魯西地區(qū)夏玉米增密種植的產(chǎn)量效應(yīng)分析

張素芳等

摘要：為研究魯西地區(qū)高產(chǎn)玉米（>9 000 kg/hm2）適宜種植密度及其產(chǎn)量潛力，探索高產(chǎn)玉米產(chǎn)量形成機(jī)制，2012、2013年分別在茌平縣韓屯鎮(zhèn)和陽(yáng)谷縣七級(jí)鎮(zhèn)高產(chǎn)玉米區(qū)，以中單909為試材，以1.5萬(wàn)株/hm2為密度梯度，設(shè)置從1.5萬(wàn)株/hm2至18.0萬(wàn)株/hm2 12個(gè)密度處理進(jìn)行高產(chǎn)栽培試驗(yàn)。結(jié)果表明：兩年共24個(gè)處理，最低和最高單產(chǎn)分別為3 424.5、12 676.5 kg/hm2，其中有10個(gè)處理單產(chǎn)超過(guò)9 000 kg/hm2；對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子的分析表明，要達(dá)到9 000 kg/hm2以上的高產(chǎn)，種植密度在6.0萬(wàn)～13.5萬(wàn)株/hm2，收獲穗數(shù)在6.0萬(wàn)～11.5萬(wàn)穗/hm2；單產(chǎn)與密度呈拋物線關(guān)系，9.7萬(wàn)株/hm2密度處理單產(chǎn)最高；隨種植密度增加，穗粒數(shù)和千粒重呈先升后降變化。

關(guān)鍵詞：夏玉米； 密度；產(chǎn)量；魯西地區(qū)

中圖分類號(hào)：S513文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2015）05-0040-03

Effect Analysis of Increasing Planting Density

on Yield of Summer Maize in Western Shandong Province

Zhang Sufang1， Gao Shuang1， Liu Fang1， Zhang Jing1， Wang Keru2*， Li Shaokun2

（1.Liaocheng Agricultural Technology Extension Station， Liaocheng 252000， China；

2.Institute of Crop Science， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

AbstractIn order to study the suitable planting density and yield potential of high-yielding maize （>9 000 kg/hm2） in western Shandong， and explore the forming mechanism of high yield， the tests with 12 kinds of planting densities were conducted in 2012 and 2013 in Hantun Town of Chiping County and Qiji Town of Yanggu County respectively with Zhongdan 909 as material. The planting density was designed from 15 thousand to 180 thousand plants per hectare with 15 thousand as gradient. The results showed that in the two-year tests， the lowest and highest yields were 3 424.5 and 12 676.5 kg/hm2 respectively， and 10 treatments obtained the yield above 9 000 kg/hm2. The analysis on yield components showed that to achieve the high yield above 9 000 kg/hm2， the planting density should be in the range of 60 thousand to 135 thousand plants per hectare， and the number of harvested spikes should be from 60 thousand to 115 thousand per hectare. A parabolic relationship was present between yield per unit area and planting density， and the yield reached the highest at 97 thousand plants per hectare. With the increase of planting density， the grain number per spike and 1 000-grain weight increased firstly and then decreased.

Key wordsSummer maize； Density； Yield； Western Shandong area

國(guó)內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)為密度是影響玉米籽粒產(chǎn)量的重要因素之一，選擇耐密品種、增加種植密度是玉米高產(chǎn)的關(guān)鍵措施。產(chǎn)量構(gòu)成因子對(duì)玉米單產(chǎn)的影響程度為單位面積穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重。研究表明，超過(guò)適宜密度后，密度成等差級(jí)數(shù)增加時(shí)粒重直線下降。近年來(lái)隨著耐密品種與增密措施的推廣，夏玉米產(chǎn)區(qū)單產(chǎn)超過(guò)9 000 kg/hm2的報(bào)道越來(lái)越多。聊城市地處魯西黃泛平原，光溫適宜，土層深厚，非常適合小麥-玉米一年兩熟種植，玉米常年種植面積為36.7×104 hm2。近年來(lái)該市大田玉米單產(chǎn)在6 750 kg/hm2徘徊，其原因與種植密度偏低有很大關(guān)系，2011年調(diào)查全市玉米平均密度僅為5.2萬(wàn)株/hm2。本試驗(yàn)擬通過(guò)設(shè)置不同密度處理，研究9 000 kg/hm2以上產(chǎn)量水平上密度與產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的關(guān)系，以確定高產(chǎn)適宜密度，為魯西地區(qū)今后玉米生產(chǎn)提供借鑒。endprint

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)分別在山東省茌平縣韓屯鎮(zhèn)張莊村（2012年）和陽(yáng)谷縣七級(jí)鎮(zhèn)后郎灣村（2013年）進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，處于黃河沖積平原，全年≥10℃積溫4 404～4 524℃，無(wú)霜期平均為193～201 d，年均日照時(shí)數(shù)2 241 h，年均降水量578.4 mm，年均氣溫13.9℃。前茬作物為冬小麥。

1.2試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

品種為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所選育的玉米新品種中單909（審定證號(hào)：國(guó)審玉2011011），種子由中農(nóng)良種公司提供。

試驗(yàn)設(shè)置12個(gè)密度處理，分別為1.5萬(wàn)、3.0萬(wàn)、4.5萬(wàn)、6.0萬(wàn)、7.5萬(wàn)、9.0萬(wàn)、10.5萬(wàn)、12.0萬(wàn)、13.5萬(wàn)、15.0萬(wàn)、16.5萬(wàn)、18.0萬(wàn)株/hm2，用M1～M12表示，隨機(jī)區(qū)組排列，60 cm等行距種植，6行區(qū)，行長(zhǎng)32 m，小區(qū)面積115.2 m2。

1.3田間管理

茌平縣韓屯鎮(zhèn)試驗(yàn)點(diǎn)6月15日播種（2012年），10月6日收獲；陽(yáng)谷縣七級(jí)鎮(zhèn)試驗(yàn)點(diǎn)6月11日播種（2013年），9月25日收獲。播種采用人工開(kāi)溝點(diǎn)種，M1～M3每穴點(diǎn)播兩粒種子，其它處理每穴點(diǎn)播一粒種子，出苗率超過(guò)95%，3葉期定苗。試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行。

苗期施氮磷鉀復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=18∶18∶18）600 kg/hm2，大喇叭口期追施尿素（含N 46%）525 kg/hm2。播后澆蒙頭水1次，平均灌水量為750 m3/hm2。播種后出苗前噴施40%乙莠水進(jìn)行地面處理，苗期噴施10%吡蟲啉、4.5%高效氯氟氰菊酯防治薊馬、灰飛虱、蚜蟲等害蟲，大喇叭口期噴施50%多菌靈、10%吡蟲啉、4.5%高效氯氟氰菊酯綜合防治穗期病蟲害。

1.4數(shù)據(jù)收集、調(diào)查與分析

完熟期，每個(gè)處理選長(zhǎng)勢(shì)均勻的兩行（20 m長(zhǎng)）計(jì)數(shù)穗數(shù)和空稈數(shù)，折算單位面積穗數(shù)。小區(qū)實(shí)收后按照14%水分折算單產(chǎn)。每個(gè)處理在長(zhǎng)勢(shì)均勻處連續(xù)取20個(gè)果穗用于室內(nèi)考種，測(cè)定穗重、穗粒重和出籽率。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行分析。

2結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)量與種植密度、收獲穗數(shù)的關(guān)系

兩年的試驗(yàn)結(jié)果（圖1）表明，單產(chǎn)與種植密度間相關(guān)達(dá)極顯著（r=0.853**，n=24）水平，可用二次曲線y=-9×10-7x2+0.1841x+1492 （R2=0.7281**，n=24）進(jìn)行產(chǎn)量擬合，并求得該方程的極大值分別為：x=9.7665萬(wàn)株/hm2和y=10 477.5 kg/hm2，即為該區(qū)域種植中單909的最高單產(chǎn)及其對(duì)應(yīng)的最佳種植密度。

單產(chǎn)與收獲穗數(shù)也呈極顯著相關(guān)（r=0.839**，n=24），可用二次曲線y=-2×10-6x2+0.3553x-5200.5（R2=0.7037**，n=24）進(jìn)行單產(chǎn)擬合，求得該擬合方程的極大值分別為，x=8.883萬(wàn)穗/hm2和y=10 579.5 kg/hm2，即為該區(qū)域種植中單909最高單產(chǎn)及其對(duì)應(yīng)的收獲穗數(shù)。

2.2收獲穗數(shù)與種植密度的關(guān)系

由圖2看出，收獲穗數(shù)與種植密度呈極顯著正相關(guān)（r=0.992**，n=24），可用y=0.7097x+21623 （R2=0.9836**，n=24）進(jìn)行收獲穗數(shù)的擬合。由2.1分析可知種植密度為9.7665萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，此種植密度時(shí)則收獲穗數(shù)為9.0965萬(wàn)穗/hm2；根據(jù)產(chǎn)量與收獲穗數(shù)的擬合方程，收獲穗數(shù)達(dá)8.8830萬(wàn)穗/hm2時(shí)的產(chǎn)量最高，此時(shí)種植密度為9.4658萬(wàn)株/hm2。

2.3單株產(chǎn)量、單穗粒重與種植密度間的關(guān)系

種植密度對(duì)單株產(chǎn)量和單穗粒重有顯著影響，對(duì)其相互關(guān)系分析結(jié)果（圖3）表明，單株產(chǎn)量與種植密度呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.963**，n=24），可用線性模型y=-0.0013x+239.49（R2=0.9280**，n=24）進(jìn)行單株產(chǎn)量的擬合，即，種植密度每增加1.5萬(wàn)株/hm2，單株產(chǎn)量下降19.0 g；單穗粒重與種植密度間的關(guān)系可用二次函數(shù)y=-7×10-9x2+0.0007x+122.74（R2=0.7474**，n=24）進(jìn)行擬合，即，當(dāng)種植密度為5.0145萬(wàn)株/hm2時(shí)單穗粒重達(dá)最大，為141.1 g。此時(shí)，收獲穗數(shù)為5.7225萬(wàn)穗/hm2，單產(chǎn)為8 073 kg/hm2。當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶多采用這種種植模式，但由于未能充分發(fā)揮群體效應(yīng)，不能獲得較高產(chǎn)量。

3結(jié)論與討論

3.1處理M1可認(rèn)為是中單909在該地區(qū)氣象條件下，完全無(wú)個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)、水肥充足條件下的單株最大產(chǎn)量。但單株最大產(chǎn)量時(shí)的單產(chǎn)遠(yuǎn)小于群體最大產(chǎn)量時(shí)的單產(chǎn)。產(chǎn)量是受多基因控制的數(shù)量性狀，稀植注重個(gè)體潛力而密植注重群體效應(yīng)，玉米產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨密度增加而提高，合理密植可使群體和個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育協(xié)調(diào)，解決單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重三者之間的矛盾，一個(gè)合理群體必須是三者乘積的最大值，密度達(dá)到一定程度后，隨著密度的增加，產(chǎn)量反而下降。不同密度條件對(duì)中單909產(chǎn)量影響較為明顯。擬合方程結(jié)果顯示該品種在魯西高產(chǎn)玉米區(qū)>9 000 kg/hm2產(chǎn)量水平，最適宜種植密度為6.0～13.5 萬(wàn)株/hm2之間，其中最佳密度為9.7萬(wàn)株/hm2左右，該密度下增產(chǎn)潛力能夠得到充分發(fā)揮。

3.2值得注意的是，該地區(qū)玉米生育期相對(duì)較短，轉(zhuǎn)圜余地較小，近年來(lái)，氣象因子年際間的變化加劇，導(dǎo)致玉米生育期隨之變化，進(jìn)而影響玉米產(chǎn)量，應(yīng)引起栽培、育種專家高度重視，研究應(yīng)對(duì)策略。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙松嶺，李鳳民，張大勇，等. 作物生產(chǎn)是一個(gè)種群過(guò)程[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，1997，17（1）：100-104.

[2]莫惠棟. 種植密度和作物產(chǎn)量——產(chǎn)量和密度的數(shù)量關(guān)系及其分析[J]. 作物學(xué)報(bào)，1980，6（2）：65-75.

[3]趙化春，韓萍. 玉米栽培的適宜密度問(wèn)題[J]. 玉米科學(xué)，2001，9（增刊）：34-38.

[4]陳國(guó)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.

[5]佟屏亞，程延年. 玉米密度與產(chǎn)量因素關(guān)系的研究[J]. 北京農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995，13（1）：23-25.

[6]李少昆，王崇桃. 玉米高產(chǎn)潛力：途徑[M]. 北京：科學(xué)出版社，2010：213-244.

[7]周成，王鵬文. 耐密型玉米種植密度與產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的關(guān)系研究[J]. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，18（4）：16-19.

[8]李宗新，陳源泉，王慶成，等. 種植密度對(duì)緊湊型玉米魯單818根系生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量的影響[J]. 玉米科學(xué)，2013，21（1）：96-101.

[9]劉偉，呂鵬，蘇凱，等. 種植密度對(duì)夏玉米產(chǎn)量和源庫(kù)特性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21（7）：1737-1743.

[10]王聰玲，龔宇，王璞. 不同類型夏玉米主要性狀及產(chǎn)量的分析[J]. 玉米科學(xué)，2008，16（2）：39-43.

[11]劉慧濤，高玉山，竇金剛，等. 半干旱區(qū)玉米密度對(duì)產(chǎn)量及商品品質(zhì)的影響[J]. 玉米科學(xué)，2008，16（4）：130-134.endprint