密度和行距配置对耐密型玉米产量及其构成因素的影响

2013-12-23马磊磊杜天庆郝建平范龙秋郝科栋邢江会

山西农业科学 2013年1期

马磊磊，杜天庆，郝建平，范龙秋，郝科栋，邢江会，李明

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

根据我国国情，人口不断增多，耕地面积不断减少，依靠科技进步提高单位面积产量是确保我国粮食安全的关键。众所周知，玉米高产不仅受品种基因型的制约，还受栽培技术措施的影响[1-5]。在耐密型超高产玉米生产过程中，密度和种植方式是高产栽培技术中主要的人为可控制因子。多年来，研究结果表明，改种耐密型高产品种和合理增加种植密度已经成为玉米创高产的重要技术规程[6]。但是密度对产量及产量构成因素的影响随品种不同差异很大[7-9]。

大量实践证明，不同品种进行合理密植可以使玉米群体和个体协调发展，解决穗数、穗粒数和百粒质量三者之间的矛盾，从而达到高产的目的[10-11]。因此，玉米品种、环境和栽培措施共同对玉米单位面积产量起重要作用[9-12]。目前，国内外有关玉米品种及密度效应的研究报道较多[15-17]，也有对于玉米宽窄行种植方面的研究，但是对于耐密型超高产玉米品种的密度及不同行距配置效应的研究还不全面。

本试验以大丰26和先玉335这2种耐密型超高产玉米为供试品种，通过研究不同处理组合对其产量及产量构成因素的影响，充分挖掘耐密型超高产玉米的生产潜力，找出适宜试验地区玉米高产的栽培措施，为玉米生产建立高产技术体系以及进行大面积示范推广提供一定理论支持。

1 材料和方法

1.1 试验设计

试验于2010年在山西农业大学农作站进行。试验地为沙壤土，水浇地，前茬作物是玉米，秋季秸秆还田，播前施腐熟优质鸡粪30 t/hm2，硝酸磷肥600 kg/hm2，四周设保护行2～3行。大喇叭口期追施尿素375 kg/hm2。

试验采用3因素裂区设计，主区为品种A（A1为先玉335，A2为大丰26）；裂区1为种植密度B（B1为4.5万株/hm2，B2为6.3万株/hm2，B3为8.1万株/hm2）；裂区2为行距配置C（C1为等行距50 cm＋50 cm，C2为宽窄行60 cm＋40 cm，C3为宽窄行66.6 cm＋33.3 cm）。试验共18个处理，重复3次。小区面积20 m2（5 m×4 m），每小区8行。

1.2 测定项目与方法

在玉米籽粒成熟期，每处理小区统计全部穗数；收获时每小区随机选取20个果穗进行室内考种，考察穗粒数、百粒质量及含水量，玉米产量按籽粒含水量为14%进行折算。

1.3 数据分析

数据整理、统计检验采用Excel 2007和DPS v6.50系统进行。采用LSD法检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 密度和行距配置对2 个耐密型玉米品种产量构成因素的影响

2.1.1 对穗数的影响对玉米穗数进行方差分析，结果表明，因素B对玉米穗数的影响达到极显著水平（P＝0.000 1）；其他因素及因素间的互作对玉米穗数的影响均不显著。

由表1可知，种植密度为B3（8.1万株/hm2）时，小区穗数最多，B2（6.3万株/hm2）次之，B1（4.5万株/hm2）最少。结果说明，种植密度对玉米穗数的影响比较大，随着种植密度的增大，玉米穗数逐渐增多。

表1 小区穗数之间的多重比较

2.1.2 对穗粒数的影响玉米穗粒数的方差分析表明，品种、密度、行距配置及其因素之间的互作对穗粒数的影响均没有达到显著水平。由表2可知，品种A1（先玉335）的穗粒数比A2（大丰26）多7.5粒/穗；处理B1的穗粒数最多，B2的穗粒数次之，B3的穗粒数最少，说明随着种植密度的升高，穗粒数呈下降的趋势；处理C2的穗粒数最多，C3次之，C1最少，说明宽窄行种植比等行距种植更有利于穗粒数的提高。

表2 穗粒数之间的多重比较

2.1.3 对百粒质量的影响对百粒质量进行方差分析，结果表明，因素B和B与C互作对玉米百粒质量的影响达到极显著水平（P＝0.009 8和P＝0.006 4）；因素C对玉米百粒质量的影响达到显著水平（P＝0.010 9），因素A及其他因素间互作对玉米百粒质量的影响均不显著。

表3 百粒质量之间的多重比较

从表3可以看出，处理B1的玉米百粒质量最大，B2次之，B3最小，说明随着密度的增高，百粒质量显著或极显著下降；处理C2的玉米百粒质量最高，C3次之，且二者之间未达到显著差异，但与百粒质量最小的C1处理间都达到显著差异水平，其中，C2和C1处理的玉米百粒质量之间达到了极显著差异，表明宽窄行种植比等行距种植更有利于玉米后期的灌浆。进一步分析密度与行距配置的互作效应，发现在低密度（B1）下，等行距（C1）种植方式百粒质量最大；中等密度（B2）下，宽窄行（C2）的配置有利于百粒质量的提高；在高密度（B3）下，则是宽窄行（C3）处理的效果最好。

2.2 密度和行距配置对2 个耐密型玉米品种产量的影响

表4结果表明，因素B、因素C以及B和C互作的各个处理组合对玉米产量的影响均达到极显著水平；因素A和除了B和C互作之外的其他互作对玉米产量的影响均不显著。说明先玉335和大丰26这2个耐密型高产玉米品种产量处于同一个水平，二者没有明显的差异，而种植密度、行距配置以及种植密度与行距配置互作均可对玉米产量产生较大的影响。

表4 玉米产量（kg/hm2）的方差分析

由表5可知，处理B3（种植密度8.1万株/hm2）的玉米产量最高，为17 235.0 kg/hm2；处理B2的产量次之，为14 946.0 kg/hm2；处理B1的产量最低，为12 982.5 kg/hm2，且这3种密度处理下的产量之间差异均达到极显著水平，说明适当增加密度是获取高产的有效措施[18-20]，同时也验证了先玉335和大丰26都是适宜密植的好品种。

表5 品种、密度、行距配置对产量的单因素效应

表5还表明，处理C2（60 cm＋40 cm）和C3（66.6 cm＋33.3 cm）的行距配置处理下的玉米产量分居第1，2位，但二者之间差异不显著；C1（50 cm＋50 cm）等行距配置处理下的玉米产量最低，并且与C2和C3行距配置处理下的产量之间差异极显著，说明适当的宽窄行比有利于玉米产量的提高。

表6 密度、行距配置对产量的互作效应

从表6可以看出，处理B1（种植密度为4.5万株/hm2）下，处理C2（60 cm＋40 cm行距配置）的玉米产量最高，处理C1（50 cm＋50 cm行距配置）次之，C3（66.6 cm＋33.3 cm行距配置）最低，且这3个处理下的玉米产量之间没有显著性差异；处理B2（种植密度为6.3万株/hm2）下，处理C2（60 cm＋40 cm行距配置）的玉米产量最高，并且C1，C2，C3这3个处理的玉米产量之间也不存在显著性差异；处理B3（种植密度为8.1万株/hm2）下，C3（66.6 cm＋33.3 cm行距配置）处理的玉米产量最高，其次是C2（60 cm＋40 cm的行距配置），且这2个处理的玉米产量之间没有显著性差异，但都与产量最低的C1（50 cm＋50 cm行距配置）之间达到极显著差异。这表明，对于耐密型玉米品种，低密度（4.5万～6.3万株/hm2）种植时，改变宽窄行比有可能提高产量，但效果不明显；而在高密度（8.1万株/hm2）种植时，在适当范围内提高宽窄行比，可达到明显的增产效果。本试验中，密度为8.1万株/hm2，行距配置为66.6 cm＋33.3 cm和60 cm＋40 cm时玉米产量较高，且极显著高于其他互作方式下的玉米产量。

表7结果表明，品种、密度、行距配置不同处理组合的产量存在显著或极显著差异。A1B3C3，A1B3C2，A1B2C2，A1B2C3和A1B2C1处理组合产量都达到1.5万kg/hm2以上，其中，A1B3C3产量最高，达19 167.0 kg/hm2，是该品种的最佳组合；A2品种，A2B3C3产量为17 377.5 kg/hm2，是该品种的超高产组合，A2B3C2，A2B3C1与A2B2C2的产量也达到1.5万kg/hm2左右，与A2B3C3之间产量差异未达显著水平。

表7 品种、密度、行距配置组合产量的多重比较

3 讨论

适当增加种植密度是紧凑型玉米获得高产的主要途径之一，但不同行距种植模式必须与对应的密度相结合，才能获得较高产量。玉米是C4作物，宽窄行种植在改善通风透光方面起到其他措施不可代替的作用，是一项不增加投资的好模式。等行距栽培的弊端是影响生育后期玉米群体内通风透光，限制了玉米对光能的利用率及其产量的提高。梁熠[21]的研究结果表明，宽窄行栽培能改善玉米群体结构，改善冠层微环境，增加透光率，促进个体生长发育，改善叶片光合性能，最终提高玉米产量。目前，大田玉米生产中，各种行距与密度搭配现象普遍存在，但是这种搭配还必须考虑各个地区不同的地理环境和生态条件，为此，应针对不同地区不同品种研究行距与密度最佳搭配种植模式，从而有效指导玉米生产，并加大宣传推广力度。

本试验以耐密型玉米品种先玉335和大丰26为供试材料，与以半紧凑型品种农大108[22]和单粒耐密型品种大丰30[23]为试验材料的研究结果并不完全相同，但二者在适当增加种植密度可以获得较好的产量效果这一结论上保持一致。王斌等[22-23]认为，产量与密度有密切相关性，与行距配置没有明显的相关性。本试验的结果为产量与种植密度和行距配置都有着极为密切的相关性，导致二者结论存在差异的原因可能是由于供试品种、试验设计或者其他试验条件的不同而造成的，建议在以后的试验中进行多年多点以及更多品种对比的研究，使得试验结果更具有科学性。

4 结论

（1）在不同的种植密度及行距配置下，先玉335和大丰26之间的产量及其构成因素（穗数、穗粒数和百粒质量）之间均未达到显著差异水平。

（2）在适当条件下，随着种植密度的增加，玉米穗数和产量呈增加的趋势，百粒质量逐渐减小，对穗粒数没有显著影响。种植密度8.1万株/hm2时，玉米产量显著高于其他2个密度；种植密度6.3万株/hm2时，玉米产量极显著高于种植密度4.5万株/hm2，适当增加密度是耐密型玉米品种突破超高产水平必不可少的重要措施之一。最近，大量生产实际调查证明，耐密型玉米品种密度低于6.0万株/hm2对提高产量影响不大[24-25]。

（3）不同行距配置的种植方式对穗数和穗粒数没有显著影响，而对百粒质量与产量有显著影响。宽窄行种植下的玉米百粒质量显著高于等行距种植下的玉米百粒质量；且宽窄行条件下的玉米产量极显著高于等行距种植方式。

（4）针对本试验中的耐密型玉米品种，低密度（4.5万～6.3万株/hm2）种植时，改变宽窄行比有可能提高产量，但是效果不明显，而在高密度（8.1万株/hm2）种植时，在适当范围内提高宽窄行比，可以达到明显的增产效果。本试验结果表明，先玉335与大丰26均在8.1万株/hm2的种植密度和66.6 cm＋33.3 cm的宽窄行行距配置模式下产量最高，2个品种的产量分别为19167.0，17 377.5 kg/hm2，该结论是在特定区域的试验中获得，优化方案的适用范围还需要进一步验证。

［1］李建奇，黄高保，牛俊义.氮肥对不同玉米品种产量和品质的影响研究[J].耕作与栽培，2004（2）：22-24.

［2］李明，李文雄.肥料和密度对寒地高产玉米源库性状及产量的调节作用[J].中国农业科学，2004，37（8）：1130-1137.

［3］马兴林，关义新，逄焕成，等.种植密度对3个玉米杂交种产量及品质的影响[J].玉米科学，2005，13（3）：84-86.

［4］刘武仁，郑金玉，冯艳春，等.玉米品种不同密度下的质量效应[J].玉米科学，2005，13（2）：99-101.

［5］吕娇，李淑敏，潘明阳，等.不同包膜控释氮肥对玉米氮素吸收和产量的影响[J].天津农业科学，2012，18（1）：46-50.

［6］农业部种植业管理司，全国农业技术推广服务中心，农业部玉米专家指导组.全国玉米高产创建配套栽培技术规程[M].北京：中国农业出版社，2008：19-24.

［7］曹庆军，王洪预，张铭，等.高施肥水平下密度对春玉米产量的影响[J].玉米科学，2009，17（3）：113-115.

［8］李素萍，南文华，郝建平，等.密度与施氮量对不同玉米品种产量及穗部性状的影响[J].西北农业学报，2007，16（5）：80-83.

［9］周波，齐子杰，胡学安，等.不同种植密度对郑单136玉米产量的影响[J].河南农业科学，2008（9）：55-60.

［10］江东岭，杜雄，张宁，等.种植密度对夏玉米群体库源关系的影响[J].华北农学报，2009，24（3）：201-207.

［11］徐明洁，刘江，董秋婷，等.适宜栽培密度与性状指标研究[J].安徽农业科学，2009，37（19）：8928-8930.

［12］姜艳超，王庆祥.不同品种、密度、肥料对甜糯玉米产量的影响研究[J].杂粮作物，2004，24（4）：218-220.