靳鯤鵬，李小霞，李 丹，李萬(wàn)星，劉永忠，韓文清，王麗霞，曹晉軍

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)谷子研究所，山西長(zhǎng)治046011）

玉米是我國(guó)種植面積最大、總產(chǎn)量最高的作物，玉米單產(chǎn)水平不斷提高，栽培技術(shù)的進(jìn)步在玉米產(chǎn)量的增加中作出了重要貢獻(xiàn)，苗齊、苗全、苗勻則是高產(chǎn)栽培技術(shù)的基本要求[1-4]。播種機(jī)械的多樣化、播種質(zhì)量、免耕技術(shù)、種子質(zhì)量、土壤墑情、地下害蟲(chóng)等因素均會(huì)引起不同程度的缺苗斷壟，導(dǎo)致玉米產(chǎn)量的降低[5-10]。前人就缺苗斷壟的原因、對(duì)策進(jìn)行了概述，對(duì)機(jī)播夏玉米的生長(zhǎng)與產(chǎn)量進(jìn)行了相關(guān)研究[11-14]，但對(duì)不同斷壟長(zhǎng)度對(duì)機(jī)播春玉米的產(chǎn)量影響機(jī)制研究尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

針對(duì)山西長(zhǎng)治地區(qū)機(jī)播春玉米過(guò)程中各種原因?qū)е碌臄鄩努F(xiàn)象，農(nóng)民通常在出苗后在斷壟處補(bǔ)種，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。為明確斷壟長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)量的影響，本試驗(yàn)設(shè)置了4個(gè)斷壟處理和1個(gè)對(duì)照（均勻留苗）處理，研究不同處理對(duì)春玉米葉片葉面積指數(shù)（LAI）、PAR光截獲、雜草數(shù)量和生物量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響，探討斷壟對(duì)春播玉米產(chǎn)量的影響機(jī)制，為指導(dǎo)農(nóng)民生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試春玉米品種為晉單73號(hào)，由德農(nóng)種業(yè)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016—2017年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所進(jìn)行。試驗(yàn)田為沙壤土，0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量為3.84 g/kg，全氮含量為1.76 g/kg，堿解氮含量為58.9 mg/kg，有效磷含量為4.22 mg/kg，速效鉀含量為193.0 mg/kg。2016年春玉米生育期降雨量為545.6 mm，2017年生育期降雨量為431.8 mm。播種后噴施48%乙·莠除草劑3 000 mL/hm2，對(duì)水300 kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理（圖1），分別為YM.均勻留苗，株距0.269 m；BY50.不勻苗，斷壟50 cm，6個(gè)斷壟；BY100.不勻苗，斷壟100 cm，3個(gè)斷壟；BY150.不勻苗，斷壟150 cm，2個(gè)斷壟；BY300.不勻苗，斷壟300 cm，1個(gè)斷壟。大區(qū)處理，每處理20行，每行20 m長(zhǎng)，等行距0.55 m，面積220 m2，每行斷壟總長(zhǎng)度300 cm，斷壟處隨機(jī)。留苗密度每處理均為6.75萬(wàn)株/hm2，每行均留苗74株，排除了缺苗因子的影響。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 葉面積指數(shù)（LAI）的測(cè)定 選取生長(zhǎng)一致且葉片完好的植株掛牌標(biāo)記（避開(kāi)每行及相鄰行間斷壟處），重復(fù)3株，分別于苗期、拔節(jié)、大喇叭口、開(kāi)花、灌漿及成熟期測(cè)定LAI。

1.4.2 PAR截獲率的測(cè)定 采用SunScan冠層分析儀（Delta，UK）在抽雄期（晴天9：00—11：00）測(cè)定。按對(duì)角線方式，分底層（離地面30 cm）及穗位葉層進(jìn)行測(cè)量，4次重復(fù)，在非勻苗斷壟處理中，測(cè)量位置在斷壟處測(cè)量2次，其余位置測(cè)量2次，測(cè)量結(jié)果取4次平均值。

1.4.3 雜草數(shù)量調(diào)查 玉米抽雄期，每小區(qū)取9個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)1.0 m2，樣點(diǎn)位于斷壟處，調(diào)查雜草株數(shù)、鮮質(zhì)量。試驗(yàn)地主要雙子葉雜草有藜、反枝莧、馬齒莧、打碗花等；單子葉雜草有狗尾草、馬唐等。

1.4.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的測(cè)定 收獲后測(cè)定果穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量等農(nóng)藝性狀，每處理收3行計(jì)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 18.0軟件進(jìn)行方差分析和顯著性差異比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同斷壟處理對(duì)春玉米葉面積指數(shù)的影響

由圖2可知，各處理LAI隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)變化趨勢(shì)基本一致，呈現(xiàn)單峰變化，開(kāi)花期達(dá)到最高點(diǎn)，之后開(kāi)始下降。各處理之間，從拔節(jié)期開(kāi)始在不同生育階段趨勢(shì)基本一致，葉面積指數(shù)均呈現(xiàn)苗越勻LAI越大的規(guī)律，即YM＞BY50＞BY100＞BY150＞BY300。在開(kāi)花期，YM、BY50、BY100處理的LAI分別為4.64、4.45、4.26，較BY150處理分別增加了11.5%、7.0%、2.4%，較BY300處理分別增加了15.4%、10.7%、6.0%；在成熟期，YM、BY50、BY100處理LAI分別為2.97、2.82、2.73，較BY150處理分別增加了11.9%、6.4%、2.6%，較BY300處理分別增加了15.6%、10.1%、6.2%。

2.2 不同斷壟處理對(duì)PAR光截獲的影響

從圖3可以看出，隨著斷壟長(zhǎng)度的增加穗位葉層PAR截獲率、冠層PAR總截獲率隨之減小，呈現(xiàn)YM＞BY50＞BY100＞BY150＞BY300的規(guī)律。YM、BY50、BY100處理穗位葉層PAR截獲率分別為84.1%、83.5%、83.2%，較BY150處理分別增加了3.3%、2.6%、2.2%，較BY300處理分別增加了14.4%、13.6%、13.2%；YM、BY50、BY100處理冠層PAR總截獲率分別為94.7%、93.1%、91.3%，較BY150處理分別增加了7.7%、5.9%、3.9%，較BY300處理分別增加了9.5%、7.6%、5.5%。

2.3 不同斷壟處理對(duì)雜草生物量的影響

從表1可以看出，各處理單子葉雜草株數(shù)普遍多于雙子葉雜草，但雙子葉雜草生物量普遍高于單子葉雜草。隨著斷壟長(zhǎng)度的增加，雜草總株數(shù)和生物量均呈逐漸增加的趨勢(shì)，即YM＜BY50＜BY100＜BY150＜BY300，當(dāng)斷壟長(zhǎng)度大于150、300 cm時(shí)，總雜草株數(shù)和生物量極顯著增加。BY150處理分別雜草總株數(shù)為197.4株/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了101.4%、83.4%、65.9%，BY300處理雜草總株數(shù)為225.0株/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了129.6%、109.1%、89.1%。BY150處理總雜草生物量為2 811.0 g/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了149.0%、124.9%、102.5%，BY300處理總雜草生物量為3 462.8 g/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了206.8%、177.0%、149.4%。

表1 不同斷壟處理對(duì)雜草的數(shù)量和生物量的影響

2.4 不同斷壟處理對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

由表2可知，2016年試驗(yàn)以YM處理產(chǎn)量最高，達(dá)13 008.0 kg/hm2，較BY50、BY100、BY150、BY300處理分別提高了1.1%、1.5%、2.2%、8.1%，YM、BY50、BY100、BY150處理之間無(wú)顯著性差異。2017年試驗(yàn)BY50處理產(chǎn)量最高，較YM、BY100、BY150、BY300處理分別提高了2.8%、6.3%、7.4%、14.5%，YM、BY50、BY100處理之間無(wú)顯著性差異。

表2 不同斷壟處理對(duì)春玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)不同斷壟處理葉面積指數(shù)、灌漿期穗位葉層光截獲和冠層總截獲、雜草的數(shù)量和總生物量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的研究，明確了斷壟導(dǎo)致產(chǎn)量下降的原因。結(jié)果表明，YM、BY50、BY100處理在開(kāi)花期的LAI分別為4.64、4.45、4.26，較BY150處理分別增加了11.5%、7.0%、2.4%，較BY300處理分別增加了15.4%、10.7%、6.0%；冠層PAR總截獲率分別為94.7%、93.1%、91.3%，較BY150處理分別增加了7.7%、5.9%、3.9%，較BY300處理分別增加了9.5%、7.6%、5.5%；雜草總株數(shù)較BY150處理分別減少了50.4%、45.5%、39.7%，較BY300處理分別減少了56.4%、52.2%、47.1%；雜草總生物量較BY150處理分別減少了59.8%、55.5%、50.6%，較BY300處理分別減少了67.4%、63.9%、59.9%；2 a平均產(chǎn)量分別為11 736.4、11 811.7、11 458.3 kg/hm2，較BY150處理分別增加了3.2%、3.9%、0.9%，較BY300處理分別增加了9.5%、10.2%、7.0%，3個(gè)處理之間產(chǎn)量無(wú)顯著差異。綜上所述，各生育期LAI、PAR截獲率、百粒質(zhì)量、穗粒數(shù)、穗數(shù)的減少，雜草數(shù)量和生物量增加，是導(dǎo)致BY150、BY300處理減產(chǎn)的主要原因，在生產(chǎn)中只要斷壟長(zhǎng)度小于1.0 m，產(chǎn)量就不受斷壟的影響。

葉面積指數(shù)（LAI）是衡量玉米產(chǎn)量及生長(zhǎng)發(fā)育狀況的一個(gè)重要指標(biāo)，適宜的LAI有利于光能利用效率的提高，玉米群體對(duì)太陽(yáng)有效輻射的截獲率、產(chǎn)量與LAI密切相關(guān)[15-17]。本研究中各處理LAI大小、PAR光截獲與產(chǎn)量呈正相關(guān)，這與前人研究結(jié)果一致。雜草通過(guò)與農(nóng)作物競(jìng)爭(zhēng)水、熱、光、空間，傳播病蟲(chóng)害等影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，有關(guān)玉米田雜草的研究主要集中在除草劑施用后一定時(shí)間內(nèi)的防效方面，一般認(rèn)為封壟后雜草對(duì)玉米影響作用減小[18-20]，本研究中由于斷壟的存在有利于后期雜草的發(fā)生和生長(zhǎng)，這也是大于1.5 m斷壟處理減產(chǎn)的重要原因之一。密度是玉米高產(chǎn)的決定因素之一，本研究中設(shè)計(jì)了統(tǒng)一密度，排除了密度對(duì)斷壟的影響，但提高了未斷壟處的密度加劇了株間競(jìng)爭(zhēng)，有必要在將來(lái)的試驗(yàn)中作進(jìn)一步研究。