不同行距配置和密度對玉米農藝性狀及產量的影響

李國芳 楊清龍 趙菁菁 苗中芹 王錫久

（1.山東省淄博市數字農業農村發展中心 山東 淄博 255000；2.山東省桓臺縣數字農業農村發展中心 山東 桓臺 256400）

構建合理的群體結構有利于提高作物光合作用，協調植株個體發育與群體平衡發展，是玉米獲得高產的基礎[1]。 適宜的密度和行距配置可以在一定程度上改善植株群體冠層通風透光條件， 提高群體的光合效率，從而使群體光合勢高值持續時間長、穗位葉光合速率高值持續期延長， 有效地調節植株個體與群體間的矛盾， 有利于提高干物質積累量和籽粒產量[2-3]。 由于受各地生態條件、耕作制度、土壤肥力和生產投入的制約， 玉米種植行距配置與種植密度各有差異， 因此需要探求與當地生產實際相適應的種植密度和行距配置。 采用5 個密度梯度和2 個行距梯度， 分析不同密度條件下玉米農藝性狀及產量的變化規律，為獲得高產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

地 點 選 在 桓 臺 縣 索 鎮 鎮 睦 和 村 （36°99′N、118°11′E），播種時間為2021 年6 月18 日，收獲時間為10 月6 日。 該地塊水澆設施條件好，地勢平坦，屬于砂姜黑土，中壤，基礎肥力較高，0～20 cm 土壤有機質15.5 g/kg、堿解氮69 mg/kg、速效磷28 mg/kg、速效鉀152 mg/kg。 前茬作物為小麥，前茬秸稈全部粉碎還田。

1.2 試驗設計

供試品種選用登海605。 本試驗行距為60 cm時，設置3 500 株/畝（T1）、4 000 株/畝（T2）、4 500 株/畝（T3）、5 000 株/畝（T4）、5 500 株/畝（T5） 株/畝5 個密度處理； 行距為75 cm 時， 設置4 000 株/畝（T6）、5 000 株/畝（T7） 株/畝2 個密度處理，共7 個處理。小區面積為60 m2，采用隨機區組設計，重復3 次，四周設保護行，按照高產田進行田間管理，滿足試驗期間的肥水需求。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 產量構成因素及產量的測定 各處理在成熟期收獲測產。每個小區收獲中間10 m 3 行，用于測定產量， 玉米籽粒產量按14%含水量校正。 另外取樣10 穗考種，在室內分別考察出籽率、千粒重、穗長、穗粗、禿尖長、穗行數、行粒數。

禿尖比（%）=禿尖/穗長×100；

收獲指數（HI）=經濟產量/生物產量；

出籽率（%）=籽?？傊?果穗總重的比值×100。

1.3.2 植株干物質積累量 于開花期和成熟期取樣，將植株分為莖稈（包括葉鞘）、葉片（包括苞葉）、雄穗、穗軸和籽粒5 部分，將樣品置于烘箱105℃下殺青30 min 后80℃下烘至恒重，然后測量各部分干物質重。

1.3.3 植株和莖稈節間參數 采用精度為1 mm 的卷尺測量玉米株高，采用YYD-1 莖稈強度測定儀測量莖稈倒數第三節間抗折強度（BR）、穿刺強度（BS）。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2010 和DPS 15.10 軟件進行試驗數據分析，利用Sigma plot 10.0 軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米穗部性狀的影響

由表1 可知，在同一行距下，隨著密度的增加，穗粗先變小后趨于平穩，在密度為T4（5 000 株/畝）時趨于平穩，T1 處理較T4 處理穗粗減少了6.45%；隨著密度的增加， 穗長和禿尖逐漸變小，T1 處理較T5 處理分別減少了10.90%和56.67%；隨著密度的增加，禿尖比先降低后增加，在密度為T4（5 000 株/畝）時達到最小值，T1 處理較T4 處理禿尖比減少了53.26%。 在同一密度下，增加行距導致穗粗變小、穗長變長；在低密度下，增加行距導致禿尖和禿尖比變小，高密度下則相反。

表1 不同密度對玉米穗部性狀的影響

2.2 不同處理對玉米產量及其構成因素的影響

由表2 可知，在低密度（3 500 株/畝）條件下，由于存在雙穗使得畝穗數值高于實際種植密度， 其他處理的畝穗數值基本和密度一致。 在同一行距下，隨著密度的增加，各處理間的產量構成因素差異不大。當密度過高時（5 500 株/畝）穗粒數減少；隨著密度的增加， 千粒重逐漸降低，T1 處理較T5 處理降低了12.92%；隨著密度的增加，籽粒產量先增加后趨于平穩，在密度T4 時趨于平穩，T4 處理較T1 處理產量增加14.87%。各處理間的出籽率差異不大，隨著密度的增加籽粒含水量逐漸增大；高密度較低密度HI（收獲指數）偏低。 在同一密度下，增加行距穗粒數、千粒重、產量，籽粒含水量降低。

表2 不同密度對玉米產量及其構成因素的影響

2.3 不同處理對干物質積累量及其分配的影響

由表3 可知， 植株群體和單株干物質積累量在不同密度和同一密度不同行距間均存在顯著差異，表明密度和行距對植株干物質的積累量均產生較大的影響。 隨著密度的增加，開花期和成熟期的群體干物質積累量先增加后趨于平穩，T4（5 000 株/畝）時群體干物質積累量較高； 同一密度條件下，75 cm 行距下群體干物質積累量高于60 cm 行距處理。 隨著密度的增加，單株干物質積累量逐漸降低，在開花期和成熟期T1 處理較T5 處理分別降低了30.05%和13.75%；同一密度條件下，75 cm 行距處理單株干物質積累量高于60 cm 行距處理。 隨著密度的增加，花前積累量整體呈現下降趨勢， 密度的增加提高了花后干物質轉運量。在低密度（4 000 株/畝）條件下，75 cm行距處理花后干物質積累量高于60 cm 行距處理；在高密度（5 000 株/畝）條件下，60 cm 行距處理花后干物質積累量高于75 cm 行距處理。

表3 夏玉米開花期前后干物質積累及轉運

2.4 不同處理對玉米基部抗折力和穿刺強度的影響

由圖1 可知，在開花期隨著密度的增加，莖稈基部第三節間抗折力呈下降趨勢，T1 較T5 處理降低33.26%； 同一密度條件下，75 cm 行距處理莖稈基部第三節間抗折力高于60 cm 行距處理。 同時，隨著密度的增加，莖稈基部第三節間穿刺強度呈下降趨勢，T1 較T5 處理降低18.03%； 同一密度條件下，75 cm行距處理莖稈基部第三節間穿刺強度高于60 cm 行距處理。

圖1 不同密度處理對玉米基部第三節間抗折力和穿刺強度的影響

3 討論與結論

3.1 討論

種植密度對玉米籽粒產量和農藝性狀的影響要大于品種、肥水、化控等栽培措施[12]。隨著種植密度的增加，禿尖長增大，而穗長、穗粗、穗粒數、粒重等穗部性狀值呈不同程度的下降[4-5]。 前人的研究認為，在單穗粒重穩定或稍有減小的前提下，逐步增加種植密度是今后超高產栽培的發展趨勢[6]。 合理的行距配置配套適宜的種植密度， 能夠充分發揮植株個體的發育潛力，使玉米群體與個體得到協調發展，保證植株獲得較好的生育環境。 本試驗結果表明，隨著密度的增加，產量先增加后趨于平穩，在密度為5 000 株/畝時產量效益最高。 同等密度下，75 cm 行距下產量高于60 cm 行距， 主要原因是隨著密度的增加畝穗數增加。 在密度低于5 000 株/畝時， 畝穗數對產量的影響占主導作用， 隨著密度增加穗粒數和千粒重逐漸降低， 尤其是千粒重下降比較明顯。 當密度高于5 000 株/畝時，穗粒數和千粒重對產量的影響占主導作用，這表明玉米在高密度條件下產量的提高，主要是通過提高玉米穗粒數和千粒重來實現的。 同時當密度為5 000 株/畝時， 在75 cm 行距下禿尖比低于60 cm 行距處理，干物質積累量較高，增強了莖稈抗倒性，為獲得高產提供了基礎。

3.2 結論

種植密度與玉米產量之間存在著緊密的聯系，在一定范圍內隨種植密度增加，玉米的產量更高。 在魯中地區，登海605 在種植密度為5 000 株/畝、等行距75 cm 的條件下玉米植株抗倒性最佳， 干物質積累量較高，為獲得高產提供了基礎。