種植密度與有機(jī)肥互作對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

關(guān)鍵詞：玉米；種植密度；有機(jī)肥；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào)：S513；S147.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2097-2172（2025）07-0676-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2025.07.014

Effects of Interaction Between Planting Density and Organic Fertilizer on Maize Grain Yield and Economic Benefit

CAO Yonggang1，LU Jianying2， WAN Xuhua1 （1.，744ooo，2. Centre， 74430o， ）

Abstract：Inoder todeterminetheoptimal plantingdensityandorganic fertilizeraplicationrateforincreasing maize yield inregion，asplit-plotexperiment wasdesignedusingplantingdensityandorganicfertlizerrateasexperimentalfactors. Fiveplantingdensis（675075O00，2500，9o，970plants/ha）weeasigedtoainplotsndtegatlir rates （67 500，82 500， 97 500kg/ha ）to subplots.The interaction efects of these two factors on maize grain yield， yield components， andeconomicbenefitwere investigated.Resultsshowedthattheinteractionmainlyimprovedmaizegrainyieldbyincreasingear number.Yieldincreasedwithhigherplantingdensityandorganicfertilizerinput.Theighestgrainyield，17998.Okg/hawas obtained under the combination of 97 5Oo plants/ha planting densityand 97500kg/ha organic fertilizer rate. This treatment also resulted inthe highesteconomicreturn，with totalandnet profits reaching 468OOand1240O Yuan/ha，respectively.

KeyWords：Maize; Plantingdensity; Organic fertilizer;Yield; Economic benefit

玉米作為我國第一大糧食作物，在保障國家糧食安全中占有重要地位[1]。平?jīng)鍪袑儆诘湫偷挠牮B(yǎng)旱作區(qū)，隨著全膜雙壟溝播技術(shù)全面推廣，玉米面積和產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定增長，穩(wěn)居三大糧食作物之首。2024年平?jīng)鍪杏衩追N植面積10.6萬 hm² 占糧食作物種植面積的 40% 以上，全膜玉米占玉米種植總面積的 90% 以上。隨著玉米規(guī)模經(jīng)營主體大面積單產(chǎn)提升項(xiàng)目的深入實(shí)施，合理密植和科學(xué)施肥是平?jīng)鍪袉萎a(chǎn)提升的關(guān)鍵技術(shù)[2-3]。然而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，盲目增加種植密度、過量投入化肥不僅沒有帶來增產(chǎn)效果，反而造成肥料浪費(fèi)，土壤地力下降[4-5]。研究表明，適宜的種植密度能夠改善作物光照，調(diào)節(jié)作物群體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善作物品質(zhì)和提高產(chǎn)量[6-7]。隨著“雙減”

政策的實(shí)施，減少化學(xué)氮肥投人，優(yōu)化調(diào)整施肥方式勢(shì)在必行。研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥可提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤容重，提高土壤孔隙度，促進(jìn)土壤大團(tuán)聚體的形成，抑制水分蒸發(fā)，增強(qiáng)土壤持水性能，促進(jìn)作物產(chǎn)量提升［8-10]。有機(jī)肥的施用不僅能保證高密度群體下養(yǎng)分的持續(xù)供應(yīng)，而且能優(yōu)化土壤環(huán)境，強(qiáng)化植株根系生長和功能，尤其是干旱年份有機(jī)肥能促進(jìn)玉米根系對(duì)土壤水分的調(diào)節(jié)作用，有效緩解干旱發(fā)生［8，11-12]。因此，我們通過研究密度和有機(jī)肥對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量的影響，探索適宜本地玉米高產(chǎn)栽培適宜的種植密度和有機(jī)肥施用量，為平?jīng)鍪杏衩状竺娣e單產(chǎn)提升提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在涇川縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心的高豐良種場。該區(qū)域?qū)佘孥晷牡兀寥李愋蜑樘萏稂S綿土，地勢(shì)平坦，中等肥力。海拔 1 327.14m ，地理位置東經(jīng) 107° 16^′3^′′ 、北緯 35^°25^′23^′′ ，年均氣溫 10.5°C ，2023年全年降水量 727.6mm ，多年平均降水量 550mm ，無霜期 183d ，10月17日早霜，4月17日晚霜。耕層土壤含有機(jī)質(zhì) 19.36g/kg 、全氮 0.97g/kg 、堿解氮 56.0mg/kg 、有效磷 9.2mg/kg 速效鉀 167.0mg/kg ， pH8.36 。前茬作物玉米。

1.2 試驗(yàn)材料

供試有機(jī)肥為綠禽牌農(nóng)家純雞糞，由涇川縣綠農(nóng)農(nóng)家肥有限責(zé)任公司生產(chǎn)；復(fù)合肥為金大地三元復(fù)合肥 （N-P₂O₅-K₂O 為18-18-18），由金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)；尿素為普通尿素（含 N46% ），由寧夏和寧化學(xué)有限公司生產(chǎn)。地膜為幅寬 1.2m 、厚 0.01mm 的白色地膜，由蘭州宏達(dá)塑業(yè)有限公司生產(chǎn)。指示玉米品種為先玉1483，由平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)處理為種植密度（D），設(shè)5個(gè)水平，分別為D167500株 /hm² 、D2 75000株 /hm² 、D382500株 /hm² 、D490000株/hm² 、D597500株 /hm² 。副區(qū)處理為有機(jī)肥施肥量（F），設(shè)3個(gè)水平，分別為 F167500kg/hm² 、F282500kg/hm² 人 F397500kg/hm² ，共設(shè)15個(gè)處理。具體處理組合見表1。試驗(yàn)隨機(jī)排列，小區(qū)面積

20m² ，3次重復(fù)。重復(fù)間設(shè) 1.2m 走道，試驗(yàn)田四周設(shè) 1.2m 的走道及 1.2m 以上的保護(hù)行。采用全膜雙壟溝播種植模式，一次性施入基肥，各小區(qū)均基施金大地三元復(fù)合肥 750kg/hm² 和尿素225kg/hm² ；有機(jī)肥按試驗(yàn)要求施入。起壟覆膜前噴施82% 乙·嗪·滴辛酯乳油 2 100～2 700mL/hm² 兌水450L 進(jìn)行土壤封閉除草。2023年3月14日起壟覆膜機(jī)頂凌覆膜，大小壟寬分別為70、 40cm ，4月28日播種于壟溝內(nèi)。9月29日收獲。在玉米大喇叭口期每株追施尿素 75kg/hm² ，其他田間管理同大田。

表1玉米不同種植密度和有機(jī)肥施用量試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4測定指標(biāo)和方法

玉米成熟期按照小區(qū)單打單收，測定玉米籽粒產(chǎn)量，并統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量構(gòu)成要素，按照含水量140g/kg計(jì)算籽粒產(chǎn)量[5]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用MicrosoftExcel2021軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和初步整理，采用SPSS26.0軟件進(jìn)行方差分析，Duncan新復(fù)極差法分析顯著性，采用Origin21.0軟件進(jìn)行圖片制作。

2 結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

從表2可以看出，不同種植密度對(duì)穗數(shù)和穗行數(shù)都有顯著影響，不同有機(jī)肥施肥量對(duì)穗數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)均無顯著影響，而種植密度與有機(jī)肥互作對(duì)穗行數(shù)影響顯著。穗數(shù)隨著種植密度的增加而增加，在D5種植密度水平下，穗數(shù)均在89000穗 /hm² 以上，且以D5F2處理穗數(shù)最高，為

表2不同處理下玉米產(chǎn)量的構(gòu)成因子

①NS 表示各處理無顯著差異，下同。

98880穗 /hm² ；其次是D5F3處理，為91875穗/hm² 。穗行數(shù)隨著種植密度的增加先減小后增加，在D1種植密度水平下，穗行數(shù)較多，其中以D1F1、D1F2處理穗行數(shù)最多，均為16.43行，D2、D3、D5、D4種植密度水平下的穗行數(shù)分別較D1種植密度水平減少了 3.1% 、 4.5% 、 5.0% ！7.8% 。種植密度和有機(jī)肥施肥量對(duì)行粒數(shù)和千粒重的影響不顯著，行粒數(shù)以D3F2處理、D1F2處理行粒數(shù)最高，均為40.1粒；其次是D3F3處理，為39.17粒；其余處理為 34.97～38.87 粒。千粒重以D4F3處理最高，為 419.27g ；D2F1處理次之，為 416.20g ；D3F3處理排第3，為 414.37g ；其余處理為 402.80～414.27g 。種植密度和有機(jī)肥互作下，穗行數(shù)表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，且隨著種植密度的增加表現(xiàn)越明顯。由此可以得出，種植密度是影響穗數(shù)和穗行數(shù)的關(guān)鍵因素。

2.2不同種植密度和有機(jī)肥施用量對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，不同種植密度和有機(jī)肥配施對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量影響顯著。不同有機(jī)肥施用量下，隨著玉米種植密度的增加籽粒產(chǎn)量隨之增加。D5種植密度水平下，玉米籽粒平均產(chǎn)量達(dá)17043.8kg/hm² ，D1、D2、D3、D4種植密度水平下籽粒產(chǎn)量較D5種植密度水平分別減少了1816.5、1278.3、833.0、 353.7kg/hm² ，分別減產(chǎn) 10.7% 、 7.5% ！4.9% 、 2.1% 。相同種植密度水平下，隨著有機(jī)肥施肥量的增加籽粒產(chǎn)量增大。其中玉米籽粒產(chǎn)量以D5F3處理的最高，為 17 998.0kg/hm² ；其次是D4F3處理，為 17487.0kg/hm² ；D5F2處理排第3位，為 16801.5kg/hm² ；其余處理為 14765.0～ 16587.0kg/hm² 。由此可知，種植密度97500株／hm² 配施有機(jī)肥 97500kg/hm² 對(duì)玉米產(chǎn)量有顯著提升作用。

圖1不同處理下玉米的籽粒產(chǎn)量

2.3不同處理對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表3可以看出，種植密度、有機(jī)肥施人量對(duì)玉米生產(chǎn)效益影響顯著，種植密度對(duì)玉米總收益、凈收益影響極顯著（ Plt;0.001 ，隨著種植密度的增加，玉米的經(jīng)濟(jì)效益隨之增加，產(chǎn)投比也隨之增大，有機(jī)肥施人量與產(chǎn)投比呈正相關(guān)。種植密度與有機(jī)肥施人量互作對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)投比均無顯著影響。不同施肥水平下，以D5種植密度水平玉米總收益、凈收益均最高，分別為4.43萬元 /hm² 和1.19萬元 /hm² ；產(chǎn)投比也最大，為1.37 。與D1、D2、D3、D4種植密度水平相比，總收益分別增收 11.0% ！ 8.0% ！ 5.2% ！ 2.1% ，凈收益分別增收 45.1% 、 30.8% 、 17.8% 、 6.3% ，產(chǎn)投比分別提高 8.7% 、 6.2% 、 3.8% 、 1.5% 。同一種植密度下，玉米生產(chǎn)總收益隨著有機(jī)肥施入量的增加而增大，F(xiàn)3有機(jī)肥施人水平下，玉米生產(chǎn)總收益達(dá)4.38萬元 ?/hm² ，較F1、F2有機(jī)肥施入水平分別增加0.30萬元 /hm² 和0.19萬元 /hm² ；產(chǎn)投比隨著有機(jī)肥施入量的增加而降低，產(chǎn)投比為1.28，較

表3不同處理下玉米的經(jīng)濟(jì)效益①

① 農(nóng)資投入為有機(jī)肥、復(fù)合肥、化肥尿素、地膜、種子投入，其中地膜及種子費(fèi)用1500元 /hm² ；其他投入為人工、地租等，為1.50萬元/hm2。玉米價(jià)格為2.6元/kg。

F1、F2有機(jī)肥施入水平分別降低了 5.9% 、 2.3% 。綜上所述，D5F3處理玉米生產(chǎn)總收益和凈收益均最高，分別為4.68萬元 /hm² 和1.24萬元 /hm² ，產(chǎn)投比也較大，為 1.36 。

3討論與結(jié)論

增密是作物增產(chǎn)高產(chǎn)的關(guān)鍵途徑，劉涵等［13]研究發(fā)現(xiàn)，增密不僅能夠提高玉米籽粒產(chǎn)量，而且能夠改善玉米群體結(jié)構(gòu)和促進(jìn)干物質(zhì)累積。柴爾政等［14]研究發(fā)現(xiàn)，玉米株高、莖粗與種植密度二次函數(shù)關(guān)系、其行粒數(shù)、穗長、穗粗、穗行數(shù)均隨著種植密度的增加而呈現(xiàn)先增大后減少趨勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)，增加種植密度主要改變了作物群體結(jié)構(gòu)，種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響主要是提高了單位面積穗數(shù)，群體數(shù)量的增加抵消了因密度增加引起穗行數(shù)減少的負(fù)效應(yīng)，對(duì)于籽粒產(chǎn)量有顯著提升作用，研究結(jié)果與范虹等［4]、張金丹等［15]一致。陳鳳林等5研究表明，適宜控制氮肥施用量及配施有機(jī)肥，能夠顯著提高作物籽粒產(chǎn)量和地上部生物量，增產(chǎn) 9.8%～25.2% 。玉米中、高密度較當(dāng)?shù)仄骄N植密度增產(chǎn)顯著的前提是要配施有機(jī)肥，一是培肥地力，保證高密度群體下每一個(gè)體后期干物質(zhì)的累積與轉(zhuǎn)運(yùn)［16-17]；二是促進(jìn)玉米根系對(duì)土壤水分的調(diào)節(jié)，有效緩解旱作區(qū)干旱發(fā)生，促進(jìn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)[7-8，18]。配施有機(jī)肥97 500kg/hm² 玉米籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)最高，研究結(jié)果與陳夢(mèng)茹等[8]、趙吉霞等一致「]。本研究表明，種植密度97500株 /hm² 、有機(jī)肥 97500kg/hm² 時(shí)玉米產(chǎn)量最高，為 17988.0kg/hm² ，較當(dāng)?shù)仄骄N植密度67 500株 /hm² 增產(chǎn) 1816.5kg/hm² 。究其原因可能是增加種植密度增加了玉米群體數(shù)量，抵消密度增加帶來的穗行數(shù)減少的負(fù)效應(yīng)，配施有機(jī)肥促進(jìn)了玉米根系對(duì)土壤養(yǎng)分和水分的調(diào)節(jié)，保證了玉米生育后期對(duì)于養(yǎng)分的吸收利用及干物質(zhì)的累積和轉(zhuǎn)運(yùn)，二者協(xié)同互作進(jìn)一步對(duì)籽粒產(chǎn)量的提升有顯著促進(jìn)作用。

在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，增施化肥能夠顯著提高作物籽粒產(chǎn)量，但是也提高了生產(chǎn)成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)過量的增施化肥也造成了資源浪費(fèi)嚴(yán)重〔19-20]。適當(dāng)增施有機(jī)肥，適當(dāng)控制氮肥投入，協(xié)同密植效益能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本[3.12.21]。本研究發(fā)現(xiàn)，密度的增加顯著提高了玉米生產(chǎn)的總收益、凈收益和產(chǎn)投比，種植密度97500株／hm² 下，玉米生產(chǎn)凈收益（1.19萬元 /hm² ）和籽粒產(chǎn)量 17 043.8kg/hm² ）均最高，研究結(jié)果與劉傯琪等[22]一致。有機(jī)無機(jī)配施能提高作物籽粒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，適宜的有機(jī)肥搭配控量氮肥施入，作物籽粒產(chǎn)量、凈收益和產(chǎn)投比達(dá)最大，這與本研究中有機(jī)肥施用量 97500kg/hm² 處理下，籽粒產(chǎn)量、凈收益、產(chǎn)投比達(dá)到最大結(jié)果一致［23]。種植密度與有機(jī)肥互作進(jìn)一步提高玉米種植經(jīng)濟(jì)效益，種植密度97500株 ?/hm² 、有機(jī)肥 97500kg/hm² 處理種植效益最高，該處理的玉米種植凈收益最高，為1.24萬元 /hm² 。究其原因可能是配施有機(jī)肥協(xié)同增密提高了玉米籽粒產(chǎn)量，進(jìn)而提高了總收益，有機(jī)無機(jī)配施降低了玉米生產(chǎn)成本。因此，增密協(xié)同配施有機(jī)肥不僅能夠提高玉米籽粒產(chǎn)量，而且提高了經(jīng)濟(jì)收益。

綜上所述，增加玉米種植密度和增加有機(jī)肥施用量對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量提升和生產(chǎn)凈收益有顯著提升作用，因此，在平?jīng)鍪心昃邓?550mm 左右的區(qū)域，玉米種植密度可增加到97500株 /hm² 有機(jī)肥施肥量可增加至 97500kg/hm² 左右時(shí)，玉米籽粒產(chǎn)量可達(dá) 17998.0kg/hm² ，生產(chǎn)凈收益可達(dá)1.24萬元 /hm² 。不僅顯著增加經(jīng)濟(jì)效益，而且有機(jī)肥的大量投人促進(jìn)了農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

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