CN101138298A - 一种蜂巢式田间玉米种植方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种田间蜂巢式玉米种植方式，采用带气吸式排种系统的玉米播种机，其特点是，该方法设置：在带气吸式排种系统的玉米播种机气吸式排种系统排种盘的吸种孔在进行玉米播种时，1、3、5、7、9、11、13......奇数行种子对齐同时播种，2、4、6、8、10、12......偶数行种子对齐同时播种，播种机排种系统的奇数行和偶数行排种盘吸种孔在播种时相隔1/2株距的距离播种，不论玉米行距设置多大，均可进行玉米植株的蜂巢式田间配置；行距之间为50cm，株距之间为23cm～24cm，在田间呈蜂巢式均衡分布。

Description

一种蜂巢式田间玉米种植方式

技术领域

本发明涉及玉米生产中的农业机械化播种领域，具体涉及一种蜂巢式田间玉米种植方式。

背景技术

玉米是高光效C₄植物、增产潜力大，其群体产量取决于该群体冠层光合系统的大小和效率^【1～11】；运用栽培技术建立科学合理的最佳光合系统，尽可能地提高玉米群体光合速率是提高群体质量、实现较高生物产量和尽可能达到经济产量的技术途径；玉米高产开发的实践以及“不同生态条件下玉米库源潜力变化研究”表明：“足群体、壮个体、高积累”是玉米生长发育中实现玉米产量潜力增进所有农艺技术攻关的总纲^【12】。

如何实现玉米生产中“足群体、壮个体、高积累”，是本领域的技术人员研究讨论较多的问题。过去，前人已有的玉米高产开发攻关研究的理论与实践研究^{【13～27】}较多的认为应通过品种改良，即培育推广叶片直立向上的“理想株型”高产杂交种，增加玉米种植密度实现“足群体”，同时在栽培技术方面运用水、肥的调配进行玉米的规范化、模式化栽培以实现“壮个体”，但由于玉米群体不仅涉及到玉米群体的大小，也涉及到玉米群体的组成结构特别是玉米在田间的配置状况，所以在强调品种改良增密的过程中以及在高密度下，如何运用栽培技术来确定玉米的最佳株行距建立高光效玉米群体冠层光合系统，即株、行距配置多大既有利于玉米自身在足群体下最高效的利用养料实现壮个体，又有利于人类的耕作栽培，迄今还未见到深入具体的研究报告。

玉米科研和生产实践证明：增大密度、密植增穗具有显著的决定性的增产效应^{【28～29】}，而增大密度只有通过株、行距的变化来调节。

关于玉米株、行距配置的变化，以世界玉米科研生产大国美国来说，文献^{【30～31】}指出，“1957年前每亩1500株～2667株，1977年3160株左右，80年代末增加到3333株～4000株”，“增加密度是近年来美国玉米大面积高产的关键措施之一……玉米密植以后为利于单株生长发育，逐渐缩小行距增大株距，是美国玉米栽培的发展趋势”；文献指出，“1950年以后由于新品种和除草剂的出现，农民对缩小行距重新发生兴趣，于是进行了大量的行株距试验，试验结果一致肯定缩小行距对增产有利；40cm～50cm行距比100cm行距增产8％～16％”；国内学者陈国平^{【32～33】}研究认为“从充分利用光能和肥水的角度考虑，实行缩行增株的种植方式，把行距缩小到60cm左右是适宜的”；在进行的关于土壤“玉米有效营养面积研究”认为：50cm～60cm的行距种植玉米将有更有利于提高群体产量；张永科等为实现玉米产量潜力的持续增进做的“玉米密植和营养改良之研究”表明：50cm行距×9.0万株/hm²较目前生产上(国家及陕西省、多数省市玉米区试)67cm行距×6.0万株/hm²4个供试品种平均增产54.9％，增产极显著；采用郑单958及其类型的杂交种、实施50cm等行条播、9.0万株/hm²进行规范化栽培，产量可达15021.0kg/hm²和15889.0kg/hm²，分别较67cm行距×6.0万株/hm²、10335.5kg/hm²、9765.5kg/hm²平均增产45.3％和62.7％；行距和密度对玉米具有(1+1)＞2的耦合增产效应；河北省农科院杨利华等⁽³⁴⁾进行的“种植样式对高密度夏玉米产量和株高整齐度的影响”的试验研究亦印证了申请人项目组的研究结果：“在种植密度7.0万株/hm²下，50cm等行距条播玉米较60cm、70cm和40cm+80cm处理增产5.15-5.77％”(《玉米科学》2006，14(6)：122--124)。

上世纪90年代，随着掖单系列直立叶型玉米杂交种的培育推广，我国大面积生产上通过缩小株距使玉米群体密度显著增大，促进全国玉米产量上升了一个台阶；那么，今后要通过增大密度来进一步提高玉米产量、再进一步缩小株距难度较大，因为作物最有效的利用养料的(土壤的和空间的)范围是圆形的^{【36～37】}；要在已有的“紧凑型玉米高产栽培技术”缩小株距增密的情况下，再缩小株距就进一步缩小了玉米个体营养的吸收范围，存在着以恶化玉米个体营养来增大密度的情况，必然导致玉米群体营养恶化，虽有利于“足群体”但不利于“壮个体”，这在玉米根系的土体营养和冠层营养株间竞争激烈的情况下由于未能进行玉米冠层营养改良(且玉米冠层营养改良的增产效应大于土体营养改良的增产作用)，影响玉米光能利用率的提高，严重地制约着玉米产量潜力的进一步提高。

已有的传统的玉米播种机均由支架系统，传动系统，排种系统，开沟覆土镇压系统构成。在目前的玉米生产中，机械化播种使用的条播机，行距可用国标尺具进行量化调节，由于采用的排种系统是输种管溜种，玉米出苗后间、定苗时只能靠人工目测来确定玉米在田间的株距，无法达到现代玉米高产开发目标所规定的株、行距，密度定额和株、行距间蜂巢式田间配置量化、规格化要求；近年推广的带气吸式排种盘排种系统的新式玉米播种机，其株距可用国标尺具进行量化调节，但由于各播种行使用气吸式排种系统排种盘吸种孔同时播种，在一定程度上影响玉米在田间的均衡分布。

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【37】范福仁等，玉米种植方式研究，作物学报，1963，(4)：399～408。

【38】孙世贤，2002年美国玉米高产竞赛简况，玉米科学，2003年(3)：102-103。

【39】李登海等，育种与栽培相结合，紧凑型玉米创高产，玉米科学，2004年(1)：69-71。

【40】H.费西克，六角形穴播法，农业科学译报，1960，(2)：70～71。

【41】范福仁等，玉米种植方式研究，作物学报，1963，(4)：399～408。

发明内容

针对上述现有玉米播种技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种蜂巢式田间玉米种植方法，该方法依托玉米品种内在生产力的提高，借助于玉米植株田间的均衡分布，加大玉米群体密度，提升田间玉米群体光能利用率，极尽可能的持续增加土地生产力，使玉米高产栽培“足群体、壮个体、高积累”的攻关目标成为可能。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种蜂巢式田间玉米播种方式，该方式采用带气吸式排种盘排种系统的玉米播种机，其特征在于，在进行玉米播种时，调节设置排种盘的吸种孔，使得播种行按1、3、5、7、9、11、13......奇数行的玉米种子对齐同时播种，2、4、6、8、10、12......偶数行的玉米种子对齐同时播种，奇数行和偶数行排种盘吸种孔在播种时相隔1/2株距的距离，玉米植株在田间呈蜂巢式均衡分布。

所述的行距设置为50cm，株距设置为23cm～24cm。

本发明的方法具有以下优点和积极效果：

1.在玉米生产中使用本发明的种植方式进行玉米机械化播种，使玉米在田间的株、行距设置更加具体量化，更加有利于达到玉米高产栽培攻关目标所要求的株、行距设置，密度定额和蜂巢式田间配置进行标准化、规范化栽培管理。

2.在玉米生产中使用本发明的方法进行玉米机械化播种，不论玉米行距设置多大，均可进行玉米植株的蜂巢式田间配置，使玉米在田间的株、行距田间配置更加科学、更加优化，使玉米植株更加高效的利用环境营养供给(冠层的和土体的)，提高资源利用率。

3.在玉米生产中使用本发明的方法进行玉米机械化播种，在不缩小株距(即不缩小玉米单株内切圆营养面积)的情况下(与大面积生产宽行距相比)缩小行距，可显著增大玉米密度，增加单位面积收获穗数，极显著地提高玉米产量。

4.在玉米生产中使用本发明的方法进行玉米机械化播种，通过缩小行距来增大密度，在不缩小株距的情况下(与大面积生产宽行距相比)增大了群体密度，还不缩小玉米单株内切圆营养供给面积(冠层的和土体的)，有利于玉米足群体下“壮个体”增产效应的发挥。

附图说明

图1是本发明的种植方式示意图；

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

本发明的蜂巢式田间玉米种植方式，在已有的带气吸式排种系统的新式玉米播种机上的气吸式排种盘排种系统改变播种方式，使得播种的株、行距都能按密度要求灵活调节确定，且各行行距相等、各行的株距也都统一相等。即，在带气吸式排种盘排种系统的玉米播种机上，在进行玉米播种时，设置排种盘的吸种孔，使得播种行按1、3、5、7、9、11、13......奇数行的玉米种子对齐同时播种，2、4、6、8、10、12......偶数行的玉米种子对齐同时播种，播种机排种系统的奇数行和偶数行排种盘吸种孔在播种时相隔1/2株距的距离播种，不论玉米行距设置多大，均可进行玉米植株的蜂巢式田间配置，使玉米植株在田间呈以下玉米行间“顶空空”“蜂巢式”均衡分布(参见附图1)，本发明推荐采用行距设置为50cm，株距设置为23cm～24cm。

使用本发明的种植方式进行玉米机械化播种，极显著提高玉米产量的理论根据是：

1、“足群体、壮个体、高积累”是当代玉米高产栽培的攻关目标；玉米大面积生产实践和公认的玉米科学研究证明：增大密度、密植增穗具有显著的决定性的增产效应^{【38～39】}。

在玉米高产栽培中，创造世界玉米最高产量的是美国Iowa州的FrancisChilds 2002年在北美Iowa州获得最高产量为27351.0kg/hm²，合每亩1823.4kg，其种植密度为108525株/hm²，合每亩7235株。这是目前在非灌溉条件下春玉米栽培中的最高产量纪录。

国内玉米高产栽培中的高产纪录是：1989年山东省玉米育种家李登海创造的高产攻关田灌溉条件下夏玉米最高产量16444.5kg/hm²，合1096.3kg/亩；其种植密度为82500株/hm²，合每亩5500株。

2、作物生活要素(光、热、水、气、肥)的协调供给是作物生产的必需条件；作物生活要素营养的均衡供给改良是作物产量增加的基本支撑；玉米冠层营养和土体营养的同步改良是实现玉米高产栽培目标的根本出发点。

3、前人研究^{【40～41】}认为：植物最有效利用养料(包括空间因素的和土壤因素的)的范围是圆形的，作物生长过程中营养状况可用作物个体在田间配置中所占据的单株内切圆营养面积的大小来进行比较。

由申请人的项目组主持实施的“玉米蜂巢式田间配置高产栽培技术示范推广”项目(本发明)，2007年项目组建设夏玉米蜂巢式高产栽培试验示范样板，陕西省三原县斗口棉花所试验农场15.0亩、陕西省杨陵科技园5.0亩；建设夏玉米蜂巢式高产栽培生产示范样板，陕西省三原县农技中心20.0亩；建设春玉米(陕西延安洛川县农技中心)蜂巢式高产栽培生产示范样板20.0亩，总试验示范面积60.0亩；其中在陕西省三原县斗口棉花所试验农场15.0亩示范田严格按照“玉米蜂巢式田间配置高产栽培技术”(如图1所示)规范种植。

2007年9月17日由西北农林科技大学主持、组织有关专家组成专家组对采用本发明的种植方式在陕西省三原县斗口棉花所试验农场严格按照“玉米蜂巢式田间配置高产栽培技术”(如图1所示)规范种植的15.0亩示范田进行实产测试验收。专家组依照农业部玉米专家指导组、中国作物学会玉米专业委员会、中国作物学会栽培学会玉米学组“关于玉米高产、超高产田间测产验收方法和标准”在对示范田进行实地勘查的基础上，按3点取样；每个样点65.52m²、进行实地测产；每点称取全部穗重，准确数出全部穗数，并计算出平均鲜重穗；每点取10个果穗，每个样品包括各种类型的果穗，同时使样品重＝平均穗重×10穗；脱粒后测定籽粒重量和籽粒含水率(％)；籽粒含水率用国家认定并经校正的种子水分测定仪(PM-888)测定。按照国家标准含水量14.0％计算出实际产量。实测结果如下：

表1不同玉米种植技术测产结果

处理	样点	实测密度(穗/亩)	鲜果穗		10果穗鲜重		田间测定含水	折风干产量kg/亩
											果穗数	果穗重kg	果穗重kg	籽粒重kg	样点产量	实际亩产	与对照比％
			蜂巢式技术(本发明)	IIIIIIX	4795505546054818	466495451		118.3120.3107.5	2.72.83.1	2.12.152.3								27.6％27.6％27.6％	791.4794.5689.2	683.8686.5595.5	112.8113.398.2
传统技术	I	3962					388				113.5	3.2	2.3	27.6％	701.7	606.2	100.0

评审专家组认为：

(1)蜂巢式田间种植方式有助于玉米群体单株均匀受光，有助于田间种植密度提高，最终表现为群体生产力明显高过传统的田间种植方式。

(2)蜂巢式田间种植方式田间测产样点选取虽然符合标准，但第三样点产量明显低于一、二样点，还低于传统的种植方式，显而易见，这种差异并非蜂巢式种植方式自身缺陷，应视为田间农作技术不到所导致的。

(3)若以3个样点平均值作为评价蜂巢式田间种植方式的产量优劣，则较传统的种植方式：密度(实收穗数)提升21.6％；产量增加8.4％；若剔除第3样点，仅以一、二样点平均值作为评价依据，则蜂巢式种植方式较传统种植方式：密度(实收穗数)提升21.6％；产量增加13.05％。

专家组鉴于在不增加额外投入条件下，仅仅是依靠优化玉米田间种植方式就可以获得较高产出的种植技术，实为一种经济实效的栽培技术改进，建议扩大示范，进一步确立该项技术的适宜范围。为进一步提高生产条件下的种植规范，建议尽快蜂巢式玉米点播机的研制，以利提高效率、加速成果推广。

Claims (2)

1.一种蜂巢式田间玉米播种方式，该方式采用带气吸式排种盘排种系统的玉米播种机，其特征在于，在进行玉米播种时，调节排种盘的吸种孔，使得播种的玉米行按1、3、5、7、9、11、13……奇数行种子对齐同时播种，2、4、6、8、10、12……偶数行种子对齐同时播种，奇数行和偶数行排种盘吸种孔在播种时相隔1/2株距的距离，在田间呈蜂巢式均衡分布。

2.如权利要求1所述的蜂巢式田间玉米播种方式，其特征在于，所述的行距设置为50cm，株距设置为23cm～24cm。