不同玉米品種最適種植密度研究

陳紅操+韋志海+吳永升+楊耀迥+勞賞業(yè)+黃春東+侯青光+張述寬+李體琛+黃開健

摘 要：適當(dāng)增加種植密度是提高玉米產(chǎn)量的重要途徑之一，而倒伏是限制玉米種植密度增加的主要因素之一。試驗以正大999、正大619和宜單629為材料，研究在一系列種植密度條件下玉米產(chǎn)量的變化。試驗結(jié)果表明，這3個玉米品種隨著種植密度的增加，產(chǎn)量都有增加的趨勢，但當(dāng)密度達(dá)到66000株/hm2以上時，這3個品種的倒伏現(xiàn)象都比較嚴(yán)重。因此，綜合考慮產(chǎn)量和植株抗倒伏能力，這些品種推薦種植密度為54000～60000株/hm2。

關(guān)鍵詞：玉米 倒伏 種植密度 產(chǎn)量

玉米持續(xù)增產(chǎn)是保障我國糧食安全的關(guān)鍵，高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究對進(jìn)一步提升玉米單產(chǎn)水平具有重要的推動作用 [1-2]。西南山地玉米區(qū)、東北玉米區(qū)和黃淮海玉米區(qū)一起構(gòu)成全國3大玉米優(yōu)勢產(chǎn)區(qū) [3-4]，廣西地處西南，玉米播種面積約60萬hm2，在西南玉米區(qū)有舉足輕重的地位。廣西地處亞熱帶，以丘陵山地為主，耕作層瘠薄，生態(tài)條件和氣候復(fù)雜，陰雨寡照，季節(jié)性干旱、風(fēng)災(zāi)等自然災(zāi)害頻發(fā)，施肥水平低下，種植密度不足，種植方式也不大合理，這些因素造成了廣西玉米大田單產(chǎn)水平遠(yuǎn)低于全國平均水平，也低于本區(qū)域區(qū)試水平 [5]。為了提高廣西玉米單產(chǎn)，在自然條件無法改變的情況下，提高玉米種植密度不失為挖掘玉米單產(chǎn)潛力的一種好方法。玉米產(chǎn)量的發(fā)揮需要克服各種逆境，合理密植是提高單產(chǎn)的有效技術(shù)途徑 [6]。隨著栽培密度的提高，玉米植株之間會相互遮陰，田間透光性變差，需要提高玉米的光合效率才能滿足高產(chǎn)的需要 [7-8]。在玉米栽培密度方面，我國科技人員已經(jīng)進(jìn)行了較多研究，主要集中在農(nóng)藝性狀與抗倒伏的關(guān)系上 [9-11]。但針對廣西生產(chǎn)上玉米品種最佳栽培密度方面的研究還未見報道。擬研究廣西不同基因型玉米品種的適宜種植密度，為指導(dǎo)大田玉米生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試玉米品種共3個：正大999、正大619和宜單629。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2011年春在合浦農(nóng)科所、河池農(nóng)科所（廣西宜州市）和廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所試驗地進(jìn)行。采用裂區(qū)設(shè)計，主處理為種植密度，副處理為品種。主處理7個密度分別為B1：42000株/hm2、B2：48000株/hm2、B3：54000株/hm2、B4：60000株/hm2、B5：66000株/hm2、B6：72000株/hm2、B7：78000株/hm2；副處理為3種類型的代表性品種，A1：平展型大穗品種正大999；A2：中穗型品種正大619；A3：緊湊型品種宜單629。田間完全隨機(jī)區(qū)組排列，4行區(qū)，行長5.0 m，行距0.70 m，株距依密度確定。田間管理、施肥水平與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)一致。重復(fù)間留行人道1 m，試驗田四周設(shè)保護(hù)行4行以上。

1.3 試驗田間調(diào)查

產(chǎn)量：于成熟期，實收中間2行計產(chǎn)，折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量14 %計算產(chǎn)量。廣西農(nóng)科院玉米研究所試驗點(diǎn)由于遭遇較大臺風(fēng)，中密度和高密度處理都出現(xiàn)了較大程度的倒伏現(xiàn)象，對結(jié)果影響較大，該試驗點(diǎn)的數(shù)據(jù)沒有用來分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用R軟件包對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度與品種配置對玉米產(chǎn)量的影響

試驗區(qū)不同處理產(chǎn)量結(jié)果匯總于表1、表2，并分別就密度和品種進(jìn)行多重比較分析。

對廣西河池試驗點(diǎn)，B6密度下的產(chǎn)量最高，B6和B5、B7、B3密度間的產(chǎn)量差異不顯著，但和B4、B2、B1間的差異顯著。3個玉米品種產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明，產(chǎn)量最高的是正大999，達(dá)8999.22 kg/hm2，宜單629次之，產(chǎn)量為8214.08 kg/hm2，平均產(chǎn)量最低的是正大619，產(chǎn)量僅為7858.29 kg/hm2，正大999、宜單629和正大619間的產(chǎn)量差異都達(dá)到了顯著水平。

對廣西合浦試驗點(diǎn)，B7密度下的產(chǎn)量最高，B7 和B6、B5、B2密度間的產(chǎn)量差異不顯著，但和B4、B3、B1間的差異顯著。3個玉米品種產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明，產(chǎn)量最高的是正大999，達(dá)10046.25 kg/hm2，正大619次之，產(chǎn)量為9639.15 kg/hm2，平均產(chǎn)量最低的是宜單629，產(chǎn)量僅為7857.90 kg/hm2，正大999、宜單629和正大619間的產(chǎn)量差異都達(dá)到了顯著水平。

對廣西河池試驗點(diǎn)產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，不同密度、不同品種配置對產(chǎn)量影響的方差分析見表3。試驗結(jié)果表明，區(qū)組間，產(chǎn)量差異不顯著，說明試驗區(qū)組間的土壤差異小，土壤肥力均勻，試驗結(jié)果的精確性高。密度間的產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平，說明密度對產(chǎn)量有極顯著影響；品種間的產(chǎn)量差異也達(dá)到極顯著水平；密度與品種的互作效應(yīng)不顯著，說明密度和品種相互獨(dú)立。

對廣西合浦試驗點(diǎn)產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，不同密度、不同品種配置對產(chǎn)量影響的方差分析見表4。試驗結(jié)果表明，區(qū)組間，產(chǎn)量差異和密度與品種的互作效應(yīng)不顯著，說明試驗區(qū)組間的土壤差異小，土壤肥力均勻，試驗結(jié)果的精確性高，密度和品種相互獨(dú)立，互不干擾。密度間的產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平，說明密度對產(chǎn)量有顯著影響；品種間的產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平。

2.2 不同玉米品種對密度的響應(yīng)

對不同玉米品種在不同種植密度下的產(chǎn)量表現(xiàn)進(jìn)行分析，分析結(jié)果見圖1和圖2。結(jié)果表明，不同品種在不同環(huán)境的表現(xiàn)有所不同，但大致趨勢類似，都表現(xiàn)為隨著種植密度的提高，產(chǎn)量有提高的趨勢，而且都表現(xiàn)為一次線性方程的增長形式。在廣西河池試驗點(diǎn)（圖1），平均產(chǎn)量最高的是正大999，但產(chǎn)量增加的速度介于正大619和宜單629之間；正大619平均產(chǎn)量最低，但產(chǎn)量隨著密度的增加增速最快；在廣西合浦試驗點(diǎn)（圖2），正大999平均產(chǎn)量最高，單產(chǎn)量隨密度的增加增速最慢；正大619平均產(chǎn)量介于正大999和宜單629之間，單產(chǎn)量增速最快。

3 討論

隨著我國玉米育種和栽培技術(shù)的發(fā)展，增加種植密度已成為提高玉米產(chǎn)量的重要途徑。隨著種植密度不斷增加，玉米植株間距（或者行間距）不斷縮短，個體間的競爭也愈發(fā)激烈，植株的形態(tài)特征和產(chǎn)量性狀都會發(fā)生明顯變化，玉米需要克服更大的生物和非生物逆境才能使產(chǎn)量得到充分表現(xiàn) [12-13]。從研究結(jié)果來看，雖然3個玉米品種隨著種植密度的增加產(chǎn)量都有增加的趨勢，但是在廣西河池和合浦2個試驗點(diǎn)，當(dāng)種植密度較高時（如66000株/hm2，72000株/hm2和78000株/hm2），他們之間的產(chǎn)量差異并不顯著，也就是說這些差異只是系統(tǒng)誤差的結(jié)果，并不是真實差異。張洪生等 [13]以鄭單958和金海5號為試驗材料，研究在中密度（52500株/hm2）和高密度（75000株/hm2）條件下對莖稈和穗部性狀的影響，結(jié)果表明，高密度下，穗長、行粒數(shù)和百粒重都顯著降低，但2個品種在高密度下的產(chǎn)量均顯著高于中密度。這與本研究結(jié)果類似。而且，從試驗結(jié)果來看，當(dāng)種植密度達(dá)到66000株/hm2以上時，這3個品種的倒伏現(xiàn)象都比較嚴(yán)重（數(shù)據(jù)沒顯示），如果不及時收獲，遇到多雨的年景，將會發(fā)芽腐爛，損失慘重；如果考慮到未來機(jī)械化收獲，倒伏的植株將不能收獲，這些因素都會嚴(yán)重影響實際生產(chǎn)產(chǎn)量。

從育種角度來考慮，參試的3個玉米品種被分成了平展大穗型（正大999）、中穗型品種（正大619）和緊湊型品種（宜單629），但從品種和密度對產(chǎn)量的響應(yīng)來看，這幾個品種在不同密度下對產(chǎn)量的響應(yīng)并沒有變化，都是隨著密度的增加產(chǎn)量有增長的趨勢。從廣西近年育種實際來分析，大部分玉米育種人員還是強(qiáng)調(diào)單株的產(chǎn)量，而不是關(guān)注群體產(chǎn)量，導(dǎo)致育成的品種趨向于稀植大穗。而且由于篩選試驗和區(qū)域試驗設(shè)置的密度過低（51000株/hm2），使耐密型品種在試驗中失去優(yōu)勢，從而在某種程度上誤導(dǎo)了廣西玉米種植密度。從試驗結(jié)果來看，綜合考慮產(chǎn)量和植株抗倒伏能力，這些品種推薦種植密度為54000～60000株/hm2。需要補(bǔ)充說明的是，由于受試驗地面積的限制，試驗每個處理都是4行區(qū)，邊際效應(yīng)的影響會較大，試驗的結(jié)果與實際大田生產(chǎn)差距會較大，實際的栽培密度需要對特定品種擴(kuò)大面積進(jìn)行試驗后才能在生產(chǎn)上大范圍使用。

參考文獻(xiàn)

[1] Bruulsema T.W.，Tollenaar M.，Heckman J. R. Boosting crop yields in the next century [J]. Better Crops with Plant Food，2000，84（1）： 9-11.

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[8] 陳國平，王榮煥，趙久然. 玉米高產(chǎn)田的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)模式及關(guān)鍵因素分析[J]. 玉米科學(xué)，2009， 17 （4）：89-93.

[9] 豐光，李妍妍，景希強(qiáng)，等. 玉米不同種植密度對主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響[J]. 玉米科學(xué)，2011，19（1）：109-111.

[10] 代旭峰，王國強(qiáng)，劉志齋，等. 不同密度下不同行距對玉米光合及產(chǎn)量的影響[J]. 西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，35（3）：15-21.

[11] 吳 欣，李紹偉，李文倉. 不同種植密度對3個玉米新品種產(chǎn)量的影響[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008 （5）：78-79.

[12] 勾玲，黃建軍，張賓，等. 群體密度對玉米莖稈抗倒力學(xué)和農(nóng)藝性狀的影響[J]. 作物學(xué)報，2007 （10）：1688-1695.

[13] 張洪生，趙明，吳沛波，等. 種植密度對玉米莖稈和穗部性狀的影響[J]. 玉米科學(xué)，2009（5）： 130-133.

3 討論

隨著我國玉米育種和栽培技術(shù)的發(fā)展，增加種植密度已成為提高玉米產(chǎn)量的重要途徑。隨著種植密度不斷增加，玉米植株間距（或者行間距）不斷縮短，個體間的競爭也愈發(fā)激烈，植株的形態(tài)特征和產(chǎn)量性狀都會發(fā)生明顯變化，玉米需要克服更大的生物和非生物逆境才能使產(chǎn)量得到充分表現(xiàn) [12-13]。從研究結(jié)果來看，雖然3個玉米品種隨著種植密度的增加產(chǎn)量都有增加的趨勢，但是在廣西河池和合浦2個試驗點(diǎn)，當(dāng)種植密度較高時（如66000株/hm2，72000株/hm2和78000株/hm2），他們之間的產(chǎn)量差異并不顯著，也就是說這些差異只是系統(tǒng)誤差的結(jié)果，并不是真實差異。張洪生等 [13]以鄭單958和金海5號為試驗材料，研究在中密度（52500株/hm2）和高密度（75000株/hm2）條件下對莖稈和穗部性狀的影響，結(jié)果表明，高密度下，穗長、行粒數(shù)和百粒重都顯著降低，但2個品種在高密度下的產(chǎn)量均顯著高于中密度。這與本研究結(jié)果類似。而且，從試驗結(jié)果來看，當(dāng)種植密度達(dá)到66000株/hm2以上時，這3個品種的倒伏現(xiàn)象都比較嚴(yán)重（數(shù)據(jù)沒顯示），如果不及時收獲，遇到多雨的年景，將會發(fā)芽腐爛，損失慘重；如果考慮到未來機(jī)械化收獲，倒伏的植株將不能收獲，這些因素都會嚴(yán)重影響實際生產(chǎn)產(chǎn)量。

從育種角度來考慮，參試的3個玉米品種被分成了平展大穗型（正大999）、中穗型品種（正大619）和緊湊型品種（宜單629），但從品種和密度對產(chǎn)量的響應(yīng)來看，這幾個品種在不同密度下對產(chǎn)量的響應(yīng)并沒有變化，都是隨著密度的增加產(chǎn)量有增長的趨勢。從廣西近年育種實際來分析，大部分玉米育種人員還是強(qiáng)調(diào)單株的產(chǎn)量，而不是關(guān)注群體產(chǎn)量，導(dǎo)致育成的品種趨向于稀植大穗。而且由于篩選試驗和區(qū)域試驗設(shè)置的密度過低（51000株/hm2），使耐密型品種在試驗中失去優(yōu)勢，從而在某種程度上誤導(dǎo)了廣西玉米種植密度。從試驗結(jié)果來看，綜合考慮產(chǎn)量和植株抗倒伏能力，這些品種推薦種植密度為54000～60000株/hm2。需要補(bǔ)充說明的是，由于受試驗地面積的限制，試驗每個處理都是4行區(qū)，邊際效應(yīng)的影響會較大，試驗的結(jié)果與實際大田生產(chǎn)差距會較大，實際的栽培密度需要對特定品種擴(kuò)大面積進(jìn)行試驗后才能在生產(chǎn)上大范圍使用。

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[13] 張洪生，趙明，吳沛波，等. 種植密度對玉米莖稈和穗部性狀的影響[J]. 玉米科學(xué)，2009（5）： 130-133.

3 討論

隨著我國玉米育種和栽培技術(shù)的發(fā)展，增加種植密度已成為提高玉米產(chǎn)量的重要途徑。隨著種植密度不斷增加，玉米植株間距（或者行間距）不斷縮短，個體間的競爭也愈發(fā)激烈，植株的形態(tài)特征和產(chǎn)量性狀都會發(fā)生明顯變化，玉米需要克服更大的生物和非生物逆境才能使產(chǎn)量得到充分表現(xiàn) [12-13]。從研究結(jié)果來看，雖然3個玉米品種隨著種植密度的增加產(chǎn)量都有增加的趨勢，但是在廣西河池和合浦2個試驗點(diǎn)，當(dāng)種植密度較高時（如66000株/hm2，72000株/hm2和78000株/hm2），他們之間的產(chǎn)量差異并不顯著，也就是說這些差異只是系統(tǒng)誤差的結(jié)果，并不是真實差異。張洪生等 [13]以鄭單958和金海5號為試驗材料，研究在中密度（52500株/hm2）和高密度（75000株/hm2）條件下對莖稈和穗部性狀的影響，結(jié)果表明，高密度下，穗長、行粒數(shù)和百粒重都顯著降低，但2個品種在高密度下的產(chǎn)量均顯著高于中密度。這與本研究結(jié)果類似。而且，從試驗結(jié)果來看，當(dāng)種植密度達(dá)到66000株/hm2以上時，這3個品種的倒伏現(xiàn)象都比較嚴(yán)重（數(shù)據(jù)沒顯示），如果不及時收獲，遇到多雨的年景，將會發(fā)芽腐爛，損失慘重；如果考慮到未來機(jī)械化收獲，倒伏的植株將不能收獲，這些因素都會嚴(yán)重影響實際生產(chǎn)產(chǎn)量。

從育種角度來考慮，參試的3個玉米品種被分成了平展大穗型（正大999）、中穗型品種（正大619）和緊湊型品種（宜單629），但從品種和密度對產(chǎn)量的響應(yīng)來看，這幾個品種在不同密度下對產(chǎn)量的響應(yīng)并沒有變化，都是隨著密度的增加產(chǎn)量有增長的趨勢。從廣西近年育種實際來分析，大部分玉米育種人員還是強(qiáng)調(diào)單株的產(chǎn)量，而不是關(guān)注群體產(chǎn)量，導(dǎo)致育成的品種趨向于稀植大穗。而且由于篩選試驗和區(qū)域試驗設(shè)置的密度過低（51000株/hm2），使耐密型品種在試驗中失去優(yōu)勢，從而在某種程度上誤導(dǎo)了廣西玉米種植密度。從試驗結(jié)果來看，綜合考慮產(chǎn)量和植株抗倒伏能力，這些品種推薦種植密度為54000～60000株/hm2。需要補(bǔ)充說明的是，由于受試驗地面積的限制，試驗每個處理都是4行區(qū)，邊際效應(yīng)的影響會較大，試驗的結(jié)果與實際大田生產(chǎn)差距會較大，實際的栽培密度需要對特定品種擴(kuò)大面積進(jìn)行試驗后才能在生產(chǎn)上大范圍使用。

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