密度和行距配置對耐密型玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

馬磊磊，杜天慶，郝建平，范龍秋，郝科棟，邢江會，李 明

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

根據(jù)我國國情，人口不斷增多，耕地面積不斷減少，依靠科技進步提高單位面積產(chǎn)量是確保我國糧食安全的關(guān)鍵。眾所周知，玉米高產(chǎn)不僅受品種基因型的制約，還受栽培技術(shù)措施的影響[1-5]。在耐密型超高產(chǎn)玉米生產(chǎn)過程中，密度和種植方式是高產(chǎn)栽培技術(shù)中主要的人為可控制因子。多年來，研究結(jié)果表明，改種耐密型高產(chǎn)品種和合理增加種植密度已經(jīng)成為玉米創(chuàng)高產(chǎn)的重要技術(shù)規(guī)程[6]。但是密度對產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響隨品種不同差異很大[7-9]。

大量實踐證明，不同品種進行合理密植可以使玉米群體和個體協(xié)調(diào)發(fā)展，解決穗數(shù)、穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量三者之間的矛盾，從而達到高產(chǎn)的目的[10-11]。因此，玉米品種、環(huán)境和栽培措施共同對玉米單位面積產(chǎn)量起重要作用[9-12]。目前，國內(nèi)外有關(guān)玉米品種及密度效應(yīng)的研究報道較多[15-17]，也有對于玉米寬窄行種植方面的研究，但是對于耐密型超高產(chǎn)玉米品種的密度及不同行距配置效應(yīng)的研究還不全面。

本試驗以大豐26和先玉335這2種耐密型超高產(chǎn)玉米為供試品種，通過研究不同處理組合對其產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，充分挖掘耐密型超高產(chǎn)玉米的生產(chǎn)潛力，找出適宜試驗地區(qū)玉米高產(chǎn)的栽培措施，為玉米生產(chǎn)建立高產(chǎn)技術(shù)體系以及進行大面積示范推廣提供一定理論支持。

1 材料和方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2010年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)作站進行。試驗地為沙壤土，水澆地，前茬作物是玉米，秋季秸稈還田，播前施腐熟優(yōu)質(zhì)雞糞30 t/hm2，硝酸磷肥600 kg/hm2，四周設(shè)保護行2～3行。大喇叭口期追施尿素375 kg/hm2。

試驗采用3因素裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為品種A（A1為先玉335，A2為大豐26）；裂區(qū)1為種植密度B（B1為4.5萬株/hm2，B2為6.3萬株/hm2，B3為8.1萬株/hm2）；裂區(qū)2為行距配置C（C1為等行距50 cm＋50 cm，C2為寬窄行60 cm＋40 cm，C3為寬窄行66.6 cm＋33.3 cm）。試驗共18個處理，重復(fù)3次。小區(qū)面積20 m2（5 m×4 m），每小區(qū)8行。

1.2 測定項目與方法

在玉米籽粒成熟期，每處理小區(qū)統(tǒng)計全部穗數(shù)；收獲時每小區(qū)隨機選取20個果穗進行室內(nèi)考種，考察穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量及含水量，玉米產(chǎn)量按籽粒含水量為14%進行折算。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計檢驗采用Excel 2007和DPS v6.50系統(tǒng)進行。采用LSD法檢驗差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度和行距配置對2 個耐密型玉米品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.1.1 對穗數(shù)的影響 對玉米穗數(shù)進行方差分析，結(jié)果表明，因素B對玉米穗數(shù)的影響達到極顯著水平（P＝0.000 1）；其他因素及因素間的互作對玉米穗數(shù)的影響均不顯著。

由表1可知，種植密度為B3（8.1萬株/hm2）時，小區(qū)穗數(shù)最多，B2（6.3萬株/hm2）次之，B1（4.5萬株/hm2）最少。結(jié)果說明，種植密度對玉米穗數(shù)的影響比較大，隨著種植密度的增大，玉米穗數(shù)逐漸增多。

表1 小區(qū)穗數(shù)之間的多重比較

2.1.2 對穗粒數(shù)的影響 玉米穗粒數(shù)的方差分析表明，品種、密度、行距配置及其因素之間的互作對穗粒數(shù)的影響均沒有達到顯著水平。由表2可知，品種A1（先玉335）的穗粒數(shù)比A2（大豐26）多7.5粒/穗；處理B1的穗粒數(shù)最多，B2的穗粒數(shù)次之，B3的穗粒數(shù)最少，說明隨著種植密度的升高，穗粒數(shù)呈下降的趨勢；處理C2的穗粒數(shù)最多，C3次之，C1最少，說明寬窄行種植比等行距種植更有利于穗粒數(shù)的提高。

表2 穗粒數(shù)之間的多重比較

2.1.3 對百粒質(zhì)量的影響 對百粒質(zhì)量進行方差分析，結(jié)果表明，因素B和B與C互作對玉米百粒質(zhì)量的影響達到極顯著水平（P＝0.009 8和P＝0.006 4）；因素C對玉米百粒質(zhì)量的影響達到顯著水平（P＝0.010 9），因素A及其他因素間互作對玉米百粒質(zhì)量的影響均不顯著。

表3 百粒質(zhì)量之間的多重比較

從表3可以看出，處理B1的玉米百粒質(zhì)量最大，B2次之，B3最小，說明隨著密度的增高，百粒質(zhì)量顯著或極顯著下降；處理C2的玉米百粒質(zhì)量最高，C3次之，且二者之間未達到顯著差異，但與百粒質(zhì)量最小的C1處理間都達到顯著差異水平，其中，C2和C1處理的玉米百粒質(zhì)量之間達到了極顯著差異，表明寬窄行種植比等行距種植更有利于玉米后期的灌漿。進一步分析密度與行距配置的互作效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在低密度（B1）下，等行距（C1）種植方式百粒質(zhì)量最大；中等密度（B2）下，寬窄行（C2）的配置有利于百粒質(zhì)量的提高；在高密度（B3）下，則是寬窄行（C3）處理的效果最好。

2.2 密度和行距配置對2 個耐密型玉米品種產(chǎn)量的影響

表4結(jié)果表明，因素B、因素C以及B和C互作的各個處理組合對玉米產(chǎn)量的影響均達到極顯著水平；因素A和除了B和C互作之外的其他互作對玉米產(chǎn)量的影響均不顯著。說明先玉335和大豐26這2個耐密型高產(chǎn)玉米品種產(chǎn)量處于同一個水平，二者沒有明顯的差異，而種植密度、行距配置以及種植密度與行距配置互作均可對玉米產(chǎn)量產(chǎn)生較大的影響。

表4 玉米產(chǎn)量（kg/hm2）的方差分析

由表5可知，處理B3（種植密度8.1萬株/hm2）的玉米產(chǎn)量最高，為17 235.0 kg/hm2；處理B2的產(chǎn)量次之，為14 946.0 kg/hm2；處理B1的產(chǎn)量最低，為12 982.5 kg/hm2，且這3種密度處理下的產(chǎn)量之間差異均達到極顯著水平，說明適當增加密度是獲取高產(chǎn)的有效措施[18-20]，同時也驗證了先玉335和大豐26都是適宜密植的好品種。

表5 品種、密度、行距配置對產(chǎn)量的單因素效應(yīng)

表5還表明，處理C2（60 cm＋40 cm）和C3（66.6 cm＋33.3 cm）的行距配置處理下的玉米產(chǎn)量分居第1，2位，但二者之間差異不顯著；C1（50 cm＋50 cm）等行距配置處理下的玉米產(chǎn)量最低，并且與C2和C3行距配置處理下的產(chǎn)量之間差異極顯著，說明適當?shù)膶捳斜扔欣谟衩桩a(chǎn)量的提高。

表6 密度、行距配置對產(chǎn)量的互作效應(yīng)

從表6可以看出，處理B1（種植密度為4.5萬株/hm2）下，處理C2（60 cm＋40 cm行距配置）的玉米產(chǎn)量最高，處理C1（50 cm＋50 cm行距配置）次之，C3（66.6 cm＋33.3 cm行距配置）最低，且這3個處理下的玉米產(chǎn)量之間沒有顯著性差異；處理B2（種植密度為6.3萬株/hm2）下，處理C2（60 cm＋40 cm行距配置）的玉米產(chǎn)量最高，并且C1，C2，C3這3個處理的玉米產(chǎn)量之間也不存在顯著性差異；處理B3（種植密度為8.1萬株/hm2）下，C3（66.6 cm＋33.3 cm行距配置）處理的玉米產(chǎn)量最高，其次是C2（60 cm＋40 cm的行距配置），且這2個處理的玉米產(chǎn)量之間沒有顯著性差異，但都與產(chǎn)量最低的C1（50 cm＋50 cm行距配置）之間達到極顯著差異。這表明，對于耐密型玉米品種，低密度（4.5萬～6.3萬株/hm2）種植時，改變寬窄行比有可能提高產(chǎn)量，但效果不明顯；而在高密度（8.1萬株/hm2）種植時，在適當范圍內(nèi)提高寬窄行比，可達到明顯的增產(chǎn)效果。本試驗中，密度為8.1萬株/hm2，行距配置為66.6 cm＋33.3 cm和60 cm＋40 cm時玉米產(chǎn)量較高，且極顯著高于其他互作方式下的玉米產(chǎn)量。

表7結(jié)果表明，品種、密度、行距配置不同處理組合的產(chǎn)量存在顯著或極顯著差異。A1B3C3，A1B3C2，A1B2C2，A1B2C3和A1B2C1處理組合產(chǎn)量都達到1.5萬kg/hm2以上，其中，A1B3C3產(chǎn)量最高，達19 167.0 kg/hm2，是該品種的最佳組合；A2品種，A2B3C3產(chǎn)量為17 377.5 kg/hm2，是該品種的超高產(chǎn)組合，A2B3C2，A2B3C1與A2B2C2的產(chǎn)量也達到1.5萬kg/hm2左右，與A2B3C3之間產(chǎn)量差異未達顯著水平。

表7 品種、密度、行距配置組合產(chǎn)量的多重比較

3 討論

適當增加種植密度是緊湊型玉米獲得高產(chǎn)的主要途徑之一，但不同行距種植模式必須與對應(yīng)的密度相結(jié)合，才能獲得較高產(chǎn)量。玉米是C4作物，寬窄行種植在改善通風(fēng)透光方面起到其他措施不可代替的作用，是一項不增加投資的好模式。等行距栽培的弊端是影響生育后期玉米群體內(nèi)通風(fēng)透光，限制了玉米對光能的利用率及其產(chǎn)量的提高。梁熠[21]的研究結(jié)果表明，寬窄行栽培能改善玉米群體結(jié)構(gòu)，改善冠層微環(huán)境，增加透光率，促進個體生長發(fā)育，改善葉片光合性能，最終提高玉米產(chǎn)量。目前，大田玉米生產(chǎn)中，各種行距與密度搭配現(xiàn)象普遍存在，但是這種搭配還必須考慮各個地區(qū)不同的地理環(huán)境和生態(tài)條件，為此，應(yīng)針對不同地區(qū)不同品種研究行距與密度最佳搭配種植模式，從而有效指導(dǎo)玉米生產(chǎn)，并加大宣傳推廣力度。

本試驗以耐密型玉米品種先玉335和大豐26為供試材料，與以半緊湊型品種農(nóng)大108[22]和單粒耐密型品種大豐30[23]為試驗材料的研究結(jié)果并不完全相同，但二者在適當增加種植密度可以獲得較好的產(chǎn)量效果這一結(jié)論上保持一致。王斌等[22-23]認為，產(chǎn)量與密度有密切相關(guān)性，與行距配置沒有明顯的相關(guān)性。本試驗的結(jié)果為產(chǎn)量與種植密度和行距配置都有著極為密切的相關(guān)性，導(dǎo)致二者結(jié)論存在差異的原因可能是由于供試品種、試驗設(shè)計或者其他試驗條件的不同而造成的，建議在以后的試驗中進行多年多點以及更多品種對比的研究，使得試驗結(jié)果更具有科學(xué)性。

4 結(jié)論

（1）在不同的種植密度及行距配置下，先玉335和大豐26之間的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素（穗數(shù)、穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量）之間均未達到顯著差異水平。

（2）在適當條件下，隨著種植密度的增加，玉米穗數(shù)和產(chǎn)量呈增加的趨勢，百粒質(zhì)量逐漸減小，對穗粒數(shù)沒有顯著影響。種植密度8.1萬株/hm2時，玉米產(chǎn)量顯著高于其他2個密度；種植密度6.3萬株/hm2時，玉米產(chǎn)量極顯著高于種植密度4.5萬株/hm2，適當增加密度是耐密型玉米品種突破超高產(chǎn)水平必不可少的重要措施之一。最近，大量生產(chǎn)實際調(diào)查證明，耐密型玉米品種密度低于6.0萬株/hm2對提高產(chǎn)量影響不大[24-25]。

（3）不同行距配置的種植方式對穗數(shù)和穗粒數(shù)沒有顯著影響，而對百粒質(zhì)量與產(chǎn)量有顯著影響。寬窄行種植下的玉米百粒質(zhì)量顯著高于等行距種植下的玉米百粒質(zhì)量；且寬窄行條件下的玉米產(chǎn)量極顯著高于等行距種植方式。

（4）針對本試驗中的耐密型玉米品種，低密度（4.5萬～6.3萬株/hm2）種植時，改變寬窄行比有可能提高產(chǎn)量，但是效果不明顯，而在高密度（8.1萬株/hm2）種植時，在適當范圍內(nèi)提高寬窄行比，可以達到明顯的增產(chǎn)效果。本試驗結(jié)果表明，先玉335與大豐26均在8.1萬株/hm2的種植密度和66.6 cm＋33.3 cm的寬窄行行距配置模式下產(chǎn)量最高，2個品種的產(chǎn)量分別為19167.0，17 377.5 kg/hm2，該結(jié)論是在特定區(qū)域的試驗中獲得，優(yōu)化方案的適用范圍還需要進一步驗證。

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