不同種植密度對邢玉10號玉米產量及穗部性狀的影響

李國強，龍興洲，曹治彥，路小芳，田志剛

（邢臺市農業科學研究院，河北 邢臺 054000）

2012年我國玉米產量為20 812萬t，較稻谷產量高383萬t，玉米成為我國的第一大糧食作物[1，2]。玉米產量穩步提升可以有利地保障我國的糧食安全，而玉米新品種的培育是提高玉米產量和品質的關鍵。19世紀50年代以來，我國玉米品種進行了5～6輪的更替[3]。邢玉10號是邢臺市農業科學研究院培育的玉米新品種，2016年5月通過河北省農作物品種委員會審定（審定編號：冀審玉2016003號）。該品種具有高產、多抗、優質、籽粒脫水快等特點，其大面積推廣有利于玉米的增產增收，提高種植效益。在保持現有耕地面積不變的情況下，合理密植是增加單位面積玉米產量的有效途徑[4～9]。因此，探究邢玉10號的適宜種植密度，對該品種的推廣具有積極作用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年和2017年分別在隆堯縣澤畔村和任縣太平莊村進行。其中，隆堯縣年均日照時數2 506 h，無霜期 195 d，年≥10℃積溫 4 519℃，2016年玉米生育期內有效降水量為337.5 mm；任縣年均日照時數2 657.5 h，無霜期214 d，年≥10℃積溫4 490.4℃，2017年玉米生育期內有效降水量為301.8 mm。

1.2 試驗材料

供試玉米品種為邢玉10號，由邢臺市農業科學研究院培育。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 試驗玉米種植密度為4.5萬～10.5萬株/hm2，在此范圍內共設9個梯度水平處理，密度梯度為0.75萬株/hm2。2016年、2017年小區面積分別為15和12 m2，隨機區組排列，3次重復。玉米行長5.0 m，行距0.6 m，種植密度由株距調節。2 a試驗均只澆蒙頭水（為保證出苗），后期不再灌溉。

1.3.2 測定項目與方法 玉米收獲時，2016年、2017年各小區分別選取9和6 m2進行測產；同時，在非測產區，隨機選取10穗玉米進行室內考種，測定項目包括穗長、穗粗、禿尖長度、軸粗、軸重、出籽率（風干基）和百粒重（14%含水量）。

1.3.3 數據分析 各指標數據均取2 a試驗的平均值。利用Excel 2007和SPSS 13.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 種植密度對玉米產量的影響

對玉米產量（y） 與種植密度（x） 進行回歸分析，結果（圖1）顯示，產量與密度之間呈二次函數關系，回歸方程為 y＝-65.09x2＋969.0x＋5 421.74 〔R2＝0.796，p（0.008） ＜0.01〕。根據擬合的回歸方程可以預測，當種植密度為7.44萬株/hm2時，邢玉10號產量最高，為9 028.135 kg/hm2。

圖1 玉米產量與種植密度的關系Fig.1 Relationship between yield and planting density of maize

2.2 穗部性狀對玉米產量的影響

對玉米產量（y）與穗部各性狀（xi）進行多元線性回歸分析，得到擬合方程為y＝-6 539.84＋165.42x1＋226.51x2＋65.62x3-150.46x4＋69.94x5－1 599.51x6〔R2＝0.958，p（0.043） ＜0.05〕。其中，x1為出籽率，x2為穗長，x3為行粒數，x4為穗行數，x5為百粒重，x6為軸粗。對各自變量的回歸系數進行顯著性檢驗，結果顯示，僅出籽率 〔p（0.009） ＜0.05〕 和穗長 〔p（0.000 4）＜0.05〕對產量的影響達到了顯著水平。

進一步對玉米產量（y）與出籽率（x1）和穗長（x2） 進行多元線性回歸，得到擬合方程為y＝-3 107.159＋96.888x1+221.74x2〔R2＝0.885，p（0.003）＜0.05〕。可以看出，出籽率和穗長是影響邢玉10號產量的主要因素。這與目前的主流育種思路相吻合。

2.3 種植密度對玉米穗部性狀的影響

以種植密度為自變量（x）、玉米穗部性狀為因變量（y） 進行回歸分析，得到相應的回歸分析方程（表1）。由回歸分析方程可知：邢玉10號行粒數最大值為43粒，種植密度與行粒數呈線性負相關，密度每增加1.5萬株/hm2，行粒數減少1粒；穗行數最多為17行，種植密度與穗行數呈線性負相關，密度每增加10.4萬株/hm2，穗行數減少1行，結合生產實踐可知，種植密度對穗行數的影響較小；百粒重最大值為27.56 g，種植密度與百粒重呈線性負相關，密度每增加0.75萬株/hm2，百粒重減少0.56 g；穗粗最大值為4.7 cm，種植密度與穗粗呈線性負相關，密度每增加0.75萬株/hm2，穗粗減少0.05 cm；軸粗最大值為2.8 cm，種植密度與軸粗呈線性負相關，密度每增加0.75萬株/hm2，軸粗減少0.03 cm；軸重最大值為28.80 g，種植密度與軸重呈線性負相關，密度每增加0.75萬株/hm2，軸重減少0.97 g；種植密度與禿尖長度呈線性正相關，密度每增加0.75萬株/hm2，禿尖長度增加0.06 cm；穗長最大值為18.66 cm，種植密度與穗長呈線性負相關，密度每增加0.75萬株/hm2，穗長減少0.29 cm；種植密度與出籽率呈二次函數關系，理論上種植密度為7.78萬株/hm2時，出籽率最高為87.1%。

表1 種植密度與玉米穗部性狀的回歸分析Table 1 Regression analysis between planting density and ear traits of maize

3 結論與討論

近年來我國糧食增產仍過分依賴于種植面積的增加，隨著土地和勞動力等成本的不斷升高，國內糧食種植的比較效益直線下降[10]，這已成為影響我國糧食安全的一大隱患。目前，我國耕地面積雖然通過土地整治、農業結構調整等政策推動有少量增加，但仍然無法填補因建設占用、災毀、生態退耕等原因造成的耕地減少的缺口[11]，因此，提高單位面積農作物產量仍然是保障我國糧食安全的重要手段。本研究結果表明，邢玉10號玉米產量與種植密度呈二次函數關系，這與前人研究結果[12～14]相一致。王鐵固等[15]認為在選育耐密植的高產玉米雜交種時，應重視穗長、千粒重、出籽率和軸粗的選擇。本研究的邢玉10號理論適宜種植密度為7.44萬株/hm2，屬較耐密植的高產品種，影響其產量的主要因素為出籽率和穗長，與前人研究結果相一致，且與當前的育種思路相吻合。王楷等[7]認為在產量構成性狀中，穗粒數和千粒重隨種植密度的增加呈線性減少趨勢。這與本研究“除禿尖長度和出籽率外，其他穗部性狀均隨種植密度的增加呈線性減少”的結論相一致。趙凡等[16]認為出籽率隨種植密度增加呈三次曲線變化，與本研究“出籽率與種植密度呈二次函數關系”的結論不同，可能是由參試玉米栽培方式和品種不同造成的。