不同密度对玉米品种顺单7号制种产量的影响

潘中涛，赵艳花，陈 瑾，汪朝明

(安顺市农业科学院，贵州 安顺 561000)

顺单7号是安顺市农业科学院玉米研究所在贵州省“十五”玉米育种攻关期间，成功选育出的大穗、稳产、优质的杂交玉米品种[1]，2008年通过贵州省品种审定委员会审定，2018年开展试验示范，取得了较好的示范效果。2015年获得植物新品种权保护，本研究拟针对顺单7号的特点，开展不同种植密度条件下对其制种产量影响的研究，探索贵州安顺及类似生态气候条件下本品种的适宜制种密度，为顺单7号高产制种提供实践及可操作性的依据，亦为其进一步产业化应用提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年在贵州省安顺市农业科学院玉米科研基地进行，试验地位于安顺市普定县白岩镇境内，东经105°55′，北纬26°15′，海拔1 395 m，年平均气温14 ℃，降雨量1 300 mm。试验土壤为粘壤土，土壤(表层20 cm)理化性质为：pH=6.62、有机质26.8 g/kg、全氮1.69 g/kg、碱解氮84.6 mg/kg、有效磷24.9 mg/kg、速效钾219 mg/kg、缓效钾314 mg/kg。

1.2 试验材料

试验材料为生产玉米品种“顺单7号”种子的2个亲本材料，即SO 1(♂)、AS-117(♀)。亲本均来源于安顺市农业科学院玉米研究所自繁育种子。

1.3 试验设计

试验采用随机区组试验设计，3次重复。行长5 m，行距0.8 m，5行区种植(父母本行比1∶4)，设置5个试验密度，分别为：49 500株/hm2、57 000株/hm2、64 500株/hm2、72 000株/hm2和79 500株/hm2，单株留苗。

1.4 测定项目及方法

产量性状：成熟期田间统计每小区空杆数、双穗数及有效穗数(≥150粒/穗有效)。

产量测定：成熟期全区收获(不含父本行)，自然晒干后脱粒测定产量，并折算14%含水量时的籽粒产量。

穗部性状：成熟期每个小区取样20株果穗进行室内考种，测定果穗穗行数、行粒数、百粒重。

1.5 田间管理

2017年秋收后，深翻耕，平整土地；2018年春季，旋耕，机器拖沟，人工划线裁厢。基肥为40 kg/667 m2硫酸钾型复合肥(总养分≥45%，15-15-15)，试验于2018年4月17日播种，母本与第1期父本(总量30%)同期播种，之后每隔7 d播种1次，第2期父本为50%，第3期父本为20%。5月15日一次性间苗、定苗，每窝留1株苗。5月19日第1次中耕，结合除草追施尿素10 kg/667 m2，6月3日第2次中耕，结合培土追施尿素15 kg/667 m2。7月5日母本进入抽雄期，每日去雄1遍直至母本全部去雄干净为止，带1～2片叶去雄，在未看到雄穗之前去除以保证种子纯度[2]。9月3日成熟期全田测产，取样。

1.6数据统计与分析

数据处理及分析采用Excel 2003软件和DPS 7.05统计软件进行，图表制作用Excel 2003版软件制作完成。

2 结果与分析

2.1 密度对产量性状的影响

2.1.1种植密度对空杆率的影响

不同种植密度对空杆率的影响结果(图1)表明：在设计密度范围内，总体表现出随着密度的增加各处理的空杆率逐渐增大。空杆率的变化幅度为1.2%～5.9%之间，总体空杆率不高，其中以79 500株/hm2密度下空杆率最高，为5.9%，说明空杆率不是限制制种产量提高的最主要因素[3]。

图1 种植密度对空杆率的影响

2.1.2种植密度对双穗率的影响

不同种植密度对双穗率的影响结果(图2)表明：双穗率与密度呈负相关，密度为49 500株/hm2时的双穗率最高，为7.2%，分析说明认为植株通风状况好，获得的光、热、水、肥资源较多是产生更多双穗的主要原因，当密度高于72 000株/hm2时，基本无双穗现象。

图2 种植密度对双穗率的影响

2.2 密度对产量构成因素的影响及相关性分析

2.2.1密度对产量构成因素的影响

由图3可以看出：随着密度的增大，有效穗数呈现上升趋势，而穗行数、行粒数、百粒重呈下降趋势。其中行粒数与百粒重呈现较为相似的变化规律，而有效穗数的变化趋势较大，说明增加密度可显著增加单位面积的果穗数；穗行数变化趋势最小，说明穗行数受玉米品种遗传特性的影响较大，密度增大，穗行数降低的原因主要是出现籽粒未发育或发育不全现象。

图3 种植密度对有效穗数、穗行数、行粒数、百粒重的影响

2.2.2产量构成要素的相性分析

由表1可以看出：在产量构成因素的10对相关关系中，其中有5对极显著相关，1对显著相关。产量与有效穗数呈正相关，与穗行数，行粒数，百粒重呈负相关；有效穗数与穗行数、行粒数、百粒重均呈极显著负相关；穗行数与行粒数呈显著正相关，与百粒重呈极显著正相关；行粒数与百粒重呈极显著正相关。分析说明随着密度的增加，单位穗数随之增多，个体生长环境变劣，是致使穗行数、行粒数、百粒重降低的原因。

表1 产量构成因素的相关系数

相关系数产量(667m2)有效穗数(穗/m2)穗行数行粒数(粒)百粒重(g)产量(667m2)1有效穗数0.771穗行数-0.76-0.98**1行粒数-0.57-0.95**0.90*1百粒重-0.51-0.94**0.93**0.97**1

2.3 密度对制种产量的影响

2.3.1产量结果与方差分析

由表3可以看出：重复间差异不显著，处理间差异极显著，证明试验重复间土壤差异较小，试验地力均匀，精确性高，因此，试验结果可靠。由表2可以看出：随着试验密度的增加，种植产量随之增加，最高产量出现在密度72 000株/hm2时，最高产量为4 367.2 kg/hm2，当密度超过72 000株/hm2时，产量出现下降趋势。

表2 不同种植密度下各处理产量结果

处理号小区产量(kg)ⅠⅡⅢ产量(kg/hm2)15.936.135.642951.527.287.277.993758.537.888.218.034022.048.668.389.154367.258.108.267.503978.7

2.3.2密度与产量的关系

由图4可以看出，产量随着密度的增加的变化趋势呈开口向下的抛物线关系，说明顺单7号制种存在一个最佳理论种植密度及相应的最大理论产量。依据抛物线可以模拟出密度与产量的回归方程[4]为：Y=-0.000 003X2+0.413 793X-10 344.489 6。由方程可以计算出顺单7号制种在密度为68 966株/hm2时，理论产量达到最大值3 924.2 kg/hm2。

图4 产量与种植密度的关系

3 结论与讨论

3.1玉米产量的高低受单位面积有效穗数、穗粒数(穗行数×行粒数)和百粒重3个因素的共同影响[5]。研究表明：单位面积上随着种植密度的增加，有效穗数明显增加，但穗行数、行粒数、百粒重呈现不同程度的下降，其中穗行数受亲本特性的影响较大，固其下降幅度最小。通过对产量与构成因素的相关性分析可以得出，在单位面积上有效穗数与产量呈正相关外，其余均与产量呈负相关，但群体产量随种植密度的增加而增加，是因为群体有效穗数增加的增产效应远大于穗行数、行粒数与百粒重下降带来的减产效应。

表3 不同种植密度下产量结果方差分析

变异来源平方和自由度均方F值F0.05F0.01区组间0.025020.01250.0904.468.65处理间13.467443.366824.119**6.9418.00误差1.116780.1396总变异14.609114

3.2通过对产量与密度建立回归方程Y=-0.000 003X2+0.413 793X-10 344.489 6，表明要使顺单7号的制种产量达到最大水平，需要一定的密度支撑，合理的种植密度是使产量达到最大，效益达到最高的基本保证。通过回归方程可以预测顺单7号在安顺市及类似生态条件下的最佳种植密度为68 966株/hm2左右，理论种植产量可以达到3 924.2 kg/hm2。