黃淮海地區作為我國的糧食主產區之一,其主要農作物的發展事關糧食安全和農民增收致富。在黃淮海區域特有的小麥玉米一(yi)(yi)年兩熟的耕作模式(shi)中,玉(yu)米又顯得(de)尤其(qi)(qi)重(zhong)要。近年來,黃淮海(hai)地區(qu)的玉(yu)米發展出現了一(yi)(yi)些新動向,一(yi)(yi)方面,籽粒機收的出現改變了傳(chuan)統的玉(yu)米收獲方式(shi),對玉(yu)米品種的熟期(qi)、脫水速度(du)等特性提(ti)出了要求(qiu);另一(yi)(yi)方面,種植密度(du)的提(ti)高和頻(pin)發的極(ji)端(duan)天氣,提(ti)高玉(yu)米的抗(kang)逆性顯得(de)更為(wei)重(zhong)要。“矮(ai)、早、密”已經成為(wei)很多品種突出其(qi)(qi)亮點(dian)宣傳(chuan)用語標配。
黃淮(huai)海地區一直(zhi)是我(wo)國玉米(mi)品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)更新換代(dai)較快(kuai)的(de)(de)區域(yu),從(cong)最開始的(de)(de)鄭單958,到(dao)2021年審(shen)定玉米(mi)品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)2847個,極大(da)豐富市場(chang)品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)資源。特別是在(zai)產量、性狀上,也有著很大(da)幅度(du)的(de)(de)提高,品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)的(de)(de)單產上去了,但(dan)是仍不能滿足(zu)黃淮(huai)海區域(yu)市場(chang)需求(qiu),能不能通過(guo)提高種(zhong)(zhong)植密度(du)來進一步挖掘高產潛(qian)力?
“提(ti)(ti)高(gao)種植密(mi)(mi)(mi)度(du)的(de)(de)想(xiang)法很(hen)早便(bian)提(ti)(ti)了(le)(le)出來,但很(hen)快(kuai)發現(xian),并不是密(mi)(mi)(mi)度(du)越大產量(liang)就越高(gao)。”河南省鶴(he)壁市農(nong)科院研究員程相文提(ti)(ti)到。早在(zai)1999年時,鶴(he)壁農(nong)科院就對鄭單958進(jin)行了(le)(le)密(mi)(mi)(mi)度(du)試驗,從(cong)(cong)每畝3000株到5500株,每隔500株一個密(mi)(mi)(mi)度(du)梯次。實(shi)驗結果發現(xian),從(cong)(cong)3000株增密(mi)(mi)(mi)到4000株時的(de)(de)產量(liang)提(ti)(ti)高(gao)最大,達到了(le)(le)100公(gong)斤,此后隨著密(mi)(mi)(mi)度(du)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao),產量(liang)反而下降,到5500株時,已經出現(xian)了(le)(le)減產。按照(zhao)一般的(de)(de)邏輯,種得越多,長得也應該越多,為(wei)何(he)在(zai)玉米(mi)身上卻不適用呢(ni)?“玉米(mi)受到株形(xing)(xing)的(de)(de)影(ying)響,會(hui)遮擋住一部分太陽光,如果密(mi)(mi)(mi)度(du)過(guo)高(gao),株形(xing)(xing)又(you)是大穗型,那(nei)單株的(de)(de)產量(liang)必然降低。”
過去在(zai)不重視(shi)密(mi)(mi)度(du)的(de)(de)時代,農民(min)普遍喜(xi)歡稀植大(da)穗,看到(dao)玉米(mi)(mi)長(chang)得高、棒(bang)子(zi)長(chang)得大(da),就(jiu)是高產的(de)(de)象征。但(dan)這種偏好(hao)在(zai)密(mi)(mi)植時代卻(que)行不通(tong)了,過于龐大(da)的(de)(de)單株(zhu)玉米(mi)(mi)遮(zhe)擋了其他玉米(mi)(mi)的(de)(de)陽(yang)光(guang)(guang),整體(ti)的(de)(de)產量就(jiu)受到(dao)了影響。“因此提(ti)高種植密(mi)(mi)度(du)的(de)(de)關鍵就(jiu)是要通(tong)過優化株(zhu)形,提(ti)高陽(yang)光(guang)(guang)的(de)(de)利用(yong)率(lv)。”程相文表(biao)示。
密植栽培促進玉米增產已成為學術界共識。在特定環境條件下,產量與種植密度的關系符合等差與等比的混合模型,品種和栽培措施共同決定了適宜種植密度。在高種植密度條件下,需更加關注玉米冠層結構引起的群體光合特性改變,通過栽培管理協調群體與個體的發展,促進玉米群體產量的提高。西北灌溉玉米區充分滿足水肥供應的條件下,密度在 10.5 萬株/h㎡(7000株/畝)時實現了最高產量。在西南海拔較高的地區種植密度增加到 8.95—9.86 萬株/h㎡(6000-6600株/畝)時對增產作用較大。全國玉米主要產區種植密度與高產研究種植密度相比尚有較大差距,如何推動區域種植密度進一步提升將是未來玉米栽培研究工作的重點。同時,在種植密度變化過程中,玉米產量變化在區域間存在較大差異,不同區域玉米種植密度和產量的變化關系非常復雜。對于黃淮海玉米主產區來說,多方面因素制約,達到西南和西北那種高密度是不現實,那黃淮海最佳種植密度提高到多少實現最高產量目的?
“黃淮海(hai)玉(yu)(yu)(yu)米(mi)主產(chan)區(qu)(qu),因(yin)其具(ju)有全球獨特、中(zhong)國特色一(yi)年兩熟制(小麥/玉(yu)(yu)(yu)米(mi)),玉(yu)(yu)(yu)米(mi)貼麥茬(cha)直(zhi)播、免耕、秸稈還田的(de)(de)生(sheng)產(chan)種(zhong)植模式,一(yi)般在100天的(de)(de)有限生(sheng)育期時間內,伴隨著高溫(wen)多(duo)(duo)雨(yu)(yu)的(de)(de)雨(yu)(yu)熱(re)同步(bu),風災(zai)倒伏,高溫(wen)熱(re)害(hai),陰(yin)雨(yu)(yu)寡(gua)照,干旱澇(lao)漬的(de)(de)頻發重發災(zai)害(hai)性(xing)(xing)天氣。因(yin)此,黃淮海(hai)玉(yu)(yu)(yu)米(mi)品種(zhong)不僅要具(ju)備耐干旱、耐瘠薄、抗(kang)(kang)倒伏、耐陰(yin)雨(yu)(yu)寡(gua)照、耐高溫(wen)熱(re)害(hai);抗(kang)(kang)南方銹病、抗(kang)(kang)莖基(ji)腐(fu)病、抗(kang)(kang)穗(sui)粒腐(fu)病,抗(kang)(kang)多(duo)(duo)種(zhong)逆境及病蟲害(hai)侵襲;有要有廣(guang)泛的(de)(de)區(qu)(qu)域適(shi)應性(xing)(xing),能對不同年份氣候(hou)環(huan)境、土壤條件、等生(sheng)產(chan)方式的(de)(de)適(shi)應性(xing)(xing)。目(mu)前評價黃淮海(hai)一(yi)個好的(de)(de)玉(yu)(yu)(yu)米(mi)品種(zhong)應該具(ju)備:高產(chan)、優質(zhi)、多(duo)(duo)抗(kang)(kang)、廣(guang)適(shi)、易(yi)制種(zhong)等綜合(he)優良性(xing)(xing)狀加(jia)特殊優點(dian)(亮點(dian)、賣(mai)點(dian)、痛點(dian)等)。對于(yu)種(zhong)植密度(du),特別建(jian)議黃淮海(hai)區(qu)(qu)域一(yi)般合(he)理種(zhong)植密度(du)為4500-5000株/畝。合(he)理的(de)(de)種(zhong)植密度(du),既能滿足達到高產(chan)要求(qiu),又能降低高密度(du)因(yin)氣候(hou)條件和種(zhong)植模式帶來的(de)(de)風險。”北京農林(lin)科學院玉(yu)(yu)(yu)米(mi)研(yan)究中(zhong)心主任趙久然說。
單純提高種植密度并不能帶來產量提高。高密度下群體源不足往往是增產的主要限制因素。種植密度增加會改變莖稈干物質積累和分配,增加倒伏風險;增密改變了群體結構和通風透光條件,病、蟲危害的風險也隨之增加。比如先鋒和孟山都的品種差別就很大,先鋒公司的品種一般中等密度,營養生長茂盛,果穗粗大。而孟山都的品種則一般株高較矮,穗位中等偏上,根系發達,這三個特征決定了品種能上密度,且多為中型果穗,在較高密度下能獲得較高產量。玉米品種在每一個密度下都需要調動成千上萬的基因能夠相互磨合好以適應這個密度下的基因最優表達,株型是密度設計里的重要內容,但是并不見得株型緊湊就適合高密,還與品種的抗倒伏能力、養分水分利用效率等有關。這些都是生產中限制種植密度提高的主要障礙因素。
西北灌(guan)溉玉(yu)米區(qu)和(he)北方高緯(wei)度春玉(yu)米區(qu)是近年來玉(yu)米發展(zhan)最快的種植區(qu)域,以耐密(mi)品種推廣為契(qi)機,應用膜下滴灌(guan)、合(he)理(li)施肥(fei)、精量播種、機械(xie)粒收等(deng)技術,在中國率先實(shi)踐了密(mi)植高產機械(xie)化栽(zai)培技術模式(shi),產量和(he)效(xiao)益(yi)均領先于全(quan)國水(shui)平。但對于黃淮海玉(yu)米主(zhu)產區(qu)來說,因(yin)氣候環境(jing)、土壤條件(jian)、生(sheng)產方式(shi)等(deng)因(yin)素制約(yue),象西北玉(yu)米主(zhu)產區(qu)密(mi)度在 10.5 萬株(zhu)/h㎡(7000株(zhu)/畝)時實(shi)現了最高產量,確(que)實(shi)還有很長的一段(duan)路要走。
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