大慶地區(qū)種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

王嶺，李響，高樹(shù)仁

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319）

玉米（Zea Mays L.）作為主要的糧食、飼料和工業(yè)加工原料作物，在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，具有重要的地位和不可替代的作用[1]。隨著生活水平的提高，對(duì)玉米的需求量將大幅度增加。為滿足玉米需求總量的增加，只能依靠種植面積的增加和單產(chǎn)水平的提高，但是種植面積的增加終究是有限的；因此，提高玉米單產(chǎn)水平、挖掘品種最大生產(chǎn)潛力成為當(dāng)前玉米生產(chǎn)的首要任務(wù)[2-3]。品種的種植密度作為提高玉米單產(chǎn)的主要措施之一，逐漸被廣大農(nóng)民朋友認(rèn)識(shí)，但玉米品種種植的最適密度會(huì)因生態(tài)環(huán)境、地力水平、品種、栽培措施以及耕種方式等不同而有差異，同時(shí)栽培密度能夠影響玉米籽粒的內(nèi)源激素發(fā)生變化，進(jìn)而影響玉米的產(chǎn)量[4]，所以確定玉米的適宜種植密度歷來(lái)是玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)研究的關(guān)鍵問(wèn)題[3，5-6]。針對(duì)大慶地區(qū)農(nóng)田土壤輕度鹽堿化的實(shí)際情況，研究先玉335、鄭單958 及興墾3 號(hào)3 個(gè)玉米雜交種在大慶地區(qū)適宜的種植密度，以期為玉米的高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)，進(jìn)而指導(dǎo)大慶地區(qū)玉米生產(chǎn)。

1 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)在黑龍江省農(nóng)科院大慶分院紅旗泡試驗(yàn)基地實(shí)施。該試驗(yàn)地為輕度鹽漬土，pH 為8.35，其他指標(biāo)詳見(jiàn)表1 試驗(yàn)田土壤養(yǎng)分含量狀況表。試驗(yàn)地前茬為玉米，人工精量播種。

表1 試驗(yàn)田土壤養(yǎng)分含量狀況表Table 1 Nutrients content status of experiment soil

試驗(yàn)設(shè)計(jì)為裂區(qū)設(shè)計(jì)。以品種為主區(qū)，種植密度為副區(qū)。3 個(gè)參試品種，A1：鄭單958、A2：先玉335、A3：興墾3 號(hào)。在密度上設(shè)置5 個(gè)處理水平，即B1：4.5萬(wàn)株·hm-2、B2：5.625 萬(wàn)株·hm-2、B3：6.75 萬(wàn)株·hm-2、B4：7.875 萬(wàn)株·hm-2、B5：9 萬(wàn)株·hm-2，試驗(yàn)小區(qū)為6 壟區(qū)、6 m 行長(zhǎng)，三次重復(fù)。試驗(yàn)施肥量相同，尿素240 kg·hm-2，磷 酸 二 胺200 kg·hm-2，硫 酸 鉀80 kg·hm-2，其中磷肥和鉀肥做底肥施入，氮肥的30%作底肥施入，70%作追肥。其他管理措施與玉米大田生產(chǎn)一致。成熟期進(jìn)行全區(qū)收獲并晾曬，隨后各處理分別隨機(jī)取10 個(gè)果穗，留作室內(nèi)考種。測(cè)定項(xiàng)目包括：百粒重、行粒數(shù)、穗行數(shù)、果穗長(zhǎng)、穗粗和禿尖長(zhǎng)等。

數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2003 和DPS 7.05 版方差分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度處理產(chǎn)量結(jié)果的分析

2.1.1 不同密度處理的產(chǎn)量結(jié)果的方差分析

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果如下：

表2 不同密度玉米產(chǎn)量方差分析Table 2 Variance analysis on yield under different densities

表3 主處理（品種）間的產(chǎn)量比較Table 3 Yield comparison of main treatment（varieties）

表4 副處理（密度）間的產(chǎn)量比較Table 4 Yield comparison of assistant treatment（density）

表5 三個(gè)品種不同密度處理間產(chǎn)量比較Table 5 Yield comparison of the three varieties among different density treatments

經(jīng)方差分析及顯著性分析可知，在試驗(yàn)中主處理（品種）A1產(chǎn)量略高于A2、A3的產(chǎn)量（見(jiàn)表3），但差異不顯著（F=1.831，P=0.272 5）。副處理B（密度）間差異極顯著（F=37.361，P≤0.00），其中B3處理與B1、B4、B5處理間差異顯著，B2處理與B1、B5處理間差異顯著，但B3與B2、B2與B4間差異不大（見(jiàn)表4）。同時(shí)A×B 差異極顯著（F=3.84，P≤0.00），說(shuō)明品種與密度間存在互作。在各試驗(yàn)密度范圍內(nèi)，對(duì)A1、A2和A3的產(chǎn)量進(jìn)行比較，結(jié)果如下：在B1密度下，A1分別比A2、A3增產(chǎn)3.42%、2.01%。在B2和B3密度下，A1比A2減產(chǎn)4.80%和2.10%，比A3增產(chǎn)1.75%和11.43%。在B4和B5密度下，A1分別比A2、A3增產(chǎn)8.11%、20.71%和2.96%、6.71%?？梢钥闯霾煌贩N密度增加過(guò)程中的產(chǎn)量差異，說(shuō)明不同品種對(duì)密度的耐受性不同。A1的產(chǎn)量在B1、B4、B5密度中均較A2、A3的產(chǎn)量高，而在B2、B3密度中較A3增產(chǎn)、A2減產(chǎn)；也就是說(shuō)品種A1整體上產(chǎn)量變化對(duì)密度的耐受性最好，A2次之，A3最差。

而隨種植密度增大，三個(gè)品種群體產(chǎn)量均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。其中A1（鄭單958）最高平均產(chǎn)量出項(xiàng)在B3處理（密度6.75 萬(wàn)株·hm-2）時(shí)為11 750.37 kg·hm-2，比密度為4.5、5.625、7.875、9 萬(wàn)株·hm-2的處理B1、B2、B4、B5分別增產(chǎn)18.7%、6.43%、0.13%、19.46%。 經(jīng)顯著性分析可知，A1（鄭單958）在B3和B4其間，密度為6.75～7.875 萬(wàn)株·hm-2時(shí)與其他密度處理間存在顯著差異；密度6.75 萬(wàn)株·hm-2時(shí)的產(chǎn)量略高于密度7.875 萬(wàn)株·hm-2，但二者之間差異不顯著。A2（先玉335）最高平均產(chǎn)量出項(xiàng)在B3（密度6.75 萬(wàn)株·hm-2）時(shí)為12 002.2 kg·hm-2，比密度為4.5、5.625、7.875、9 萬(wàn)株·hm-2的處理即B1、B2、B4、B5分別增產(chǎn)24.7%、3.49%、10.58%、25.63%。經(jīng)顯著性分析可知，A2（先玉335）在B2和B3其間，密度為5.625 ～6.75 萬(wàn) 株·hm-2時(shí) 與B1即 密 度 為4.5 萬(wàn)株·hm-2、B4即密度為7.875 萬(wàn)株·hm-2和B5即密度為9 萬(wàn)株·hm-2存在顯著差異；B3處理（密度6.75 萬(wàn)株·hm-2）時(shí)的產(chǎn)量略高于B2處理（密度5.625 萬(wàn)株·hm-2）時(shí)的產(chǎn)量，但二者之間差異不顯著。A3（興墾3 號(hào)）群體產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，最高平均產(chǎn)量出現(xiàn)在B2處理（密度5.625 萬(wàn)株·hm-2）時(shí)為10 850.3 kg·hm-2，比 密 度 為4.5、6.75、7.875、9 萬(wàn)株·hm-2的 處 理B1、B3、B4、B5分 別 增 產(chǎn)11.22%、2.89%、11.62%、17.71%。經(jīng)顯著性分析可知，A3（興墾3 號(hào)）在B2（密度為5.625 萬(wàn)株·hm-2）時(shí)的產(chǎn)量與其在B1（密度4.5 萬(wàn)株·hm-2）、B4（密度7.875 萬(wàn)株·hm-2）、B5（密度9 萬(wàn)株·hm-2）處理時(shí)產(chǎn)量存在顯著差異，而與B3處理時(shí)產(chǎn)量間差異不顯著，同時(shí)B1、B4、B5處理時(shí)產(chǎn)量間差異不顯著。

2.1.2 不同密度處理的產(chǎn)量結(jié)果的回歸分析

對(duì)三個(gè)玉米品種產(chǎn)量和密度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出二者的關(guān)系曲線，其中擬合度最好的是二次曲線，回歸方程分別為：

鄭單958：Y產(chǎn)量=-5 683.740 00+5 145.137 778 X-378.074 074 1 X2（R2=0.931 87）

先玉335：Y產(chǎn)量=-8 420.857 14+6 094.714 921 X-209.608 465 61 X2（R2=0.954 28）

興墾3 號(hào)：Y產(chǎn)量=-2 321.625 714+2 633.696 507 9 X-209.608 465 61 X2（R2=0.832 54）

三個(gè)玉米品種產(chǎn)量隨密度變化的曲線見(jiàn)圖1?？梢钥闯觯齻€(gè)玉米品種產(chǎn)量隨密度變化表現(xiàn)出相似的規(guī)律，密度與產(chǎn)量呈二次拋物線關(guān)系。在低密度時(shí)玉米產(chǎn)量隨密度的增大而增加，當(dāng)密度達(dá)到6.75 萬(wàn) 株·hm-2時(shí)，鄭單958 產(chǎn)量達(dá)最大值11 750.37 kg·hm-2；先 玉335 達(dá) 產(chǎn) 量 最 大 值12 002.2 kg·hm-2。密度為5.625 萬(wàn)株·hm-2時(shí)，興墾3號(hào)產(chǎn)量最大10 850.3 kg·hm-2，當(dāng)密度再增加時(shí)，產(chǎn)量隨密度增加而降低。這說(shuō)明密度對(duì)產(chǎn)量的影響很大。

結(jié)合實(shí)際產(chǎn)量方差分析及回歸分析，在試驗(yàn)中，鄭單958 的適宜密度范圍為6.75～7.875 萬(wàn)株·hm-2，先玉335 與興墾3 號(hào)的適宜密度范圍應(yīng)為5.625～6.75 萬(wàn)株·hm-2。

圖1 三個(gè)玉米品種種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of three maizes planting densities on yield

2.2 不同密度處理對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2.1 不同密度處理對(duì)單位面積穗數(shù)影響

對(duì)種植密度和單位面積穗數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出穗數(shù)與密度的關(guān)系曲線，其中擬合度最好的是一次曲線，其回歸方程及方差分析見(jiàn)表6。

表6 不同密度處理對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的方差分析Table 6 Variance analysis of different density treatment on yield component

方差分析達(dá)極顯著水平。鄭單958 在6.75 萬(wàn)穗·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高，先玉335 在6.75 萬(wàn)穗·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高，興墾3 號(hào)在5.625 萬(wàn)穗·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高。這說(shuō)明在低密度時(shí)產(chǎn)量隨著穗數(shù)的增加而增加，而在高密度時(shí)，產(chǎn)量隨穗數(shù)的增加反而降低，所以玉米栽培應(yīng)有合理的密植方式。

2.2.2 不同密度處理對(duì)穗粒數(shù)影響

穗粒數(shù)是玉米產(chǎn)量的構(gòu)成因素之一，它與密度的關(guān)系一般趨勢(shì)是隨著密度的增加而呈直線下降。將其穗粒數(shù)與密度的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，其回歸方程見(jiàn)表5。

方差分析達(dá)極顯著水平。鄭單958 在穗粒數(shù)為466.88 時(shí)產(chǎn)量最高；先玉335 穗粒數(shù)為479.36 時(shí)產(chǎn)量最高；興墾3 號(hào)穗粒數(shù)為465.30 時(shí)產(chǎn)量最高。玉米穗粒數(shù)隨密度增加而降低，由于密度過(guò)高，植株間互相爭(zhēng)奪水肥，造成植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)不良，雌蕊的發(fā)育、授粉以及灌漿結(jié)實(shí)均會(huì)受到影響。

2.2.3 不同密度處理對(duì)千粒重影響

千粒重是玉米產(chǎn)量構(gòu)成的另一個(gè)因素。在該試驗(yàn)條件下，對(duì)其試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出千粒重與密度關(guān)系的曲線，其回歸方程見(jiàn)表6。其中鄭單958 千粒重由339.8 g 減少到304.1 g，產(chǎn)量最高時(shí)千粒重為331.2 g；先玉335 千粒重由341.8 g 減少到294.6 g，產(chǎn)量最高時(shí)千粒重為338.9 g；興墾3 號(hào)千粒重由338.4 減少到284.1 g，產(chǎn)量最高時(shí)千粒重為326.8 g。可以看出隨密度增加千粒重減少，說(shuō)明密度的增加將影響玉米的灌漿和養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.3 玉米主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

對(duì)各主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量間進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量在最小差值Δmin=0.003 63、最大差值Δmax=4.074 01 情況下的關(guān)聯(lián)序位如表7。由此得出與玉米產(chǎn)量相關(guān)的12 個(gè)農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋呵ЯＶ兀?.899 5）＞穗粗（0.878 7）＞穗位高（0.878 7）＞莖粗（0.867 2）＞穗行數(shù)（0.864 6）＞穗長(zhǎng)（0.842 7）＞行粒數(shù)（0.837 2）＞株高（0.818 9）＞禿尖長(zhǎng)度（0.521 4）＞倒伏率（0.359 5）＞空稈率（0.319 0）＞雙穗率（0.291 5）。說(shuō)明在試驗(yàn)中不同密度處理下，與玉米產(chǎn)量相關(guān)的12 個(gè)農(nóng)藝性狀中千粒重的關(guān)聯(lián)系數(shù)最大，對(duì)產(chǎn)量提高起著重要作用。

表7 關(guān)聯(lián)序位及關(guān)聯(lián)系數(shù)Table 7 Relational location and correlation

3 結(jié)論

在相同的生產(chǎn)條件及生態(tài)環(huán)境下，合理密植是提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵，也是玉米高產(chǎn)栽培的主要因素。在試驗(yàn)條件下，研究結(jié)果如下：

（1）在大慶地區(qū)土壤環(huán)境和耕作模式下，合理密植是玉米獲得高產(chǎn)的一項(xiàng)重要栽培措施；鄭單958的適宜密度范圍為6.75～7.875 萬(wàn)株·hm-2，先玉335和興墾3 號(hào)的適宜密度范圍應(yīng)為5.625～6.75 萬(wàn)株·hm-2。

（2）三個(gè)玉米品種產(chǎn)量隨密度變化表現(xiàn)出相似的規(guī)律，密度與產(chǎn)量呈二次拋物線關(guān)系。在低密度時(shí)玉米產(chǎn)量隨密度的增大而增加，當(dāng)密度達(dá)到一定程度時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值，當(dāng)密度再增加時(shí)，產(chǎn)量隨密度增加而降低。

（3）農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)序位為：千粒重＞穗粗＞穗位高＞莖粗＞穗行數(shù)＞穗長(zhǎng)＞行粒數(shù)＞株高＞禿尖長(zhǎng)度＞倒伏率＞空稈率＞雙穗率。主要農(nóng)藝性狀中千粒重、穗粗和穗位對(duì)產(chǎn)量影響效應(yīng)較大，雙穗率、空稈率和倒伏率對(duì)產(chǎn)量的影響較小。

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