種植密度對玉米生長發育及產量的影響研究進展

姜宇鵬　錢春榮　姜宇博　于洋　李梁　呂國依

摘要? ? 通過對國內外相關研究成果進行分析和整理，對種植密度與玉米生長發育、籽粒產量的關系進行歸納和總結。從玉米株型、株高、穗位、莖粗等方面歸納了種植密度對玉米性狀選擇和植株生長發育的影響;從產量構成因子及籽粒品質等方面總結了種植密度與玉米產量的關系。最后對未來我國玉米密植研究發展進行了展望，指出我國不同玉米產區應結合生產實際，采用適宜當地玉米生產的種植密度。

關鍵詞? ? 玉米;種植密度;生長發育;產量

中圖分類號? ? S513? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）03-0025-01

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Research? Progress? on? Effect? of? Planting? Density? on? Growth，Development? and? Yield? of? Maize

JIANG Yu-peng 1，2? ? QIAN Chun-rong 2 *? ? JIANG Yu-bo 2? ? YU Yang 2? ? LI Liang 2? ? LV Guo-yi 2

（1 Heilongjiang Agricultural Engineering Vocational College，Harbin Heilongjiang 150088; 2 Institute of Crop Cultivation and Tillage，

Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences）

Abstract? ? Through the analysis and collation of the relevant research results at home and abroad，the relationship between planting density and maize growth，development and yield was summarized.The effect of planting density on character selection，growth and development of maize was summarized from the aspects of plant type，plant height，ear height and stem diameter，and the relationship between planting density and maize yield was summarized from the aspects of yield components and grain quality.Finally，this paper prospected the research on close planting of maize in China in the future，and pointed out that the suitable planting density for local maize production should adopted according to the production practice in different maize planting density in China.

Key words? ? maize;planting density;growth and development;yield

玉米是我國年產量最高的糧食作物，在農業生產中具有重要的地位，是保障國家糧食安全的重要戰略資源。我國是全球范圍內玉米生產面積最大的國家，但單位面積的產量卻低于美國等國家。為了提高玉米單位面積產量、進一步縮小與美國等國家的單產差距，適度提升種植密度已經成為實現玉米增產和農民增收的重要途徑。目前，國內外多位學者已經在玉米種植密度與生長發育及產量的關系等方面進行了系統深入的研究，通過對相關研究進行梳理，可為未來我國玉米耐密研究的發展提供一定的參考。

1? ? 種植密度對玉米生理特征的影響

玉米株型是指雄穗體積、葉片在植株上的垂直排列、植株高度、葉片大小及葉片著生角度等。株型影響玉米群體內光的分布，尤其是地上部群體結構的生長動態。因此，株型是影響玉米群體生長發育的重要因素。自Donald正式提出理想株型（ideal-type）的概念以來，各國學者將玉米植株劃分成3種不同的株型，分別是平展型、中間型和緊湊型[1]。緊湊型品種根系發達、莖稈硬度高，有良好的倒伏和倒折抗性[2]。不同株型的玉米品種對應不同的適宜種植密度。一般情況下，平展型玉米品種隨著種植密度的增加，在玉米生育后期單株的光照條件逐漸惡化，從而對產量造成影響;相比較而言，緊湊型的玉米品種植株干物質積累和整體的光合速率隨著密度的提高而提高，對光能的利用效率相對更高[3]。因此，部分研究人員認為，緊湊型玉米適宜高密度種植，高種植密度有利于提升光合作用效率，進而提高玉米產量。王? 珍等[4]指出，種植密度增加，葉夾角角度降低、透光率升高、玉米可以接收到更多的陽光照射。劉建棟等[5]研究指出，作物株型會對群體內光能分布產生影響，進而影響作物光合作用速率。隨著我國玉米種植密度的增加，生產中緊湊型品種的應用比例也呈現上升趨勢[6-9]。有學者研究表明，玉米的株高與產量顯著相關[10-11]，隨著植株高度增加，玉米產量也隨之提高。然而，陳玉水等[12]研究指出，株高增長易導致植株重心提升，增加玉米的倒伏率。張澤民等[13]研究指出，玉米植株穗位/株高越低，重心越低，光能利用率隨之提升;同時，玉米倒伏率也會隨之降低。此外，種植密度對玉米的禿尖率、空稈率、倒伏率和倒折率也產生一定影響。隨著種植密度的增加，玉米植株禿尖率和空稈率呈現出上升趨勢[14-15]。玉米倒伏是因外界原因引起莖稈倒伏、倒折狀態的現象，研究表明，倒伏使玉米減產15%～25%。部分學者對玉米倒伏的種類進行劃分，指出玉米倒伏的3種類型，即莖折、根倒及根莖復合倒[16]。種植密度在一定程度上影響玉米抗倒伏性和產量，王寧堂[17]認為，玉米種植密度過大，株高增加，穗位升高，抗倒性下降，易出現倒折或倒伏現象。玉米的抗倒伏能力與其種植密度成負相關，楊錦越等[18]通過對20個玉米品種在種植密度5.25萬株/hm2和6.75萬株/hm2下進行試驗得出，隨著種植密度的不斷增加，各試驗品種的倒伏率和倒折率都呈現出不同程度的上升。因此，在玉米生產過程中，應根據不同的種植條件，選擇適宜的玉米品種，綜合考慮種植密度與株型、株高、穗位、抗逆性等因素，合理提升玉米的種植密度，對光、熱、水等自然資源充分利用可以進一步提升玉米的產量[19]。

2? ? 種植密度對玉米產量的影響

種植密度通過影響玉米群體內的光照、溫度、CO2濃度、風速等因素以及土壤微生物活動，最終對玉米產量造成影響。合理密植是玉米優質高效生產的重要措施，部分學者對玉米籽粒產量與玉米種植密度之間的關系進行了研究，慕瑞瑞等[20]選取大豐30和先玉698等玉米品種分別在5個不同種植密度下進行試驗，得出種植密度對試驗品種的產量及其構成因子有顯著影響，產量、百粒重等隨種植密度的增加呈現先增后減的變化趨勢。郭書磊等[21]選擇ZD133等玉米品種在2個種植密度下研究玉米穗位變化與倒伏率的關系認為，應根據品種的耐密特性合理密植，過高的種植密度會導致穗位高度增加、提升玉米的倒伏率，從而降低產量。這與趙化春等[22]的試驗結果相符，玉米群體的產量隨密度的增加呈現出先增后減的變化趨勢。

穗粒數與玉米種植密度成負相關，在密度、施肥品種等因素中，密度對玉米產量影響最顯著[23]。在適度密植的條件下，玉米群體的生長更加協調合理，植株個體的生產潛力高、更有利于產量提升[24-25]。李? 洪等[26]利用11個玉米品種在60 000株/hm2密度下種植，通過試驗數據分析表明，千粒重、出籽率、行粒數和產量之間呈現出顯著的正相關性;千粒重和出籽率成顯著負相關。王鵬文[27]對緊湊型玉米的淀粉含量研究表明，在種植密度5萬、6萬、7萬、8萬株/hm2的條件下，玉米籽粒的淀粉含量表現為先減后增的趨勢。關義新等[28]研究結果顯示，玉米單株產量、千粒重與種植密度成負相關，籽粒淀粉含量與種植密度成正相關。許崇香等[29]選用四早11等4個玉米品種分別在4個種植密度下種植，分別測定百粒重等數據，結果表明，種植密度增加對百粒重、籽粒大小等產生負效應，認為種植密度應選取所種植的玉米品種適宜種植密度的下限進行種植。宋云峰等[30]對高淀粉玉米品種的種植密度研究結果表明，隨著密度的增加，籽粒的外部特征變化并不明顯，通過對比不同密度條件下玉米籽粒的大小、顏色以及飽滿度，得出較低的種植密度更有利于籽粒品質的提升。

3? ? 展望

國內外學者已經對種植密度與玉米株型等生長發育指標和產量構成因子等產量指標的關系進行了深入系統的研究。整體而言，合理密植有利于玉米產量的提升，但會對群體中植株個體產量和個體品質造成一定的影響。

因此，在未來的研究工作中，應根據不同地區生產實際，因地制宜地研究適宜當地玉米生產種植密度，對進一步提升玉米的產量和種植效率以及保障國家的糧食安全做出相應的貢獻。

4? ? 參考文獻

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