密度對不同玉米品種產量及其構成因素的影響

曹改萍，董紅建，侯 波，曹計云，張 正

（1.山西省農業種子總站，山西太原030006；2.山西中農賽博種業股份有限公司，山西太原030006；3.懷仁市農技推廣中心，山西懷仁038300；4.山西農業大學山西有機旱作農業研究院，山西太原030031）

玉米在我國乃至全球都是第一大作物，在保障全球糧食安全中占有重要地位。品種對玉米產量的增加作出了一定的貢獻，不同品種間的產量、農藝性狀、抗逆性、籽粒品質、脫水速率等有很大差異。湯彬等[1]研究了13個玉米品種間的產量差異，結果表明，相同條件下高產品種比低產品種增產57%。董朋飛等[2]以17個玉米品種為研究對象，分析了穗部性狀與機械粒收質量的關系，結果表明，不同玉米品種間機械粒收質量指標差異顯著，高產品種比低產品種增產40%左右。邊麗梅等[3]對20個玉米品種進行耐密性評價，并將20份玉米品種分成耐密性強、耐密性中等和耐密性差3類。許健等[4]對3個玉米品種的萌發期進行PEG模擬干旱脅迫研究，結果表明，3個玉米品種的抗旱性存在差異。趙繼玉等[5]對不同熟期的4個玉米品種進行生長發育特性與產量形成的關系研究，結果表明，不同熟期夏玉米品種生長發育特性具有較大差異，中晚熟品種的產量顯著高于早熟品種。張瑩瑩等[6]對7個玉米品種的籽粒脫水特性進行分析，結果表明，不同玉米品種的籽粒脫水相關性狀均存在顯著差異，依據收獲時籽粒含水量將7個參試品種劃分為低水分、中水分和高水分3種類型，不同品種生理成熟后延遲收獲天數不同。劉化濤等[7]對20個不同基因型的玉米品種進行產量、抗旱性及水分利用效率差異研究，結果表明，不同品種間產量和抗旱性排序不同。

合理的種植密度對玉米生產也很關鍵。適宜的種植密度可以增加產量，提高商品性，降低生產成本，減少病害發生。劉建勛[8]以鄭單958、先玉335、良玉99為研究對象，分析產量與密度間的關系，結果表明，隨著種植密度的增加，鄭單958與良玉99的產量持續增加，而先玉335的產量呈先增加后降低。馬現斌等[9]對襄玉1317在不同密度下產量及農藝性狀進行比較，結果表明，不同種植密度對產量性狀影響顯著；倒伏率、倒折率、空稈率和發病率均隨著密度增加變化明顯，呈現上升趨勢。葉翠玉等[10]研究不同密度對京農科728農藝性狀以及產量的影響，結果表明，隨著密度增加，生育期延長，抗性減弱，籽粒含水率增加，產量呈先增加后降低。前人對密度、產量與品種間的關系有過不少研究，但是對于品種耐密特性、產量和果穗表現間的研究較少。

本試驗以3個不同玉米品種為研究對象，分析不同密度下不同品種產量及其構成因素間的關系，旨在為玉米新品種選育與改良提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為3種不同耐密型的玉米品種，即天農9號（適宜密度4.95萬～5.25萬株/hm2）、太玉339（適宜密度6.00萬～6.75萬株/hm2）、太玉803（適宜密度7.50萬～8.25萬株/hm2）。

1.2 試驗方法

試驗于2020年5月17日在山西農業大學東陽試驗基地進行，田間采用隨機區組設計，設低密（6.0萬株/hm2）、中密（7.5萬株/hm2）和高密9.0萬株/hm2）3種密度，小區面積為20 m2，5行區種植，行距50 cm，重復3次。試驗區四周設保護行，田間管理與當地大田生產相同。

1.3 測定項目及方法

每小區取中間3行測量小區產量，從3行中選取10穗進行考種。測定的性狀有穗長（cm）、禿尖長（cm）、穗行數（行）、行粒數（粒）、穗粗（cm）、出籽率（%）、籽粒含水率（%）及百粒質量（g）。

1.4 數據分析

數據統計分析采用Excel 2010軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對不同品種產量的影響

從圖1可以看出，太玉339的產量最高；在6.0萬株/hm2時，天農9號產量高于太玉803；在7.5萬、9.0萬株/hm2時，太玉803產量高于天農9號。太玉339豐產性最優，產量隨密度增加而增加；太玉803密植性好，產量隨密度增加而增加且增加幅度較穩定，7.5萬株/hm2比6.0萬株/hm2增產10.22%，9.0萬株/hm2比7.5萬株/hm2增產10.59%；天農9號密植性較差，產量隨密度增加而降低。天農9號適宜種植密度為6.0萬株/hm2，太玉339適宜種植密度為7.5萬株/hm2，太玉803適宜種植密度為9.0萬株/hm2。以產量為劃分依據，天農9號可以劃為低密品種，太玉339劃為中密品種，太玉803劃為高密品種。

2.2 不同種植密度對不同品種出籽率的影響

從圖2可以看出，出籽率最高的是太玉339在9.0萬株/hm2時，出籽率最低的是天農9號在9.0萬株/hm2時。太玉339的出籽率隨著密度增加而增加，且變化幅度較大；太玉803的出籽率隨著密度增加呈先降低后增加；天農9號的出籽率隨著密度增加呈先增加后降低。

2.3 不同種植密度對不同品種籽粒含水率的影響

由圖3可知，籽粒含水率最高的是天農9號在6.0萬株/hm2時，含水率最低的是太玉339在9.0萬株/hm2時。天農9號與太玉339籽粒含水率都隨著密度增加而降低，太玉803的籽粒含水率隨著密度增加呈先增加后降低。

2.4 不同種植密度對不同品種單穗粒質量的影響

由圖4可知，單穗粒質量最高的是太玉339在7.5萬株/hm2時，最低的是天農9號在9.0萬株/hm2時。天農9號與太玉803的單穗粒質量都隨著密度的增加而降低，太玉339的單穗粒質量隨著密度的增加呈先增加后降低。相同密度下，太玉339的單穗粒質量高于太玉803，天農9號的最低。

2.5 不同種植密度對不同品種百粒質量的影響

由圖5可知，百粒質量最高的是太玉339在6.0萬株/hm2時，最低的是太玉803在9.0萬株/hm2時。天農9號與太玉339的百粒質量都隨著密度增加而降低，太玉803的百粒質量隨著密度增加呈先增加后降低。相同密度下，太玉339的百粒質量最高。

2.6 不同種植密度對不同品種穗長的影響

從圖6可以看出，穗長最高的是太玉339在7.5萬株/hm2時，最低的是天農9號在9.0萬株/hm2時。太玉803與太玉339的穗長都隨著密度增加呈先升高后降低，天農9號的穗長隨著密度增加而降低。相同密度下，太玉339的穗長最高。太玉803穗長隨密度變化小，對密度敏感性差，適宜高密種植。

2.7 不同種植密度對不同品種穗粗的影響

由圖7可知，3個玉米品種的穗粗在4.62～4.97 cm。太玉339的穗粗隨著密度增加而增加，但差異較小。天農9號與太玉803的穗粗均隨著密度增加而降低。

2.8 不同種植密度對不同品種穗行數的影響

從圖8可以看出，3個品種的穗行數都隨著密度增加呈先降低后增加。太玉339的平均穗行數為15.02行，太玉803的平均穗行數為16.73行，天農9號的平均穗行數為16.93行。天農9號的穗行數大于太玉803，太玉339穗行數最小。

2.9 不同種植密度對不同品種行粒數的影響

由圖9可知，太玉339的行粒數隨著密度增加先增加后降低，太玉803和天農9號的行粒數都隨著密度的增加而降低。太玉803的行粒數隨密度增加變化較小。

2.10 不同種植密度對不同品種禿尖長的影響

從圖10可以看出，太玉339和太玉803的禿尖長均隨密度增加而增加，天農9號的禿尖長隨密度增加呈先降低后增加。相同密度下，太玉339的禿尖長度最大，太玉803次之，天農9號禿尖長度最小。

3 結論與討論

3.1 品種是影響玉米產量的主要因素

本研究結果表明，不同品種間產量差異明顯，3個品種中太玉339產量最高，低密度時太玉803產量低于天農9號，可能與太玉803屬于早熟品種，生育期較短有關。玉米產量由種植密度與單穗粒質量2個主要因素構成，太玉339和太玉803產量隨密度增加而增加，單穗粒質量隨密度增加而降低；天農9號產量和單穗粒質量均隨密度增加而降低；說明中密品種和高密品種種植密度對產量的影響力大于單穗粒質量，低密品種單穗粒質量對產量的影響力大于種植密度；高密品種對環境的適應性更強。品種間的豐產性差異和適應性差異可能與品種聚集優良基因多少有關，這也是品種更新換代的基礎。

3.2 種植密度對玉米產量構成因素有較大影響

玉米產量構成因素有多個，除了種植密度與品種外，單穗粒質量[11]、出籽率[12-13]對產量的影響較大，行粒數[14]、百粒質量[15]、穗長[16]、穗粗[17]等對產量也有影響。玉米生產中，除了產量外玉米果穗的表觀性狀也是生產者關注的方面，如果穗大小、籽粒含水率、籽粒長短、禿尖長短等。天農9號種植密度增加使產量降低，果穗變小，禿尖變長，出籽率降低，脫水變快，產量的變化受構成因素共同影響，其中受穗長與行粒數影響最大。太玉339種植密度增加使產量、禿尖長與出籽率增加，籽粒含水率降低，穗長、行粒數、單穗粒質量與百粒質量呈先增加后降低；產量變化主要受密度影響，單穗粒質量變化主要受穗長穩定與出籽率增加影響，密度增加脫水變快。太玉803密度增加后單穗粒質量、穗粗與行粒數減少，產量與禿尖長增加，出籽率與籽粒含水率總體增加，穗行數變化較小，百粒質量總體降低；產量變化主要受密度影響，單穗粒質量變化主要受穗粗降低影響，可能是籽粒長度降低引起，脫水性快慢差異較小。

3.3 種植密度對不同玉米果穗和籽粒大小的影響不同

種植密度增加，天農9號果穗大小降低，籽粒大小呈先升高后降低；太玉339果穗大小呈先升高后降低，籽粒大小升高；太玉803果穗大小降低，籽粒大小降低；百粒質量整體呈下降趨勢。隨著種植密度增加，低密品種果穗和籽粒均明顯變小；中密品種果穗變小，籽粒變大；高密品種果穗和籽粒均變小但幅度較小。玉米籽粒大小還與籽粒長度有關，通過穗粗、穗長、穗行數和行粒數來判斷不夠全面。結合播種面積與果穗大小，種植密度增加果穗直觀大小變化越小，推廣面積越大。

高密下玉米具有較高的穗位有利于群體獲得高產，但玉米抗倒伏能力會下降[18]。本試驗只研究了密度對產量及其構成因素的影響，不同耐密型玉米植株性狀、籽粒品質、病害、生育期及倒伏倒折與種植密度的關系有待于進一步研究。