●張曉菡
(山東省臨沂市平邑縣流峪鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 山東 臨沂 273309)
玉米是我國(guó)重要的糧食和飼料作物,對(duì)保障我國(guó)糧食安全具有重要意義[1]。玉米產(chǎn)量的提高不僅依賴于優(yōu)良品種的選育,還有賴于科學(xué)、高效的栽培管理。目前大量研究表明,玉米籽粒產(chǎn)量的提高,主要是構(gòu)建了良好的群體結(jié)構(gòu),改善群體物質(zhì)的空間分布,實(shí)現(xiàn)玉米物質(zhì)生產(chǎn)與積累的提升[2]。近年來(lái),玉米密植栽培的提出和實(shí)踐,充分發(fā)揮了玉米的產(chǎn)量潛力,但是密植易造成群體內(nèi)光分布不合理,通風(fēng)透光條件差,從而降低冠層對(duì)光能的吸收利用[3]。因此,要想進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、持續(xù)增產(chǎn),改善冠層內(nèi)的光分布顯得尤為重要。
株行距配置能夠協(xié)調(diào)玉米群體冠層結(jié)構(gòu)、調(diào)控光分布和群體物質(zhì)生產(chǎn),是提高玉米產(chǎn)量的有效措施[4]。因此,本試驗(yàn)設(shè)置不同株行距,研究玉米產(chǎn)量和光合參數(shù)的變化特征,為玉米高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2020年在山東省臨沂市平邑縣進(jìn)行,該地屬季風(fēng)區(qū)域大陸性氣候,年降水量784.8 mm,年均溫度15.3℃,無(wú)霜期211 d,光照充足,雨量充沛,雨熱同季,無(wú)霜期長(zhǎng)。試驗(yàn)玉米品種為“鄭單958”。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),設(shè)置3個(gè)行距處理,分別為寬窄行(70+40)cm(L1)、寬窄行(60+50)cm(L2)、等行距(55+55)cm(L3),3個(gè)株距處理,分別為20 cm(F1)、25 cm(F2)、30 cm(F3)。每個(gè)小區(qū)寬8 m,長(zhǎng)20 m,播種前施入復(fù)合肥975 kg/hm2。均勻撒施地表,旋耕翻埋。4月28日進(jìn)行人工精量播種,拔節(jié)期追施氮肥60 kg/hm2。試驗(yàn)期間按照常規(guī)管理進(jìn)行灌水、除草等農(nóng)事操作。
1.3.1 玉米光合參數(shù)的測(cè)定玉米抽雄吐絲期,選擇晴朗天氣條件下的上午08∶30~11∶30,使用Li-6400便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定中部葉片的凈光合速率(Pn),氣孔導(dǎo)度(Cr)、蒸騰速率(Tr)和胞間二氧化碳濃度(Ci)。
1.3.2 玉米生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量的測(cè)定玉米成熟期實(shí)收中間兩行進(jìn)行脫粒測(cè)產(chǎn),折合計(jì)算籽粒公頃產(chǎn)量。每個(gè)處理隨機(jī)選擇5株玉米,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)考種,考察玉米穗行數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重。
采用Excel 2010統(tǒng)計(jì)和計(jì)算數(shù)據(jù),采用SPSS24.0進(jìn)行差異顯著性分析。
不同處理玉米光合參數(shù),見(jiàn)表1。
表1 不同處理玉米光合參數(shù)
光合作用是作物物質(zhì)生產(chǎn)和積累的重要反應(yīng),由表1可以看出,凈光合速率在同一株距處理下表現(xiàn)為L(zhǎng)1>L2>L3;在同一行距處理下,凈光合速度隨著株距的增加呈逐漸增加的趨勢(shì),在L1F3處理時(shí)達(dá)到最大值,并顯著高于其他處理。氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率變化特征和凈光合速率相似,在L1F3處理時(shí)達(dá)到最大值。胞間二氧化碳濃度隨株距的增加呈逐漸減小的趨勢(shì);在同一株距處理下表現(xiàn)為L(zhǎng)3>L2>L1??傮w來(lái)說(shuō),L1F3處理下玉米的光合參數(shù)最理想。
不同處理玉米生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量,見(jiàn)表2。
表2 不同處理玉米生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量
由表2可以看出,株行距顯著影響玉米生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量。有效穗數(shù),同株距下不同行距處理間無(wú)顯著差異;在同一行距處理下,隨著株距的增加呈逐漸減少的趨勢(shì)。穗行數(shù),各處理間無(wú)顯著差異。行粒數(shù)和百粒重在同一行距處理下隨株距增加呈逐漸增加的趨勢(shì);在同一株距處理下表現(xiàn)為L(zhǎng)1>L2>L3,均在L1F3處理下達(dá)到最大值。產(chǎn)量,隨著株距的增加呈先增加后減少的趨勢(shì);在同一株距處理下表現(xiàn)為L(zhǎng)1>L2>L3,以L1F2處理的產(chǎn)量最高。
合理的株行距配置能夠改善農(nóng)田小氣候環(huán)境,協(xié)調(diào)個(gè)體和群體關(guān)系,改善玉米對(duì)光溫水等資源的利用率,從而增加玉米產(chǎn)量[5]。玉米生長(zhǎng)需要的化學(xué)能主要來(lái)源于葉片的光合作用,株行距配置能夠調(diào)節(jié)群體結(jié)構(gòu),從而加強(qiáng)葉片對(duì)光照輻射的截獲,協(xié)調(diào)冠層光分布[6]。本研究結(jié)果表明,玉米凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率在行距為(70+40)cm,株距為30 cm時(shí)達(dá)到最大值,主要是由于該株行距配置下葉片對(duì)光能的截獲率最高,從而顯著提高了光合作用。
產(chǎn)量的形成受干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響,較高的干物質(zhì)積累量是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)[7]。合理的種植方式能夠構(gòu)建良好的冠層結(jié)構(gòu),協(xié)調(diào)個(gè)體和群體關(guān)系,增加功能葉的受光面積,增加光能截獲量,提高光合效率,從而增加干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量[8]。本研究結(jié)果表明,產(chǎn)量在同一株距處理下表現(xiàn)為L(zhǎng)1>L2>L3,在同一行距處理下,隨著株距的增加呈先增加后降低的趨勢(shì),以F2處理效果最好,即玉米行距為(70+40)cm、株距為25 cm時(shí)玉米產(chǎn)量最高??赡苁侵晷芯鄡?yōu)化配置有利于協(xié)調(diào)生育后期群體結(jié)構(gòu),且具有較好的通風(fēng)透光條件,有利于干物質(zhì)的積累,從而增加玉米產(chǎn)量。
綜合比較,光合參數(shù)和玉米產(chǎn)量在同一株距處理下表現(xiàn)為L(zhǎng)1>L2>L3,在同一行距處理下,光合參數(shù)隨著株距的減小呈逐漸增加的趨勢(shì),產(chǎn)量隨著株距的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。本試驗(yàn)條件下,玉米行距為(70+40)cm,株距為25 cm時(shí)玉米光合作用較強(qiáng),產(chǎn)量最高,是較為合理的株行距配置。