2005—2016年中國玉米種植密度變化分析

明博，謝瑞芝，侯鵬，李璐璐，王克如，李少昆

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2005—2016年中國玉米種植密度變化分析

明博，謝瑞芝，侯鵬，李璐璐，王克如，李少昆

（中國農業科學院作物科學研究所/農業部作物生理生態重點實驗室，北京100081）

【目的】合理增加種植密度是國內外玉米增產的重要途徑，但合理的密植范圍受資源條件、品種和種植技術共同影響。研究旨在分析中國玉米種植密度的現狀及其在不同區域、不同年份的變化，辨析玉米產量提升途徑，為明確未來技術發展方向和應對措施提供依據。【方法】研究整理了2005—2016年間全國農業科技入戶示范工程和國家玉米產業技術體系示范縣測產調研數據，包括北方春玉米區、黃淮海夏玉米區、西北玉米區、西南玉米區以及南方甜、糯玉米區共5大玉米產區，累計調研23個省（區）、267個縣（市），共117 960份調查數據，以測產調研的收獲株數分析中國玉米種植密度的變化情況。經過數據審核訂正，各縣市逐年農戶數據平均代表該縣（市）逐年種植密度，缺失數據利用5點平滑插值法插值補缺。根據區域環境資源條件及種植模式，將玉米主要產區細分為25個典型生態區域，以縣（市）為單位分析玉米主要產區及其生態區域的種植密度和變化規律。研究運用箱形分析法和Tukey’s HSD法比較各區域種植密度差異及其顯著性；將各區域種植密度與年代進行回歸，分析種植密度年際變化趨勢及其顯著性。【結果】分析表明，目前（2014—2016年），5大玉米產區和25個生態區域種植密度存在明顯差異。種植密度由高到低依次為西北玉米區（6.77萬株/hm2）＞黃淮海夏玉米區（6.19萬株/hm2）＞北方春玉米區（5.91萬株/hm2）＞南方甜糯玉米區（5.13萬株/hm2）＞西南玉米區（4.80萬株/hm2），西北玉米區種植密度極顯著高于其他主產區，而南方甜糯玉米區與西南玉米區種植密度極顯著低于其他主產區。各主要產區種植密度變化情況存在明顯差異。北方春玉米區種植密度2005—2016期間呈極顯著增長，12年間上升了1.5萬株/hm2；黃淮海夏玉米區2005—2009年種植密度明顯上升，2009年后種植密度穩定在6.2萬株/hm2左右；西北玉米區自2009年以來始終是種植密度最高的產區，2013年達到階段性頂峰，近年沒有繼續突破。西南玉米區2009—2016年種植密度維持在4.80萬株/hm2左右，與其他主產區種植密度差距在不斷加大；南方甜、糯玉米區的種植密度自2009年以來下降趨勢明顯。【結論】中國玉米種植密度在主產區之間、主產區內不同生態區域之間的現狀和發展趨勢并不均衡，整體上呈現北高南低的態勢，雖然區域環境條件是決定種植密度的關鍵因素，但合理的耕作栽培技術和適宜的耐密品種是克服資源限制、提高種植密度的途徑。進一步辨析促進和限制區域種植密度發展的資源環境、品種與栽培技術因素，能夠為各區域構建密植增產技術模式提供理論支持。

玉米；主要產區；種植密度；變化趨勢

0 引言

【研究意義】玉米群體產量取決于遺傳特性、環境條件和措施管理之間的相互作用，合理密植不僅能夠充分挖掘群體增產潛力[1]，還是最經濟有效、易于推廣應用的增產措施[2-3]。【前人研究進展】自20世紀80年代以來，在玉米生產中，由于選育和推廣耐肥、抗倒、耐密品種，增施化肥和大面積應用測土配方施肥技術、改善灌溉條件、縮小行距及耕作、病蟲草害防治水平不斷提高，玉米種植密度不斷加大，密植成為世界各地玉米實現大面積高產的關鍵措施和發展趨勢[4-6]。美國玉米種植密度在1930s—1960s期間增速為 250株/(hm2·a)，60、70年代后增速明顯加快[7]，1960s—2010s期間種植密度增速達到650株/(hm2·a)。與此同時，1930s—1960s期間美國玉米產量增益約為60 kg·hm-2·a-1，而1960s—2010s產量增益則上升到130 kg·hm-2·a-1 [8]。美國高產競賽獲勝者的種植密度多分布在8.55—10.95萬株/hm2[9-10]。多年來，中國學者圍繞玉米密植增產問題開展了大量研究[11-14]，初步探索了不同區域玉米的適宜種植密度范圍，為玉米實現大面積高產、穩產提供了指導。【本研究切入點】中國玉米種植區域分布極為廣闊，區域間資源條件、科技及生產力水平差異很大，種植模式復雜多樣，玉米種植密度在各區域間差異巨大且發展趨勢也不盡相同。經過多年發展，中國玉米在生產中的種植密度到底是什么水平？在品種、管理和環境條件等因素的綜合影響下，不同區域種植密度的差異性如何？2005年以來，本研究對中國玉米主產區生產情況開展了持續、系統、廣泛的調研活動，獲取了大量真實有效的玉米生產數據，為分析中國玉米生產發展提供了數據基礎。【擬解決的關鍵問題】本研究擬通過分析玉米生產調研數據，明確不同區域玉米種植密度的現狀水平，揭示玉米種植密度的變化規律。為進一步分析種植密度提升對產量的影響、種植密度變化的限制因素，明確未來玉米生產的發展方向提供依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究數據來源于全國農業科技入戶示范工程和國家玉米產業技術體系組織的測產調研。2005—2007年數據采集自北方春玉米區和黃淮海夏玉米區的黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、山西、陜西、山東、河南、河北9省（區），28個玉米科技入戶工程試點縣，共獲取調研樣本62 000份。2009—2016年數據采集自北方春玉米區、黃淮海夏玉米區、西北玉米區、西南玉米區以及南方甜、糯玉米區的黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、河北、山西、陜西、甘肅、寧夏、新疆、河南、山東、江蘇、安徽、上海、浙江、湖北、湖南、重慶、四川、廣東、廣西、貴州、云南24省（區）、250個國家玉米產業技術體系示范縣，獲得55 960份調查數據。

1.2 調查方法

全國農業科技入戶工程調研各示范縣選取10個鄉鎮，每鄉鎮選取10個村，每村選取10個農戶進行調研，每個示范縣包括1 000個農戶的調研數據，包括示范戶、輻射戶和普通戶三類農戶的測產數據。國家玉米產業技術體系調研每個示范縣選取不同生產水平的3個鄉鎮，每個樣本鄉鎮隨機選取1個村莊，每個樣本村莊隨機選取8個農戶。各示范縣共選取樣本農戶24戶進行長期定位調查，調研內容包括種植面積、產量水平及產量構成、生產方式等內容。

1.3 區域劃分

1.3.1 生態區域劃分 中國玉米種植區域廣闊，經緯度和海拔跨度大，各區間環境資源條件差異大。傳統上將玉米種植區域劃分為北方春玉米區、黃淮海夏玉米區、西北玉米區、西南及南方玉米區以及南方甜、糯玉米區等5類主要產區。各主產區內，由于環境條件、生產力發展水平和種植習慣等因素的影響，也造成了玉米種植技術的明顯差異。因此，本研究將調研樣本進一步劃分為25個生態區域（Ecoregion）加以分析。各主要產區和生態區域的所屬關系如表1所示。

1.3.2 數據訂正 縣域調查數據由農戶調查樣本經過平均計算獲得，為了避免統計樣本錯誤造成數據異常，對農戶調查樣本逐一進行核實，差異較大的數據進行了剔除或更正。為了避免因少數站點和年份缺失調研數據引起縣域收獲株數產生異常變化，對于個別缺失的縣域樣本利用五點平滑插值法進行了插值補缺。

1.3.3 數據分析 按所屬縣（市）對農戶調研數據逐年進行平均，形成縣域收獲株數的年度數據；再對縣域樣本數據按照所屬生態區域和主產區分組，獲得收獲株數和產量的年度樣本集。利用箱形分析法和Tukey’s HSD法比較各區域近年來（2014—2016年）收獲株數差異及其顯著性。將生態區域和主產區平均收獲株數關于年代進行回歸分析，分析收獲株數年際變化趨勢及其顯著性。本研究以測產調研獲得的收獲株數代表玉米的種植密度，并以此為基礎加以分析。

2 結果

2.1 玉米主要產區種植密度變化

以2014—2016年調研數據平均值代表當前玉米生產水平，玉米各大產區種植密度從高到低依次為：西北玉米區＞黃淮海夏玉米區＞北方春玉米區＞南方甜糯玉米區＞西南玉米區（圖1-a）。西北玉米區平均種植密度為6.77萬株/hm2，極顯著高于其他區域的種植密度。黃淮海夏玉米區和北方春玉米區種植密度均值分別為6.19萬株/hm2和5.91萬株/hm2，兩區種植密度差異不顯著。南方甜糯玉米區和西南玉米區均值分別為5.13萬株/hm2和4.80萬株/hm2，差異也未達到顯著水平。西北區域內玉米種植密度分布更為廣泛，其四分位數間距（interquartile range，IQR）為5.80—7.54萬株/hm2，由Tukey法判定的合理觀測值上下限間距明顯大于其他區域，說明西北玉米區域內各縣（市）間種植密度發展水平并不一致。黃淮海夏玉米區種植密度分布最為集中，IQR集中在5.90—6.48萬株/hm2的狹小區間內。西南玉米區和北方春玉米區的IQR區間大小類似，分別為4.16—5.36萬株/hm2和5.36—6.34萬株/hm2（圖1-a）。

玉米主產區種植密度變化趨勢及不同階段年均增減幅度如圖1-b和表2所示。北方春玉米區自2005年以來種植密度呈現出極顯著線性增長趨勢，2005—2009年增長較快，2009—2016年增速有所放緩，兩階段增長趨勢均達到極顯著水平；西北玉米區種植密度整體上呈現波動上升態勢，但趨勢未達到顯著水平；黃淮海夏玉米區種植密度2005—2016年整體呈現顯著上升態勢，種植密度增加主要集中于2005—2009年間，2009年后種植密度基本保持穩定。西南玉米區2009—2016年種植密度未發生顯著變化，與其他主要產區密度水平仍有較大差距。南方甜、糯玉米區在2009—2016年間種植密度整體呈極顯著下降趨勢，2016年平均種植密度回升至5.24萬株/hm2。

表1 玉米種植密度調研樣本的區域劃分

NWM：西北玉米區；HPM：黃淮海夏玉米區；NM：北方春玉米區；SWM：南方甜糯玉米區；SM：西南玉米區。下同

NWM: the Northwest China maize planting region; HPM: the Huang-Huai-Hai Plain summer maize planting region; NM: the Northern China spring maize planting region; SWM: the Southern China sweet-waxy maize planting region; SM: the Southwest China maize planting region. the same as below

表2 玉米主要產區各時期種植密度和趨勢增長率

各列數據后不同小寫字母表示差異顯著（＜0.05）；*代表回歸趨勢顯著性水平＜0.05，**代表回歸趨勢顯著性水平＜0.01。下同

Values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at＜0.05; * represents significant difference at＜0.05; ** represents significant difference at＜0.01. The same as below

（a）箱線圖中箱體部分代表2014—2016年平均種植密度居中50%樣本的分布區域，即四分位區間（IQR）。兩端線為Tukey法判定的合理觀測樣本邊界。箱體中線為樣本中位數，箱體虛線為樣本均值。不同大寫字母表示樣本差異極顯著（P＜0.01）。（b）為主產區種植密度變化趨勢。下同

2.2 西北玉米區種植密度變化

西北玉米區（圖2，表3）內當前種植密度從高到低依次為：灌溉區（7.74萬株/hm2）＞南疆（7.26萬株/hm2）＞旱作區（5.78萬株/hm2）。灌溉區和南疆玉米種植密度差異不顯著，但極顯著高于旱作區。種植密度變化趨勢分析顯示，灌溉區和南疆玉米區種植密度自2009年以來呈現顯著地線性增長趨勢，旱作區種植密度呈不顯著的下降趨勢（圖3）。

圖2 西北玉米區種植密度箱線圖（2014—2016）

2.3 黃淮海夏玉米區種植密度變化

黃淮海夏玉米區（圖4，表3）內當前種植密度高低依次為：山東（6.39萬株/hm2）＞河北（6.27萬株/hm2）＞關中（6.19萬株/hm2）＞河南（6.09萬株/hm2）＞安徽（6.02萬株/hm2）＞江蘇（6.00萬株/hm2）。關中夏玉米自2009年以來種植密度呈顯著上升趨勢。其他區域種植密度變化不顯著，其中河南、山東兩省種植密度略有上升，河北、安徽、江蘇則略有下降（圖5）。

2.4 北方春玉米區種植密度變化

北方春玉米區當前玉米種植密度（圖6，表3）由高到低依次為黑龍江3-5積溫帶（6.96萬株/hm2）＞內蒙古（6.56萬株/hm2）＞黑龍江1-2積溫帶（6.27萬株/hm2）＞河北（5.66萬株/hm2）＞山西（5.52萬株/hm2）＞吉林（5.36萬株/hm2）＞遼寧（5.22萬株/hm2）。種植密度變化趨勢分析結果顯示，除河北春玉米區變化趨勢不顯著外，其他區域均呈極顯著上升趨勢。其中，黑龍江3-5積溫帶趨勢增長率最高，其次是黑龍江1-2積溫帶，內蒙古位居第三，其后依次是山西、遼寧、河北春玉米和吉林（圖7）。

圖3 西北玉米區種植密度變化（2009—2016）

不同小寫字母表示樣本差異顯著（P＜0.05）。下同

2.5 西南玉米區種植密度變化

西南玉米區（圖8，表3）當前玉米種植密度由高到低依次為云南（5.74萬株/hm2）＞湖南（4.89萬株/hm2）＞廣西（4.78萬株/hm2）＞四川（4.70萬株/hm2）＞湖北（4.40萬株/hm2）＞貴州（4.29萬株/hm2）＞重慶（3.94萬株/hm2）。種植密度變化趨勢分析顯示，西南玉米區內有3個省份種植密度呈現上升趨勢，4個省份呈現減少趨勢。種植密度上升的省份中，湖南年均增長988 株/(hm2·a)，湖北年均增長877 株/(hm2·a)，廣西年均增長211株/(hm2·a)；種植密度下降的省份中，貴州下降最快，年均減少376株/(hm2·a)，云南年均減少248 株/(hm2·a)，四川年均減少112 株/(hm2·a)，重慶年均減少34 株/(hm2·a)。除湖南玉米種植密度變化趨勢達顯著水平外，其他省份漲跌趨勢均不顯著（圖9）。

2.6 南方甜、糯玉米種植密度變化

南方甜玉米種植密度當前（2014—2016年）平均為5.39萬株/hm2，顯著高于糯玉米（平均4.87萬株/hm2）的水平（圖10，表3）。種植密度變化趨勢分析結果顯示，糯玉米自2009年以來種植密度逐步下滑，呈現出顯著下降的趨勢；甜玉米種植密度增長趨勢不顯著（圖11）。

3 討論

3.1 種植密度的區域性差異及其變化

3.1.1 主產區種植密度差異與變化趨勢 當前中國玉米主產區的種植密度存在明顯的區域性差異，呈現北高南低的特征。西北玉米區是種植密度最高的區域，平均為6.77萬株/hm2，極顯著高于其他區域；其次是黃淮海夏玉米區和北方春玉米區，種植密度分別為6.19萬株/hm2和5.91萬株/hm2；而南方甜糯玉米和西南玉米區的種植密度分別為5.13萬株/hm2和4.80萬株/hm2，極顯著低于西北、黃淮海夏玉米區及北方春玉米區的種植密度水平。北方春玉米區是種植密度上升最快的主產區，自2005年的4.53萬株/hm2線性提升到2016年的5.97萬株/hm2，12年間上升了1.5萬株/hm2。黃淮海夏玉米區2005—2009年種植密度明顯上升，由5.82萬株/hm2提升到6.22萬株/hm2，2009年后種植密度基本穩定。西北玉米區自2009年以來一直是種植密度最高的區域，2013年達到階段性頂峰，近年來處于高位震蕩徘徊沒有繼續突破。西南玉米區種植密度在研究時段內沒有明顯的增減變化，維持在4.80萬株/hm2左右。南方甜、糯玉米區的種植密度自2009年以來呈顯著下降趨勢，其中主要是糯玉米下降顯著。

圖5 黃淮海夏玉米區種植密度變化（2009—2016）

Ⅰ：黑龍江3-5積溫帶；Ⅱ：內蒙古；Ⅲ：黑龍江1-2積溫帶；Ⅳ：河北；Ⅴ：山西；Ⅵ：吉林；Ⅶ：遼寧

3.1.2 主產區內種植密度的區域差異 產區內不同生態區域的種植密度發展并不均衡，各生態區域變化速率甚至增減趨勢均有不同。在種植密度最高的西北玉米區，西北灌溉區和南疆玉米區是種植密度提升的主要區域，而旱作區種植密度略有下滑。種植密度增速最快的北方春玉米區，除河北春播區外，多數生態區域種植密度均呈極顯著地上升趨勢，而生態區域內各示范縣種植密度水平有較大差異。增速最快的黑龍江3-5積溫帶當前種植密度水平箱線圖的偏態分布表明，部分示范縣種植密度遠高于域內平均水平；而增速較慢的遼寧玉米區則是由于示范縣種植密度偏低限制了區域的整體增速。種植密度沒有明顯變化的西南與南方玉米區，湖南與湖北部分示范縣種植密度在近年來有所提升，呈現出與其他生態區域不同的發展態勢。黃淮海產區種植密度相對平穩，域內各生態區域在增減趨勢和種植密度分布方面差異不大。南方甜糯玉米種植密度呈現顯著的下降趨勢，主要是由于糯玉米區密度持續顯著下降引起，而甜玉米種植密度變化不顯著。通過分析不同生態區域數據，明確種植密度增速較快和發展受限的區域，結合各生態區域環境資源、品種以及栽培管理等數據分析，能夠為深入分析制約增密的影響因素指明方向。

圖7 北方春玉米區種植密度變化（2009—2016）

Ⅰ：云南；Ⅱ：湖南；Ⅲ：廣西；Ⅳ：四川；Ⅴ：湖北；Ⅵ：貴州；Ⅶ：重慶

3.2 影響種植密度的原因分析

3.2.1 區域環境條件 中國玉米種植區生態條件差異明顯，是造成玉米種植密度差別的客觀原因。水分條件是限制作物生產的關鍵因素。灌溉是高密度群體生長的重要保障，處于西部內陸的新疆、寧夏和內蒙古西部灌溉玉米區是當前中國玉米種植密度最高的區域；降水適宜或能夠適期補灌的東北、黃淮平原區是中國玉米最主要的產區，區域種植密度是當前中國玉米生產的主流水平，如何推進該區種植密度提高是今后研究的重點；水分匱缺的甘肅、陜西、寧夏等西北旱作玉米區，難以滿足高密度群體的水分消耗，稀植栽培是當地的主流選擇；降水過多也不利于玉米種植密度的提升，一方面，苗期高濕不利于成苗，另一方面，植株建成期高濕不利于協調個體與群體的競爭關系，造成徒長倒伏等不良后果，黃淮南部、西南和南方玉米區玉米種植密度偏低多與此有關。光輻射是玉米進行光合作用并累積物質的能量基礎，光輻射的強弱是決定玉米區域最適種植密度的關鍵因素[15]；本研究顯示的區域種植密度分布和變化趨勢與中國光輻射的分布情況具有一定的吻合性，未來分析光輻射與玉米種植密度分布關系將是進一步研究的重點方向。溫度是影響玉米生育進程的重要氣候因子，熱量條件決定了玉米個體的大小和發育動態，相應實現玉米高產的途徑就有所區別。北方玉米區受熱量條件限制，更多地選擇以提升群體密度促進實現高產的發展思路，黑龍江、內蒙古東部以及新疆北部玉米區發展密植高產模式，促進了這些區域種植密度的提升。

圖9 西南玉米區種植密度變化（2009—2016）

圖10 南方甜糯玉米種植密度箱線圖（2014—2016）

3.2.2 推廣應用的品種特性 品種是適宜種植密度的先決條件[16]。不同年代品種對種植密度變化的適應能力不同，新品種更耐密植栽培[17]。美國1970s品種的種植密度平均為4.50萬株/hm2，當前品種種植密度已提升到6.75—9.00萬株/hm2[18]。中國玉米品種種植密度在1970s低于美國同期水平，大多為3.0萬株/hm2左右，當前品種的適宜種植密度在6.00—6.75萬株/hm2。2 000年以來，鄭單958、先玉335、浚單20等一批株型緊湊、耐密植、抗病和適應性廣的雜交種，促進種植密度提升了0.75—1.50萬株/hm2[2]。北方高緯度春玉米區推廣的早熟耐密品種，西北灌溉區玉米區推廣的高產耐密品種，促進了區域種植密度的快速增加，兩區種植密度已與美國當前玉米生產密度相當；2005—2009年黃淮海夏玉米種植密度的提升也是與鄭單958、浚單20、先玉335等耐密品種更換關系密切；而近年來黃淮海夏玉米區和西南玉米區，由于沒有突破性的高產耐密品種出現，區域種植密度增長陷于停滯。缺乏耐密植的高產品種極大地限制了中國玉米種植密度的增長。

圖11 南方甜糯玉米種植密度變化（2009—2016）

表3 不同生態區域玉米種植密度和趨勢增長率

3.2.3 生產管理技術 單純提高種植密度并不能帶來產量提高的必然結果。高密度下群體源不足往往是增產的主要限制因素[19]。種植密度增加會改變莖稈干物質積累和分配，增加倒伏風險[15,20]；增密改變了群體結構和通風透光條件[21-22]，病、蟲危害的風險也隨之增加。這些都是生產中限制種植密度提高的主要障礙因素。西北灌溉玉米區和北方高緯度春玉米區是近年來玉米發展最快的種植區域，以耐密品種推廣為契機，應用膜下滴灌、合理施肥、精量播種、機械粒收等技術，在中國率先實踐了密植高產機械化栽培技術模式，產量和效益均領先于全國水平[3]。而近年來種植密度提升停滯不前的西南地區，由于生產規模過小且機械化水平低，多熟制和間套作也限制了種植技術的模式化發展，因此當地農民更愿意種植稀植大穗的品種以減輕勞動強度。提升當地的種植密度必須從革新栽培技術模式入手，發展以種小型農機具為基礎的高效機械化栽培技術，尋求西南區玉米密植栽培的破解途徑。

3.3 增密的增產作用

密植栽培促進玉米增產現已成為學界共識。在特定環境條件下，產量與種植密度的關系符合等差與等比的混合模型[4,18,23]，品種和栽培措施共同決定了適宜種植密度[24]。在高種植密度條件下需更加關注玉米冠層結構引起的群體光合特性改變，通過栽培管理協調群體與個體的發展，促進玉米群體產量的提高[16-17]。西北灌溉玉米區充分滿足水肥供應的條件下，密度在10.5萬株/hm2時實現了最高產量[25-26]。劉偉等[27]研究認為夏玉米較高產量和氮素利用效率的適宜種植密度為7.5—10.5萬株/hm2。陳傳永等[28]研究認為春玉米耐密高產栽培的適宜密度在7.5—10.5萬株/hm2。錢春榮等[29]研究認為黑龍江省玉米高產高效栽培適宜密度在7.0萬株/hm2。袁繼超[30]、段必康等[31]認為在西南海拔較高的地區種植密度增加到8.95—9.86萬株/hm2時對增產作用較大。本研究數據顯示，全國玉米主要產區種植密度與高產研究種植密度相比尚有較大差距，如何推動區域種植密度進一步提升將是未來玉米栽培研究工作的重點。同時，在種植密度變化過程中，玉米產量變化在區域間存在較大差異，不同區域玉米種植密度和產量的變化關系非常復雜。中國玉米種植密度與產量的關系以及增密增產技術的區域適應性將在進一步分區域分析探討的基礎上進行后續研究。

4 結論

2005—2016年玉米增產占中國糧食增產總額的50%以上，是保障糧食安全的主力軍[32]。分析這個階段玉米生產所發生的變化，明確產量提升的關鍵促進因素對今后玉米保持穩定增產、改善并提高生產效益具有重要的指導意義。研究結果顯示，中國玉米種植密度在主產區之間、主產區內不同生態區域之間的現狀和發展趨勢并不均衡，整體上呈現北高南低的態勢。北方春玉米區、西北玉米區在研究時段內種植密度增加較大；而黃淮海夏玉米區經過短暫的快速增長后基本保持穩定；西南玉米區和甜糯玉米種植密度沒有明顯變化。分析顯示中國玉米種植密度受資源條件、品種演變和種植技術共同影響，其提升過程極為復雜。今后需要深入研究這些因素與玉米增密的關系以及增密與增產的關系，為促進中國玉米生產可持續發展提供理論指導。

致謝：全國農業科技入戶示范工程玉米示范縣和國家現代玉米產業技術體系綜合試驗站、示范縣的專家與技術人員參與了調研，在此一并表示衷心的感謝！

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（責任編輯 楊鑫浩）

Changes of Maize Planting Density in China

MING Bo, XIE RuiZhi, HOU Peng, LI LuLu, WANG KeRu, LI ShaoKun

(Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Physiology and Ecology, Ministry of Agriculture, Beijing 100081)

【Objective】Enhancing the maize plant population has undergone a constant evolution over the years, with the purpose of increasing the crop yield. However, the rational density range was determined by environmental condition, varieties and management. The objective of this work was to reveal the approach of enhancing maize yield in the future by analyzing the change trend of planting density and its influencing factors in major producing regions. 【Method】The research data have been obtained over the Project of Sending Agricultural Technology into Farmers’ Homes and National Maize Industrial Technology System from 2005 to 2016, including 23 provinces, more than 267 counties. From this investigation, 117 960 farmer production investigation data samples were obtained from the Northern China spring maize planting region (NM), the Northwest China maize planting region (NWM), the Huang-Huai-Hai Plain summer maize planting region (HPM), the Southwest China maize planting region(SM) and the Southern China sweet-waxy maize planting region (SWM). The number of harvested plants surveyed in nationwide investigation was used to analyze the planting density of maize main producing region and different ecological regions. The sample data were verified and complemented by averaging the values of 5 neighboring points. According to the regional environmental condition and planting patterns, the main maize producing regions have divided into 25 typical ecological regions. Boxplot analysis and Tukey’s honestly significant difference (HSD) test method were used to compare the planting density difference and its significance in different regions. Evolutionary trends of county-scale planting density in different ecological regions were subjected to the fitting linear model to analyze inter-annual trend of planting density and its significance.【Result】The results showed that there were significant differences of planting densities in different regions. At present (2014-2016), the planting density of the main producing region respectively were 6.77×104, 6.19×104, 5.91×104, 5.13×104and 4.80×104plants/hm2in NWM, HPM, NM, SWM and SM. The planting density in NWM was significantly higher (＜0.01) than other regions. Furthermore, planting density in SWM and SM was significantly lower (＜0.01) than that in NWM, HPM and NM. From 2005 to 2016, the inter-annual variability of planting density showed a significant increase in NM. In NWM and SM, the planting density kept it steady between 2009 and 2016. The planting density in HPM increased obviously from 2005 to 2009 and remained stable after 2009. Planting density in SWM showed a significant decreasing trend.【Conclusion】Dense planting cultivation is commonly acknowledged by both the government and the academic researchers. However, the planting density evolution in the main production regions and different ecological regions is not uniform. Regional environmental condition is the key factor for determining the planting density, and reasonable cultivation techniques and appropriate density-resistant varieties are effective approaches to overcome environmental constraints and increase planting density. Consequently, further analysis of the promotion and restriction increase planting density factors, including environmental condition, varieties and management, will provide a theoretical foundation for establishing regional dense planting management mode.

maize; main producing region; planting density; variation trend

2017-03-01；

2017-05-02

國家重點研發計劃（2016YFD0300101）、國家玉米產業技術體系項目（CARS-02-25）、中國農業科學院農業科技創新工程

李少昆，Tel：010-82108891；E-mail：lishaokun@caas.cn

聯系方式：明博，E-mail：mingbo@caas.cn。