種植密度對玉米蘇玉29產(chǎn)量及生理特性的影響

王麗　金彥剛　夏中華等

摘 要：以玉米品種蘇玉29為試驗材料，研究了不同的種植密度對其產(chǎn)量及生理特性的影響，以期獲得最適的種植密度，為提高該品種的單產(chǎn)及推廣應用提供參考。結果表明，隨著種植密度的增加，蘇玉29的株高、穗位、倒伏倒折率、空稈率、葉面積指數(shù)呈上升趨勢，而葉綠素相對含量、百粒體積和百粒重則下降，產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢。蘇玉29在67 500萬株/hm2密度時，產(chǎn)量最高為8 805.0kg/hm2。

關鍵詞：種植密度；玉米；蘇玉29；產(chǎn)量；生理特性

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）06-25-03

當前，隨著我國耕地面積的減少，提高農(nóng)作物單產(chǎn)已成為糧食增產(chǎn)的主要途徑之一。大量研究表明，提高品種的耐密性，合理增加種植密度是提高玉米單產(chǎn)的關鍵[1-5]。密度亦是決定作物生理性狀的主要因素之一，光、水、溫度、肥等諸多環(huán)境因子都可以通過密度的改變來調控[6-7]。有關密度對玉米的產(chǎn)量和生理特性的影響，前人已做了很多研究[8-10]，玉米單產(chǎn)在一定范圍內與密度呈正相關變化，且最適密度存在基因型差異[11-14]。蘇玉29因具有高產(chǎn)、高產(chǎn)、抗逆性強等優(yōu)勢，近年來種植面積不斷擴大，現(xiàn)已成為黃淮區(qū)玉米主導品種之一。為了充分發(fā)揮蘇玉29的產(chǎn)量潛力，筆者研究了不同種植密度對蘇玉29產(chǎn)量及農(nóng)藝特性的影響，以期為提高該品種的單產(chǎn)及推廣應用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試玉米品種為蘇玉29，由江蘇瑞華農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

1.2 試驗方法 試驗于2014年夏在江蘇瑞華農(nóng)業(yè)科技有限公司試驗田進行，土壤肥力中等，前茬作物小麥，前茬產(chǎn)量7 800kg/hm2，小區(qū)面積20m2，行數(shù)5行，行長6.7m。密度試驗采用45 000株/hm2（D1）、52 500株/hm2（D2）、60 000株/hm2（D3）、67 500株/hm2（D4）、75 000株/hm2（D5）、82 500株/hm2（D6）、90 000株/hm2（D7）7個處理。采用隨機區(qū)組設計，3次重復。6月7日播種，基施7 500kg/hm2復合肥作基肥，播后澆蒙頭水，6月28日定苗，10月3日收獲。拔節(jié)期和孕穗期分別追施尿素450kg/hm2和300kg/hm2，其余管理同一般生產(chǎn)田。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 株高、穗位、莖粗測定 吐絲期測定株高、穗位和莖粗，每小區(qū)測定20株（第2行和第3行從第5株開始連續(xù)測10株），株高為地面到雄穗頂端的高度，穗位為地面到最上一果穗穗柄的高度，莖粗為植株近地面第3節(jié)的直徑[15]。

1.3.2 倒伏倒折、空稈率、雙穗率測定 成熟期調查倒伏倒折率、空稈率和雙穗率。

1.3.3 葉面積指數(shù)（LAI）與葉綠素測定 在大喇叭口期、吐絲期、灌漿期和蠟熟期測定葉綠素的相對含量。葉綠素含量采用手持式葉綠素測定儀（SPAD-502葉綠素測定儀）測定。從大喇叭口時期開始，在開花期、開花后15d、開花后30d、開花后45d測定葉面積指數(shù)含量。每小區(qū)取5株，每次在葉片上取10個點，用平均值計數(shù)；每小區(qū)取5～8株，參照葉面積指數(shù)法測定[16]，葉面積采用長寬系數(shù)法，計算公式：葉面積=0.75×長×寬（未展葉系數(shù)為0.5），葉面積指數(shù)（LAI）=單株葉面積×單位土地面積內株數(shù)/單位土地面積[15]。

1.3.4 籽粒灌漿特性調查 授粉后，每個處理每隔15d取5株具有代表性的植株的首穗，取果穗中部籽粒100粒測其體積（體積采用排水法測定[15]）和鮮重，烘干后稱重。

1.3.5 產(chǎn)量和產(chǎn)量因素測定 成熟期測定穗長、穗粗、禿尖長、穗粒數(shù)、行粒數(shù)等穗部性狀。

1.4 數(shù)據(jù)分析 以Microsoft Excel處理數(shù)據(jù)，采用SPASS Statistics 17.0對數(shù)據(jù)進行顯著性和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同密度對植株性狀的影響 由表1可知，增加密度對蘇玉29的植株性狀有顯著影響。增加密度對蘇玉29的株高和穗位高有顯著影響，表現(xiàn)出隨密度的增加而增加；增加密度顯著減小了莖粗，顯著增加了植株倒伏倒折率和空稈率，顯著降低了雙穗率。

2.2 不同密度對葉面積指數(shù)及葉綠素相對含量的影響 由圖1可知，不同的玉米生長時期葉面積指數(shù)隨密度的增加而升高，其中開花期葉面積指數(shù)最高，其次是開花后15d，再次是開花后30d，大喇叭口時期和開花后45d葉面積指數(shù)相近，均較低。當密度到達75 000株/hm2時，隨密度的增加，葉面積指數(shù)變化不大。

由表2可知，隨著生育期的進行，蘇玉29的葉綠素相對含量表現(xiàn)先升高后降低的趨勢，灌漿期葉綠素合成最高，然后緩慢下降。不同的種植密度比較試驗表明隨著密度的升高，蘇玉29葉綠素的含量呈現(xiàn)降低趨勢，D5與D6密度間除大喇叭口期外均呈現(xiàn)顯著差異，D1與D2密度間除吐絲期外均呈現(xiàn)顯著差異。密度增加，相對葉綠素含量逐漸下降，光合效率降低，易出現(xiàn)早衰。

2.3 不同密度對花后灌漿特性的影響 由表3可知，蘇玉29花后不同時間的百粒體積和百粒重均呈現(xiàn)顯著性差異。隨密度增加百粒體積和百粒重均呈現(xiàn)逐漸降低趨勢。隨時間增加，百粒體積和百粒由于干物質的不斷積累，均呈現(xiàn)上升趨勢?；ê?5～20d百粒體積和百粒重均增長較快，而花后30～45d，百粒體積增長較緩慢。表明蘇玉29前期體積膨脹較快，以充實體積為主，后期灌漿充實籽粒為主。

2.4 不同密度對果穗性狀和產(chǎn)量的影響 由表4可知，隨種植密度的增加，穗粗、穗長和穗粒數(shù)呈緩慢降低趨勢；禿尖長則隨密度增加呈上升趨勢，且不同密度間禿尖值呈顯著性差異；產(chǎn)量隨密度增加呈先增后降的變化趨勢。當蘇玉29密度為67 500株/hm2時，其產(chǎn)量達到峰值為8 805.0kg/hm2。密度-穗粗的回歸方程y=5.595-0.099x；密度-穗粗的回歸方程y=18.464-0.467x；密度-禿尖的回歸方程y=-1.09+0.33x；密度-穗粒的回歸方程y=689.698-37.68x。

3 結論與討論

（1）相關研究認為玉米密度與倒伏率呈顯著正相關[17]。本研究結果認為，增加密度蘇玉29的株高增加，穗位升高，植株莖稈變細，倒伏率、空稈率升高，雙穗率下降。種植密度是決定玉米生理性狀的關鍵因素。吳建明[18]等認為密度對葉綠素含量的影響在玉米生育期差異不顯著，在后期則隨著種植密度的變化呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢。董印麗等[19]研究表明，掖單19生長后期的果穗葉的葉綠素含量隨密度增加而降低，表明“源”受損，對“庫”的供應減少，而增加種植密度后，葉片遮光較重，受光不充足，功能期縮短。本研究表明，密度對葉綠素含量具有負調控效應，而對LAI為正向調控，表明密度較低，光合利用率較低，干物質積累較少；而種植密度較高，群體競爭激烈，影響光合產(chǎn)物的積累，個體干物質積累較低[20]。

（2）密度對蘇玉29產(chǎn)量及產(chǎn)量的構成因素具有顯著影響[21]，在一定的密度范圍內，產(chǎn)量與密度正相關，到達一定值時，則下降。因此，合理密植可以充分挖掘品種的產(chǎn)量潛力，密度過大時，植株間競爭加劇，空稈率、禿尖、倒伏倒折率升高，穗軸變細，穗長變短，穗粒數(shù)和百粒重減少，穗數(shù)增加無法彌補以上對產(chǎn)量降低的損失。

（3）蘇玉29的個體生物量較大，LAI較大，活稈成熟，具有較強的光合能力。因此，在生產(chǎn)上應注意合理密植，協(xié)調產(chǎn)量因素的矛盾，以期獲得較高的產(chǎn)量。在增加密度的同時，應加強田間管理，生育期給予充分的水肥供應，防止因脫肥脫水造成的結實率和粒重降低。

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