不同肥力水平下種植密度對(duì)浚單29產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響

李保峰， 鹿紅衛(wèi)， 張金奎， 劉桂海, 王海亮， 艾振光

(河南鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南鶴壁 458031)

不同肥力水平下種植密度對(duì)浚單29產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響

李保峰， 鹿紅衛(wèi)*， 張金奎， 劉桂海, 王海亮， 艾振光

(河南鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南鶴壁 458031)

[目的]探尋浚單29不同肥力水平地區(qū)的適宜種植密度。[方法]研究在高產(chǎn)田與一般田2種肥力水平下浚單29種植密度與產(chǎn)量及其相關(guān)產(chǎn)量性狀的關(guān)系。[結(jié)果]2種肥力水平下通過(guò)種植密度變化影響穗部性狀來(lái)影響產(chǎn)量，相同密度，一般田肥力水平下，密度對(duì)穗部性狀影響大于高產(chǎn)田對(duì)穗部性狀影響。[結(jié)論]在一般田肥力水平下，浚單29最適宜密度為6.75萬(wàn)株/hm2，高產(chǎn)田肥力水平下，浚單29最適宜密度為7.50萬(wàn)株/hm2。

玉米；肥力；密度；產(chǎn)量；性狀

國(guó)內(nèi)外玉米生產(chǎn)研究結(jié)果表明，合理種植密度對(duì)玉米增產(chǎn)起到重要作用[1]。玉米群體生物產(chǎn)量、子粒產(chǎn)量與密度呈漸進(jìn)關(guān)系[2-5]。玉米密度增加，群體數(shù)量增多，葉面積指數(shù)也增加，子粒產(chǎn)量相應(yīng)增加，但達(dá)到一定的密度時(shí)，會(huì)造成通風(fēng)透光不良，影響個(gè)體發(fā)育，生物產(chǎn)量減少，子粒敗育，穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、千粒重均呈下降趨勢(shì)，禿尖呈增加趨勢(shì)，產(chǎn)量降低[6]。同一種作物在不同的生態(tài)環(huán)境中表現(xiàn)出不同的適應(yīng)性，因此研究一個(gè)品種在一定的生態(tài)條件下，不同肥力水平的最適種植密度對(duì)指導(dǎo)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)尤為重要。該試驗(yàn)旨在通過(guò)研究不同肥力水平、不同密度對(duì)浚單29產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響，為探尋浚單29在不同肥力水平地區(qū)的適宜種植密度提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料供試品種為河南鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的玉米新品種浚單29。

1.2 試驗(yàn)田概況高產(chǎn)田肥力：土層有機(jī)質(zhì)含量19.8 g/kg，堿解氮含量為75.6 mg/kg，速效鉀含量為185.2 mg/kg，速效磷含量為17.5 mg/kg；一般田肥力：土層有機(jī)質(zhì)含量12.5 g/kg，堿解氮含量為56.5 mg/kg，速效鉀含量為125.5 mg/kg，速效磷含量為9.5 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)方法試驗(yàn)于2014年夏在鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院高產(chǎn)攻關(guān)田與一般田中進(jìn)行，采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，設(shè)置6個(gè)密度處理水平，即5.25萬(wàn)、6.00萬(wàn)、6.75萬(wàn)、7.50萬(wàn)、8.25萬(wàn)、9.00萬(wàn)株/hm2，記為處理①～⑥。6行區(qū)，行長(zhǎng)10 m，行距0.667 m，小區(qū)面積40 m2，各處理的株距根據(jù)密度大小調(diào)節(jié)，正常田間管理。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法株高和穗位高測(cè)定：吐絲后選3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)選擇有代表性植株5株，分別測(cè)定株高和穗位高。株高為地面到雄穗頂端的高度，穗位高為地面至第1果穗著生節(jié)位的高度。

小區(qū)試驗(yàn)收獲中間2行記產(chǎn)，曬干脫粒稱重，以含水量14%的重量作為產(chǎn)量。試驗(yàn)另取代表性的10穗玉米進(jìn)行考種，調(diào)查穗長(zhǎng)(cm)、穗粗(cm)、禿尖長(zhǎng)(cm)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重(g)、出子率等。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法數(shù)據(jù)采用Excel分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥力水平下密度對(duì)株高的影響從圖1可以看出無(wú)論是高產(chǎn)田還是一般田，隨種植密度增加，玉米株高均出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)種植密度在7.50萬(wàn)株/hm2時(shí)，高產(chǎn)田和一般田玉米株高均達(dá)到最大值。種植密度增加，群體內(nèi)的個(gè)體相互競(jìng)爭(zhēng)，株高相應(yīng)增加，當(dāng)群體密度大于8.25萬(wàn)株/hm2時(shí)，個(gè)體間影響較大，通風(fēng)透光不良，營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不充足，植株發(fā)育不良，導(dǎo)致株高明顯降低，且一般田株高降低幅度大于高產(chǎn)田株高降低幅度。當(dāng)種植密度為9.00萬(wàn)株/hm2時(shí)，2種田玉米株高最低。

2.2 不同肥力水平下密度對(duì)產(chǎn)量性狀的影響從表1可知，在2種肥力水平下密度對(duì)產(chǎn)量性狀影響規(guī)律基本一致。隨著種植密度的增加，玉米穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、千粒重均呈下降趨勢(shì)，禿尖呈增加趨勢(shì)。

表1 不同肥力水平下密度對(duì)產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量影響

當(dāng)種植密度從5.25萬(wàn)株/hm2增加到9.00萬(wàn)株/hm2時(shí)，玉米群體內(nèi)對(duì)水肥、光照的競(jìng)爭(zhēng)加大，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)受到影響，故對(duì)玉米行粒數(shù)、千粒重、穗長(zhǎng)、禿尖影響較大。

2.2.1對(duì)穗長(zhǎng)的影響。從圖2可知，高產(chǎn)田與一般田相比，穗長(zhǎng)隨種植密度增加，降低幅度較平緩，高產(chǎn)田穗長(zhǎng)從19.50 cm降到15.40 cm，一般田穗長(zhǎng)從18.10 cm降到13.40 cm，表明浚單29在高肥力水平下，有較好的耐密性。

2.2.2對(duì)禿尖、行粒數(shù)的影響。種植密度對(duì)雌穗禿尖、行粒數(shù)影響較大。禿尖增長(zhǎng)是因?yàn)槊芏仍黾?，植株發(fā)育受到抑制，雌穗頂端的花絲發(fā)育慢，吐絲較晚甚至不能吐出花絲，植株個(gè)體之間相互遮蔽，影響雌穗的授粉、個(gè)體發(fā)育不良，影響子粒灌漿，容易造成子粒結(jié)實(shí)性不好。從圖3可知，隨種植密度增加，一般田禿尖長(zhǎng)從0.10 cm增加到2.75 cm，增加了2.65 cm，高產(chǎn)田禿尖長(zhǎng)從0.10 cm增加到1.85 cm,增加了1.75 cm，一般田禿尖增加幅度明顯大于高產(chǎn)田。從圖4可知，隨著種植密度增加，高產(chǎn)田浚單29行粒數(shù)從41.50粒降到31.10粒，一般田浚單29行粒數(shù)從40.10粒降到29.20粒。密度效應(yīng)對(duì)高產(chǎn)田行粒數(shù)的影響小于一般田。

2.2.3對(duì)穗粗、穗行數(shù)的影響。從圖5可知，隨密度增加，高產(chǎn)田浚單29的穗粗從5.50 cm降到5.25 cm，一般田浚單29的穗粗從5.35 cm降到5.15 cm。由圖6可知，高產(chǎn)田及一般田的浚單29穗行數(shù)隨密度增加在16.10～16.80行之間變化，波動(dòng)幅度平緩。密度效應(yīng)對(duì)雌穗的粗度及穗行數(shù)作用較小的原因是在玉米喇叭口期前，穗軸和穗行數(shù)分化已經(jīng)形成。此時(shí)群體密度的大小對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分和光照的競(jìng)爭(zhēng)需求不明顯，增加種植密度導(dǎo)致群體小氣候生態(tài)環(huán)境的變化，對(duì)穗粗、穗行數(shù)影響不大。

2.2.4對(duì)千粒重的影響。從圖7可知，增加種植密度對(duì)高產(chǎn)田浚單29千粒重變化幅度較小，從358.50 g降到311.20 g，一般田浚單29千粒重從349.50 g降到290.40 g。表明在一般田種植密度增大，對(duì)千粒重效應(yīng)影響較大；高產(chǎn)田條件下，種植密度較高，千粒重相對(duì)較高，是因?yàn)楦弋a(chǎn)田群體質(zhì)量較高，葉面積指數(shù)較大，后期功能葉片衰老較慢，子粒干物質(zhì)積累較多，灌漿時(shí)間長(zhǎng)。

2.3 不同肥力條件下密度對(duì)浚單29葉面積指數(shù)的影響葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)變化不僅跟玉米生育期相關(guān)，還跟群體密度、肥力水平相關(guān)。從圖8、9可知，2種肥力條件葉面積指數(shù)隨群體密度變化趨勢(shì)基本相同。隨玉米生育期推進(jìn)，葉面積指數(shù)隨密度增加而變大，吐絲期葉面積指數(shù)達(dá)到最大值，吐絲期后葉面積指數(shù)逐漸降低，密度越低，葉面積指數(shù)波峰越平緩，高密度葉面積指數(shù)降低幅度高于低密度葉面積指數(shù)降低幅度。在相同種植密度下，相同生育期，高產(chǎn)田的葉面積指數(shù)明顯高于一般田的葉面積指數(shù)，表明浚單29在高肥力、高密度條件下具有高產(chǎn)的潛力。

2.4 不同肥力條件下種植密度對(duì)浚單29產(chǎn)量影響一般來(lái)講，玉米種植密度增加，群體葉面積指數(shù)增加，光合勢(shì)增強(qiáng)，光合利用率和生物產(chǎn)量增加，玉米產(chǎn)量也相應(yīng)增加。當(dāng)種植密度增加到一定的臨界值時(shí)，群體結(jié)構(gòu)不合理，個(gè)體之間負(fù)效應(yīng)制約大于群體增長(zhǎng)的正效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)量相應(yīng)開始降低。從不同肥力條件種植密度對(duì)浚單29的產(chǎn)量影響研究結(jié)果來(lái)看，隨種植密度增加，玉米產(chǎn)量增加，當(dāng)達(dá)到密度臨界值時(shí)，產(chǎn)量開始降低。從圖10可知，當(dāng)高產(chǎn)田密度在5.25萬(wàn)～7.50萬(wàn)株/hm2時(shí)，浚單29的產(chǎn)量變化范圍為12 184.50～13 473.00 kg/hm2。種植密度超過(guò)7.50萬(wàn)株/hm2，浚單29的子粒產(chǎn)量開始降低。該種植密度是浚單29產(chǎn)量最高臨界值，此時(shí)群體庫(kù)總?cè)萘颗c庫(kù)源相協(xié)調(diào)，庫(kù)源供應(yīng)量恰好與庫(kù)需要的總?cè)萘肯喈?dāng)，沒(méi)有造成庫(kù)源的浪費(fèi)。在一般田浚單29種植密度在5.25萬(wàn)～6.75萬(wàn)株/hm2時(shí)，玉米子粒產(chǎn)量表現(xiàn)為增加，變化范圍為11 887.50～12 408.00 kg/hm2，種植密度超過(guò)6.75萬(wàn)株/hm2時(shí)，玉米產(chǎn)量開始降低，此時(shí)種植密度是浚單29高產(chǎn)的臨界密度。通過(guò)2種肥力條件浚單29產(chǎn)量隨密度變化效應(yīng)結(jié)果來(lái)看，在不同地力條件下，浚單29的適宜種植密度不同，高產(chǎn)田適宜種植密度大于一般田種植密度，這為浚單29在不同生態(tài)區(qū)推廣種植不同密度提供理論支持。此外，在2種不同肥力條件下，種植密度在6.75萬(wàn)～8.25萬(wàn)株/hm2時(shí)，浚單29易取得高產(chǎn)。這表明在較大的種植密度范圍內(nèi)，浚單29均能取得較高的子粒產(chǎn)量，也表明浚單29在群體較大的范圍內(nèi)，群體質(zhì)量較高，密度影響較小，具有良好耐密性。

3 結(jié)論與討論

3.1 種植密度與產(chǎn)量性狀的關(guān)系穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重是玉米產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵要素，受種植密度影響較大。楊世民等[7]研究認(rèn)為在一定的范圍內(nèi)，種植密度增加，產(chǎn)量增加，有效穗數(shù)直線上升，穗粒數(shù)、千粒重直線下降。該研究得出，在高產(chǎn)田肥力水平下，種植密度在7.50萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，超過(guò)此密度，產(chǎn)量隨密度的增加而下降；在一般田肥力水平下，密度在6.75萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，在密度5.25萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最低[8-10]。由此表明，相同的品種在不同肥力水平下適宜種植密度不同。

3.2 種植密度與穗部性狀的關(guān)系在2種肥力水平下，隨著種植密度的增加，浚單29穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、千粒重均呈下降趨勢(shì)，禿尖呈增加趨勢(shì)[11-12]。高產(chǎn)田肥力水平下，密度效應(yīng)對(duì)穗部性狀的影響小于一般田。

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The Effect of Planting Density under Different Fertility Levels on the Yield Traits and Yield of Xundan29

LI Bao-feng,LU Hong-wei,ZHANG Jin-kui et al

(Hebi Academy of Agricultural Sciences，Hebi ,Henan 458031)

[Objective]The suitable planting density of Xundan 29 in different ferlility levels was explored.[Method]Influence of different plant density on yield and yield traits of Xundan29 was studied by the fertility levels of high yield field and genera field.[Result] The results show that changes of density influenced panicle traits which influenced the yield under the two fertility levels.Under the same density,effects of density on panicle traits were higer comparing the general field fertility levels with high yield field fertility level.[Conclusion] In the general field fertility levels, most suitable density of Xundan 29 was 67.5 thousands plants per hm2.In the high yield field fertility levels, most suitable density of Xundan 29 was 750 thousands plants per hm2.

Maize; Fertility; Xundan 29; Density; Yield; Character

河南科技成果轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目(142201110007)。

李保峰(1974-)，男，河南?？h人，助理研究員，從事玉米育種工作。

2015-03-23

S 513

A

0517-6611(2015)13-018-03