玉米种植行距与产量的讨论

尹一凡

玉米种植行距与产量的讨论

尹一凡

俗话说“民以食为天”，粮食的产量从某种意义上来说影响着我们的生活质量。马克思说：“人们首先必须吃、喝、住、穿，然后才能从事政治、科学、艺术、宗教，等等。”同时，粮食产量与种植的密度及行距密切相关，种植的行距会影响到植株对肥、水、光等物质的吸收。本文将通过函数比较，建立坐标系，从环保以及资源利用等角度讨论玉米如何控制种植的行距才能达到最高的产量，即我们所说的合理密植。

本文研究不同植株行距配置在同一种植密度下对玉米产量的影响，寻求通过改变种植模式以提高产量的新途径。此实验中获得最高产量的种植模式是52500株/hm2密度下0.6m等行距种植，与传统种植习惯比较，增产了23.27%。因此，玉米植株可以通过植株行距合理配置的方式提高种植密度，达到增产效果。

一、问题表述

某种植中心现在有1亩玉米植株用来研究玉米的合理密植，两株植株间的距离相等为L，要求每株玉米植株不会相互遮挡，也不会相隔太远浪费资源，本文针对此设计了一种方案。

二、问题分析

要达到增产的效果，玉米的种植应该满足什么要求是一个非常现实的问题。根据问题所描述的情况可以看出两植株之间的距离，即L对植株所汲取的资源有很大的影响。L越大会浪费资源，L越小会因相互遮挡而吸收不到资源，所以我们要在这两者中找一个契合点，将距离控制在一个合理的范围，实现资源的合理利用。

本文根据距离这一主要因素建立适当的坐标系，得出一个产量的函数，并在产量与行距的关系的基础上建立模型。为了使模型简化，更好地说明问题，文中将作以下假设。

三、模型假设

1.土壤养分分布均匀且丰富；

2.每株植株的情况相同且良好，不会出现吸收不了资源的情况；

3.每株植株所获得的光照相等且充足；

4.植株长势良好，没有出现倒伏的情况。

四、符号说明

a植株1b植株2c植株3

L行距W产量

五、模型的建立

以上为实际情况简化模型。经查阅资料，可得亩产量（千克）=每亩穗数×每穗粒数×千粒重（克）÷ 1000。适当简化约等于每亩产量（千克）=每亩穗数×每株重量÷1000。

六、模型的求解

现在制定了5种不同的处理方案，在保持每hm2内植株数量不变（52500株/hm2）的情况下，采用0.5m等行距、0.6m等行距、0.67m等行距3种副处理方式进行栽培，并且重复3次，求平均值，得出0.5m等行距时平均产量为11536.9kg/hm2，0.6m等行距时平均产量为13059.4kg/hm2，0.67m等行距时平均产量为10946.3kg/hm2。从数据（如表1所示）可以看出当种植密度为52500株/hm2时，0.6m等行距的产量最高，为13059.4kg/hm2。根据此数据可以得出一张产量统计折线图（如图1）。

图1 产量随行距配置方案的变化

从图像可以看出，0.5m等行距到0.67m等行距的产量可以看成是一段开口向下的抛物线，即二次函数。为此，我们可以得到一个W（产量）随L（行距）变化的二次函数，取3个关键数据可得如下关系：

表2 产量随行距配置方案的变化

设M=aL2+bL+c（0.5≤L≤0.67），

代入（0.5，11536.9）、（0.6，13059.4）、（0.67，10946.3），

所以M=-200000L2+235000L-56250（0.5≤L≤0.67）。

综上所述，当L（行距）控制在0.6m左右的时候，W（产量）会接近最高。（实际情况与函数图像结合图如图2所示）

图2 产量随行距配置方案的变化与函数图像

七、进一步讨论

上一步已经求出了W（产量）与L（行距）之间的关系：M=-200000L2+235000L-56250（0.5≤L≤0.67）。

但由于数据大，有小数等因素，我们把求解过程中的数据进行了简化，导致最后的结果可能与实际情况有所出入，现在进行验证。

当L=0.5时，M=-200000×0.52+235000×0.5-56250=11250；

当L=0.6时，M=-200000×0.62+235000×0.6-56250=12750；

当L=0.67时，M=-200000×0.672+235000×0.67-56250=11420。

误差在286.9～473.7。

八、模型评价

增加种植密度作为当前生产上大力推广的玉米增产途径，主要通过控制玉米植株间的行距实现增产。本模型很好地求证了在52500株/hm2的前提下三种不同行距下的产量，得出了将行距控制在0.6m时，产量会接近最高或达到最高。这个结论可以作为玉米植株种植的一个参考数据。但由于受天气等各方面因素的影响，不适用于大规模的利用。在控制种植间距的同时可以适当地给植株施肥以增加产量。大量的资料表明52500株/hm2的密度下，行距控制在0.6m等行距时，与传统种植习惯相比，增产了23.27%。其次为60000株/hm2密度下0.5m等行距、0.6m等行距和0.83m+0.33m宽窄行种植（参考资料，本文未进行讨论），分别增产21.2%、21.2%、21.77%。

前人的大量研究认为宽窄行种植可以克服密植带来的植株间互相遮挡而且不透气的不良状况，减轻倒伏情况并获得增产。但从本模型中可以得出等间距的种植方式更有利于增产，可能是因为实验所选品种的原因，本文不做进一步的讨论与研究。

（作者单位：宁乡县第一中学）