種植密度對甜玉米品種‘申科甜1號’產量和農藝性狀的影響

王 慧,孫萍東，戴惠學，呂桂華， 陳艷萍，張美英，林金元，鄭洪建*

(1上海市農業科學院作物育種栽培研究所，CIMMYT-中國特用玉米研究中心，上海201403；2南京市蔬菜科學研究所，南京210042；3浙江省東陽玉米研究所，浙江322100；4江蘇省農業科學糧食作物研究所，南京210014；5崇明區農業技術推廣中心,上海202150；6上海農科種子種苗有限公司，上海201616)

甜玉米(ZeamaysL.var.saccharataSturt)是玉米屬的一個甜質型玉米亞種，具有抑制糖分向淀粉轉化的遺傳特性，淀粉積累少，乳熟期籽粒含糖量較高，具有豐富的營養價值和經濟價值。以往對種植密度與玉米產量的關系進行了大量研究[1-15]，研究表明，不同的種植密度對玉米產量、農藝性狀及果穗性狀有影響，隨著種植密度的增加，空稈率增加、禿頂變長、倒伏率及病蟲害等問題加劇，影響玉米的產量[16-19]。甜玉米是高效經濟作物，對外觀品質和商品性有更高要求，研究種植密度對甜玉米產量和商品性影響對提高其經濟效益具有重要意義。‘申科甜1號’是上海市農業科學院作物所選育的甜玉米新品種[20]，于2013年通過上海市品種審定。本試驗研究不同種植密度條件下‘申科甜1號’植株農藝性狀、產量和商品性狀的變化規律，旨在確定‘申科甜1號’適宜的種植密度，使其種植效益最大化。

1 材料與方法

1.1 試驗品種

試驗材料為‘申科甜1號’，由上海農科種子種苗有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗于2016年春季在上海市農業科學院莊行試驗站內進行。共設置6個水平的種植密度，分別為3.75萬株hm2、4.50萬株hm2、5.25萬株hm2、6.00萬株hm2、6.75萬株hm2、7.50萬株hm2。小區面積24 m2，6行區，實收中間4行計產，小區寬3.0 m，行長8.0 m，等行距60 cm，株距依次為44 cm、37 cm、32 cm、28 cm、25 cm、22 cm。隨機區組設計，3次重復。

1.3 試驗實施

精細整地，起壟，試驗地肥力中等，土質屬粉沙黏壤土，土壤含有機質1.52%，總氮0.107%，速效氮32 mgkg，速效磷3 mgkg，速效鉀150 mgkg，pH 7.83。基施有機無機復合肥900kghm2，追施尿素2次，總計300kghm2，開溝條施。治蟲及時，蟲害較輕。

1.4 調查項目與方法

1.4.1 記載甜玉米的生育期，包括播種期、出苗期、抽雄期、吐絲期、散粉期和采收時間。出苗期：全區有50%穴數幼芽出土高達2cm時的日期；抽雄期：全區50%以上的植株雄穗頂端露出頂葉的日期；吐絲期：全區有50%植株雌穗抽出花絲的日期；散粉期：全區50%以上的雄穗主軸散粉的日期。

1.4.2 植株停止生長后用塔尺測量植株的株高及穗位：連續取小區內生育正常的10株植株，測量由地表到雄穗頂端的高度即株高，計算其平均值，同時測量植株從地表到果穗柄著生節的高度即穗位高，計算其平均值；莖粗為玉米植株基部第3莖節的扁圓窄面直徑，用游標卡尺測定。

1.4.3 倒伏率(根倒)：植株傾斜度大于45°者占全區株數的百分比。倒折率：果穗以下部位折斷的植株占全區株數的百分比。

1.4.4 病害調查(按照《玉米病蟲害田間手冊》[21]要求進行)。

1.4.5 最佳采收期(授粉后22 d)進行采收，調查正品果穗率，即去掉小穗、畸形穗及病蟲為害導致的有型無量穗后，再采收，稱重，測產量。

1.4.6 每小區隨機選取有代表性的10個果穗進行性狀測定，包括穗長、穗粗、禿尖、穗行數、行粒數、單穗重。

1.5 數據分析

差異顯著性分析采用SPSS處理軟件進行。

2 結果與分析

2.1 種植密度對‘申科甜1號’生育期的影響

從表1可見，密度處理對甜玉米‘申科甜1號’生育期影響不明顯，出苗期、抽雄期、吐絲期、采收期等生育進程基本一致。

2.2 種植密度對‘申科甜1號’植株性狀的影響

由表2可見，隨著密度的增加，株高、穗位高逐漸增加，7.50萬株hm2處理植株株高及穗位高顯著高于3.75萬株hm2處理，其余處理間差異不顯著；隨著密度的增加，莖粗逐漸變細，密度為 3.75萬株hm2時，莖粗3.22cm，密度為7.50萬株hm2時，莖粗2.79cm；種植密度≤5.25萬株hm2時，抗倒性好，抗病性為1級。種植密度過高時，植株抗倒性逐漸降低。

表1 種植密度對‘申科甜1號’生育期的影響

表2 不同種植密度下‘申科甜1號’植株性狀

注：同列不同小寫字母表示0.05水平差異顯著性

2.3 種植密度對‘申科甜1號’穗部性狀的影響

由表3可見，不同種植密度處理下，果穗長17.95—19.55cm，穗粗4.63—4.99cm，禿尖長0.11—1.23cm，行粒數39.6—42.1粒，鮮百粒重25.63—29.08g，穗行數基本無變化。果穗粗、行粒數隨著種植密度的增加有降低的趨勢，除3.75萬株hm2處理顯著高于7.50萬株hm2外，其余處理間差異不顯著。果穗長、鮮百粒重隨著種植密度的增加均降低，而禿尖隨著種植密度的增加而變長。

表3 種植密度對‘申科甜1號’穗部性狀的影響

注：同列不同小寫字母表示0.05水平差異顯著性

2.4 種植密度對‘申科甜1號’產量和商品性的影響

隨著種植密度的增加，當種植密度低時，植株間生長空間比較大，有利于個體發育，單株重量較高，但群體果穗的數量較少，總產量不高；隨著密度的增加，單穗重降低，但總果穗量增加，總產量增加。由表4可見，‘申科甜1號’的單穗重、正品果穗率隨種植密度的增加逐漸降低，除3.75萬株hm2處理與4.50萬株hm2差異不顯著外，其余各密度處理間差異均顯著；產量呈先增加后減少的趨勢，其中，種植密度為6.00萬株hm2時產量最高。

表4 種植密度對‘申科甜1號’產量的影響

注：同列不同小寫字母表示0.05水平差異顯著性

3 結論與討論

增加甜玉米產量最有效的途徑是增加種植的密度，但過高的種植密度會引起群體小氣候的變化，使得產量降低。故種植密度合理，才能使群體與個體協調發展，從而最大限度地提高對環境資源的利用率，達到增產增收的目的[22-23]。隨著種植密度增加，植株利用的光照和生長空間等隨之減少，群體的植株高度、穗位高度、莖粗及倒伏率隨之也會發生相應的變化[24-25]。種植密度過大，玉米個體間對養分、水分和光照的競爭激烈，通風透光條件差，使植株的莖稈變細、增加了倒伏的可能性[24-25]。本研究表明，‘申科甜1號’的株高、穗位高隨著種植密度的增加也隨之升高，莖粗變細，種植密度較低時，倒伏倒折率較強、抗病性較強。因此，從株高、穗位高、莖粗、倒伏倒折率、抗病性等植株性狀綜合考慮，‘申科甜1號’的種植密度不宜超過5.25萬株hm2。‘申科甜1號’的單穗重、正品果穗率、穗長、穗粗、行粒數、鮮百粒重隨著種植密度的增加均降低，而禿尖隨著種植密度的增加而變長。產量則呈先增后降趨勢，種植密度在5.25萬—6.00萬株hm2時，產量高于其他種植密度。種植密度過低時，商品外觀較好，商品率較高，但資源利用不全(如水分、光照)，不能充分發揮品種生產潛力；種植密度高時，植株抗倒性、抗病性降低，果穗突尖變長，商品外觀較差，經濟效益較低。從植株性狀、果穗性狀及產量等綜合表現考慮，‘申科甜1號’的適宜種植密度為5.25萬—6.00萬株hm2。