不同行距配置和密度對(duì)玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

李國(guó)芳 楊清龍 趙菁菁 苗中芹 王錫久

（1.山東省淄博市數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展中心 山東 淄博 255000；2.山東省桓臺(tái)縣數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展中心 山東 桓臺(tái) 256400）

構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)有利于提高作物光合作用，協(xié)調(diào)植株個(gè)體發(fā)育與群體平衡發(fā)展，是玉米獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)[1]。 適宜的密度和行距配置可以在一定程度上改善植株群體冠層通風(fēng)透光條件， 提高群體的光合效率，從而使群體光合勢(shì)高值持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、穗位葉光合速率高值持續(xù)期延長(zhǎng)， 有效地調(diào)節(jié)植株個(gè)體與群體間的矛盾， 有利于提高干物質(zhì)積累量和籽粒產(chǎn)量[2-3]。 由于受各地生態(tài)條件、耕作制度、土壤肥力和生產(chǎn)投入的制約， 玉米種植行距配置與種植密度各有差異， 因此需要探求與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際相適應(yīng)的種植密度和行距配置。 采用5 個(gè)密度梯度和2 個(gè)行距梯度， 分析不同密度條件下玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的變化規(guī)律，為獲得高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

地 點(diǎn) 選 在 桓 臺(tái) 縣 索 鎮(zhèn) 鎮(zhèn) 睦 和 村 （36°99′N、118°11′E），播種時(shí)間為2021 年6 月18 日，收獲時(shí)間為10 月6 日。 該地塊水澆設(shè)施條件好，地勢(shì)平坦，屬于砂姜黑土，中壤，基礎(chǔ)肥力較高，0～20 cm 土壤有機(jī)質(zhì)15.5 g/kg、堿解氮69 mg/kg、速效磷28 mg/kg、速效鉀152 mg/kg。 前茬作物為小麥，前茬秸稈全部粉碎還田。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試品種選用登海605。 本試驗(yàn)行距為60 cm時(shí)，設(shè)置3 500 株/畝（T1）、4 000 株/畝（T2）、4 500 株/畝（T3）、5 000 株/畝（T4）、5 500 株/畝（T5） 株/畝5 個(gè)密度處理； 行距為75 cm 時(shí)， 設(shè)置4 000 株/畝（T6）、5 000 株/畝（T7） 株/畝2 個(gè)密度處理，共7 個(gè)處理。小區(qū)面積為60 m2，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3 次，四周設(shè)保護(hù)行，按照高產(chǎn)田進(jìn)行田間管理，滿足試驗(yàn)期間的肥水需求。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的測(cè)定 各處理在成熟期收獲測(cè)產(chǎn)。每個(gè)小區(qū)收獲中間10 m 3 行，用于測(cè)定產(chǎn)量， 玉米籽粒產(chǎn)量按14%含水量校正。 另外取樣10 穗考種，在室內(nèi)分別考察出籽率、千粒重、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)。

禿尖比（%）=禿尖/穗長(zhǎng)×100；

收獲指數(shù)（HI）=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量；

出籽率（%）=籽?？傊?果穗總重的比值×100。

1.3.2 植株干物質(zhì)積累量 于開花期和成熟期取樣，將植株分為莖稈（包括葉鞘）、葉片（包括苞葉）、雄穗、穗軸和籽粒5 部分，將樣品置于烘箱105℃下殺青30 min 后80℃下烘至恒重，然后測(cè)量各部分干物質(zhì)重。

1.3.3 植株和莖稈節(jié)間參數(shù) 采用精度為1 mm 的卷尺測(cè)量玉米株高，采用YYD-1 莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀測(cè)量莖稈倒數(shù)第三節(jié)間抗折強(qiáng)度（BR）、穿刺強(qiáng)度（BS）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010 和DPS 15.10 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，利用Sigma plot 10.0 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)玉米穗部性狀的影響

由表1 可知，在同一行距下，隨著密度的增加，穗粗先變小后趨于平穩(wěn)，在密度為T4（5 000 株/畝）時(shí)趨于平穩(wěn)，T1 處理較T4 處理穗粗減少了6.45%；隨著密度的增加， 穗長(zhǎng)和禿尖逐漸變小，T1 處理較T5 處理分別減少了10.90%和56.67%；隨著密度的增加，禿尖比先降低后增加，在密度為T4（5 000 株/畝）時(shí)達(dá)到最小值，T1 處理較T4 處理禿尖比減少了53.26%。 在同一密度下，增加行距導(dǎo)致穗粗變小、穗長(zhǎng)變長(zhǎng)；在低密度下，增加行距導(dǎo)致禿尖和禿尖比變小，高密度下則相反。

表1 不同密度對(duì)玉米穗部性狀的影響

2.2 不同處理對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2 可知，在低密度（3 500 株/畝）條件下，由于存在雙穗使得畝穗數(shù)值高于實(shí)際種植密度， 其他處理的畝穗數(shù)值基本和密度一致。 在同一行距下，隨著密度的增加，各處理間的產(chǎn)量構(gòu)成因素差異不大。當(dāng)密度過高時(shí)（5 500 株/畝）穗粒數(shù)減少；隨著密度的增加， 千粒重逐漸降低，T1 處理較T5 處理降低了12.92%；隨著密度的增加，籽粒產(chǎn)量先增加后趨于平穩(wěn)，在密度T4 時(shí)趨于平穩(wěn)，T4 處理較T1 處理產(chǎn)量增加14.87%。各處理間的出籽率差異不大，隨著密度的增加籽粒含水量逐漸增大；高密度較低密度HI（收獲指數(shù)）偏低。 在同一密度下，增加行距穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量，籽粒含水量降低。

表2 不同密度對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.3 不同處理對(duì)干物質(zhì)積累量及其分配的影響

由表3 可知， 植株群體和單株干物質(zhì)積累量在不同密度和同一密度不同行距間均存在顯著差異，表明密度和行距對(duì)植株干物質(zhì)的積累量均產(chǎn)生較大的影響。 隨著密度的增加，開花期和成熟期的群體干物質(zhì)積累量先增加后趨于平穩(wěn)，T4（5 000 株/畝）時(shí)群體干物質(zhì)積累量較高； 同一密度條件下，75 cm 行距下群體干物質(zhì)積累量高于60 cm 行距處理。 隨著密度的增加，單株干物質(zhì)積累量逐漸降低，在開花期和成熟期T1 處理較T5 處理分別降低了30.05%和13.75%；同一密度條件下，75 cm 行距處理單株干物質(zhì)積累量高于60 cm 行距處理。 隨著密度的增加，花前積累量整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)， 密度的增加提高了花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量。在低密度（4 000 株/畝）條件下，75 cm行距處理花后干物質(zhì)積累量高于60 cm 行距處理；在高密度（5 000 株/畝）條件下，60 cm 行距處理花后干物質(zhì)積累量高于75 cm 行距處理。

表3 夏玉米開花期前后干物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)運(yùn)

2.4 不同處理對(duì)玉米基部抗折力和穿刺強(qiáng)度的影響

由圖1 可知，在開花期隨著密度的增加，莖稈基部第三節(jié)間抗折力呈下降趨勢(shì)，T1 較T5 處理降低33.26%； 同一密度條件下，75 cm 行距處理莖稈基部第三節(jié)間抗折力高于60 cm 行距處理。 同時(shí)，隨著密度的增加，莖稈基部第三節(jié)間穿刺強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，T1 較T5 處理降低18.03%； 同一密度條件下，75 cm行距處理莖稈基部第三節(jié)間穿刺強(qiáng)度高于60 cm 行距處理。

圖1 不同密度處理對(duì)玉米基部第三節(jié)間抗折力和穿刺強(qiáng)度的影響

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

種植密度對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響要大于品種、肥水、化控等栽培措施[12]。隨著種植密度的增加，禿尖長(zhǎng)增大，而穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)、粒重等穗部性狀值呈不同程度的下降[4-5]。 前人的研究認(rèn)為，在單穗粒重穩(wěn)定或稍有減小的前提下，逐步增加種植密度是今后超高產(chǎn)栽培的發(fā)展趨勢(shì)[6]。 合理的行距配置配套適宜的種植密度， 能夠充分發(fā)揮植株個(gè)體的發(fā)育潛力，使玉米群體與個(gè)體得到協(xié)調(diào)發(fā)展，保證植株獲得較好的生育環(huán)境。 本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著密度的增加，產(chǎn)量先增加后趨于平穩(wěn)，在密度為5 000 株/畝時(shí)產(chǎn)量效益最高。 同等密度下，75 cm 行距下產(chǎn)量高于60 cm 行距， 主要原因是隨著密度的增加畝穗數(shù)增加。 在密度低于5 000 株/畝時(shí)， 畝穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響占主導(dǎo)作用， 隨著密度增加穗粒數(shù)和千粒重逐漸降低， 尤其是千粒重下降比較明顯。 當(dāng)密度高于5 000 株/畝時(shí)，穗粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響占主導(dǎo)作用，這表明玉米在高密度條件下產(chǎn)量的提高，主要是通過提高玉米穗粒數(shù)和千粒重來實(shí)現(xiàn)的。 同時(shí)當(dāng)密度為5 000 株/畝時(shí)， 在75 cm 行距下禿尖比低于60 cm 行距處理，干物質(zhì)積累量較高，增強(qiáng)了莖稈抗倒性，為獲得高產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。

3.2 結(jié)論

種植密度與玉米產(chǎn)量之間存在著緊密的聯(lián)系，在一定范圍內(nèi)隨種植密度增加，玉米的產(chǎn)量更高。 在魯中地區(qū)，登海605 在種植密度為5 000 株/畝、等行距75 cm 的條件下玉米植株抗倒性最佳， 干物質(zhì)積累量較高，為獲得高產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。