不同種植密度對玉米農(nóng)藝指標的影響

馬涌，郭建文，袁斌，侯旭東

（山西省農(nóng)科院高粱研究所，山西晉中030600）

不同種植密度對玉米農(nóng)藝指標的影響

馬涌，郭建文，袁斌，侯旭東

（山西省農(nóng)科院高粱研究所，山西晉中030600）

本試驗主要研究玉米在不同種植密度下的主要性狀表現(xiàn)，選用‘XY696’、‘同力11號’2個品種，旨在找出玉米種植密度和玉米品種最佳耦合度，制定高產(chǎn)栽培技術(shù)、為玉米栽培提供理論基礎(chǔ)。試驗采用不同密度和品種的雙因子隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置‘XY696’、‘同力11號’2個品種為主處理，密度為副處理，設(shè)6萬株/hm2、7萬株/hm2、8萬株/hm2、9萬株/hm2、10萬株/hm2，旨在確定2個玉米品種與種植密度的最佳耦合度。研究結(jié)果表明，低密度條件下，由于單株的營養(yǎng)面積大，通風(fēng)透光條件好，光合速率高；高密度條件下，由于單株的營養(yǎng)面積小，通風(fēng)透光條件差，植株光合速率低；2個玉米品種種植密度在（6萬～9萬）株/hm2范圍內(nèi)，玉米農(nóng)藝、產(chǎn)量指標呈正相關(guān)，密度達到10萬株/hm2時，玉米農(nóng)藝、產(chǎn)量指標呈現(xiàn)下降趨勢。2個玉米品種與種植密度的最佳耦合度為（8萬～9萬）株/hm2。

玉米；密度；耦合度；農(nóng)藝指標

0 引言

種植密度是影響作物生產(chǎn)的重要因素之一。合理的種植密度是實現(xiàn)高產(chǎn)的重要前提[1]。合理密度能夠協(xié)調(diào)好群體與個體的關(guān)系，使個體發(fā)育健壯而不早衰，既保證了一定數(shù)量的群體，單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和單粒重得到協(xié)調(diào)發(fā)展，有利于發(fā)揮高粱品種的增產(chǎn)潛力[2]。增加群體密度是當前世界和中國提高玉米產(chǎn)量的主要途徑。

玉米作為中國主要糧食作物之一，開展玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)研究具有重要意義。玉米高產(chǎn)栽培中，種植密度是影響作物產(chǎn)量的重要因素之一[3]，玉米最適密度是玉米栽培技術(shù)研究的關(guān)鍵問題[4]。前人對玉米、小麥等大宗作物已做了許多密度試驗的研究，結(jié)果表明種植密度對大宗作物生長發(fā)育及其產(chǎn)量的有影響[5-6]。玉米是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的作物，但隨著育種水平和生產(chǎn)水平的不斷提高，個體與群體的矛盾越來越突出，單靠挖掘單株生產(chǎn)力而達到大幅度提高玉米產(chǎn)量已十分困難，依靠群體產(chǎn)量來增加單產(chǎn)是進一步提高玉米生產(chǎn)水平的必然趨勢。

本試驗主要研究玉米在不同種植密度下的主要性狀表現(xiàn)，選用XY696’、‘同力11號’2個品種，從農(nóng)藝性狀、形態(tài)學(xué)特征、及產(chǎn)量變化角度探討分析，旨在找出玉米種植密度和玉米品種最佳耦合度，制定高產(chǎn)栽培技術(shù)、為玉米栽培提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗設(shè)計和田間管理

試驗基地位于山西省高粱研究所修文試驗基地。試驗地土質(zhì)為褐土，土壤基礎(chǔ)肥力：有機質(zhì)10.9 g/kg，全氮0.81 g/kg，速效磷4.72 mg/kg，速效鉀119.89 mg/kg。

播種時間為2015年4月28日，收獲時間為2015年10月8日。播種前交足底水，施用肥料緩釋肥900kg/hm2。

試驗采用不同密度和品種的雙因子隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。設(shè)置‘XY696’、‘同力11號’2個品種為主處理，密度為副處理，設(shè)6萬株/hm2、7萬株/hm2、8萬株/hm2、9萬株/hm2、10萬株/hm2。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 光合測定選擇晴天上午9:00—10:00采用便攜式c1-340型光合測定系統(tǒng)測定從上至下第2片功能葉凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)[7-8]。

1.2.2 葉綠素測定由OS-5p超便捷式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x測定。測定從上至下第2片功能葉頂部、中部、下部取3個點測定，取平均值。

1.2.3 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量測定測定株高、莖粗、產(chǎn)量以及產(chǎn)量構(gòu)成因子。

11月12日，元謀供電局圓滿完成首次絕緣梯帶電作業(yè)，此次帶電作業(yè)的圓滿完成，該局在帶電作業(yè)方面又取得了很大的突破。

1.3 分析軟件和分析方法

用Excel 2003進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對玉米農(nóng)藝指標的影響分析

2個品種密度在（6萬～9萬）株/hm2條件下，玉米穗長、千粒重隨著種植密度的增加而增加，密度10萬株/hm2條件下，穗長、千粒重等相關(guān)農(nóng)藝指標呈下降趨勢；主要原因是高密度條件下玉米生長受到抑制，引起玉米結(jié)實率、千粒重下降。不同密度條件下對玉米農(nóng)藝指標的影響見表1。

由表1可見：‘XY696’密度為10萬株/hm2的產(chǎn)量比密度為9萬株/hm2降低了20.42%；穗長比密度為9萬株/hm2降低了16.06%；穗重比密度為9萬株/hm2降低了0.90%；‘同力11號’密度為10萬株/hm2的產(chǎn)量比密度為9萬株/hm2降低了16.31%；穗長比密度為9萬株/hm2降低了17.28%；穗重比密度為9萬株/hm2降低了1.40%。

2.2 不同種植密度對玉米葉綠素及光合指標的影響

作物光合速率的高低與植株體內(nèi)有機物的合成和積累密切相關(guān)，對作物的生長發(fā)育其中重要作用。葉綠素是植物葉片的主要光合色素之一，是綠色植物進行光合作用的基礎(chǔ)物質(zhì)[11-13]。因此光合速率、葉綠素含量是研究玉米生長特性、生理變化和氮素營養(yǎng)狀況的重要指標。

表1 不同密度條件下對玉米農(nóng)藝指標的影響

‘XY696’密度為7萬株/hm2，氣孔導(dǎo)度0.32 mmmol/(m2·s)、光合速率43.38 μmol/(m2·s)、葉綠素62.7；‘同力11號’密度為6萬株/hm2，氣孔導(dǎo)度0.32 mmmol/(m2·s)、光合速率38.76 μmol/(m2·s)、葉綠素61.0。

3 討論與結(jié)論

玉米產(chǎn)量水平高低受到很多因素的影響[14-15]。在同等生長環(huán)境條件下，種植密度是影響作物生產(chǎn)重要因素之一。確定合理的種植密度可構(gòu)建良好的植株群體生長結(jié)構(gòu)，從而可以獲得適宜的光合面積，提高光能利用效率，增加植株體內(nèi)有機物的合成和積累[16-17]。

（1）本研究結(jié)果表明：在一定密度范圍內(nèi)，6萬株/hm2到9萬株/hm2密度范圍內(nèi)，籽粒產(chǎn)量隨著密度增加相應(yīng)顯著性增加，當密度進一步增加到10萬株/hm2時，籽粒產(chǎn)量明顯下降，植株穗長也明顯縮短；授粉也受到不同程度的影響，導(dǎo)致結(jié)實后出現(xiàn)禿尖現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。

表2 不同密度下對玉米光合、葉綠素指標影響

由于密度增加后，植株之間必須在水分、養(yǎng)分和空間等方面形成惡性競爭，最終導(dǎo)致穗粒數(shù)和千粒重相應(yīng)下降[18-19]；在低密度條件下，由于單株的營養(yǎng)面積大，通風(fēng)透光條件好；在高密度條件下，由于單株的營養(yǎng)面積小，通風(fēng)透光條件差，因此植株光合速率隨著高密度條件下較低。

（2）在低密度條件下，由于單株的營養(yǎng)面積大，通風(fēng)透光條件好，光合速率高；在高密度條件下，由于單株的營養(yǎng)面積小，通風(fēng)透光條件差，因此植株光合速率隨著高密度條件下較低。

‘XY696’密度為7萬株/hm2，氣孔導(dǎo)度0.32mmol/(m2·s)、光合速率43.38 μmol/(m2·s)、葉綠素62.7；‘同力11號’密度為6萬株/hm2，氣孔導(dǎo)度0.32 mmol/(m2·s)、光合速率38.76 μmol/(m2·s)、葉綠素61.0。

‘XY696’密度為10萬株/hm2的產(chǎn)量比密度為9萬株/hm2降低了20.42%；穗長比密度為9萬株/hm2降低了16.06%；穗重比密度為9萬株/hm2降低了0.90%；‘同力11號’密度為10萬株/hm2的產(chǎn)量比密度為9萬株hm2降低了16.31%；穗長比密度為9萬株/hm2降低了17.28%；穗重比密度為9萬株/hm2降低了1.40%。

（3）‘同力11號’最佳種植密度為6萬株/hm2、‘XY696’最佳種植密度為7萬株/hm2，為2個品種高產(chǎn)栽培提供理論基礎(chǔ)。

（4）本次試驗只是針對2種玉米品種系一個地域進行了試驗，今后需要對不同玉米品種不同地域條件進行試驗研究，以便為獲得更好的提供科學(xué)的實踐基礎(chǔ)。

[1]李中全,鄭祖平.四川盆地雜交玉米單作密肥措施研究[J].雜糧作物,2000(2):23-27.

[2]丁西武.不同栽培條件對不同生態(tài)類型玉米產(chǎn)量的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報,1997(6):6-12.

[3]侯旭,馮勇.玉米種植密度若干問題的分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技, 1992(6):22-23.

[4]李合生.現(xiàn)代植物生理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2002.

[5]胡昌浩.玉米栽培生理[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1995.

[6]趙久然,陳國平.不同時期遮光對玉米籽粒生產(chǎn)能力的影響及籽粒敗育過程的觀察[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1990,24(3):28-34.

[7]張志良,瞿偉菁植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].3版北京:高等教育出版社,2002.

[8]郝建軍,康宗利,于洋.植物生理學(xué)實驗技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.

[9]袁曉華,楊中漢.植物生理生化實驗[M].北京:高等教育出版社, 1983:128-132.

[10]賈洪濤,黨金鼎,劉風(fēng)蓮.植物生長延緩劑多效唑的生理作用機理及應(yīng)用[J],安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,31(2):323-324.

[11]胡鋒,黃俊麗,秦峰,等.植物葉綠體類囊體膜及膜蛋白研究進展[J].生命科學(xué),2011,23(3):291-298.

[12]盧曉萍,楊丙賢,徐嬋娟,等.3種小檗科植物葉片SPAD值與葉綠素的相關(guān)性及通徑分析[J].浙江大學(xué)學(xué)報:農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版,2012, 39(3):201-266.

[13]左寶玉,李世儀,匡廷云.玉米不同層位葉片葉綠體的超微結(jié)構(gòu)和葉綠素含量變化[J].作物學(xué)報,1987,13(3):213-217.

[14]賈東海,王兆木,林萍,等.不同種植密度和施肥量對新高粱3號產(chǎn)量及其含糖量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,47(1):47-53.

[15]何文安,賈恩吉,鄧邵華,等.中矮稈高粱雜交種雜種優(yōu)勢及其產(chǎn)量構(gòu)成因素分析[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,23(4):11-14.

[16]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.

[17]吳迪,黃紹文,金繼運.氮肥運籌、配施有機肥和坐水種對春玉米產(chǎn)量與養(yǎng)分吸收轉(zhuǎn)運的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2009,15(2): 317-326

[18]PaiU R,Upadhyay U C,Singh S P,et al.Mineral nutrition and fertilizer response of grain sorghum in India-A review over the last 25 years[J].Fertilizer research,1982(3):141-159.

[19]Mousavi S G R,Seghatoleslami M J,Arefi R.Effect of N fertilization and plant density on yield and yield components of grain sorghum under climatic conditions of Sistan,Iran[J].Plant Ecophysiology,2012(4):141-149.

Effect of Planting Density on Corn Agronomic Indexes

Ma Yong,Guo Jianwen,Yuan Bin,Hou Xudong

(Sorghum Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Jinzhong 030600,Shanxi,China)

This test aims to study main agronomic characters performance of corn in different planting densities.The authors chose‘XY696’and‘Tongli 11’as materials,to find the optimal coupling of planting density and corn varieties,develop high-yield cultivation techniques,and provide a theoretical basis for corn cultivation.The authors used two-factor randomized block design with different densities and varieties,set‘XY696’and‘Tongli 11’as main treatment and density as deputy treatment.The test density was set as 60000,70000,80000,90000 and 100000 per hm2,to determine the optimal coupling of the two varieties and planting density.The results showed that under low density,due to large plant nutrient area and good air and light conditions,the plant photosynthetic rate was high；under high density,due to small plant nutrition area and poor ventilation and light conditions,the plant photosynthetic rate was low；the planting density of the two varieties was in the range of 60000-90000 per hm2,the agronomic yield index was positively correlated with density,when the density was 100000 per hm2,the agronomic yield index showed a downward trend.Therefore, the optimal coupling of the two corn varieties and planting density was 80000 to 90000 per hm2.

Corn；Density；Coupling Degree；Agronomic Indexes

S513

A論文編號：cjas16060004

山西省農(nóng)科院高粱研究所科研項目“印尼血緣玉米種質(zhì)材料在青貯自交系選育的利用”(GLS16-4)。

馬涌，男，1980年出生，山西太原人，助研，本科，主要從事玉米遺傳育種工作。通信地址：030600山西省晉中市榆次區(qū)蘊華西街238號山西農(nóng)科院高粱研究所，Tel：0354-8593678，E-mail：mayonggls@163.com。

郭建文，男，1974年出生，山西寧武人，副研，碩士，主要從事玉米遺傳育種工作。通信地址：030600山西省晉中市榆次區(qū)蘊華西街238號山西農(nóng)科院高粱研究所，Tel：0354-8593518，E-mail：jztggjw@163.com。

2016-06-01，

2016-08-22。