魯西地區夏玉米增密種植的產量效應分析

張素芳等

摘要：為研究魯西地區高產玉米（>9 000 kg/hm2）適宜種植密度及其產量潛力，探索高產玉米產量形成機制，2012、2013年分別在茌平縣韓屯鎮和陽谷縣七級鎮高產玉米區，以中單909為試材，以1.5萬株/hm2為密度梯度，設置從1.5萬株/hm2至18.0萬株/hm2 12個密度處理進行高產栽培試驗。結果表明：兩年共24個處理，最低和最高單產分別為3 424.5、12 676.5 kg/hm2，其中有10個處理單產超過9 000 kg/hm2；對產量構成因子的分析表明，要達到9 000 kg/hm2以上的高產，種植密度在6.0萬～13.5萬株/hm2，收獲穗數在6.0萬～11.5萬穗/hm2；單產與密度呈拋物線關系，9.7萬株/hm2密度處理單產最高；隨種植密度增加，穗粒數和千粒重呈先升后降變化。

關鍵詞：夏玉米； 密度；產量；魯西地區

中圖分類號：S513文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2015）05-0040-03

Effect Analysis of Increasing Planting Density

on Yield of Summer Maize in Western Shandong Province

Zhang Sufang1， Gao Shuang1， Liu Fang1， Zhang Jing1， Wang Keru2*， Li Shaokun2

（1.Liaocheng Agricultural Technology Extension Station， Liaocheng 252000， China；

2.Institute of Crop Science， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

AbstractIn order to study the suitable planting density and yield potential of high-yielding maize （>9 000 kg/hm2） in western Shandong， and explore the forming mechanism of high yield， the tests with 12 kinds of planting densities were conducted in 2012 and 2013 in Hantun Town of Chiping County and Qiji Town of Yanggu County respectively with Zhongdan 909 as material. The planting density was designed from 15 thousand to 180 thousand plants per hectare with 15 thousand as gradient. The results showed that in the two-year tests， the lowest and highest yields were 3 424.5 and 12 676.5 kg/hm2 respectively， and 10 treatments obtained the yield above 9 000 kg/hm2. The analysis on yield components showed that to achieve the high yield above 9 000 kg/hm2， the planting density should be in the range of 60 thousand to 135 thousand plants per hectare， and the number of harvested spikes should be from 60 thousand to 115 thousand per hectare. A parabolic relationship was present between yield per unit area and planting density， and the yield reached the highest at 97 thousand plants per hectare. With the increase of planting density， the grain number per spike and 1 000-grain weight increased firstly and then decreased.

Key wordsSummer maize； Density； Yield； Western Shandong area

國內外學者一致認為密度是影響玉米籽粒產量的重要因素之一，選擇耐密品種、增加種植密度是玉米高產的關鍵措施。產量構成因子對玉米單產的影響程度為單位面積穗數>穗粒數>千粒重。研究表明，超過適宜密度后，密度成等差級數增加時粒重直線下降。近年來隨著耐密品種與增密措施的推廣，夏玉米產區單產超過9 000 kg/hm2的報道越來越多。聊城市地處魯西黃泛平原，光溫適宜，土層深厚，非常適合小麥-玉米一年兩熟種植，玉米常年種植面積為36.7×104 hm2。近年來該市大田玉米單產在6 750 kg/hm2徘徊，其原因與種植密度偏低有很大關系，2011年調查全市玉米平均密度僅為5.2萬株/hm2。本試驗擬通過設置不同密度處理，研究9 000 kg/hm2以上產量水平上密度與產量及其構成因子的關系，以確定高產適宜密度，為魯西地區今后玉米生產提供借鑒。endprint

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗分別在山東省茌平縣韓屯鎮張莊村（2012年）和陽谷縣七級鎮后郎灣村（2013年）進行。試驗點屬于溫帶季風氣候區，處于黃河沖積平原，全年≥10℃積溫4 404～4 524℃，無霜期平均為193～201 d，年均日照時數2 241 h，年均降水量578.4 mm，年均氣溫13.9℃。前茬作物為冬小麥。

1.2試驗材料與設計

品種為中國農業科學院作物科學研究所選育的玉米新品種中單909（審定證號：國審玉2011011），種子由中農良種公司提供。

試驗設置12個密度處理，分別為1.5萬、3.0萬、4.5萬、6.0萬、7.5萬、9.0萬、10.5萬、12.0萬、13.5萬、15.0萬、16.5萬、18.0萬株/hm2，用M1～M12表示，隨機區組排列，60 cm等行距種植，6行區，行長32 m，小區面積115.2 m2。

1.3田間管理

茌平縣韓屯鎮試驗點6月15日播種（2012年），10月6日收獲；陽谷縣七級鎮試驗點6月11日播種（2013年），9月25日收獲。播種采用人工開溝點種，M1～M3每穴點播兩粒種子，其它處理每穴點播一粒種子，出苗率超過95%，3葉期定苗。試驗地四周設保護行。

苗期施氮磷鉀復合肥（N∶P2O5∶K2O=18∶18∶18）600 kg/hm2，大喇叭口期追施尿素（含N 46%）525 kg/hm2。播后澆蒙頭水1次，平均灌水量為750 m3/hm2。播種后出苗前噴施40%乙莠水進行地面處理，苗期噴施10%吡蟲啉、4.5%高效氯氟氰菊酯防治薊馬、灰飛虱、蚜蟲等害蟲，大喇叭口期噴施50%多菌靈、10%吡蟲啉、4.5%高效氯氟氰菊酯綜合防治穗期病蟲害。

1.4數據收集、調查與分析

完熟期，每個處理選長勢均勻的兩行（20 m長）計數穗數和空稈數，折算單位面積穗數。小區實收后按照14%水分折算單產。每個處理在長勢均勻處連續取20個果穗用于室內考種，測定穗重、穗粒重和出籽率。試驗數據采用Microsoft Excel 2003軟件進行分析。

2結果與分析

2.1產量與種植密度、收獲穗數的關系

兩年的試驗結果（圖1）表明，單產與種植密度間相關達極顯著（r=0.853**，n=24）水平，可用二次曲線y=-9×10-7x2+0.1841x+1492 （R2=0.7281**，n=24）進行產量擬合，并求得該方程的極大值分別為：x=9.7665萬株/hm2和y=10 477.5 kg/hm2，即為該區域種植中單909的最高單產及其對應的最佳種植密度。

單產與收獲穗數也呈極顯著相關（r=0.839**，n=24），可用二次曲線y=-2×10-6x2+0.3553x-5200.5（R2=0.7037**，n=24）進行單產擬合，求得該擬合方程的極大值分別為，x=8.883萬穗/hm2和y=10 579.5 kg/hm2，即為該區域種植中單909最高單產及其對應的收獲穗數。

2.2收獲穗數與種植密度的關系

由圖2看出，收獲穗數與種植密度呈極顯著正相關（r=0.992**，n=24），可用y=0.7097x+21623 （R2=0.9836**，n=24）進行收獲穗數的擬合。由2.1分析可知種植密度為9.7665萬株/hm2時產量最高，此種植密度時則收獲穗數為9.0965萬穗/hm2；根據產量與收獲穗數的擬合方程，收獲穗數達8.8830萬穗/hm2時的產量最高，此時種植密度為9.4658萬株/hm2。

2.3單株產量、單穗粒重與種植密度間的關系

種植密度對單株產量和單穗粒重有顯著影響，對其相互關系分析結果（圖3）表明，單株產量與種植密度呈極顯著負相關（r=-0.963**，n=24），可用線性模型y=-0.0013x+239.49（R2=0.9280**，n=24）進行單株產量的擬合，即，種植密度每增加1.5萬株/hm2，單株產量下降19.0 g；單穗粒重與種植密度間的關系可用二次函數y=-7×10-9x2+0.0007x+122.74（R2=0.7474**，n=24）進行擬合，即，當種植密度為5.0145萬株/hm2時單穗粒重達最大，為141.1 g。此時，收獲穗數為5.7225萬穗/hm2，單產為8 073 kg/hm2。當地農戶多采用這種種植模式，但由于未能充分發揮群體效應，不能獲得較高產量。

3結論與討論

3.1處理M1可認為是中單909在該地區氣象條件下，完全無個體競爭、水肥充足條件下的單株最大產量。但單株最大產量時的單產遠小于群體最大產量時的單產。產量是受多基因控制的數量性狀，稀植注重個體潛力而密植注重群體效應，玉米產量在一定范圍內隨密度增加而提高，合理密植可使群體和個體生長發育協調，解決單位面積穗數、穗粒數、粒重三者之間的矛盾，一個合理群體必須是三者乘積的最大值，密度達到一定程度后，隨著密度的增加，產量反而下降。不同密度條件對中單909產量影響較為明顯。擬合方程結果顯示該品種在魯西高產玉米區>9 000 kg/hm2產量水平，最適宜種植密度為6.0～13.5 萬株/hm2之間，其中最佳密度為9.7萬株/hm2左右，該密度下增產潛力能夠得到充分發揮。

3.2值得注意的是，該地區玉米生育期相對較短，轉圜余地較小，近年來，氣象因子年際間的變化加劇，導致玉米生育期隨之變化，進而影響玉米產量，應引起栽培、育種專家高度重視，研究應對策略。

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