不同種植密度對夏玉米產量及干物質積累與轉運的影響

玉米是中國重要糧食作物，是云南省主要作物，味道鮮美、用途多樣。近年來，玉米需求量愈漸增長，但中國耕地面積有限，要想滿足玉米食用需求，需提高玉米單位面積產量，基于現有品種基礎條件，發揮增產潛力，增加種植密度是玉米種植產業的發展趨勢。在適宜的種植密度下，玉米個體和群體間能夠獲得良好的協調性，增加穗粒重、千粒重；若密度進一步增加，在玉米群體條件下，中下層葉片密閉，冠層結構不合理，會直接降低個體和群體的生產能力。為了探索夏玉米適宜的種植密度，以“云瑞408”品種為供試材料，設置3個種植密度：7萬株/hm（處理一）、8萬株/hm（處理二）、9萬株/hm（處理三），研究不同種植密度對夏玉米產量和干物質積累與轉運的影響。研究結果表明：不同種植密度對于夏玉米干物質積累與轉運有顯著影響：吐絲期干物質積累量、成熟期干物質積累量、花后干物質積累量、花后干物質轉運量及花后干物質轉運對籽粒貢獻率均表現為先增高、后降低的趨勢，可見，干物質積累量與轉運量對于籽粒貢獻率均有影響；同時，隨著種植密度的增加，夏玉米產量呈先升高、后下降趨勢，在處理二中達到最高，分別較處理一、處理三增高1.10%、1.11%。因此，在種植密度8萬株/hm下，可以通過提高玉米干物質積累和轉運增高籽粒產量。本研究為夏玉米種植區域優化、高產提供一定理論基礎。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗地概況

云南省屬低緯度內陸地區，地勢西北高、東南低，從北到南呈階梯狀逐漸下降，為山地高原地形，亞熱帶與熱帶季風氣候。七月最熱，月均溫度為19～22℃，一月最冷，月均溫度為6～8℃，年溫差僅10～12℃，早晚涼爽、中午較熱。全省無霜期長，南部邊境全年無霜，偏南部無霜期300～330 d，中部無霜期250 d，滇西北、滇東北地區無霜期210～220 d。干濕季節分明，雨季在5～10月、旱季在11月～次年4月，年降水量平均超過1 000 mm。試驗田為紅土，耕層土壤理化性質見表1。根迅速膨大，可不再追肥。

表1 試驗地耕層（0～20cm）土壤理化性狀

1.2 試驗設計

試驗品種為“云瑞408”，采取隨機區組設計，設置3個種植密度：7萬株/hm（處理一）、8萬株/hm（處理二）、9萬株/hm（處理三），共6個處理，各處理重復3次。小區面積40 m，行距為66.7 cm，各處理12行。于6月播種、10月收獲。各處理種植管理措施均相同。施用氮肥300 kg/hm、磷肥 120 kg/hm、鉀肥 300 kg/hm，其中氮肥（尿素）于播種前及大喇叭口期按照4：6比例施入，磷肥（過磷酸鈣）與鉀肥（硫酸鉀）均以基肥施入。其它種植管理措施按常規要求進行。

1.3 試驗方法

1.3.1 玉米植株干物質積累與轉運

分別在玉米植株吐絲期、成熟期進行取樣，各處理中取5株，包括葉片、莖稈、雄穗、苞葉和籽粒，分別在105℃條件下殺青30 min，再于80℃條件下烘干達到恒重。花后干物質積累量（t/hm）計算方法為：成熟期地上部干物質積累量－吐絲期地上部干物質積累量；干物質轉移量（t/hm）的計算方法為：吐絲期地上部干物質積累量－成熟期地上部營養器官干物質積累量。根據以上計算吐絲之后干物質積累量與吐絲之后生物量對玉米籽粒的貢獻率。計算方法為：干物質轉移對籽粒的貢獻率（%）=（干物質轉移量/籽粒干重）×100%。

1.3.2 產量

在乳線消失、出現黑層時收獲，在各處理小區分別收獲中間3行用以測定產量，并隨機取30個果穗，用于測量產量有關指標，包括穗長、禿頂長、穗行數、行粒數及千粒重，以14%籽粒含水量計算產量。

1.4 數據分析方法

使用SPSS25.0進行數據分析和處理，采用均數±標準差的形式代表計量資料，以t方法檢驗，＜0.05表示數據結果存在統計學意義。

2 結果

2.1 不同種植密度對夏玉米干物質積累和轉運的影響

不同種植密度對于夏玉米干物質積累與轉運有顯著影響。吐絲期干物質積累量、成熟期干物質積累量、花后干物質積累量、花后干物質轉運量及花后干物質轉運對籽粒的貢獻率均表現為先增高、后降低的趨勢；3個處理組花后干物質轉運量從高到低依次是處理二、處理一、處理三，同時花后干物質轉運對籽粒的貢獻率從高到低依次是處理二、處理一、處理三；可見，干物質積累量與轉運量對于籽粒貢獻率均有影響，具體數據見表2。

表2 不同種植密度對夏玉米干物質積累和轉運的影響

2.2 不同種植密度對夏玉米產量及構成因素的影響

隨著種植密度的增加，夏玉米產量呈先升高、后下降的趨勢，在處理二中達到最高，分別較處理一、處理三增高1.10%、1.11%。處理二中夏玉米穗長、行粒數、穗粒數、千粒重均顯著高于其它2個處理。主要是行粒數、穗粒數增加引起了產量增高，具體見表3。

表3 不同種植密度對夏玉米產量及構成因素的影響

3 討論與結論

隨著人口的增加、經濟的快速發展，玉米在飼料、食用等領域中的重要地位逐漸突出，玉米需求量也在逐年增加。中國耕地面積有限，不能通過提高玉米種植面積來提高產量。通過玉米生產實踐可知，需通過提高玉米栽培技術水平，提高玉米產量，其中設置適宜的種植密度是玉米栽培技術研究中的重點。長期以來，大田玉米種植密度急劇降低，雖然培育出產量潛力很高的玉米雜交種，但土壤投入量增多、土壤肥力增高，玉米產量增長不明顯。

3.1 不同種植密度對夏玉米干物質積累和轉運的影響

植物干物質積累與轉運是決定粒重的重要因素，更是影響產量的關鍵因素。本文研究結果表明，不同種植密度對于夏玉米干物質積累與轉運有顯著影響，吐絲期干物質積累量、成熟期干物質積累量、花后干物質積累量、花后干物質轉運量以及花后干物質轉運對籽粒的貢獻率均表現為先增高、后降低的趨勢；3個處理組花后干物質轉運量從高到低依次是處理二、處理一、處理三，同時花后干物質轉運對籽粒的貢獻率從高到低依次是處理二、處理一、處理三；可見，干物質積累量與轉運量對于籽粒貢獻率均有影響，隨著干物質積累量和轉運量的提高，對籽粒貢獻率也就更高。

3.2 不同種植密度對夏玉米產量的影響

增加種植密度是實現玉米高產的重要途徑，關于玉米種植密度方面的試驗研究，王佳等設計了3個種植密度：6.75萬株/hm、8.25萬株/hm、9.75萬株/hm；試驗結果表明，當種植密度為8.25萬株/hm時，可以提高玉米產量；該研究認為，種植密度通過影響玉米穗粒數、千粒重而影響群體產量。隨著種植密度的加大，玉米穗粒、千粒重先呈增高、再呈下降的趨勢，導致玉米單株籽粒產量明顯降低，體現出對群體產量的負效應。若超出適宜的種植密度，在高密條件下，會影響玉米葉片光合速率，隨著葉片光合速率的降低、光合產物降低，促進葉片快速衰老，對光合速率、凈同化率產生影響，會因為單株資源利用率降低導致產量降低。因此，處理二中玉米產量雖較處理一增多，但是隨著處理三種植密度的增高，產量不增反降，應考慮到對葉片光合作用的影響因素。