種植密度對不同玉米品種產(chǎn)量的影響分析

馮巖智　杜勇芝　趙春輝

種植密度對不同玉米品種產(chǎn)量的影響分析

馮巖智杜勇芝趙春輝

（第四儲備資產(chǎn)管理局山東青島266000）

為研究種植密度與不同品種玉米產(chǎn)量的關(guān)系，以3種普通玉米大豐30、迪卡159和赤單228作為供試材料，文章運用裂區(qū)設(shè)計方法確定試驗環(huán)境與試驗條件，聚焦玉米全生育期進行產(chǎn)量及相關(guān)性狀指標(biāo)的觀察與記錄，比較在不同種植密度下各品種玉米產(chǎn)量及生長特性的差異。試驗結(jié)果表明，玉米種植密度的增加將對其果穗形成期與灌漿期產(chǎn)生直接影響，其中大豐30的最佳種植密度為7.5萬株/hm2，迪卡159和赤單228的最佳種植密度為8.25萬株/hm2。通過將普通玉米與鮮食糯玉米2種不同類型玉米的產(chǎn)量變化規(guī)律進行比較，進一步證實種植密度與產(chǎn)量指標(biāo)間具有相互制約、協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，因此還需結(jié)合具體品種與市場需求尋求最優(yōu)種植參數(shù)組合，實現(xiàn)不同玉米品種的高產(chǎn)栽培目標(biāo)，提高玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟效益。

玉米品種；種植密度；產(chǎn)量比較；影響分析

玉米是我國重要的糧食作物，但在玉米總產(chǎn)量逐年上升的同時，日益暴露出生產(chǎn)穩(wěn)定性差、產(chǎn)量波動大等問題，無法保證玉米增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn)。在此背景下，密植技術(shù)開始逐漸被應(yīng)用于玉米種植領(lǐng)域，研究玉米種植密度對其產(chǎn)量的影響，對于確定最佳種植密度、加快技術(shù)應(yīng)用推廣具有良好的現(xiàn)實意義。

1 研究現(xiàn)狀

當(dāng)前農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域經(jīng)研究與論證發(fā)現(xiàn)，采用合理密植技術(shù)有利于實現(xiàn)農(nóng)作物產(chǎn)量提高目標(biāo)。在玉米栽培領(lǐng)域，有學(xué)者選取蘇玉29作為試驗品種，經(jīng)田間試驗發(fā)現(xiàn)，在種植密度增大的過程中，植株的穗位高、空稈率、禿尖長、倒伏率均呈增大趨勢，穗粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)略有下降，說明種植密度與產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)具有負相關(guān)性[1]。有學(xué)者選取渝單30、先玉1171兩個玉米品種進行比較分析，發(fā)現(xiàn)隨著種植密度的增大，植株更易出現(xiàn)倒伏、倒折問題，且莖稈強度、葉綠素含量均呈現(xiàn)出下降趨勢，將影響玉米產(chǎn)量與品質(zhì)[2]。基于前人研究成果，本文選取不同品種玉米進行種植密度與產(chǎn)量變化關(guān)系的比較分析。

2 不同種植密度對玉米產(chǎn)量構(gòu)成表現(xiàn)的影響

2.1 材料與方法

2.1.1 材料與地點

選擇試驗對象包含大豐30、迪卡159和赤單228共3個玉米品種，在某市試驗基地開展玉米種植試驗。試驗前，對試驗地塊土壤基礎(chǔ)肥力進行分析，土壤pH值為7.1，屬堿性土壤，有機質(zhì)含量13.46 g/kg，堿解氮含量108.31 mg/kg，速效磷含量19.72 mg/kg，速效鉀含量220.75 mg/kg。

2.1.2 試驗條件

基于裂區(qū)設(shè)計方法，分別選取玉米品種、種植密度兩項指標(biāo)作為主區(qū)和副區(qū)，其中主區(qū)設(shè)有3個水平，即3個玉米品種；副區(qū)設(shè)有3個水平，即種植密度分別為6.75萬株/hm2、7.5萬株/hm2和8.25萬株/hm2。每個小區(qū)設(shè)計為5行區(qū)，行長7 m，小區(qū)面積為6.0 m×5.5 m，3次重復(fù)，人工點播。地塊前茬作物為玉米，在4月30日播種、10月5日收獲。選取170 kg/hm2磷酸二銨、55 kg/hm2氯化鉀作為底肥，開溝施入底肥，拔節(jié)期追施450 kg/hm2尿素，抽雄期、吐絲期各灌溉1次。

2.1.3 試驗方法

在玉米種植后，對試驗地塊每個小區(qū)內(nèi)玉米生長發(fā)育、性狀指標(biāo)變化情況進行觀察與記錄，便于后期統(tǒng)計、計算產(chǎn)量。在玉米植株出苗至吐絲前，對株高、穗位高、莖粗等指標(biāo)進行記錄，輔助判斷玉米長勢是否均勻；在吐絲期，篩選出吐絲時間相同、株高、穗位、莖粗等生長性狀指標(biāo)大體一致的植株，取10株作為樣株做好標(biāo)記，留待后期進行生長特性的觀察與分析；在玉米吐絲后至果穗期前，以標(biāo)記的10株樣株為觀察對象，取吐絲當(dāng)日、3 d、7 d、15 d共4個時間節(jié)點進行玉米生長特性分析，包含穗長、穗粗、穗重等指標(biāo)，且單次選擇3株以上標(biāo)記后的含果穗植株進行測試；在玉米生理成熟期，選取穗長、穗粗、穗粒數(shù)、單穗重、千粒重、穗數(shù)等指標(biāo)進行調(diào)查與記錄，并計算出穗行數(shù)、行粒數(shù)等參數(shù)，為后期產(chǎn)量統(tǒng)計提供數(shù)據(jù)支持[3]。

2.1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

選用SPSS 16.0軟件與Excel 2020軟件進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析。

2.2 結(jié)果與討論

2.2.1 種植密度對不同玉米品種產(chǎn)量的影響

匯總不同種植密度條件下3個玉米品種的產(chǎn)量統(tǒng)計與差異顯著性分析結(jié)果，如表1所示。

表13個玉米品種在不同種植密度下的產(chǎn)量分析結(jié)果

品種種植密度/萬株/hm2產(chǎn)量/kg/hm2 大豐306.7512 718.3c 7.513 350.5b 8.2513 843.9c 迪卡1596.7513 762.8b 7.514 863.9a 8.2515 710.2a 赤單2286.7513 845.4b 7.514 282.8b 8.2515 710.2a

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示在0.05水平下差異顯著。

沿水平維度對玉米品種與種植密度的關(guān)系進行分析可知，隨著玉米種植密度的增大，3個玉米品種的產(chǎn)量均呈現(xiàn)出增長趨勢。沿縱向維度對同一種植密度下不同玉米品種的產(chǎn)量變化情況進行比較分析可知，當(dāng)種植密度為6.75萬株/hm2時，玉米產(chǎn)量由高到低表示為：赤單228＞迪卡159＞大豐30；當(dāng)種植密度為7.5萬株/hm2時，玉米產(chǎn)量由高到低為：迪卡159＞赤單228＞大豐30；當(dāng)種植密度為8.25萬株/hm2時，玉米產(chǎn)量由高到低為：迪卡159＞赤單228＞大豐30。從中可以看出，迪卡159品種具有顯著高產(chǎn)特征，但不同品種玉米在同一密度水平下的產(chǎn)量差值較小，因此可將品種差異忽略不計。綜合上述分析結(jié)果可知，種植密度的增大對于不同玉米品種產(chǎn)量提升具有積極影響。

2.2.2 種植密度對不同玉米品種產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

在收集整合不同玉米品種產(chǎn)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)量相關(guān)性狀指標(biāo)進行深入分析，其中典型指標(biāo)包括穗長、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重、穗數(shù)、含水量等，如表2所示。

表23個玉米品種在不同種植密度下的產(chǎn)量相關(guān)性狀指標(biāo)分析結(jié)果

品種種植密度 /萬株/hm2穗長/cm穗粗/cm穗粒數(shù)/粒千粒重/g每公頃穗數(shù) /萬穗含水量 /％ 大豐306.7517.25.0679.0348.76.6727.3 7.516.75.1646.4345.37.4827.9 8.2516.54.9592.5336.28.1028.4 迪卡1596.7517.85.1647.4382.36.4823.2 247.517.15.0599.5377.27.3824.7 8.2516.94.9580.7358.58.1926.0 赤單2286.7517.55.0659.8354.76.5725.9 7.517.35.0595.8353.97.4325.3 8.2517.15.1561.0350.88.1024.4

其中，穗粒數(shù)、穗數(shù)與千粒重3項指標(biāo)與玉米產(chǎn)量計算結(jié)果具有直接關(guān)聯(lián)性，且受不同玉米品種特性、土壤基礎(chǔ)肥力、種植技術(shù)、后期水肥管理等因素的影響，上述與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)的3項性狀指標(biāo)將彼此制約。同一玉米品種不同的種植密度也直接影響每公頃玉米穗數(shù)，因此確定穗數(shù)為重要因子。當(dāng)種植密度由6.75萬株/hm2增至8.25萬株/hm2時，3個玉米品種的穗粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)均呈規(guī)律性減少趨勢，說明玉米已過漸增期，籽粒灌漿速率對于玉米產(chǎn)量的貢獻度開始下降；隨著種植密度增大，3個玉米品種的每公頃穗數(shù)均由6.5萬穗左右增加至8.1萬穗左右；其中大豐30玉米的產(chǎn)量呈先升高、后下降趨勢，說明影響玉米產(chǎn)量的三因素指標(biāo)呈相互制約、協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系；迪卡159、赤單228兩個玉米品種的產(chǎn)量均增至1.5萬kg以上，實現(xiàn)三因素指標(biāo)的最優(yōu)組合。

整體來看，隨著玉米種植密度的增大，不同品種玉米的產(chǎn)量均呈現(xiàn)出增長趨勢，說明種植密度的增大直接影響到玉米果穗形成過程與灌漿期籽粒體積變化。因此，應(yīng)結(jié)合不同品種玉米的株型、穗長等特征采取合理密植措施，并適時增施肥料，合理調(diào)節(jié)灌溉時間與用水量，結(jié)合不同玉米品種的耐密特征進行種植密度的科學(xué)設(shè)計，例如在本次試驗地塊宜將大豐30的種植密度設(shè)為7.5萬株/hm2，將迪卡159、赤單228的種植密度設(shè)為8.25萬株/hm2，以此保證最大限度地挖掘玉米品種的增產(chǎn)潛能，實現(xiàn)增產(chǎn)增收目標(biāo)。

3 不同玉米品種因種植密度差異造成的產(chǎn)量變化趨勢比較

上述試驗方法選取普通玉米品種進行種植密度與產(chǎn)量關(guān)系的考察，為避免試驗分析結(jié)果存在特殊性，還須引入其他玉米品種進行試驗結(jié)果的比較分析，為玉米種植密度與產(chǎn)量相關(guān)性研究提供參考依據(jù)[4]?；诖?，分別選取普通玉米、糯玉米2種玉米作為試驗對象，種植密度仍設(shè)為6.75萬株/hm2、7.5萬株/hm2和8.25萬株/hm23個水平，判斷2種玉米種植密度變化時對產(chǎn)量產(chǎn)生的影響。

3.1 普通玉米品種

以龍育828玉米為例，該玉米在不同種植密度下產(chǎn)量及相關(guān)性狀指標(biāo)的變化情況如表3所示。

表3不同種植密度下龍育828的產(chǎn)量及相關(guān)性狀指標(biāo)統(tǒng)計結(jié)果

種植密度/萬穗/hm2玉米產(chǎn)量/kg/hm2空稈率/％單株重/g 6.759 465.7c5.4b110.59c 7.510 928.1a7.6b109.93c 8.2510 790.2a8.4a97.56e

注：同列數(shù)值后不同小寫字母表示在0.05水平下差異顯著。

現(xiàn)有研究成果顯示，部分耐密高產(chǎn)玉米品種的產(chǎn)量相關(guān)性狀指標(biāo)之間具有一定自我調(diào)節(jié)能力。在種植密度較小時，可依托單株玉米2穗或2穗以上共生特性，使單株增重，產(chǎn)量提升；在種植密度較大時，根據(jù)小區(qū)劃分采用群體內(nèi)部自動調(diào)節(jié)，降低空稈率的方法，有效實現(xiàn)產(chǎn)量提升目標(biāo)[5]。整合龍育828玉米的種植試驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，隨著玉米種植密度的增大，玉米產(chǎn)量呈先增大、后減小趨勢，單株重持續(xù)下降，說明此類玉米品種全群與個體植株間無明顯矛盾，依靠增大種植密度可補償單株玉米產(chǎn)能不足的問題，以防范整體玉米產(chǎn)量下降。

3.2 糯玉米品種

糯玉米作為鮮食玉米中的代表性品種之一，含糖量約為8％，干物質(zhì)含量高，賴氨酸含量豐富，相較于市場上的常規(guī)甜玉米品種，具有更加理想的適口性，因此其市場需求量逐年擴大。以蘇玉糯1號為例，在同等種植密度條件下進行種植區(qū)組的劃分，采用單因素隨機排列方法完成試驗條件設(shè)置。在田間管理環(huán)節(jié)，7月20日播種玉米，7月22日出苗，8月20日拔節(jié)，9月13日抽雄，根據(jù)土壤肥力分析結(jié)果可知，該地塊屬于中低產(chǎn)田，每公頃施加氮肥10 kg，五氧化二磷和氧化鉀各6 kg，在玉米苗期、拔節(jié)期施加30％復(fù)合肥，在大喇叭口期施加40％尿素，并采取水肥一體化管理措施。該玉米品種在不同種植密度下產(chǎn)量及相關(guān)性狀指標(biāo)的變化情況如表4所示。

表4不同種植密度下蘇玉糯1號的產(chǎn)量及相關(guān)性狀指標(biāo)統(tǒng)計結(jié)果

種植密度 /萬穗/hm2玉米產(chǎn)量 /kg/hm2千粒鮮質(zhì)量 /g單穗粒數(shù) /粒鮮粒產(chǎn)量 /kg/hm2 6.7512 400b256ab384a6 400a 7.512 800a242a368a6 600ab 8.2512 300b216b340a6 100c

注：同列數(shù)值后不同小寫字母表示在0.05水平下差異顯著。

從表4中可以看出，當(dāng)玉米種植密度由6.75 kg/hm2逐漸增大至8.25 kg/hm2時，千粒鮮質(zhì)量、單穗粒數(shù)呈下降趨勢，玉米總產(chǎn)量與鮮粒產(chǎn)量均呈現(xiàn)出先上升、后下降趨勢，其中玉米總產(chǎn)量最大值與鮮粒產(chǎn)量最大值均出現(xiàn)在種植密度為7.5萬株/hm2時，由此說明種植密度對糯玉米品種的鮮粒產(chǎn)量、單穗粒數(shù)以及千粒鮮質(zhì)量等產(chǎn)量相關(guān)性狀指標(biāo)具有直接影響，最終導(dǎo)致在不同密植條件下群體產(chǎn)量及其相關(guān)性狀產(chǎn)生較大差異。

同時，對與玉米產(chǎn)量存在密切關(guān)聯(lián)的性狀指標(biāo)間的相關(guān)性進行分析，以玉米總產(chǎn)量、鮮粒產(chǎn)量與種植密度作為分析指標(biāo)，其中種植密度控制在6.75萬株/hm2～8.25萬株/hm2之間，玉米總產(chǎn)量為12 300 kg/hm2～12 800 kg/hm2，鮮粒產(chǎn)量在6 100 kg/hm2～6 600 kg/hm2范圍內(nèi)，建立線性方程。觀察三項指標(biāo)的線性關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，隨著玉米種植密度的增大，玉米總產(chǎn)量、鮮粒產(chǎn)量均呈現(xiàn)出先升高、再下降趨勢，近似拋物線型，其中玉米總產(chǎn)量的最大值出現(xiàn)在種植密度為7.5萬株/hm2處，鮮粒產(chǎn)量最大值同樣分布在種植密度為7.5萬株/hm2處，且相較于玉米總產(chǎn)量，鮮粒產(chǎn)量的變化幅度更大，說明該指標(biāo)更易受種植密度變化影響。綜合上述試驗與分析結(jié)果，宜將蘇玉糯1號的最佳種植密度設(shè)定為7.5萬株/hm2。倘若種植密度超出限值，將增大群體光截獲率與田間郁閉度，不利于優(yōu)化田間透光效果，不僅將影響到玉米鮮粒產(chǎn)量，還可能導(dǎo)致植株中下部葉片早衰、根重減輕，使籽粒灌漿期縮短、飽滿度下降，進而影響鮮食玉米品質(zhì)。

4 結(jié)論

本文通過選取種植密度對不同玉米品種產(chǎn)量的影響情況進行分析，明確種植密度增大可加快果穗形成速度，使玉米籽粒在灌漿期體積增大，最終促進玉米總產(chǎn)量提高。由于不同玉米在品種特性與實際用途上存在一定差異，普通玉米品種群體與個體植株在生長發(fā)育過程中無明顯矛盾，通過增加玉米種植密度能夠有效彌補單株玉米產(chǎn)能不足的缺陷，實現(xiàn)群體產(chǎn)量及產(chǎn)能提升。但同時需明確種植密度對玉米生長發(fā)育過程中光照條件、溫度及水肥資源利用效率的影響，并根據(jù)普通玉米、鮮食糯玉米的不同品種、用途進行種植密度的科學(xué)調(diào)節(jié)，優(yōu)化玉米種植環(huán)節(jié)的密植條件，確認最佳種植密度，從而達成玉米高產(chǎn)種植目標(biāo)。

[1]徐麗娜,閆艷,梅沛沛,等.種植密度對不同玉米品種籽粒灌漿特性的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,52(7):20-23.

[2]孫海潮,張瑩瑩,盧道文,等.種植密度對不同熟期玉米品種生理成熟時籽粒含水量及產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,48(1):104-107.

[3]李咚祎,陳志君,徐鵬云,等.種植密度對玉米耗水和產(chǎn)量影響研究進展[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2020(1):56-62.

[4]孫繼穎,高聚林,王志剛,等.青貯玉米不同器官產(chǎn)量貢獻率對密度調(diào)控的響應(yīng)[J].華北農(nóng)學(xué)報,2020,35(1):96-105.

[5]仲生柱,靳存旺,田冬生,等.“一穴雙株”栽培方式下種植密度對玉米生物性狀及產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2020(8):20-22.

10.3969/j.issn.2095-1205.2022.07.04

S513

A

2095-1205(2022)07-11-03

馮巖智（1991- ），男，漢族，河南信陽人，本科，助理農(nóng)藝師，研究方向為農(nóng)作物種植。