不同玉米品种最适种植密度研究

陈红操+韦志海+吴永升+杨耀迥+劳赏业+黄春东+侯青光+张述宽+李体琛+黄开健

摘 要：适当增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一，而倒伏是限制玉米种植密度增加的主要因素之一。试验以正大999、正大619和宜单629为材料，研究在一系列种植密度条件下玉米产量的变化。试验结果表明，这3个玉米品种随着种植密度的增加，产量都有增加的趋势，但当密度达到66000株/hm2以上时，这3个品种的倒伏现象都比较严重。因此，综合考虑产量和植株抗倒伏能力，这些品种推荐种植密度为54000～60000株/hm2。

关键词：玉米 倒伏 种植密度 产量

玉米持续增产是保障我国粮食安全的关键，高产栽培技术的研究对进一步提升玉米单产水平具有重要的推动作用 [1-2]。西南山地玉米区、东北玉米区和黄淮海玉米区一起构成全国3大玉米优势产区 [3-4]，广西地处西南，玉米播种面积约60万hm2，在西南玉米区有举足轻重的地位。广西地处亚热带，以丘陵山地为主，耕作层瘠薄，生态条件和气候复杂，阴雨寡照，季节性干旱、风灾等自然灾害频发，施肥水平低下，种植密度不足，种植方式也不大合理，这些因素造成了广西玉米大田单产水平远低于全国平均水平，也低于本区域区试水平 [5]。为了提高广西玉米单产，在自然条件无法改变的情况下，提高玉米种植密度不失为挖掘玉米单产潜力的一种好方法。玉米产量的发挥需要克服各种逆境，合理密植是提高单产的有效技术途径 [6]。随着栽培密度的提高，玉米植株之间会相互遮阴，田间透光性变差，需要提高玉米的光合效率才能满足高产的需要 [7-8]。在玉米栽培密度方面，我国科技人员已经进行了较多研究，主要集中在农艺性状与抗倒伏的关系上 [9-11]。但针对广西生产上玉米品种最佳栽培密度方面的研究还未见报道。拟研究广西不同基因型玉米品种的适宜种植密度，为指导大田玉米生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试玉米品种共3个：正大999、正大619和宜单629。

1.2 试验设计

试验于2011年春在合浦农科所、河池农科所（广西宜州市）和广西农业科学院玉米研究所试验地进行。采用裂区设计，主处理为种植密度，副处理为品种。主处理7个密度分别为B1：42000株/hm2、B2：48000株/hm2、B3：54000株/hm2、B4：60000株/hm2、B5：66000株/hm2、B6：72000株/hm2、B7：78000株/hm2；副处理为3种类型的代表性品种，A1：平展型大穗品种正大999；A2：中穗型品种正大619；A3：紧凑型品种宜单629。田间完全随机区组排列，4行区，行长5.0 m，行距0.70 m，株距依密度确定。田间管理、施肥水平与当地大田生产一致。重复间留行人道1 m，试验田四周设保护行4行以上。

1.3 试验田间调查

产量：于成熟期，实收中间2行计产，折算成标准含水量14 %计算产量。广西农科院玉米研究所试验点由于遭遇较大台风，中密度和高密度处理都出现了较大程度的倒伏现象，对结果影响较大，该试验点的数据没有用来分析。

1.4 数据统计分析

利用R软件包对试验数据进行处理和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 密度与品种配置对玉米产量的影响

试验区不同处理产量结果汇总于表1、表2，并分别就密度和品种进行多重比较分析。

对广西河池试验点，B6密度下的产量最高，B6和B5、B7、B3密度间的产量差异不显著，但和B4、B2、B1间的差异显著。3个玉米品种产量多重比较结果表明，产量最高的是正大999，达8999.22 kg/hm2，宜单629次之，产量为8214.08 kg/hm2，平均产量最低的是正大619，产量仅为7858.29 kg/hm2，正大999、宜单629和正大619间的产量差异都达到了显著水平。

对广西合浦试验点，B7密度下的产量最高，B7 和B6、B5、B2密度间的产量差异不显著，但和B4、B3、B1间的差异显著。3个玉米品种产量多重比较结果表明，产量最高的是正大999，达10046.25 kg/hm2，正大619次之，产量为9639.15 kg/hm2，平均产量最低的是宜单629，产量仅为7857.90 kg/hm2，正大999、宜单629和正大619间的产量差异都达到了显著水平。

对广西河池试验点产量进行方差分析，不同密度、不同品种配置对产量影响的方差分析见表3。试验结果表明，区组间，产量差异不显著，说明试验区组间的土壤差异小，土壤肥力均匀，试验结果的精确性高。密度间的产量差异达到极显著水平，说明密度对产量有极显著影响；品种间的产量差异也达到极显著水平；密度与品种的互作效应不显著，说明密度和品种相互独立。

对广西合浦试验点产量进行方差分析，不同密度、不同品种配置对产量影响的方差分析见表4。试验结果表明，区组间，产量差异和密度与品种的互作效应不显著，说明试验区组间的土壤差异小，土壤肥力均匀，试验结果的精确性高，密度和品种相互独立，互不干扰。密度间的产量差异达到显著水平，说明密度对产量有显著影响；品种间的产量差异达到极显著水平。

2.2 不同玉米品种对密度的响应

对不同玉米品种在不同种植密度下的产量表现进行分析，分析结果见图1和图2。结果表明，不同品种在不同环境的表现有所不同，但大致趋势类似，都表现为随着种植密度的提高，产量有提高的趋势，而且都表现为一次线性方程的增长形式。在广西河池试验点（图1），平均产量最高的是正大999，但产量增加的速度介于正大619和宜单629之间；正大619平均产量最低，但产量随着密度的增加增速最快；在广西合浦试验点（图2），正大999平均产量最高，单产量随密度的增加增速最慢；正大619平均产量介于正大999和宜单629之间，单产量增速最快。

3 讨论

随着我国玉米育种和栽培技术的发展，增加种植密度已成为提高玉米产量的重要途径。随着种植密度不断增加，玉米植株间距（或者行间距）不断缩短，个体间的竞争也愈发激烈，植株的形态特征和产量性状都会发生明显变化，玉米需要克服更大的生物和非生物逆境才能使产量得到充分表现 [12-13]。从研究结果来看，虽然3个玉米品种随着种植密度的增加产量都有增加的趋势，但是在广西河池和合浦2个试验点，当种植密度较高时（如66000株/hm2，72000株/hm2和78000株/hm2），他们之间的产量差异并不显著，也就是说这些差异只是系统误差的结果，并不是真实差异。张洪生等 [13]以郑单958和金海5号为试验材料，研究在中密度（52500株/hm2）和高密度（75000株/hm2）条件下对茎秆和穗部性状的影响，结果表明，高密度下，穗长、行粒数和百粒重都显著降低，但2个品种在高密度下的产量均显著高于中密度。这与本研究结果类似。而且，从试验结果来看，当种植密度达到66000株/hm2以上时，这3个品种的倒伏现象都比较严重（数据没显示），如果不及时收获，遇到多雨的年景，将会发芽腐烂，损失惨重；如果考虑到未来机械化收获，倒伏的植株将不能收获，这些因素都会严重影响实际生产产量。

从育种角度来考虑，参试的3个玉米品种被分成了平展大穗型（正大999）、中穗型品种（正大619）和紧凑型品种（宜单629），但从品种和密度对产量的响应来看，这几个品种在不同密度下对产量的响应并没有变化，都是随着密度的增加产量有增长的趋势。从广西近年育种实际来分析，大部分玉米育种人员还是强调单株的产量，而不是关注群体产量，导致育成的品种趋向于稀植大穗。而且由于筛选试验和区域试验设置的密度过低（51000株/hm2），使耐密型品种在试验中失去优势，从而在某种程度上误导了广西玉米种植密度。从试验结果来看，综合考虑产量和植株抗倒伏能力，这些品种推荐种植密度为54000～60000株/hm2。需要补充说明的是，由于受试验地面积的限制，试验每个处理都是4行区，边际效应的影响会较大，试验的结果与实际大田生产差距会较大，实际的栽培密度需要对特定品种扩大面积进行试验后才能在生产上大范围使用。

参考文献

[1] Bruulsema T.W.，Tollenaar M.，Heckman J. R. Boosting crop yields in the next century [J]. Better Crops with Plant Food，2000，84（1）： 9-11.

[2] 王志敏，王树安. 集约多熟超高产——21世纪我国粮食生产发展的重要途径[J]. 农业现代化研究，2000，21（4）： 193-196.

[3] 王军，徐晓红，王洪丽，等. 中国核心优势产区玉米生产效率增长及其分解分析[J]. 玉米科学，2010，18（6）：133-137.

[4] 郭庆海. 中国玉米主产区的演变与发展[J]. 玉米科学，2010，18（1）：139-145.

[5] 张彪，陈洁，唐海涛，等. 西南区突破性高产玉米品种育种思考[J]. 玉米科学，2010，18（3）：68-70.

[6] Tokatlidis I.S. A review of maize hybrids dependence on high plant populations and its implications for crop yield stability[J]. Field crops research，2004，88（3）： 103-114.

[7] 李少昆，王崇桃.作物株型和冠层结构信息获取与表述的方法[J]. 石河子大学学报（自然科学版），1997，1（3）：250-256.

[8] 陈国平，王荣焕，赵久然. 玉米高产田的产量结构模式及关键因素分析[J]. 玉米科学，2009， 17 （4）：89-93.

[9] 丰光，李妍妍，景希强，等. 玉米不同种植密度对主要农艺性状和产量的影响[J]. 玉米科学，2011，19（1）：109-111.

[10] 代旭峰，王国强，刘志斋，等. 不同密度下不同行距对玉米光合及产量的影响[J]. 西南大学学报（自然科学版），2013，35（3）：15-21.

[11] 吴 欣，李绍伟，李文仓. 不同种植密度对3个玉米新品种产量的影响[J]. 陕西农业科学，2008 （5）：78-79.

[12] 勾玲，黄建军，张宾，等. 群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响[J]. 作物学报，2007 （10）：1688-1695.

[13] 张洪生，赵明，吴沛波，等. 种植密度对玉米茎秆和穗部性状的影响[J]. 玉米科学，2009（5）： 130-133.

3 讨论

随着我国玉米育种和栽培技术的发展，增加种植密度已成为提高玉米产量的重要途径。随着种植密度不断增加，玉米植株间距（或者行间距）不断缩短，个体间的竞争也愈发激烈，植株的形态特征和产量性状都会发生明显变化，玉米需要克服更大的生物和非生物逆境才能使产量得到充分表现 [12-13]。从研究结果来看，虽然3个玉米品种随着种植密度的增加产量都有增加的趋势，但是在广西河池和合浦2个试验点，当种植密度较高时（如66000株/hm2，72000株/hm2和78000株/hm2），他们之间的产量差异并不显著，也就是说这些差异只是系统误差的结果，并不是真实差异。张洪生等 [13]以郑单958和金海5号为试验材料，研究在中密度（52500株/hm2）和高密度（75000株/hm2）条件下对茎秆和穗部性状的影响，结果表明，高密度下，穗长、行粒数和百粒重都显著降低，但2个品种在高密度下的产量均显著高于中密度。这与本研究结果类似。而且，从试验结果来看，当种植密度达到66000株/hm2以上时，这3个品种的倒伏现象都比较严重（数据没显示），如果不及时收获，遇到多雨的年景，将会发芽腐烂，损失惨重；如果考虑到未来机械化收获，倒伏的植株将不能收获，这些因素都会严重影响实际生产产量。

从育种角度来考虑，参试的3个玉米品种被分成了平展大穗型（正大999）、中穗型品种（正大619）和紧凑型品种（宜单629），但从品种和密度对产量的响应来看，这几个品种在不同密度下对产量的响应并没有变化，都是随着密度的增加产量有增长的趋势。从广西近年育种实际来分析，大部分玉米育种人员还是强调单株的产量，而不是关注群体产量，导致育成的品种趋向于稀植大穗。而且由于筛选试验和区域试验设置的密度过低（51000株/hm2），使耐密型品种在试验中失去优势，从而在某种程度上误导了广西玉米种植密度。从试验结果来看，综合考虑产量和植株抗倒伏能力，这些品种推荐种植密度为54000～60000株/hm2。需要补充说明的是，由于受试验地面积的限制，试验每个处理都是4行区，边际效应的影响会较大，试验的结果与实际大田生产差距会较大，实际的栽培密度需要对特定品种扩大面积进行试验后才能在生产上大范围使用。

参考文献

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[3] 王军，徐晓红，王洪丽，等. 中国核心优势产区玉米生产效率增长及其分解分析[J]. 玉米科学，2010，18（6）：133-137.

[4] 郭庆海. 中国玉米主产区的演变与发展[J]. 玉米科学，2010，18（1）：139-145.

[5] 张彪，陈洁，唐海涛，等. 西南区突破性高产玉米品种育种思考[J]. 玉米科学，2010，18（3）：68-70.

[6] Tokatlidis I.S. A review of maize hybrids dependence on high plant populations and its implications for crop yield stability[J]. Field crops research，2004，88（3）： 103-114.

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[12] 勾玲，黄建军，张宾，等. 群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响[J]. 作物学报，2007 （10）：1688-1695.

[13] 张洪生，赵明，吴沛波，等. 种植密度对玉米茎秆和穗部性状的影响[J]. 玉米科学，2009（5）： 130-133.

3 讨论

随着我国玉米育种和栽培技术的发展，增加种植密度已成为提高玉米产量的重要途径。随着种植密度不断增加，玉米植株间距（或者行间距）不断缩短，个体间的竞争也愈发激烈，植株的形态特征和产量性状都会发生明显变化，玉米需要克服更大的生物和非生物逆境才能使产量得到充分表现 [12-13]。从研究结果来看，虽然3个玉米品种随着种植密度的增加产量都有增加的趋势，但是在广西河池和合浦2个试验点，当种植密度较高时（如66000株/hm2，72000株/hm2和78000株/hm2），他们之间的产量差异并不显著，也就是说这些差异只是系统误差的结果，并不是真实差异。张洪生等 [13]以郑单958和金海5号为试验材料，研究在中密度（52500株/hm2）和高密度（75000株/hm2）条件下对茎秆和穗部性状的影响，结果表明，高密度下，穗长、行粒数和百粒重都显著降低，但2个品种在高密度下的产量均显著高于中密度。这与本研究结果类似。而且，从试验结果来看，当种植密度达到66000株/hm2以上时，这3个品种的倒伏现象都比较严重（数据没显示），如果不及时收获，遇到多雨的年景，将会发芽腐烂，损失惨重；如果考虑到未来机械化收获，倒伏的植株将不能收获，这些因素都会严重影响实际生产产量。

从育种角度来考虑，参试的3个玉米品种被分成了平展大穗型（正大999）、中穗型品种（正大619）和紧凑型品种（宜单629），但从品种和密度对产量的响应来看，这几个品种在不同密度下对产量的响应并没有变化，都是随着密度的增加产量有增长的趋势。从广西近年育种实际来分析，大部分玉米育种人员还是强调单株的产量，而不是关注群体产量，导致育成的品种趋向于稀植大穗。而且由于筛选试验和区域试验设置的密度过低（51000株/hm2），使耐密型品种在试验中失去优势，从而在某种程度上误导了广西玉米种植密度。从试验结果来看，综合考虑产量和植株抗倒伏能力，这些品种推荐种植密度为54000～60000株/hm2。需要补充说明的是，由于受试验地面积的限制，试验每个处理都是4行区，边际效应的影响会较大，试验的结果与实际大田生产差距会较大，实际的栽培密度需要对特定品种扩大面积进行试验后才能在生产上大范围使用。

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[5] 张彪，陈洁，唐海涛，等. 西南区突破性高产玉米品种育种思考[J]. 玉米科学，2010，18（3）：68-70.

[6] Tokatlidis I.S. A review of maize hybrids dependence on high plant populations and its implications for crop yield stability[J]. Field crops research，2004，88（3）： 103-114.

[7] 李少昆，王崇桃.作物株型和冠层结构信息获取与表述的方法[J]. 石河子大学学报（自然科学版），1997，1（3）：250-256.

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[9] 丰光，李妍妍，景希强，等. 玉米不同种植密度对主要农艺性状和产量的影响[J]. 玉米科学，2011，19（1）：109-111.

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[11] 吴 欣，李绍伟，李文仓. 不同种植密度对3个玉米新品种产量的影响[J]. 陕西农业科学，2008 （5）：78-79.

[12] 勾玲，黄建军，张宾，等. 群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响[J]. 作物学报，2007 （10）：1688-1695.

[13] 张洪生，赵明，吴沛波，等. 种植密度对玉米茎秆和穗部性状的影响[J]. 玉米科学，2009（5）： 130-133.