不同种植密度对双穗型玉米产量产值影响研究

谢琼兰，安曈昕，林丽华，袁会清，张芹珍，李陈颖

（1 姚安县大河口乡农业农村服务中心，675300，云南楚雄；2 云南农业大学 农学与生物技术学院，650201，云南昆明；3 姚安县农业农村局，675300，云南楚雄）

玉米是我国重要的粮食作物，同时也是重要的饲料和工业原料，在我国的种植面积和产量均为首位。玉米是云南省种植面积第一、总产量第二的大田作物，常年播种面积为106～133 万hm2，占耕地面积的23%～28%，占大春粮豆面积的30%～37%，其产量占全省粮食总产的28%，在云南省农业发展尤其是高原特色农业发展中起着举足轻重的作用[1]。姚安县位于云南省中北部，土壤、气候等自然条件非常适合种植玉米，近5 年姚安县玉米播种面积都在3.2 万hm2以上，年产玉米达4.2 万t 以上，但姚安县玉米生产主要集中在山区、半山区，种植在中、低产田地和坡耕地上，单产水平低于全国平均水平，影响了玉米的产量。双穗型玉米是一种高产型玉米品种，不管种植密度如何变化，双穗型玉米能获得比单穗型玉米稳定的产量，单株生产力也高于单穗型玉米[2]。通过选用双穗型玉米品种，降低玉米种植密度，降低农药化肥的施用量，充分利用资源提高作物产量和经济效益，达到玉米稳产增产的目的，最终推动姚安县玉米可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验地位于楚雄彝族自治州姚安县大河口乡大河口村种植基地，海拔1 793.7 m，经纬度为25°2′36″N、101°31′39″E，属高山河谷气候，天宽地窄，早晚温差较大。年平均气温15.7 ℃，无霜期229～248 d，年平均降雨量794.1 mm，雨水集中在5—10 月，占全年雨量的91%，相对湿度73%，试验地土壤为沙壤土，肥力中等。

试验品种：点谷1 号（单株双穗型品种，由云南农业大学提供），地沃2 号（单穗型品种，由姚安县农业农村局提供）。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计：地沃2 号设置6.75 万株/hm2（T1）1 个种植密度，作为对照（CK）；点谷1 号设置6.75 万/hm2（T2）、6.00 万/hm2（T3）、5.25 万/hm2（T4）、4.50 万株/hm2（T5）4 个种植密度。5 个处理，3 次重复，共15 个小区，每个小区面积30 m2（6 m×5 m），小区行距75 cm，8 行区，小区间间隔30 cm，合计480 m2。

1.3 作物种植与管理

玉米采用打塘点播，每塘留2 株，于2019 年5 月13 日播种，2019 年10 月15 日收获。

玉米种植施肥采用按株施肥，施用底肥为复合肥料（mN∶mP205∶mK2O=10∶10∶10），玉米进行追肥两次，第一次在拔节期追施尿素（氮质量分数≥46.0%），第二次在大喇叭口期追施尿素（氮质量分数≥46.0%）。玉米出苗后定时检查出苗情况，及时补苗、定苗，确保达到试验设计的基本苗数；作物处于幼苗阶段（玉米拔节前）合理进行田间灌溉，同时预防作物病虫害，控制田间杂草生长。其他田间管理与该地区大田生产保持一致。试验处理的玉米施肥情况详见表1。

表1 玉米施肥量 kg/hm2

1.4 观测指标

农艺性状及产量测定记载指标，包括株高、茎粗、穗位高、玉米叶面积、双穗率、空秆率、倒伏率、玉米病虫害率、产量及其构成因素等，并参照国家区试标准记载要求的项目。成熟期实收计鲜穗产量，室内考种指标包括穗长、穗粗、穗行数、穗行粒数、百粒质量、穗轴质量、穗轴粗等，每个小区内5 个样株的果穗考种，采用常规方法调查，平均值比较。

1.5 试验数据统计处理

试验数据用Excel2019 整理统计后，用SPSS 25.0对指标数据进行方差分析，选用Duncan 法对数据进行差异性检验，处理均值间进行多重比较（LSD 法）。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米农艺性状的影响

2.1.1 不同处理对玉米株高的影响 由表2 可知，在整个玉米生育期内，玉米株高随着时间的变化而增加。在同等种植密度下，点谷1 号株高低于对照。点谷1 号随着种植密度降低，株高增加，但处理T2、T3 和T5 在生育后期差异不显著，说明点谷1 号株高较低，种植密度为6.75 万株/hm2和4.50 万株/hm2株高无显著差异。

表2 不同处理间玉米株高比较

2.1.2 不同处理对玉米茎粗的影响 由表3 可知，玉米茎粗随着密度的降低而增粗。在同等种植密度下，点谷1 号茎粗大于对照，随着种植密度降低，茎粗增加，点谷1 号种植密度在5.25 万株/hm2和4.5 万株/hm2茎粗无显著差异，说明点谷1 号一定范围内密度变化，对茎粗无显著影响。

表3 不同处理间玉米茎粗比较

2.1.3 不同处理对玉米穗位高的影响 由表4 可知，在同等种植密度下，点谷1 号与对照在8 月15 日和10 月2 日穗位高差异不显著，随种植密度降低，点谷1 号穗位高增加，T2 处理和T3 处理8 月15 日、9 月6日穗位高差异不显著，T4 处理和T5 处理在8 月15日、9 月6 日、10 月2 日穗位高差异均不显著，说明点谷1 号与对照穗位高差异不大，一定的种植密度变化，对点谷1 号穗位高影响不显著。

表4 不同处理间玉米穗位高比较

2.1.4 不同处理对玉米叶面积的影响 由表5 可知，作物生育期内玉米的叶面积指数随时间的变化呈先增长后降低的生长规律。同等种植密度下，生育后期点谷1 号与对照叶面积指数差异不显著，随种植密度降低，叶面积指数下降，T3 和T4 处理8 月15 日后叶面积指数差异不显著，T1、T2 和T3 处理9 月6 日、10 月2 日叶面积指数差异不显著，说明生育中后期点谷1 号与对照叶面积指数差异不大，一定范围内的密度变化，不会导致点谷1 号叶面积指数显著变化。

表5 不同处理间玉米叶面积指数（LAI）比较

2.2 不同处理对玉米产量性状的影响

由表6 可知，在同等种植密度下，点谷1 号与CK产量性状无显著差异，随种植密度降低，T2、T3、T5 产量性状无显著差异，说明密度为6.75 万株/hm2、6.00 万株/hm2和4.5 万株/hm2的点谷1 号产量性状无显著差异。点谷1 号低密度处理中，处理T4 的产量性状优于其他处理，说明将点谷1 号密度设置为5.25 万株/hm2，可以提高玉米的单株产量。

表6 不同处理间玉米产量性状比较

2.3 不同处理对玉米抗性的影响

2.3.1 不同处理对玉米倒伏率和空秆率的影响 由表7可知，低密度处理的点谷1 号玉米品种的倒伏率和空秆率差异不显著。低密度处理能降低玉米的倒伏率，随着密度的降低倒伏率和空秆率减少，处理T5 的倒伏率和空秆率均为0。从结果来看，低密度处理能提高玉米的抗倒伏能力和减少玉米的空秆数。

表7 不同处理间玉米倒伏率和空秆率比较

2.3.2 不同处理对玉米病虫害特征的影响 由表8 可知，低密度处理的点谷1 号玉米品种病害率和虫害率差异不显著。点谷1 号低密度处理中，处理T5 的病害率最低，比其他处理降低10%以上；处理T5 的虫害率最低，比其他处理降低4%以上。

表8 不同处理间玉米病害率和虫害率比较

2.4 不同处理对玉米产量和经济效益的影响

2.4.1 不同处理对玉米产量的影响 由表9 可知，点谷1 号与CK 在相同种植密度条件下，实际产量无显著差异，T1、T2、T4 实际产量差异不显著，说明点谷1 号T4 种植密度下具有减密度不减产量的优势。

表9 不同处理间玉米产量比较

2.4.2 不同处理对玉米经济效益的影响 由表10 可知，在相同种植密度条件下，点谷1 号与CK 产值无显著差异，处理T1、T2、T3、T4 之间的玉米纯收益差异不显著，说明点谷1 号具有减密度不减收益的优势。双穗型玉米点谷1 号在种植密度为5.25 万株/hm2时，纯收益最高，故5.25 万/hm2是双穗型点谷1 号玉米增产增收的最佳种植密度。

表10 不同处理间作物经济效益比较

3 讨论与结论

对不同种植密度的双穗型点谷1 号玉米的形态指标和生理指标的研究结果表明：随着玉米种植密度的降低，玉米的株高、穗位高和茎粗表现出不断上升趋势，且经过相关性分析表明，密度与穗位高、茎粗存在显著相关性；在玉米整个生育期内，玉米的叶面积指数（LAI）随时间的变化呈先增长后降低的生长规律，点谷1 号玉米的叶面积指数（LAI）随着种植密度的增加而增加；低密度处理能降低玉米的倒伏率，随着密度的降低倒伏率和空秆率减少，处理T5 的倒伏率和空杆率均为0，低密度处理能提高玉米的抗倒伏能力和减少玉米的空秆数；低密度处理改善了玉米的产量性状，处理T4 的穗鲜质量、穗干质量、穗粒质量、穗长等产量性状高于其他处理；玉米的单产随着种植密度的增加而增加，与当地玉米品种处理T1 相比，处理T2 的玉米实际单产和理论单产提高了1.43%和2.01%，处理T3 的玉米实际单产和理论单产减少2.57 %和6.69%，处理T4 的玉米实际单产和理论单产减少0.38%和3.62%，处理T5 的玉米实际单产和理论单产减少6.89%和14.95 %，处理T4 的玉米单株实际产量和单株理论产量增加29.41%和47.06%；密度为5.25 万株/hm2的T4 处理纯收益最高，比处理T5 增加9.63%。因此，应加强对双穗型玉米品种种植密度的研究，最大限度地发挥双穗型玉米品种本身的增产潜力，为玉米节本高效增产、农民增收提供理论依据。