玉米種植密度對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

周波

摘 要 經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)提出了新的要求。為滿足國(guó)家養(yǎng)殖業(yè)、能源工業(yè)和人們生活需求，玉米產(chǎn)業(yè)只有不斷提升產(chǎn)量和質(zhì)量，才能增加社會(huì)有效供給量。目前，如何提升玉米產(chǎn)量與品質(zhì)已成為主攻方向。經(jīng)過大量實(shí)際數(shù)據(jù)研究與推算，綜合考量影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的各個(gè)因素，在確定對(duì)無關(guān)變量實(shí)施控制的同時(shí)，探討種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，旨在合理密植，提高玉米產(chǎn)量及品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 玉米;種植密度;產(chǎn)量;品質(zhì);影響

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.010

研究表明，玉米產(chǎn)量和品質(zhì)與光照、水分、氣溫等多種自然因素密切相關(guān)。提高產(chǎn)量的途徑之一就是優(yōu)化各因素的組合，使之達(dá)到最高效利用的狀態(tài);而提升玉米品質(zhì)的有效途徑就是合理利用各種有機(jī)、無機(jī)元素。

玉米種植密度是直接影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的因素之一，而在眾多不可控因素中，密度又恰恰是最具備控制力的因素。實(shí)踐性研究表明，在一定范圍內(nèi)加大種植密度有利于提升產(chǎn)量與品質(zhì)，而當(dāng)密度到達(dá)倒“U”型曲線的頂端，即峰值之后，若是繼續(xù)加大密度，則會(huì)起到相反的效果。合理的種植密度才是提升玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的科學(xué)途徑，其應(yīng)遵循的因地制宜、實(shí)事求是原則需要真正貫徹與落實(shí)才會(huì)發(fā)揮作用。

1 玉米種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響

1.1 玉米種植密度過大對(duì)產(chǎn)量的影響

葉面系數(shù)的增減是影響植物光合作用的重要因素，葉面系數(shù)越大，綠色植物所進(jìn)行的光合作用越強(qiáng)，產(chǎn)生的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也越多，輸送到植株果實(shí)上的營(yíng)養(yǎng)也就相應(yīng)增多。而光合作用面積的增加則需要通過合理增大種植密度來實(shí)現(xiàn)。與玉米產(chǎn)量相關(guān)的三要素分別是單位面積穂數(shù)、每穗粒數(shù)還有千粒質(zhì)量，三要素缺一不可。只有三者同時(shí)到達(dá)一個(gè)平衡、最優(yōu)化的狀態(tài)，才能最大限度提升玉米產(chǎn)量。每667 m?的穂數(shù)是增加種植密度最顯著的改變，整體穗粒數(shù)的增加所帶來的是千粒質(zhì)量的降低，果實(shí)飽滿度下降。整體與部分、個(gè)體與群體的發(fā)展相矛盾，二者難以兼顧，這就是種植密度過大帶來的問題。通過數(shù)學(xué)系建?？梢詫⒎N植密度與產(chǎn)量量化成一個(gè)拋物線的關(guān)系，而并不是單一的直線型比例關(guān)系。如果將玉米的種植密度限定在一定的范圍內(nèi)，玉米的實(shí)際產(chǎn)量是會(huì)隨著密度的增加而增加，但到了一定值后產(chǎn)量不可避免地會(huì)發(fā)生下滑。拋物線形式的相關(guān)關(guān)系反映了合理種植密度是玉米高產(chǎn)的重要條件。

1.2 玉米種植密度過小對(duì)產(chǎn)量的影響

種植密度過小最直接的結(jié)果就是玉米種植區(qū)整體產(chǎn)量降低，難以達(dá)到糧食監(jiān)管部門所制定的產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)，引發(fā)糧食安全隱患。即便是未觸碰國(guó)家糧食局制定的耕地紅線，但產(chǎn)量也同樣是客觀考量糧食安全的重要指標(biāo)。數(shù)據(jù)表明，較小的種植密度能夠給予個(gè)體植株充分的生長(zhǎng)發(fā)育空間，葉面系數(shù)增加給予光合作用更多光線粒子。光合作用所催化形成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過根莖導(dǎo)管的輸送進(jìn)入植株各個(gè)部位，從而加快生長(zhǎng)發(fā)育的速度，同時(shí)水分、無機(jī)鹽等無機(jī)物質(zhì)得到補(bǔ)充。即便較少的穗粒發(fā)育飽滿，但也不能忽視個(gè)體果實(shí)增大所帶來的整體產(chǎn)量下滑。單位面積內(nèi)的有效穂數(shù)和穗粒減少會(huì)影響到玉米產(chǎn)田的綜合效益。

1.3 適宜的種植密度對(duì)玉米產(chǎn)田產(chǎn)量的影響

適宜的種植密度經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)已成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的基本原則之一，合理密植帶來的不僅僅是農(nóng)作物、莊稼產(chǎn)量的增加，更具有歷史性意義的是土地資源的更大化利用。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求最大限度地利用土地資源。葉面系數(shù)的增大、綠色植物光合作用的效用提升、水分及無機(jī)鹽等無機(jī)物質(zhì)的高效利用，都需要通過適宜的種植密度來實(shí)現(xiàn)。個(gè)體與群體的關(guān)系在合理密植思想的指導(dǎo)下被很好解決，適宜的種植密度既可以促進(jìn)整體玉米產(chǎn)量的提升，又可以增加個(gè)體植株穂數(shù)及果實(shí)的飽滿度。個(gè)體與群體之間比例的調(diào)和才會(huì)更好地利用土地、水、無機(jī)物資源，玉米產(chǎn)量的提高及單位植株穂數(shù)、穗粒數(shù)的提高都需要仰仗種植密度的優(yōu)化[1]。面對(duì)日益增長(zhǎng)的人口總數(shù)，糧食安全問題在此刻變得尤為重要，人口壓力巨大的當(dāng)下做好糧食儲(chǔ)備是應(yīng)對(duì)復(fù)雜變換的國(guó)際局勢(shì)的要求之一。

2 玉米種植密度對(duì)品質(zhì)的影響

改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷呈現(xiàn)上行繁榮趨勢(shì)。消費(fèi)結(jié)構(gòu)、消費(fèi)觀念的改變是給予社會(huì)經(jīng)濟(jì)上行最直觀的回饋。城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民對(duì)飲食安全的關(guān)注逐漸增多，倒逼玉米、大米等糧食加工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈更多地投入資金及安全檢驗(yàn)一環(huán)。玉米加工業(yè)對(duì)玉米等的原材料質(zhì)量的管控更加嚴(yán)格，淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪等六大基本營(yíng)養(yǎng)元素的含量測(cè)定變得更為精準(zhǔn)。如果營(yíng)養(yǎng)成分含量未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，也就意味著玉米質(zhì)量檢驗(yàn)不過關(guān)、不合格，不能進(jìn)入加工產(chǎn)業(yè)鏈之內(nèi)，沒有機(jī)會(huì)流入市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)價(jià)值。玉米材料質(zhì)量的檢驗(yàn)有賴于這些營(yíng)養(yǎng)元素的評(píng)定測(cè)量，但不同的加工方向有著不同的含量要求，作為重要的糧食作物、化工原料、飼料作物，不同的產(chǎn)業(yè)鏈有不同的加工需要，這也就督促玉米種植戶運(yùn)用現(xiàn)代化科技設(shè)備，“因材施教”種植不同品種以適應(yīng)機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈的加工要求。實(shí)踐性研究發(fā)現(xiàn)，玉米品質(zhì)受種植密度較大的影響。密度小時(shí)，植株數(shù)量少，施肥工序所帶來的無機(jī)鹽及多種礦物質(zhì)元素不需要分成多份，能夠集中“力量”支持單一植株的生長(zhǎng)發(fā)育，使得玉米籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)相應(yīng)提高。經(jīng)過對(duì)不同種植密度下的籽粒品質(zhì)評(píng)定及營(yíng)養(yǎng)元素含量的測(cè)定得出結(jié)論：種植密度越大相應(yīng)的玉米籽粒蛋白質(zhì)含量會(huì)出現(xiàn)曲線下降趨勢(shì)，而對(duì)于淀粉含量的測(cè)定也同樣符合這一遞減規(guī)律。每顆玉米的蛋白質(zhì)含量應(yīng)保持在10%～11%才算是合格。蛋白質(zhì)與淀粉均適用負(fù)相關(guān)的關(guān)系函數(shù)，但脂肪并不適用于這一遞減規(guī)律。經(jīng)過對(duì)照組控制變量法的多次研究，發(fā)現(xiàn)脂肪含量的變化與種植密度變化呈正相關(guān)關(guān)系，即種植密度越大，玉米籽粒中所含脂肪量就越多。原因在于密度增加后灌漿過程受到影響，脂肪含量隨之增加[2]。

總的來說，玉米產(chǎn)田的種植密度降低相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量會(huì)增加，而當(dāng)密度升高時(shí)則會(huì)出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降低的情況。只有將產(chǎn)田玉米種植密度控制在一個(gè)合理的區(qū)間內(nèi)，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的最大化、品質(zhì)的最優(yōu)化。

3 玉米種植密度技術(shù)

3.1 因地制宜決定密植比例

玉米種植及其他所有的農(nóng)作物種植都需要遵循一個(gè)原則，即“因地制宜”，只有充分考慮實(shí)際土地、氣候條件影響才能真正提升農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。因地制宜就是要綜合考量當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件、水肥條件及光照條件等，選取適合本地種植的作物品種，絕不能過分發(fā)揮主觀能動(dòng)性而忽視客觀自然條件的制約。

3.2 品種特性決定密植比例

進(jìn)行玉米種植密度考量的另一個(gè)重要參考因素是“品種特性”。玉米有不同的品種，它們所具備的特性也不盡相同。例如，耐密性的不同就將玉米分為緊湊型和平展型，這兩種完全相反的植株特性也需要進(jìn)行不同的種植密度選擇。緊湊型適用密度較大的種植方法，更有利于提高產(chǎn)量;而平展型要求更寬闊的生長(zhǎng)發(fā)育空間以控制產(chǎn)量[3]。

1）平展型晚熟玉米雜交種。植株高而大且葉片寬闊，數(shù)量較多的需要充分考慮各葉片部位的光照條件。充分利用各個(gè)季節(jié)稀缺的光熱資源進(jìn)行光合作用，經(jīng)過葉片體內(nèi)的葉綠體、線粒體將無機(jī)光熱分子轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。這一類型的玉米每667 m2密植3 000～3 400株為宜，這樣才能更好地保證個(gè)體與群體效益的發(fā)揮。

2）豎葉型中晚熟玉米雜交種。此類玉米植株緊湊，葉片往上生長(zhǎng)，穗位以上主葉片與輔葉夾角較小，每株所占用空間較小，每667 m2可以合理密植4 500～5 000株，這樣能在保證產(chǎn)田整體產(chǎn)量的同時(shí)很好地保障籽粒質(zhì)量[4]。

3）中間型。此類植株夾角、葉片等均居于中間狀態(tài)，經(jīng)過實(shí)踐考量，每667 m2密植為3 500～4 500株才能最好地發(fā)揮效益。

3.3 穂數(shù)決定密植比例

單位穂數(shù)、穗籽粒數(shù)及千粒質(zhì)量是玉米三要素，密度直接與三要素掛鉤。穂數(shù)影響密度，而密度決定產(chǎn)田產(chǎn)量。影響穂數(shù)的主客觀因素繁多，主要無非兩種，即病蟲害和營(yíng)養(yǎng)元素。為達(dá)到限定的90%～95%的成穗率，必須合理規(guī)劃種植區(qū)間、方向，保證適宜的種植密度[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

在確定玉米單位面積內(nèi)種植密度時(shí)，不可以過分依賴主觀能動(dòng)性，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與客觀環(huán)境條件綜合考量。全面分析玉米品種特性、種植禁忌、當(dāng)?shù)赝寥罈l件、水肥狀況等來確定種植的相關(guān)事宜。密度的選擇與當(dāng)?shù)貤l件要互補(bǔ)適應(yīng)，例如，植株較小、收斂的玉米品種就得增加種植密度以更高效利用土地資源、營(yíng)養(yǎng)元素?？傊瑸閷?shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)，就必須進(jìn)行合理的密度選擇，保證單位土地資源的最大化利用。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 曹慶軍，姜曉莉，楊粉團(tuán)，等.種植密度對(duì)甜玉米與鮮食糯玉米產(chǎn)量與品質(zhì)性狀的影響[J].玉米科學(xué)，2018，26（6）：98-102.

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（責(zé)任編輯：趙中正）