種植密度對武陵山區夏玉米生長和產量的影響

易永 李民華 姚秋云 黃晚華

摘要：為了研究種植密度對武陵山區夏玉米生長和產量的影響，設置5.14萬株/hm2（現有正常密度）、5.98萬株/hm2、6.55萬株/hm2、7.08萬株/hm2 4個田間密度進行了試驗。結果表明，各種植密度生育進程基本相同，群體干物質增長速度具有低密度前慢后快和高密度前快后慢的特點，各種植密度群體最終總生物量差別不大。種植密度和產量呈拋物線變化趨勢，通過種植密度的增加，以促使群體生物量轉化為產量，試驗中設置的3個較高密度較正常密度增產8%～14%，以種植密度6.55萬株/hm2產量最高。

關鍵詞：夏玉米；種植密度；生長發育；產量；武陵山區

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）10-0021-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.10.005

Influence of Planting Density on the Growth and Yield of Summer Maize

in Wuling Mountain Area

YI Yong1，2，LI Ming-hua1，2，YAO Qiu-yun1，2，HUANG Wan-hua1

（1.Key Laboratory of Hunan Meteorological Disaster Prevention and Reduction，Changsha 410000，China；

2.Huaihua Meteorological Bureau，Huaihua 418000，Hunan，China）

Abstract： In order to study the effect of planting density on the growth and yield of summer maize in Wuling mountain area，4 field density tests were carried out by setting 4 densities of 51 400 plants/hm2（normal density），59 800 plants/hm2，65 500 plants/hm2，70 800 plants/hm2. The results showed that the growth processes of different density were basically the same. The colony dry matter of lower density increased relative slowly in early stage and fast in later period， and the colony dry matter of higher density showed opposite trend. The final total biomass of each density had no significant difference. Density and yield showed a parabolic trend. The increase of sinks was beneficial to the transformation of population biomass into yield. The yield of three higher density treatments in the experiment were 8%～14% higher than the normal density. The yield with the density of 65 500 plants/hm2 was the highest.

Key words： summer maize； planting density； growth and development； yield； Wuling mountain area

適宜的種植密度是保證農作物群體充分利用氣候、水肥等資源，獲取高產的重要栽培措施。李少昆等[1]、焦建偉等[2]的研究總結指出適當的密度是玉米獲取高產的重要因素。余長平等[3]、曹殿云等[4]、杜飛鴿等[5]通過田間試驗研究了種植密度對不同玉米品種產量的影響，指出適當增加種植密度可增加玉米產量。有研究表明，在一定的種植密度范圍內，水稻及向日葵產量隨著密度增加而增加[6-8]。

玉米為武陵山區乃至長江中上游山區重要的旱糧作物，隨著種植結構的調整，夏玉米種植面積逐年擴大，但該區域內的夏玉米生長季內的日均光熱資源明顯多于春玉米，因此適當提高種植密度，提高夏玉米群體的氣候資源利用率，可能是提高夏玉米產量的重要途徑[9-12]。

針對此問題，2017年在武陵山區開展夏玉米密度種植試驗，以期獲得適宜的種植密度以實現提高產量的目的，同時為長江中上游夏玉米種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本概況

試驗地位于湖南省懷化市中方縣瀘陽鎮橋上村，地形為山谷平地，海拔高度為252 m。試驗地土壤和水肥狀況均勻，土壤類型為壤土，試驗區域土壤pH 5.75，有機質25.07 g/kg，

堿解氮153.3 mg/kg，有效磷13.0 mg/kg，速效鉀92 mg/kg。測定0～30 cm深度的土壤容重為1.31 g/cm3，田間持水量為29%，凋萎濕度為6%。氣候為亞熱帶季風氣候。

1.2 試驗設計及管理

試驗品種為登海605，采取寬窄行（80 cm+40 cm）起壟栽培，通過調整株距設計5.14萬株/hm2（現有正常密度）、5.98萬株/hm2、6.55萬株/hm2、7.08萬株/hm2 4個種植密度，每個密度設置3個重復小區。栽培方式均為直播，每穴2粒種，5片真葉時間苗定苗，基肥每株施10 g復合肥（15∶15∶15），拔節和大喇叭口期每株追施3 g尿素+3 g復合肥，土壤及時灌溉保持濕潤。病蟲害防治方面，出苗時施毒死蜱 1 kg/667 m2防治地老虎，小喇叭口和大喇叭口期施吡蟲啉、甲胺基阿維菌素、已唑醇防治蚜蟲、玉米螟、銹病等。并在試驗地設置自動農田小氣候觀測站開展氣象數據平行觀測。

1.3 測定項目

按照農業氣象觀測規范，開展氣象資料及作物生長平行觀測，觀測的發育期為播種、出苗、七葉、拔節、大喇叭口、抽雄、吐絲、成熟。在七葉、拔節、大喇叭口、抽雄、吐絲25 d、成熟6個生育期每個密度取3個樣本，采用烘干法測定干物重，采用人工訂正系數法測定葉面積。繪制各密度的干物重、干物重增長速度、葉面積變化曲線。在吐絲25 d利用Unico UV-4802型紫外可見分光光度計測定葉綠素含量，用以評價灌漿中期玉米的光合作用能力。玉米成熟后，統一收獲考種測產，每個重復每個密度取20穗獨立考種，考種項目主要有：穗長、穗粗、禿尖長，每穗粒數、每穗粒重、理論產量、株高、穗位高等，統計平均產量。繪制3個重復及平均的產量、密度相關散點圖，添加趨勢線，并計算出3個產量重復及平均與密度關系的模擬方程。

2 結果與分析

2.1 種植密度對生長的影響分析

觀測表明，登海605所設置的4個密度發育期基本一致，沒有明顯差別，均為6月8日播種，6月14日進入出苗普遍期，6月28日進入七葉普遍期，7月10日進入拔節普遍期，7月26日進入大喇叭口普遍期，7月1-3日進入抽雄盛期，7月3-4日進入吐絲盛期，9月21日成熟。全生育期共105 d，生長季平均氣溫為26.4 ℃，活動積溫2 769.1 ℃，平均氣溫日較差9.1 ℃，日照時間為829 h，降水量為256.6 mm。

從圖1可以看出，各個種植密度的單位面積各發育期總干物重均呈S形生長曲線，各個發育期總干物重均隨種植密度增大而增大，這種趨勢在生長中段相對明顯，而生長前期和成熟期差異相對較小，成熟期總干物重為1 304.3～1 358.5 g/m2，可見各個種植密度最終總干物重差異并不大。

從圖2可以看出，各個種植密度各生長階段的單位面積總干物重增長速度均呈拋物線變化趨勢。各個種植密度都是大喇叭口至抽雄期干物質增長速度最快，抽雄至吐絲25 d期（灌漿前期）次之，拔節至大喇叭口（幼穗分化及形成期）和吐絲25 d至成熟期（灌漿后期）較慢，播種至七葉期（幼苗期）最慢。密度5.14萬株/hm2后期總干物重增長速度較其他3個密度相對平緩。總干物重增長速度在抽雄前為隨密度增大而增大的趨勢，但抽雄后為隨密度增大而減小的趨勢。

從圖3可以看出，各個種植密度各發育期的葉面積指數變化趨勢與總干物重增長速度相似，均呈拋物線變化趨勢。吐絲25 d以前，葉面積指數隨種植密度增大而增大，生長中期趨勢最為明顯。吐絲25 d后即灌漿后期葉面積指數隨種植密度的增大反而減小。在吐絲25 d，5.14萬～7.08萬株/hm2等4個密度分別測得葉綠素含量為19.30、18.81、18.74、18.48 mg/kg，葉綠素含量隨著密度的增大而減小。

2.2 密度對產量影響分析

從表1可以看出，就登海605而言，穗長、穗粗、每穗粒數、穗總重、穗子粒重、穗芯重等平均單穗指標，均呈隨種植密度增大而減小的趨勢，這是因為低種植密度植株單體生長條件相對較好，更有利于玉米單穗的生長和灌漿。而密度5.98萬株/hm2百粒重最高，較高、較低密度的百粒重較輕，百粒重由單株光合作用能力和單穗子粒數量共同決定，低密度單株光合作用能力強但穗粒數較多，高密度穗粒數較少但單株光合作用能力弱，因此中等密度5.98萬株/hm2的百粒重最大。株高除密度5.14萬株/hm2略高外，其他密度基本相同，而穗位高呈現出隨密度增大而降低的趨勢。

產量與密度的關系為：

y1=-58.262x2+750.27x-1 597.50 R=0.896 7 （1）

y2=-98.406x2+1 232.40x-2 985.50 R=0.990 2（2）

y3=-29.750x2+398.28x-520.07 R=0.998 4 （3）

y均=-62.140x2+793.64x-1 701.00 R=0.978 0（4）

式中：y1、y2、y3、y均為3個重復及平均的模擬產量，x為密度。

從圖4和表1可以看出，3次重復及平均的產量、密度呈現出明顯的拋物線特征，4個模擬方程均通過了P<0.05的顯著性檢驗。3次重復及平均都以密度6.55萬株/hm2的產量最高，密度7.08株萬株/hm2和5.98萬株/hm2次之，而正常密度5.14萬株/hm2產量最低，表明適當增加夏玉米群體密度，有利于干物質轉換為產量。

3 小結與討論

生長觀測表明，種植密度對夏玉米的生長發育進程沒有明顯影響。在生長中前期，植株單體較小，蔭蔽作用小，不同密度的單體所接受的光、氣等氣候資源差異較小，因此高密度的群體合成更多干物質。進入生長后期后，植株單體較大，植株之間的蔭蔽作用增強，低密度群體的植株單體具有相對較好的生長環境，葉片衰老較慢，干物重增長速度逐步追上較高密度[13]。因而經過前后期的此消彼長，試驗中的不同密度群體最終積累的總干物質相差無幾，試驗表明在現有正常密度基礎上增加密度并不能顯著增加群體的總生物量。

測產表明，穗長、穗粗、穗總重和穗子粒重等單穗產量指標隨種植密度增大而減小，但中等密度更有利于大子粒（百粒重）的形成。而密度和產量為拋物線關系，其中密度6.55萬株/hm2產量最高，較產量最低的5.14萬株/hm2（現有正常密度）平均增產14%，密度7.08株萬株/hm2和5.98萬株/hm2稍低，但也較現有正常密度分別平均增產8%和10%，可見湘西夏玉米適當提高現有密度，增加單位面積密度，能有效增加產量。

根據以上分析，較高密度相對于現有正常密度，葉面積指數在抽雄后衰退較快和葉綠素含量較低，是限制更高生物量和產量的主要原因，要發揮增產效益，必須重視后期管理，如增施緩效肥與及時剝除枯葉改善環境等，從產量趨勢考慮建議種植密度以6.55萬株/hm2左右為宜。

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