種植密度對(duì)夏玉米商單1967產(chǎn)量、倒伏和機(jī)收質(zhì)量的影響

摘要 為明確玉米品種商單1967在豫東地區(qū)適宜的種植密度，以及種植密度對(duì)其倒伏和機(jī)收質(zhì)量的影響，試驗(yàn)設(shè)置6.0萬(wàn)株/hm2（D1）、7.5萬(wàn)株/hm2（D2）和9.0萬(wàn)株/hm2（D3）3個(gè)種植密度，分析種植密度對(duì)商單1967產(chǎn)量、倒伏和機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，隨著種植密度的增加，商單1967的產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢(shì)，從6.0萬(wàn)株/hm2密度增加到7.5、9.0萬(wàn)株/hm2時(shí)，其產(chǎn)量增幅分別為12.4%和9.7%；莖折率和總倒伏率隨密度增加而增加；機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)破碎率、雜質(zhì)率和總損失率隨種植密度增加均呈增加趨勢(shì)。通過(guò)倒伏率與機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析得出，總倒伏率與破碎率呈正相關(guān)（Plt;0.01），與總損失率呈正相關(guān)（Plt;0.05），與雜質(zhì)率間相關(guān)性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05）。綜合考慮產(chǎn)量、倒伏和機(jī)收質(zhì)量方面因素，商單1967在豫東地區(qū)適宜的種植密度為7.5萬(wàn)株/hm2。

關(guān)鍵詞 夏玉米；種植密度；倒伏率；機(jī)械粒收；機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)

中圖分類號(hào) S513" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A" " 文章編號(hào) 1007-7731（2024）15-0005-04

DOI號(hào) 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.002

Influence of planting density on the yield，lodging rate and mechanical"harvesting quality of summer corn Shangdan 1967

SHANG Shang1" " CHEN Lianxin2" " GUO Shuya1" " ZHANG Yan1" " TANG Qining1" " LU Guangyuan1" " XIE Xinghua3

（1Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shangqiu 476000， China;"2Shangqiu Meteorological Office， Shangqiu 476000， China;"3Shangqiu Rural Industrial Development Center， Shangqiu 476000， China）

Abstract In order to clarify the suitable planting density of corn variety Shangdan 1967 in the eastern Henan Province， as well as the impact of planting density on lodging and mechanical harvesting quality， 3 planting densities of 60 000 plants/hm2（D1）， 75 000 plants/hm2（D2）， and 90 000 plants/hm2（D3）were set up in the experiment， the effects of planting density on the yield， lodging， and mechanical harvesting quality indicators of Shangdan 1967 were analyzed. The results showed that with the increase of planting density， the yield of Shangdan 1967 showed a trend of first increasing and then decreasing. When the density increased from 60 000 plants/hm2 to 75 000 and 90 000 plants/hm2， the yield growth rates were 12.4% and 9.7%， respectively. The stem bending rate and total lodging rate increase with the increased of density. The crushing rate， impurity rate， and total loss rate of mechanical harvesting quality indicators all showed an increasing trend with the increase of planting density. Through the correlation analysis between lodging rate and mechanical harvesting quality indicators， it was found that there was a positive correlation between total lodging rate and crushing rate（Plt;0.01）， a positive correlation with total loss rate（Plt;0.05）， and no statistically significant correlation between total lodging rate and impurity rate（Pgt;0.05）. Taking into account factors such as yield， lodging， and mechanical harvesting quality， the suitable planting density for Shangdan 1967 in the eastern Henan region was 75 000 plants per hectare.

Keywords summer corn; planting density; lodging rate; mechanical granule collection; mechanical harvesting qualty indicators

增密種植是提高玉米單產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一[1]，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，種植密度過(guò)低時(shí)產(chǎn)量不理想，種植密度過(guò)大時(shí)空稈率、倒伏率會(huì)增加[2]，因此適宜的種植密度對(duì)玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)至關(guān)重要。玉米收獲常采用機(jī)械收穗，收穗后再進(jìn)行脫粒晾曬，收獲方式較為冗雜[3]。玉米機(jī)械粒收是指在田間直接收取籽粒，該方法大大降低了勞動(dòng)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，是當(dāng)前玉米生產(chǎn)發(fā)展的主要方向[4-5]。柳楓賀等[6]研究指出，機(jī)械粒收質(zhì)量指標(biāo)主要包括籽粒的破碎率、雜質(zhì)率和田間損失率，其中損失率又包括落穗損失率和落粒損失率，機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)可反映籽粒機(jī)械收獲的質(zhì)量高低。趙波等[7]研究表明，玉米籽粒收獲時(shí)，籽粒含水率偏高是玉米進(jìn)行機(jī)械粒收的主要瓶頸問(wèn)題之一；劉志輝等[8]研究表明，延遲收獲時(shí)間可以在一定程度上降低籽粒含水率，從而降低籽粒破碎率，提高玉米機(jī)械粒收的質(zhì)量；夏來(lái)坤等[9]研究表明，提高玉米群體種植密度可能導(dǎo)致玉米早衰，從而起到降低籽粒含水率的目的。增加種植密度可以在一定程度上提高玉米產(chǎn)量，但同時(shí)也增加了玉米的倒伏風(fēng)險(xiǎn)，倒伏不利于玉米的機(jī)械化收獲[10]。如何兼顧增密高產(chǎn)和抗倒成為玉米機(jī)械粒收技術(shù)推廣面臨的重要問(wèn)題。本研究以商單1967為試驗(yàn)材料，探討該品種在不同種植密度下的產(chǎn)量、倒伏以及機(jī)械粒收質(zhì)量情況，為該品種在豫東地區(qū)種植推廣和機(jī)械粒收提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為玉米品種商單1967，對(duì)照材料為鄭單958。

1.2 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)在河南省商丘市農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)示范基地（34°50′ N，115°64′ E）進(jìn)行，試驗(yàn)地平整，土壤肥力均勻。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置6.0萬(wàn)株/hm2（D1）、7.5萬(wàn)株/hm2（D2）和9.0萬(wàn)株/hm2（D3）3個(gè)種植密度，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。種植小區(qū)行長(zhǎng)5 m，等行距0.6 m播種5行。播施底肥，在大喇叭口期進(jìn)行追肥，試驗(yàn)地田間管理按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)管理。6月10日播種，9月30日機(jī)械收獲。

1.4 測(cè)量項(xiàng)目及方法

1.4.1 產(chǎn)量" 各小區(qū)單收單曬，測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量，并計(jì)算單位面積產(chǎn)量。

1.4.2 田間倒伏情況" 在收獲期調(diào)查倒伏情況，玉米植株節(jié)間發(fā)生彎曲或折斷記作莖折，玉米基部節(jié)間與地面垂直方向偏離大于45°記為根倒，分別調(diào)查莖折和根倒的株數(shù)。莖折率、根倒率和總倒伏率計(jì)算如式（1）～式（3）。

莖折率（%）=莖折株數(shù)/小區(qū)總株數(shù)×100 （1）

根倒率（%）=根倒株數(shù)/小區(qū)總株數(shù)×100 （2）

總倒伏率（%）=（莖折株數(shù)+根倒株數(shù)）/小區(qū)總株數(shù)×100 （3）

1.4.3 機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)" 取收割區(qū)間收割機(jī)倉(cāng)內(nèi)玉米籽粒1 kg左右，人工分揀出破碎籽粒和雜質(zhì)，分別計(jì)重。隨機(jī)在收割段選取4行2 m的區(qū)間，收集區(qū)間內(nèi)落穗和落下籽粒并計(jì)重。各重復(fù)3次，取其平均值。破碎率、雜質(zhì)率和總損失率計(jì)算如式（4）～式（6）。

破碎率（%）=破碎籽粒重量/籽?？傊亓俊?00 （4）

雜質(zhì)率（%）=雜質(zhì)重量/樣品籽粒總重量×100 （5）

總損失率（%）=（落穗重量+落粒重量）/單位面積產(chǎn)量×100 （6）

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010、DPS 7.5和SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)夏玉米產(chǎn)量的影響

不同種植密度對(duì)夏玉米產(chǎn)量的影響如圖1所示。隨著種植密度的增加，鄭單958的產(chǎn)量逐漸增加，D1處理的產(chǎn)量與D2、D3處理的產(chǎn)量差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05），D2、D3處理的產(chǎn)量較D1處理分別增加了28.3%、37.4%。商單1967的產(chǎn)量隨著密度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，D2、D3處理的產(chǎn)量分別較D1處理增加12.4%、9.7%，商單1967在D2處理時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高（10 024.5 kg/hm2）。

2.2 對(duì)夏玉米倒伏的影響

不同種植密度對(duì)夏玉米倒伏的影響如表1所示，鄭單958和商單1967在不同種植密度下均表現(xiàn)不同程度的倒伏。D1處理的鄭單958和商單1967的莖折率分別比D3處理低3.08和6.75個(gè)百分點(diǎn)。在D1和D3處理時(shí)，鄭單958的莖折率低于商單1967，在D2處理時(shí)，商單1967的莖折率低于鄭單958。商單1967在D1、D2處理時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)根倒，鄭單958在3個(gè)種植密度下均沒(méi)有出現(xiàn)根倒?？偟狗孰S著密度增加呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，3個(gè)密度處理下，鄭單958和商單1967都表現(xiàn)出莖折率gt;根倒率，D1處理的鄭單958總倒伏率低于D2、D3處理，且差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）；D3處理的商單1967總倒伏率高于D1、D2處理，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。說(shuō)明隨著種植密度的增加，商單1967更易出現(xiàn)倒伏。

2.3 對(duì)夏玉米機(jī)收質(zhì)量的影響

如表2所示，鄭單958和商單1967的破碎率、雜質(zhì)率和總損失率均隨種植密度的增加呈上升趨勢(shì)。在破碎率方面，鄭單958在D2處理下的破碎率低于D1和D3處理，且差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）；商單1967在D1、D2處理下的破碎率低于D3處理，且差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。在雜質(zhì)率方面，商單1967在3個(gè)密度處理下的雜質(zhì)率均低于鄭單958。在總損失率方面，鄭單958在3個(gè)密度處理下的總損失率均高于商單1967。

2.4 倒伏率與機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析

倒伏率與機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性如表3所示。莖折率與根倒率、總倒伏率和破碎率呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.01），與雜質(zhì)率間相關(guān)性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），與總損失率呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）；其中莖折率與總倒伏率間相關(guān)系數(shù)最大（r=0.991）。根倒率與總倒伏率呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.01），與破碎率間呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）?？偟狗逝c破碎率間呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.01），與總損失率間呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。

3 結(jié)論與討論

增加種植密度是提高玉米產(chǎn)量的重要途徑之一[11]，鄭迎霞等[12]研究表明，提高種植密度可以增加玉米有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，從而提高玉米產(chǎn)量；楊仁能等[13]研究表明，通過(guò)增密方式，春播和夏播玉米產(chǎn)量分別提高了10.5%和14.4%。本研究表明，種植密度由6.0萬(wàn)株/hm2增加到9.0萬(wàn)株/hm2，鄭單958的產(chǎn)量呈增加趨勢(shì)，產(chǎn)量增幅為12.4%；而商單1967的產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后降趨勢(shì)，在種植密度7.5萬(wàn)株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高。產(chǎn)量的下降可能與總倒伏率較高有關(guān)，出現(xiàn)倒伏后玉米后期灌漿受到影響，進(jìn)而影響了玉米產(chǎn)量。

玉米倒伏是指由外力引起的莖折或者根倒的現(xiàn)象，在玉米生育期間常遇到大風(fēng)和強(qiáng)降水，會(huì)對(duì)玉米造成不同程度的影響。王雅楠等[14]研究發(fā)現(xiàn)莖折是青貯玉米倒伏的主要原因之一。倒伏發(fā)生隨種植密度增加而增加[15]。本研究與上述研究一致，總倒伏率隨密度增加而增加，在不同密度處理下，商單1967的莖折率均大于根倒率，說(shuō)明莖折率高是總倒伏率高的主要原因。商單1967在9.0萬(wàn)株/hm2密度下的總倒伏率達(dá)到10.72%，明顯高于6.0萬(wàn)和7.5萬(wàn)株/hm2密度下的總倒伏率，說(shuō)明商單1967不適宜高密度種植。

玉米機(jī)械粒收是玉米高效收獲的發(fā)展趨勢(shì)之一[16]。有關(guān)種植密度對(duì)機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)的影響研究結(jié)論各有不同，楊任能等[13]研究表明，增密會(huì)降低籽粒破碎率和損失率，而對(duì)雜質(zhì)率影響不明顯；金容等[17]研究表明，玉米破碎率、雜質(zhì)率和產(chǎn)量總損失率隨密度增加而增加。本研究結(jié)果表明，機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)中，破碎率、雜質(zhì)率和總損失率均隨種植密度的增加呈上升趨勢(shì)。籽粒破碎率高是玉米進(jìn)行機(jī)械粒收技術(shù)推廣的限制因素之一，因此玉米品種在適宜的種植密度下降低機(jī)械粒收的破碎率至關(guān)重要。由倒伏率與機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)關(guān)系表明，倒伏率與破碎率呈正相關(guān)（Plt;0.01），與總損失率呈正相關(guān)（Plt;0.05），與雜質(zhì)率的相關(guān)性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。倒伏的果穗在進(jìn)行機(jī)械粒收時(shí)，可能沒(méi)有進(jìn)入收割機(jī)內(nèi)，造成玉米落穗和落粒較多，從而導(dǎo)致總損失率增加。

綜上，不同玉米品種在不同種植密度下倒伏情況和機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)存在差異。本研究結(jié)果表明，商單1967在9.0萬(wàn)株/hm2密度下的倒伏率、破碎率和總損失率較高，通過(guò)增加密度來(lái)提高產(chǎn)量的同時(shí)應(yīng)考慮適宜機(jī)收因素，商單1967適宜在7.5萬(wàn)株/hm2密度下種植，可實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)、宜機(jī)收目標(biāo)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。此次試驗(yàn)暫未從玉米莖稈形態(tài)和力學(xué)強(qiáng)度方面探討種植密度對(duì)玉米倒伏和機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)的影響，下一步將從上述方面進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 張永利. 玉米種植密度對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究[J]. 新農(nóng)業(yè)，2023（9）：16-17.

[2] 李猛，陳現(xiàn)平，張建，等. 不同密度與行距配置對(duì)緊湊型玉米產(chǎn)量效應(yīng)的研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（8）：132-136.

[3] 衛(wèi)曉軼，魏鋒，洪德峰，等. 黃淮海不同生態(tài)區(qū)玉米機(jī)械化粒收初步研究[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，48（11）：40-44.

[4] 李少昆. 我國(guó)玉米機(jī)械粒收質(zhì)量影響因素及粒收技術(shù)的發(fā)展方向[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，35（3）：265-272.

[5] 尚賞，郭書亞，張艷，等. 豫東地區(qū)夏玉米籽粒直接機(jī)收研究初報(bào)[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，49（2）：85-88.

[6] 柳楓賀，王克如，李健，等. 影響玉米機(jī)械收粒質(zhì)量因素的分析[J]. 作物雜志，2013（4）：116-119.

[7] 趙波，詹小旭，李小龍，等. 四川省夏玉米機(jī)械化籽粒收獲質(zhì)量及其影響因素[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，25（4）：31-40.

[8] 劉志輝，展茗，梁如玉，等. 延遲收獲對(duì)長(zhǎng)江中游春玉米農(nóng)藝性狀及機(jī)收質(zhì)量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，26（11）：10-22.

[9] 夏來(lái)坤，谷利敏，丁勇，等. 不同夏玉米品種及其密度對(duì)子粒機(jī)收質(zhì)量的影響[J]. 玉米科學(xué)，2019，27（5）：143-150.

[10] 郭書磊，陳娜娜，齊建雙，等. 不同密度下玉米倒伏相關(guān)性狀與產(chǎn)量的研究[J]. 玉米科學(xué)，2018，26（5）：71-77.

[11] 明博，謝瑞芝，侯鵬，等. 2005—2016年中國(guó)玉米種植密度變化分析[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，50（11）：1960-1972.

[12] 鄭迎霞，陳杜，魏鵬程，等. 種植密度對(duì)貴州春玉米莖稈抗倒伏性能及籽粒產(chǎn)量的影響[J]. 作物學(xué)報(bào)，2021，47（4）：738-751.

[13] 楊仁能，孫璐，張槐林，等. 增密對(duì)湖北省春玉米與夏玉米產(chǎn)量與機(jī)收質(zhì)量的影響[J]. 玉米科學(xué)，2023，31（2）：89-96.

[14] 王雅楠，鑒軍帥，賈凱，等. 不同玉米品種青貯收獲期莖稈抗倒力學(xué)特性比較分析[J]. 玉米科學(xué)，2020，28（5）：77-85，92.

[15] 喬江方，劉京寶，朱衛(wèi)紅，等. 不同種植密度對(duì)夏玉米‘鄭單1002’抗倒性及機(jī)收籽粒性能的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（33）：62-66.

[16] 王克如，李少昆. 玉米機(jī)械粒收破碎率研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，50（11）：2018-2026.

[17] 金容，李鐘，李仕偉，等. 種植密度對(duì)四川丘陵區(qū)玉米抗倒粒收的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2023，39（18）：1-10.

（責(zé)任編輯：李 媛）