不同种植密度对青贮玉米生长和产量的影响

吴秋平 蒋飞 韩成卫 曾苏明 宋春林 刘保申 徐立华 孔晓民

摘要：本研究设置5个种植密度处理，分别为每公顷密度5.25万、6.00万、6.75万、7.50万、8.25万株，探究不同种植密度对青贮玉米饲玉2号生长特性和产量的影响。结果表明：随密度增加饲玉2号青贮玉米收获鲜生物量和干物质重的表现整体上呈增加趋势，但当密度增大到一定程度后继续增加则生物产量有所减少;干物质含量受密度影响不显著;随密度增加株高和穗位高显著增加，但茎粗下降;玉米干物质重及干物质含量，籽粒乳线达二分之一时收获均明显高于籽粒乳线达四分之一时，但鲜生物产量明显降低。综合来看，作为青贮玉米，饲玉2号公顷密度为6.75万株可获得较高产量。

关键词：青贮玉米;种植密度;生长发育;产量     中图分类号：S513.01  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2019）06-0079-04

Abstract  Five densities as 5.25×104， 6.00×104， 6.75×104， 7.50×104 and 8.25×104 plants per hectare were set to study the effects of different planting densities on growth characteristics and yield of silage corn Siyu 2. The results showed that the fresh matter yield and dry matter production showed increasing trend with the increase of planting density in a certain range， and over that， the fresh matter yield reduced. The dry matter content was not significantly affected by planting density. The plant height and ear height increased significantly， while the stem diameter decreased with the increase of planting density. The dry matter weight and content of maize grain were higher when the grain milk line reached 1/2 than that when the grain milk line reached 1/4， but the fresh matter yield decreased. In conclusion， the most suitable planting density for higher yield of silage corn Siyu 2 was 6.75×104 plants per hectare.

Keywords Silage corn; Planting density; Growth and development; Yield

玉米是种植区域最广泛的大田作物，是重要的粮经饲作物，其中饲料玉米占国内玉米总需求的60%以上。青贮玉米不同于收获籽粒的普通玉米，它收获玉米鲜绿全株，经切碎和乳酸发酵后为产奶、产肉等牲畜提供优质饲料[1，2]。

青贮玉米生物产量是评价品种优劣的重要指标，为提高生物量需要最佳种植密度等栽培措施的调控。Rutger等[3]研究表明，较高密度有助于提高玉米饲料生产水平。张吉旺等[4]研究表明，随种植密度增加，玉米群体鲜物质和干物质产量明显增加，总能量和饲用物质产量均得到显著提高。不同类型青贮玉米的最适种植密度不同，其群体干物质产量和籽粒产量对不同密度变化的响应不同[5]。随种植密度增加，青贮玉米植株茎秆变细弱，势必增加倒伏和病虫害发生风险，影响种植效益[6，7]。青贮玉米最适栽培密度因生态条件、品种和栽培措施不同而有差异。近年来黄淮海区域极端灾害天气频发，7、8月份玉米生长期内雨热同季又常发生风灾，且青贮玉米生长迅速、植株高大、根系入土较浅，极易发生倒伏。因此，需探明该区域青贮玉米的适宜种植密度。本试验以新审定的青贮玉米品种饲玉2号为材料，研究不同种植密度对其生长特性和产量的影响，以期为青贮玉米的高产种植提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况     试验于2018年在济宁市农业科学研究院试验农场（35°27′15″N，116°35′11″E）進行。该地年均降水量597～820 mm，年均气温13.3～14.1℃，无霜期199 d。试验地土壤为褐土，基本理化性状为有机质含量13.1 g/kg、碱解氮 58.6 mg/kg、速效磷48.3 mg/kg、速效钾128.5 mg/kg，pH值为 6.98。前茬作物为小麦。

1.2 试验材料与设计     青贮玉米品种饲玉2号（国审玉20180179）由山东农业大学提供。试验设5个种植密度水平，分别为每公顷密度5.25万（D1）、6.00万（D2）、6.75万（D3）、7.50万（D4）、8.25万株（D5）。随机区组设计，重复3次。小区面积60 m2，10行区，等行距种植。6月8日人工点播。播种前基施300 kg/hm2复合肥（N∶ P2O5∶ K2O=15∶ 15∶ 15，总养分≥45%），大喇叭口期追施尿素450 kg/hm2。其它管理按照高产田进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 株高和茎粗 拔节期在各小区统一标记出生长一致的植株进行定位观测。吐丝期测量株高，每小区连续测量20株;穗位高为地面到穗柄下节间的距离;茎粗为茎基部第三节间扁圆面的直径，采用数字游标卡尺测量。

1.3.2 植株生物产量 适期收获青贮玉米既能够提高产量和品质，又能够减轻病虫害发生，利于增产增效。于籽粒灌浆乳线达到四分之一或二分之一时分别进行收获，即分别在授粉后第28 d和授粉后第40 d收获。方法：用镰刀从离地面15 cm茎基部处刈割，每小区收获15 m2青贮玉米称其总鲜重，之后从中随机选取10株，用电子粉碎机将整株均匀粉碎并充分混合，再从中取1 kg左右鲜样，105℃烘30 min、60℃烘干至恒重称干重，继而算出干物质含量，折算出每公顷生物产量。

1.3.3 籽粒产量及其构成性状 成熟期每个小区人工收获中间2行果穗，自然风干，脱粒计产（按14%标准含水量折算产量）。各小区选择有代表性的10个果穗统计产量构成性状。

1.4 数据处理与分析     采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05软件进行数据整理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对青贮玉米株高和茎粗的影响     由表1可知，不同种植密度处理青贮玉米的株高随密度增加而升高，D4处理最高，显著高于D1、D2，与D3和D5差异不显著。穗位高的趋势表现与株高相同，随密度增加而增加，D4、D5处理均显著高于其它处理。茎粗的表现则相反，随种植密度增加呈降低趋势，D4和D5处理的茎粗显著低于其它处理。

2.2 不同种植密度对青贮玉米生物产量的影响     不同种植密度对青贮玉米收获鲜生物量和干物质重影响显著（表2）。授粉后28 d收获，即玉米籽粒乳线达四分之一时收获，鲜生物量和干物质重随种植密度增加均呈增加趋势，其中鲜生物量D5处理最高，与D3、D4差异不显著，但显著高于D1和D2;干物质重也是D5处理最高，显著高于其它4个处理，D3与D4处理差异不显著，但两者均显著高于D1和D2。授粉后40 d收获，即籽粒乳线达二分之一时收获，鲜生物量较籽粒乳线四分之一时收获均明显降低，干物质重和干物质含量则表现增加趋势，且随密度增加增幅减慢。此时收获，不同种植密度处理收获鲜生物量和干物质重仍随密度增加而呈增加趋势，但最高鲜生物量出现在D3处理，与D1、D2差异达显著水平，与D4、D5差异不显著;干物质重随密度增加而呈增加趋势，D5最高。植株干物质含量受不同种植密度的调控效应较小，处理间差异均不显著，籽粒乳线四分之一时收获含量在25.2%～27.3%之间，籽粒乳线二分之一时收获则在30.7%～32.1%之間。

2.3 不同种植密度对青贮玉米成熟期籽粒产量和穗部性状的影响     由表3可知，随种植密度增加，青贮玉米籽粒产量呈先增加后降低趋势，D4处理籽粒产量最高，与D1、D2、D3差异均显著，与D5差异不显著。穗长、穗粗、穗行数和秃尖长，不同种植密度处理间差异均不显著。行粒数仅在D5高密度下表现明显降低，其余处理间差异较小。百粒重随密度增加呈先增加后降低趋势，D4处理最高，且与D1、D5差异达显著水平。出籽率随种植密度增加呈先降低后升高趋势，D1、D4和D5处理间差异不显著，三者均显著高于D3。

3 讨论与结论

产量是评价青贮玉米品种优劣的重要指标，国内一般用单位面积鲜重、干重和干物质含量衡量青贮玉米的生物产量[8]。青贮玉米是在植株叶片仍保持青绿且无病害发生的乳熟期至蜡熟期收获玉米茎秆和果穗在内的整株玉米，因此，确定适宜的收获期是获得高生物产量和饲用营养价值的重要因素。王红等[9]研究表明，蜡熟后期到完熟前期收获能够兼顾高产和营养品质。刘瑞芳等[10]研究认为，不同青贮玉米品种在不同收获时期的鲜、干产量表现不一致。本试验结果表明，于籽粒乳线达二分之一时收获，其干物质重及干物质含量均明显高于在籽粒乳线达四分之一时收获，但鲜生物产量与之相反，有所降低。综合来看，本试验条件下饲玉2号在籽粒乳线达二分之一时收获效果更好。     不同种植密度对青贮玉米植株生长特性和产量的影响与青贮玉米生长所需的环境条件、土壤肥力、栽培措施等因素密切相关，合理的种植密度对青贮玉米生产及综合效益会产生积极影响[11，12]。本试验结果表明，籽粒乳线达二分之一时收获，不同种植密度处理收获鲜生物量和干物质重均随密度增加而呈增加趋势，但最高鲜生物量出现在D3处理，且与D4、D5差异不显著;干物质重随密度增加而呈增加趋势，D5最高;植株干物质含量受不同种植密度的调控效应较小，处理间差异均不显著。因此，本试验条件下饲玉2号每公顷密度6.75万株时能够收获较高的鲜生物产量和干物质重。

随着种植密度继续增加，可能引起玉米单株对光照、养分和水分等的竞争，且病虫害和倒伏风险加大[13]。Rutger等[14]研究表明，随密度增加植株穗位高增加，茎粗则变细。李波等[15]研究表明，株高和穗位高直接影响生物产量，植株越高生物产量越高。本试验结果与前人研究结果一致，即饲玉2号的株高、穗位高随密度增加呈增高趋势，每公顷密度7.50万株时株高和穗位高显著增大。     成熟时青贮玉米籽粒产量随密度增加呈增加趋势，每公顷种植密度7.50万株时籽粒产量最高，后有所降低。对穗部产量构成性状的进一步分析发现，密度增加主要提高了穗粒重和出籽率。由此可见，收获最大籽粒产量的密度与收获最高生物产量的密度（每公顷密度6.75万株）不同。对于饲玉2号而言，作为青贮玉米种植则宜适当降低种植密度，而作为普通玉米种植则可以采取较高密度。朱霞等[16]研究发现，粮饲兼用型玉米作为青贮饲料的适宜收获时间与作为粮食的收获时间一致，而新青2号青贮玉米获得最佳青贮饲料的收获时间较获得最佳粮食产量的时间提前7 d。这与本研究结果基本一致。为全面确定青贮玉米获得高产和高饲用品质的种植密度，还需就不同密度对青贮玉米营养成分的影响加强研究。

参 考 文 献：

[1] 潘金豹，张秋芝，郝玉兰，等. 我国青贮玉米育种的策略与目标[J]. 玉米科学，2002，10（4）： 3-4.

[2] 刘爱民，贾盼娜，王立新，等. 我国饲（草）料供求及未來需求预测和对策研究[J]. 中国工程科学，2018，20（5）：39-44.

[3] Rutger J N，Crowder L V. Effect of high plant density on silage and grain yields of six corn hybrids[J]. Crop Science，1967，7：182-184.

[4] 张吉旺，胡昌浩，王空军，等. 种植密度对全株玉米饲用营养价值的影响[J]. 中国农业科学， 2005，38（6）：1126-1131.

[5] 路海东，薛吉全，郝引川，等. 密度对不同类型青贮玉米饲用产量及营养价值的影响[J]. 草地学报， 2014，22（4）：865-870.

[6] 佟屏亚，程延年. 玉米密度与产量因素关系的研究[J]. 北京农业科学，1995，13（1）：23-25.

[7] 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.

[8] 李永刚，王婷. 青贮玉米密度与产量及产量构成因素的研究[J]. 西北农业学报，2005，14（1）： 149-152.

[9] 王红，关皓，陈明，等. 收获期对玉米籽粒产量和秸秆青贮品质的影响[J]. 草业科学，2018，35（6）：1574-1581.

[10] 刘瑞芳，刘景辉，庞云，等. 不同收获时期对青贮玉米产量的影响[J]. 农业科技通讯，2008（7）：69-71.

[11] 底姝霞，苏东升，朱媛. 不同种植密度对青贮玉米产量和营养价值的影响[J]. 中国饲料，2018（12）：26-30.

[12] 屈绳娟，沈益新. 氮肥与密度对青贮玉米产量和品质的影响[J]. 江苏农业学报，2009，25（3）： 596-600.

[13] 王婷，王友德，陈树宾，等. 青贮玉米密度对主要农艺性状的影响及其演变规律的研究[J]. 玉米科学，2005，13（1）：99-102.

[14] Rutger J N，Crowder L V. Effect of population and row width on corn silage yields[J]. Agronomy Journal，1967，59（5）：475-476.

[15] 李波，陈喜昌，高云，等. 青贮玉米生物产量与植株主要农艺性状相关的研究[J]. 玉米科学， 2005，13（2）：76-78.

[16] 朱霞，杨文钰，任万君. 粮饲兼用型玉米全株饲用营养价值及其调控[J]. 草业学报，2005，14（5）：92-98. 山 东 农 业 科 学 2019，51（6）：83～85