種植密度對陜北風沙灘區春玉米產量影響研究

張 潔，李 霞，鄔小春，張繼軒，黑文聰

(榆林市農業科學研究院，陜西 榆林 719000)

玉米是我國的主要糧食作物，西北地區較高的光溫輻射為春玉米高產提供了有利條件，但干旱少雨是限制玉米產量的主要因素[1]。通過選擇耐密品種，增密可有效提高玉米的產量[2,3]。研究發現，增加種植密度，玉米產量呈現增加的趨勢[4]，但玉米的產量并不是隨密度的增加持續增加，如果超過品種最適宜種植密度,也會影響玉米產量和群體經濟效益的[5]。植株過密，個體間競爭激烈,影響穗粒數、禿尖變長和千粒重，也會導致減產；如果密度過小，單位面積上有效穗數減少，產量也不高[6]。因此，通過篩選品種的最適宜種植密度，可有效提高玉米產量。筆者研究通過探索密度對春玉米產量等指標的影響，為陜北風沙灘區春玉米合理種植提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年在榆林市農業科學研究院農業科技示范園(東經109°45′9"，北緯38°22′38")種植，榆林市屬于北部風沙草灘區，是溫帶干旱半干旱大陸性季風氣候，降雨量年平均大概400 mm，蒸發量約1 211 mm、年平均氣溫8.3℃、≥10℃有效積溫為3 217.5℃。試驗地土壤為風沙土，地勢較平坦,中等肥力水平,土壤的有機質含量、堿解氮含量分別為5.58 g·kg-1和6.70 mg·kg-1。有效磷含量和速效鉀含量分別為14.9 mg·kg-1、85 mg·kg-1，pH值8.3，前茬作物種植玉米。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，共6個種植密度，分別為667 m24 000株(D1)、5 000株(D2)、6 000株(D3)、7 000株(D4)、8 000株(D5)和9 000株(D6)。參試品種為九圣禾2468，大區種植，不設重復，每小區20行，行長20 m，寬10 m，膜下滴灌。P2O510 kg·667 m-2(全部為基肥)，施氮量為N 15 kg·667 m-2。

1.3 測定指標

(1)調查記載5個生育期，包括：拔節期、大口期、吐絲期、灌漿期和成熟期。

(2)調查植株性狀：抽穗期時，選取10株具有代表性的植株，測量株高和穗位，計算出各性狀的平均值。

(3)室內考種：成熟期，每個處理收獲中間兩行，晾曬后，挑選有代表性的10穗進行考種，主要包括果穗的穗粗、穗長、禿尖長、穗行數和行粒數，計算出平均值。

(4)產量：收獲小區中間4行植株的果穗，稱量平均穗重，再選取10個果穗，晾干后脫粒，稱重并折算出14%含水量。

1.4 數據處理

試驗數據、圖表采用Excel 2013 進行整理與作圖。

2 試驗結果與分析

2.1 不同的種植密度對玉米株高的影響

由圖1可以看出，在相同的田間管理條件下，玉米不同密度對株高有一定影響。主要表現為，隨著密度的增加，玉米株高呈先上升后降低趨勢。密度為667m24 000株，株高最低，密度為8 000株，株高最高，較其他處理(D1、D2、D3、D4、D6)株高分別高8.7%、6.4%、3.4%、0.7%，3.4%。

圖1 密度對玉米株高的影響

2.2 不同種植密度對玉米穗位高的影響

由圖2知，隨著密度的增加，玉米穗位高呈先增加后降低趨勢，密度為8 000株·667 m-2，穗位高最高。與其他處理(D1、D2、D3、D4、D6)相比，穗位高分別高22%、17.9%、15.6%、4.8%和8.1%。

圖2 密度對玉米穗位的影響

2.3 不同種植密度對玉米穗部性狀的影響

由表1可以看出，不同的種植密度對玉米植株穗部性狀及產量構成因素影響呈規律性變化，禿尖長隨著種植密度的增大，呈逐漸增加趨勢；穗長、行粒數隨著種植密度的增大，呈逐漸降低趨勢。種植密度從4 000株·667 m-2增加到5 000株·667 m-2，穗長降低4.2%，從5 000株·667 m-2增加到6 000株·667 m-2，穗長降低4.3%，從6 000株·667 m-2增加到7 000株·667 m-2，穗長降低幅度較小，為0.5%，從7 000株·667 m-2增加到8 000株·667 m-2，穗長降低3.6%，從 8 000株·667 m-2增加到9 000株·667 m-2，穗長降低幅度明顯，降低了11%。隨著種植密度的增加，D2較D1禿尖長增加了37.5%，D3較D2增加了54.6%，D4較D3、D5較D4、D6較D5分別增加了64.7%、17.9%和42.4%。種植密度對穗行數影響較小，不同密度間無差異。隨著密度的增加，行粒數呈下降趨勢，與D1密度相比，各處理行粒數分別降低了0.5%、4.8%、5.2%、6.2%、和12.9%，D6處理下降幅度較大。在D1～D6范圍內，百粒重隨著密度的增加而降低，在D1密度下，百粒重最大，較D2、D3、D4、D5、D6分別降低了4.5%，6.3%，7.7%，10.6%和18.3%。

表1 不同的種植密度對玉米穗部性狀的影響

2.4 種植密度對玉米產量的影響

圖3 密度、灌水量對玉米產量的影響

由圖3可以看出，種植密度對玉米產量影響顯著，隨著密度的逐漸增加，產量表現出先增加后降低的趨勢，具體表現為D5(8 000株·667 m-2)>D4(7 000株·667 m-2)>D6(9 000株·667 m-2)>D3(6 000株·667 m-2)>D2(5 000株·667 m-2)>D1(4 000株·667 m-2)。667 m2種植密度在8 000株,產量達最高，為1 158 kg，就不同密度群體來看，D5(8 000株·667 m-2)的產量比D1、D2、D3、D4和D6分別增加了31.3%、16.6%、8.4%、4.8%和5.7%。密度繼續增大，產量逐步下降。

3 結論與討論

近些年來大多數研究[7,8]都認為隨著密度的增加，株高、穗位高、禿尖長度有所升高。筆者研究與前人發現一致。張潤生等[8]試驗表明，6.5萬～7.0萬株·hm-2密度條件下玉米能獲得高產。趙剛等[9]發現西北旱塬區播種密度為9 000株·hm-2，有利于增加玉米產量。研究發現[10]，穗粒數和千粒重隨著密度的增加顯著降低，穗長隨種植密度增加而逐漸減小。馮尚宗[11]發現，玉米籽粒產量隨著種植密度的增加，顯著提高，超過某一密度，產量逐漸降低，適宜種植密度為8.25×104株·hm-2左右。陳華璋等[12]關于密度與玉米產量構成因素及產量的關系的研究表明，穗粒數、千粒重隨密度的增加而降低。隨密度的增加，穂行數、行粒數、穗長、百粒重逐漸減小；禿尖長逐漸增加；產量先增加后減小[13]。研究發現，玉米產量隨種植密度的增加，呈先上升后降低的趨勢；密度在8 000株·667 m-2，試驗品種可獲得高產，隨密度的增加，穗長、行粒數、百粒重均逐步降低。