秸秆覆盖条耕模式下不同玉米品种的产量差异及其生长适应特征分析

作者：沙野; 赵思雨; 郭雯清; 刘正; 郝展宏; 柯丽华; 黄一文; 冯国忠; 米国华^*

来源：植物营养与肥料学报, 2023, 29(11): 1977-1990.

• 条耕
• 玉米
• 品种筛选
• 籽粒产量
• 干物质积累
• 生长速率

【目的】东北地区推广的秸秆覆盖条耕模式(简称“条耕”)加剧了土壤温度的异质性，可能影响玉米出苗和根系发育。研究当地主栽玉米品种在条耕和传统耕作方式下的产量差异，并通过Logistics方程模拟评价不同适应性品种的生长特征，为玉米高产稳产栽培及适应性品种选育提供理论依据。【方法】于2020和2021年在吉林省梨树县开展玉米田间试验，采用裂区设计，主因素为耕作方式：条耕(ST)和常规旋耕起垄(CT)；副因素为当地10个主栽玉米品种。监测两种耕作方式下玉米季的土壤温度、出苗时间和出苗率，调查玉米生育阶段干物质积累量、产量和产量构成因素，并用Logistics模型模拟了各品种不同生育期的生长特性。ST处理下各品种的产量及其构成因素相对于CT的变化率用以下公式计算：(ST-CT)/CT，以相对变化率对玉米品种进行适应性分类。【结果】与CT处理相比，ST处理下玉米苗带和行间的土壤温度均较低，尤其在行间位置(秸秆覆盖处)，这种差异一直持续到播种后50～70天。ST处理下两年苗带土壤温度累积量分别减少305℃和107℃，行间土壤温度累积量分别减少450℃和355℃；ST处理下各品种玉米的出苗时间均受到抑制，但不影响最终出苗率。不同品种产量及穗粒数对耕作方法的响应不一致。ST处理下强适应性品种有郑单958、迪卡M753、迪卡M751，平均产量分别较CT处理增加8.4%、3.5%、2.1%；弱适应性品种有迪卡517、良玉99、富民58、宏硕899、铁研58，平均产量分别减少6.6%、6.0%、3.3%、1.5%、0.7%；其他品种表现出中适应性。从产量组成因素分析，强适应性品种的单位面积穗数、穗粒数、百粒重平均分别比CT处理增加1.2%、4.3%、0.5%，中适应性品种分别比CT处理减少0.0%、1.1%、2.4%，弱适应性品种分别比CT处理减少1.7%、3.9%、0.0%。Logistic生长拟合曲线分析结果表明，ST处理降低了玉米渐速生长期(V1—V14阶段)的生长速率，加速了在快速生长期(V14—R3阶段)的生长速率，强适应性品种比其他品种表现出更强的“补偿生长能力”，其快速生长期的平均生长速率比CT处理高6.1%，平均穗粒数高4.3%。相关性分析结果表明，籽粒产量与穗粒数(r=0.65～0.66)、成熟期地上部干重(r=0.57～0.80)、最大生长速率(r=0.72～0.84)、快速生长期的生长速率(r=0.69～0.83)均呈显著正相关(P<0.05)。【结论】东北地区主要玉米品种对条耕存在适应性生长差异。与传统耕作相比，条耕降低了玉米播种后前两个月的土壤温度，推迟了出苗，但提高了吐丝前关键生长期的干物质积累速率，促进了穗粒数形成，稳定了产量。强适应性玉米品种在快速生长期具有更强的“补偿性生长能力”，因此，选择强适应性玉米品种可以作为条耕的配套措施。

• 单位
  吉林农业大学; 中国农业大学