密度和施肥對(duì)玉米雜交種邯豐79產(chǎn)量的影響

史麗麗，馮 佳，孫海昆*，焦宏業(yè)，史明山，王 磊，陳 潔，范子洋

（1.邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 邯鄲 056001；2.邯鄲市農(nóng)業(yè)局第一原種場(chǎng)，河北 邯鄲 056046）

密度和施肥對(duì)玉米雜交種邯豐79產(chǎn)量的影響

史麗麗1，馮 佳2，孫海昆1*，焦宏業(yè)1，史明山1，王 磊1，陳 潔1，范子洋1

（1.邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 邯鄲 056001；2.邯鄲市農(nóng)業(yè)局第一原種場(chǎng)，河北 邯鄲 056046）

以玉米雜交種邯豐79為試驗(yàn)材料，采用四因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，研究了不同種植密度和氮、磷、鉀施肥水平對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響，以確定邯豐79適宜的種植密度和施肥水平。結(jié)果表明：邯豐79理論最高產(chǎn)量為11 231.7 kg/hm2，因素組合為密度63 000株/hm2、N施用量360 kg/hm2、P2O5施用量360 kg/hm2、K2O施用量315 kg/hm2，密度和施肥均對(duì)玉米產(chǎn)量存在極顯著影響，4個(gè)因素對(duì)產(chǎn)量的影響程度順序?yàn)槊芏龋镜剩玖追剩锯浄?；兩因素互作的產(chǎn)量效應(yīng)中，密度與氮肥、密度與磷肥、氮肥與磷肥存在極顯著的互作效應(yīng)，密度與鉀肥、氮肥與鉀肥、磷肥與鉀肥的互作效應(yīng)不顯著。在高密度種植條件下，加大氮肥和磷肥的施用量，同時(shí)配合施用一定的鉀肥，可獲得較好的增產(chǎn)效果。

玉米；邯豐79；產(chǎn)量；密度；施肥

玉米是我國(guó)主要的糧食作物，如何更好地提高玉米生產(chǎn)水平是當(dāng)今農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的重要課題[1，2]。面對(duì)人口增長(zhǎng)和土地減少的雙重壓力，為了保證糧食安全，進(jìn)一步提高玉米產(chǎn)量是一項(xiàng)迫切和長(zhǎng)期的任務(wù)。由于土地和水資源限制，僅靠擴(kuò)大種植面積來(lái)提高玉米總產(chǎn)量的潛力十分有限，因此，只能通過(guò)提高單產(chǎn)水平來(lái)增加玉米的總產(chǎn)量[3，4]。

玉米是喜肥水作物，研究表明，加大種植密度是提高玉米產(chǎn)量的有效途徑之一[5，6]，選育耐密品種進(jìn)行合理密植、高效施肥、優(yōu)化灌溉模式等有利于提高玉米單產(chǎn)[7]，適宜的施肥量對(duì)提高玉米產(chǎn)量有著不可替代的作用[8]。在作物的高產(chǎn)高效栽培研究中發(fā)現(xiàn)，密度和施肥與作物產(chǎn)量有密切關(guān)系，只有實(shí)行良種良法配套才能充分發(fā)揮優(yōu)良品種的增產(chǎn)作用[9～15]；唐光順等[16]利用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，密度和施肥對(duì)玉米產(chǎn)量有顯著影響。

邯豐79是邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的玉米品種，2006年4月通過(guò)了河北省品種審定委員會(huì)審定[17]。該品種是以H7為母本、H9為父本雜交選育而成，具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)[18]，自審定以來(lái)一直在黃淮海地區(qū)持久大面積推廣。為了探索玉米品種邯豐79的生產(chǎn)潛力，確定其最適種植密度和最佳施肥模型，提高化肥利用效率[19]，研究了不同密度和施肥水平對(duì)邯豐79產(chǎn)量的影響，旨為該玉米品種的生產(chǎn)與推廣提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)玉米品種為邯豐79。試驗(yàn)肥料種類為尿素（N含量46%，河南蓮花健康產(chǎn)業(yè)股份有限公司）、磷酸二銨（N含量15%、P2O5含量42%，安徽六國(guó)化工股份有限公司）和氯化鉀（K2O含量60%，中化化肥控股有限公司）。

2010年在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地，采用四因素五水平（表1）二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，前茬作物為小麥。小區(qū)面積20 m2（行長(zhǎng)6.67 m、行距0.6 m，5行/區(qū)），隨機(jī)排列，3次重復(fù)。玉米種植密度由株距調(diào)節(jié)；所施肥料中，除1/3尿素用作追肥外，其余肥料均作為基肥一次性施入土壤；其他管理同大田常規(guī)。

玉米成熟后，收獲中間3行測(cè)產(chǎn)。根據(jù)不同密度與施肥量組合處理的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，計(jì)算得出產(chǎn)量（y）與種植密度（x1）、N施用量（x2）、P2O5施用量（x3）和K2O施用量（x4）關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。

利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)方差分析。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素及其水平Table 1 Factors and levels of experimental design

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素水平對(duì)邯豐79產(chǎn)量的影響以及數(shù)學(xué)模型的建立

根據(jù)不同處理的產(chǎn)量（表2），計(jì)算得出產(chǎn)量（y）與種植密度（x1）、N施用量（x2）、P2O5施用量（x3）和K2O施用量（x4）的回歸方程為：

對(duì)方程進(jìn)行F測(cè)驗(yàn)，結(jié)果（表3）顯示，失擬測(cè)驗(yàn)值F1（1.204）＜F0.05，回歸測(cè)驗(yàn)值F2（145.272）＞F0.01。表明產(chǎn)量效應(yīng)數(shù)學(xué)模型與實(shí)際情況擬合較好，可用來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)量和優(yōu)化栽培處理。

在產(chǎn)量模型中，一次項(xiàng)b1（725.7）＞b2（251.4）＞b3（202.4）＞b4（114.6），表明本研究條件下，4個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)產(chǎn)量的影響程度順序?yàn)槊芏龋臼┑浚臼┝琢浚臼┾浟?；二次?xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，表明4個(gè)試驗(yàn)因素都具有最佳值，用肥過(guò)量或不足、密度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)造成產(chǎn)量降低。

方差分析結(jié)果顯示，4個(gè)試驗(yàn)因素均對(duì)產(chǎn)量存在極顯著的影響，且密度與氮肥、密度與磷肥、氮肥與磷肥的互作效應(yīng)也達(dá)到了極顯著水平，而密度與鉀肥、氮肥與鉀肥、磷肥與鉀肥的互作效應(yīng)并不顯著。

2.2 邯豐79最高理論產(chǎn)量的種植密度和施肥量

根據(jù)建立的回歸方程，計(jì)算得到邯豐79的最高理論產(chǎn)量為11 231.7 kg/hm2，相應(yīng)的農(nóng)藝措施組合為密度63 000株/hm2、施N量360 kg/hm2、施P2O5量360 kg/hm2、施K2O量315 kg/hm2。

2.3 要獲得＞10 500 kg/hm2產(chǎn)量的各因素取值范圍

依據(jù)建立的回歸方程，采用頻數(shù)分析法得出產(chǎn)量＞10 500 kg/hm2的60個(gè)方案中各變量取值的頻率分布（表4）。據(jù)此預(yù)測(cè)，要獲得10 500 kg/hm2產(chǎn)量，各因素的取值范圍為：密度63 480～64 770株/hm2，施N量355.5～400.5 kg/hm2，施P2O5量277.5～310.5 kg/hm2，施K2O量217.5～283.5 kg/hm2。

2.4 密度以及氮、磷、鉀肥各單因素的產(chǎn)量效應(yīng)

根據(jù)建立的回歸方程，分別固定其他3個(gè)因素均為0水平，得到各單因素與產(chǎn)量之間的關(guān)系。結(jié)果（表5）顯示，各因素對(duì)產(chǎn)量的影響趨勢(shì)一致，產(chǎn)量均表現(xiàn)為隨著指標(biāo)值的增大呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，除氮肥是在0.5水平外，其他因素均是在1水平附近時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最高。表明在低密度下邯豐79不能發(fā)揮增產(chǎn)潛力，而密度超過(guò)63 000株/hm2后產(chǎn)量又有所下降；N、P2O5、K2O施用量分別為300、270和315 kg/hm2左右時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最高，再增加施肥量 時(shí)產(chǎn)量反而降低。

表2 不同密度與施肥組合的玉米產(chǎn)量Table 2 Yields of maize in different combinations of fertilizers and densities

表3 試驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 3 Variance analysis of results

表4 產(chǎn)量＞10 500 kg/hm2的方案中各變量的頻率分布Table 4 Frequency distribution table of variables on the yield over 10 500 kg/hm2

表5 其他因素均為0水平時(shí)各單因素的產(chǎn)量效應(yīng)值Table 5 The effect value of single factor when the others were zero

3 結(jié)論與討論

根據(jù)玉米雜交種邯豐79的種植密度及需肥特點(diǎn)，確定該品種在邯鄲地區(qū)的適宜種植密度與最佳施肥模式。結(jié)果表明，密度和施肥水平與玉米產(chǎn)量之間存在極顯著的回歸關(guān)系，4個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)產(chǎn)量的影響程度順序?yàn)槊芏龋镜剩玖追剩锯浄剩粌梢蛩鼗プ鞯漠a(chǎn)量效應(yīng)中，密度與氮肥、密度與磷肥、氮肥與磷肥的互作效應(yīng)達(dá)到了極顯著水平，而密度與鉀肥、氮肥與鉀肥、磷肥與鉀肥的互作效應(yīng)并不顯著。

本研究結(jié)果顯示，種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量影響較大，這與唐光順等[16]的研究結(jié)果一致。邯豐79在試驗(yàn)密度49 500～67 500株/hm2條件下，隨著密度增大，其籽粒產(chǎn)量呈明顯的先升高后降低變化趨勢(shì)；低密度下邯豐79不能充分發(fā)揮增產(chǎn)潛力，密度為63 000株/hm2時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高。在大面積推廣時(shí)，邯豐79的保苗密度應(yīng)控制在63 000株/hm2。

玉米是喜肥作物，低施肥量時(shí)滿足不了玉米生育期的養(yǎng)分需求[19]。本研究結(jié)果顯示，要獲得10 500 kg/hm2的產(chǎn)量，4個(gè)試驗(yàn)因素的取值范圍為：密度63 480～64 770株/hm2，施N量355.5～400.5 kg/hm2，施P2O5量277.5～310.5 kg/hm2，施K2O量217.5～283.5 kg/hm2。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，各施肥因素達(dá)到一定水平后繼續(xù)提高，產(chǎn)量增加很少，因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際化肥成本采取適宜的施肥量。高密度種植條件下，應(yīng)加大氮肥和磷肥的施用量，且配合施用一定的鉀肥，可以獲得較好的增產(chǎn)效果。

玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的變化取決于品種遺傳性、環(huán)境條件、種植密度三者之間的相互作用，研究結(jié)果表明，玉米產(chǎn)量與種植密度密切相關(guān)[20，21]。玉米配套栽培技術(shù)的應(yīng)用效果受很多因素的影響，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛸Y源、土壤條件、生產(chǎn)力水平以及品種特性等因素綜合考慮，才能最大程度地發(fā)揮出品種的增產(chǎn)潛力，實(shí)現(xiàn)玉米的高產(chǎn)、高效[22，23]。

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Effect of Density and Fertilizer on the Yield of Maize Cultivar Hanfeng 79

SHI Li-li1，F(xiàn)ENG Jia2，SUN Hai-kun1*，JIAO Hong-ye1，SHI Ming-shan1，WANG Lei1，CHEN Jie1，F(xiàn)AN Zi-yang1

（1.Handan Academy of Agricultural Sciences，Handan 056001，China；2.First Seed Stock Farm of Agricultural Bureau of Handan City，Handan 056046，China）

In order to explore the optimum model of planting density and fertilization of the maize veriety Hanfeng 79，its yield was studied in the different planting densities and fertilizing levels using the quadratic rotational regression combination design.The results showed that the yield of Hanfeng 79 got maximum value under the density of 63 000 plant/hm2and the fertilization with N 360 kg/hm2，P2O5360 kg/hm2，K2O 315 kg/hm2，and the yeild reached 11 231.7 kg/hm2.Density and fertilization had significant effects on maize yield，and the order of the application effect on the yield followed density＞N＞P＞K.Moreover，there were interaction effects in planting density and nitrogen fertilize，planting density and phosphate fertilize，nitrogen fertilize and phosphate fertilize.So the yield of Hanfeng 79 could be improved with increasing the use of nitrogen and phosphate fertilize in high planting density and appropriate potash fertilizer conditions.

Maize；Hanfeng 79；Yield；Planting；Fertilizer

S513

：A

：1008-1631（2017）01-0024-04

2016-06-07

國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系邯鄲試驗(yàn)站項(xiàng)目（CARS-02-49）；河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（14226305D-2）；邯鄲市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（1512101001-7）；河北省科技廳邯玉66品種后補(bǔ)助項(xiàng)目（冀財(cái)教［2013］167號(hào)）

史麗麗（1982-），女，河北邯鄲人，助理研究員，碩士，主要從事玉米育種研究。E-mail：shilili8681266@163.com。

孫海昆（1956-），男，河北邯鄲人，研究員，主要從事玉米育種研究。E-mail：shk18@163.com。