種植密度對夏玉米商單1967產(chǎn)量、倒伏和機收質(zhì)量的影響

摘要 為明確玉米品種商單1967在豫東地區(qū)適宜的種植密度，以及種植密度對其倒伏和機收質(zhì)量的影響，試驗設(shè)置6.0萬株/hm2（D1）、7.5萬株/hm2（D2）和9.0萬株/hm2（D3）3個種植密度，分析種植密度對商單1967產(chǎn)量、倒伏和機收質(zhì)量指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，隨著種植密度的增加，商單1967的產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢，從6.0萬株/hm2密度增加到7.5、9.0萬株/hm2時，其產(chǎn)量增幅分別為12.4%和9.7%；莖折率和總倒伏率隨密度增加而增加；機收質(zhì)量指標(biāo)破碎率、雜質(zhì)率和總損失率隨種植密度增加均呈增加趨勢。通過倒伏率與機收質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析得出，總倒伏率與破碎率呈正相關(guān)（Plt;0.01），與總損失率呈正相關(guān)（Plt;0.05），與雜質(zhì)率間相關(guān)性無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。綜合考慮產(chǎn)量、倒伏和機收質(zhì)量方面因素，商單1967在豫東地區(qū)適宜的種植密度為7.5萬株/hm2。

關(guān)鍵詞 夏玉米；種植密度；倒伏率；機械粒收；機收質(zhì)量指標(biāo)

中圖分類號 S513" " 文獻標(biāo)識碼 A" " 文章編號 1007-7731（2024）15-0005-04

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.002

Influence of planting density on the yield，lodging rate and mechanical"harvesting quality of summer corn Shangdan 1967

SHANG Shang1" " CHEN Lianxin2" " GUO Shuya1" " ZHANG Yan1" " TANG Qining1" " LU Guangyuan1" " XIE Xinghua3

（1Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shangqiu 476000， China;"2Shangqiu Meteorological Office， Shangqiu 476000， China;"3Shangqiu Rural Industrial Development Center， Shangqiu 476000， China）

Abstract In order to clarify the suitable planting density of corn variety Shangdan 1967 in the eastern Henan Province， as well as the impact of planting density on lodging and mechanical harvesting quality， 3 planting densities of 60 000 plants/hm2（D1）， 75 000 plants/hm2（D2）， and 90 000 plants/hm2（D3）were set up in the experiment， the effects of planting density on the yield， lodging， and mechanical harvesting quality indicators of Shangdan 1967 were analyzed. The results showed that with the increase of planting density， the yield of Shangdan 1967 showed a trend of first increasing and then decreasing. When the density increased from 60 000 plants/hm2 to 75 000 and 90 000 plants/hm2， the yield growth rates were 12.4% and 9.7%， respectively. The stem bending rate and total lodging rate increase with the increased of density. The crushing rate， impurity rate， and total loss rate of mechanical harvesting quality indicators all showed an increasing trend with the increase of planting density. Through the correlation analysis between lodging rate and mechanical harvesting quality indicators， it was found that there was a positive correlation between total lodging rate and crushing rate（Plt;0.01）， a positive correlation with total loss rate（Plt;0.05）， and no statistically significant correlation between total lodging rate and impurity rate（Pgt;0.05）. Taking into account factors such as yield， lodging， and mechanical harvesting quality， the suitable planting density for Shangdan 1967 in the eastern Henan region was 75 000 plants per hectare.

Keywords summer corn; planting density; lodging rate; mechanical granule collection; mechanical harvesting qualty indicators

增密種植是提高玉米單產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一[1]，在實際生產(chǎn)過程中，種植密度過低時產(chǎn)量不理想，種植密度過大時空稈率、倒伏率會增加[2]，因此適宜的種植密度對玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)至關(guān)重要。玉米收獲常采用機械收穗，收穗后再進行脫粒晾曬，收獲方式較為冗雜[3]。玉米機械粒收是指在田間直接收取籽粒，該方法大大降低了勞動成本，提高了經(jīng)濟效益，是當(dāng)前玉米生產(chǎn)發(fā)展的主要方向[4-5]。柳楓賀等[6]研究指出，機械粒收質(zhì)量指標(biāo)主要包括籽粒的破碎率、雜質(zhì)率和田間損失率，其中損失率又包括落穗損失率和落粒損失率，機收質(zhì)量指標(biāo)可反映籽粒機械收獲的質(zhì)量高低。趙波等[7]研究表明，玉米籽粒收獲時，籽粒含水率偏高是玉米進行機械粒收的主要瓶頸問題之一；劉志輝等[8]研究表明，延遲收獲時間可以在一定程度上降低籽粒含水率，從而降低籽粒破碎率，提高玉米機械粒收的質(zhì)量；夏來坤等[9]研究表明，提高玉米群體種植密度可能導(dǎo)致玉米早衰，從而起到降低籽粒含水率的目的。增加種植密度可以在一定程度上提高玉米產(chǎn)量，但同時也增加了玉米的倒伏風(fēng)險，倒伏不利于玉米的機械化收獲[10]。如何兼顧增密高產(chǎn)和抗倒成為玉米機械粒收技術(shù)推廣面臨的重要問題。本研究以商單1967為試驗材料，探討該品種在不同種植密度下的產(chǎn)量、倒伏以及機械粒收質(zhì)量情況，為該品種在豫東地區(qū)種植推廣和機械粒收提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為玉米品種商單1967，對照材料為鄭單958。

1.2 試驗地基本情況

試驗在河南省商丘市農(nóng)林科學(xué)院試驗示范基地（34°50′ N，115°64′ E）進行，試驗地平整，土壤肥力均勻。

1.3 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)置6.0萬株/hm2（D1）、7.5萬株/hm2（D2）和9.0萬株/hm2（D3）3個種植密度，每個處理設(shè)置3次重復(fù)。種植小區(qū)行長5 m，等行距0.6 m播種5行。播施底肥，在大喇叭口期進行追肥，試驗地田間管理按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)管理。6月10日播種，9月30日機械收獲。

1.4 測量項目及方法

1.4.1 產(chǎn)量" 各小區(qū)單收單曬，測定小區(qū)產(chǎn)量，并計算單位面積產(chǎn)量。

1.4.2 田間倒伏情況" 在收獲期調(diào)查倒伏情況，玉米植株節(jié)間發(fā)生彎曲或折斷記作莖折，玉米基部節(jié)間與地面垂直方向偏離大于45°記為根倒，分別調(diào)查莖折和根倒的株數(shù)。莖折率、根倒率和總倒伏率計算如式（1）～式（3）。

莖折率（%）=莖折株數(shù)/小區(qū)總株數(shù)×100 （1）

根倒率（%）=根倒株數(shù)/小區(qū)總株數(shù)×100 （2）

總倒伏率（%）=（莖折株數(shù)+根倒株數(shù)）/小區(qū)總株數(shù)×100 （3）

1.4.3 機收質(zhì)量指標(biāo)" 取收割區(qū)間收割機倉內(nèi)玉米籽粒1 kg左右，人工分揀出破碎籽粒和雜質(zhì)，分別計重。隨機在收割段選取4行2 m的區(qū)間，收集區(qū)間內(nèi)落穗和落下籽粒并計重。各重復(fù)3次，取其平均值。破碎率、雜質(zhì)率和總損失率計算如式（4）～式（6）。

破碎率（%）=破碎籽粒重量/籽粒總重量×100 （4）

雜質(zhì)率（%）=雜質(zhì)重量/樣品籽粒總重量×100 （5）

總損失率（%）=（落穗重量+落粒重量）/單位面積產(chǎn)量×100 （6）

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010、DPS 7.5和SPSS 23.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、處理和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對夏玉米產(chǎn)量的影響

不同種植密度對夏玉米產(chǎn)量的影響如圖1所示。隨著種植密度的增加，鄭單958的產(chǎn)量逐漸增加，D1處理的產(chǎn)量與D2、D3處理的產(chǎn)量差異存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），D2、D3處理的產(chǎn)量較D1處理分別增加了28.3%、37.4%。商單1967的產(chǎn)量隨著密度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，D2、D3處理的產(chǎn)量分別較D1處理增加12.4%、9.7%，商單1967在D2處理時產(chǎn)量達到最高（10 024.5 kg/hm2）。

2.2 對夏玉米倒伏的影響

不同種植密度對夏玉米倒伏的影響如表1所示，鄭單958和商單1967在不同種植密度下均表現(xiàn)不同程度的倒伏。D1處理的鄭單958和商單1967的莖折率分別比D3處理低3.08和6.75個百分點。在D1和D3處理時，鄭單958的莖折率低于商單1967，在D2處理時，商單1967的莖折率低于鄭單958。商單1967在D1、D2處理時沒有出現(xiàn)根倒，鄭單958在3個種植密度下均沒有出現(xiàn)根倒。總倒伏率隨著密度增加呈現(xiàn)增大趨勢，3個密度處理下，鄭單958和商單1967都表現(xiàn)出莖折率gt;根倒率，D1處理的鄭單958總倒伏率低于D2、D3處理，且差異存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）；D3處理的商單1967總倒伏率高于D1、D2處理，差異存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。說明隨著種植密度的增加，商單1967更易出現(xiàn)倒伏。

2.3 對夏玉米機收質(zhì)量的影響

如表2所示，鄭單958和商單1967的破碎率、雜質(zhì)率和總損失率均隨種植密度的增加呈上升趨勢。在破碎率方面，鄭單958在D2處理下的破碎率低于D1和D3處理，且差異存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）；商單1967在D1、D2處理下的破碎率低于D3處理，且差異存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。在雜質(zhì)率方面，商單1967在3個密度處理下的雜質(zhì)率均低于鄭單958。在總損失率方面，鄭單958在3個密度處理下的總損失率均高于商單1967。

2.4 倒伏率與機收質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析

倒伏率與機收質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性如表3所示。莖折率與根倒率、總倒伏率和破碎率呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.01），與雜質(zhì)率間相關(guān)性無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05），與總損失率呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）；其中莖折率與總倒伏率間相關(guān)系數(shù)最大（r=0.991）。根倒率與總倒伏率呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.01），與破碎率間呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。總倒伏率與破碎率間呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.01），與總損失率間呈正相關(guān)，相關(guān)性存在統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。

3 結(jié)論與討論

增加種植密度是提高玉米產(chǎn)量的重要途徑之一[11]，鄭迎霞等[12]研究表明，提高種植密度可以增加玉米有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，從而提高玉米產(chǎn)量；楊仁能等[13]研究表明，通過增密方式，春播和夏播玉米產(chǎn)量分別提高了10.5%和14.4%。本研究表明，種植密度由6.0萬株/hm2增加到9.0萬株/hm2，鄭單958的產(chǎn)量呈增加趨勢，產(chǎn)量增幅為12.4%；而商單1967的產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后降趨勢，在種植密度7.5萬株/hm2時產(chǎn)量最高。產(chǎn)量的下降可能與總倒伏率較高有關(guān)，出現(xiàn)倒伏后玉米后期灌漿受到影響，進而影響了玉米產(chǎn)量。

玉米倒伏是指由外力引起的莖折或者根倒的現(xiàn)象，在玉米生育期間常遇到大風(fēng)和強降水，會對玉米造成不同程度的影響。王雅楠等[14]研究發(fā)現(xiàn)莖折是青貯玉米倒伏的主要原因之一。倒伏發(fā)生隨種植密度增加而增加[15]。本研究與上述研究一致，總倒伏率隨密度增加而增加，在不同密度處理下，商單1967的莖折率均大于根倒率，說明莖折率高是總倒伏率高的主要原因。商單1967在9.0萬株/hm2密度下的總倒伏率達到10.72%，明顯高于6.0萬和7.5萬株/hm2密度下的總倒伏率，說明商單1967不適宜高密度種植。

玉米機械粒收是玉米高效收獲的發(fā)展趨勢之一[16]。有關(guān)種植密度對機收質(zhì)量指標(biāo)的影響研究結(jié)論各有不同，楊任能等[13]研究表明，增密會降低籽粒破碎率和損失率，而對雜質(zhì)率影響不明顯；金容等[17]研究表明，玉米破碎率、雜質(zhì)率和產(chǎn)量總損失率隨密度增加而增加。本研究結(jié)果表明，機收質(zhì)量指標(biāo)中，破碎率、雜質(zhì)率和總損失率均隨種植密度的增加呈上升趨勢。籽粒破碎率高是玉米進行機械粒收技術(shù)推廣的限制因素之一，因此玉米品種在適宜的種植密度下降低機械粒收的破碎率至關(guān)重要。由倒伏率與機收質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)關(guān)系表明，倒伏率與破碎率呈正相關(guān)（Plt;0.01），與總損失率呈正相關(guān)（Plt;0.05），與雜質(zhì)率的相關(guān)性無統(tǒng)計學(xué)意義。倒伏的果穗在進行機械粒收時，可能沒有進入收割機內(nèi)，造成玉米落穗和落粒較多，從而導(dǎo)致總損失率增加。

綜上，不同玉米品種在不同種植密度下倒伏情況和機收質(zhì)量指標(biāo)存在差異。本研究結(jié)果表明，商單1967在9.0萬株/hm2密度下的倒伏率、破碎率和總損失率較高，通過增加密度來提高產(chǎn)量的同時應(yīng)考慮適宜機收因素，商單1967適宜在7.5萬株/hm2密度下種植，可實現(xiàn)玉米高產(chǎn)、宜機收目標(biāo)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。此次試驗暫未從玉米莖稈形態(tài)和力學(xué)強度方面探討種植密度對玉米倒伏和機收質(zhì)量指標(biāo)的影響，下一步將從上述方面進行研究。

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（責(zé)任編輯：李 媛）