不同種植密度對夏玉米植株性狀、產量和純收益影響

摘要：為研究不同密度對夏玉米品種植株性狀、產量和純收益影響，篩選出適宜山東地區常見夏玉米品種的種植密度，以夏玉米品種先玉335、登海618和登海605為材料，設置5個密度處理 （6.6×10⁴，6.9×10⁴，7.2×10⁴，7.5×10⁴，7.8×10⁴ 株 ?hm^-2 ），分析3個夏玉米品種植株性狀、最大葉面積、葉面積指數（LAI）、產量性狀和純收益的影響。結果表明：在 6.6×10⁴～7.8×10⁴ 株· hm^-2 密度內，種植密度對品種生育期沒有顯著影響。隨著種植密度的增加，株高、穗位、穗長、穗粗、禿頂長度、空稈率、倒伏率均呈加大趨勢，穗粒數和穗質量呈降低趨勢。隨密度的增加，先玉335最大葉面積呈降低趨勢，產量增加幅度較小，適合相對稀植，適宜種植密度為 7.2×10⁴ 株 ?hm^-2 左右;而登海618和登海605呈增加趨勢，產量增加幅度較大，適宜密植，種植密度為 7.5×10⁴～7.8×10⁴ 株 ?hm^-2 左右。先玉335超過適宜密度后，穗粒數降低，抗倒伏能力差，增產增效不明顯;登海618和登海605 雖然隨著種植密度提高，純收益增加，但登海618增加幅度高于登海 605。在適宜的相同種植密度下，登海618比登海 605增產634.5～651.0kg?hm^-2 ，增效 1 332.45～1 367.10 元 ，并且兩者收益差異顯著。在相同管理投入情況下，3個品種之間純收益表現為登海618gt; 登海 605gt; 先玉335。綜上，先玉335適宜種植密度為 7.2×10⁴ 株 ?hm^-2 左右，而登海618 和登海605適宜種植密度為 7.5× 10⁴～7.8×10⁴ 株 左右。因此，應根據品種的特性進行合理密植、提高作物產量，增加農戶收入。

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006—6500.2025.07.003

Abstract：Inordertosudyteefectsofdiferentplantingdensitiesonteplanttraitsyieldandnetincomeofsummermaizevarieties andscreenouttheoptimalplantingdensityforwidely-cultivatedsummermaizevarietiesinShndongProvince.Fivetreatmentsofdensity agents（ 6.6×10⁴ ，6.9×104，7.2×104，7.5×104 and 7.8×10⁴ plants ?hm^-2 ）were set up in the experiment，the plant traits，the leaf area perplant，theleafareaindex（LAI），yieldandnetincomewereanalyzedinthreesummermaizevarieties.Theresultsindicatedthat within the density range of 6.6×1 0⁴ ～7.8x1 0⁴ plants ?hm^-2 ，there was no significant difference in the growth duration.Plant height，ear position，earlengthearameterbaldtipngthemptystemateldgingrateincreasedithteinceaseofplantingensits，ile grainnumberperspikeandearweightdecreased.Theamountofyield increasewaslessforthesamedensityincrementforXianyu335 and the amount of max LAI decreased，thus it suited for lower planting density and an optimum density of 7.2×10⁴ plants ?hm^-2 While theamountofyieldandMaxLAIincreasedwasmoreforDenghai618andDenghai6O5，thusitsuitedforhigherplantingdensityand optimumdensitisofaround7.5x10+7.8×104plantshm2WhenXianyu335exeededthearopriatedensitytheumberofeels pereardecreased，itsldgingresistanceasoorandteinreaseinyieldndfencysotsigficant.Aoughthentcoe increasedwithincreasingdensityforbothDenghai618andDenghai6O5，theincreaserateinDenghai618washigherthanhatof Denghai 05.UnderthesameappropriateplantingdensitytheyieldinDenghai 618increasedby634.5～651.0kg·hm2andhadan additionaleffcincyof332.45～67.1yuanm2withasignificantdiferenceinthebenefisbetweenthetwo.Astotcom， Denghai618hadthehighestaverageyield，nextwasDenghai6O5andhelowestwasXianyu35.Insummary，thesuitableplanting density of Xianyu 335 isabout 7.2×10⁴ plants ?hm^-2 ，while that of Denghai 618 and Denghai 6O5is about 7.5×10⁴～7.8×10⁴ plants ?hm^-2 .Therefore，closeplantingdensityshouldbecarriedoutreasonablyaccording tothecharacteristicsof varieties toimprove crop yield and increase farmers’income.

KeyWords： planting density; summer maize ;plant traits;yield;net income黃淮海夏玉米區作為玉米四大主產區之一，產 量約占總產量的 30%^[1] ，當前黃淮海地區玉米種植

密度為 6.2×10⁴ 株·hm^-2 左右，繼續增加密度、增加產量的同時[3-4]，植株形態隨之變化[5-6]。王茜等5]和吳曉芳等研究表明，合理增加種植密度是實現玉來高產的重要途徑之一。張明達等研究表明，適當增加種植密度可以顯著提高玉米的產量。張愛瑛等9研究表明，密度對玉米增產的貢獻率為 17.8% ，在一定程度內增加密度對穗粒數和百粒質量的減少程度小于對株數的增加程度。李博等研究表明，玉米的葉面積指數隨著種植密度增加而增加。

但有關研究表明，隨著種植密度的增加，不同玉米品種的株高、穗位高、空稈率、倒伏率均增加，玉米的產量呈現先上升后下降趨勢[4，I2-15]。為此，本研究以近年來當地推廣的主要夏玉米品種為對象，研究3個夏玉米品種在不同密度條件下植株性狀、產量的變化和經濟效益分析，以便篩選最佳種植密度，為夏玉米“增密度提單產\"技術的推廣提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗設計與方法

本試驗于2023年在在山東省德州市縣德平鎮富民家庭農場試驗示范基地進行，該示范基地地勢平坦，長期進行統一管理，肥力均勻，灌溉方便。播前 0～20cm 土壤基本理化性狀為全氮含量0.93g?kg^-1 、有效磷含量 22.57mg?kg^-1 、速效鉀含量290mg?kg^-1 、緩效鉀含量 600mg?kg^-1 、有機質含量20.17g?kg^-1?pH 值 7.66 。

供試品種為夏玉米品種先玉335、登海618、登海605，每個品種分別設置 6.6×10⁴，6.9×10⁴，7.2× 10⁴，7.5×10⁴，7.8×10⁴ 株 ?hm^-2 5 個密度梯度。小區共設15個處理，每個處理面積 0.133hm² 左右，采用隨機區組試驗設計。于6月18日采用單粒精播機種肥同播;播種時一次施控釋肥料 （N-P₂O₅-K₂O：28-6-8） 50kg ；分別于7月5日噴施苗后除草劑（煙嘧磺隆）和吡蟲啉殺蟲劑，8月2日使用高桿噴霧機噴施殺蟲劑、殺菌劑和葉面肥（氯蟲苯甲酰胺 + 苯甲·丙環唑 + 蕓苔素內酯），病蟲害發生程度較輕。

除密度不同以外，其他試驗條件一致，管理方法相同，成熟期收獲小區中間兩行20株，測定產量。

1.2試驗田間記載與調查分析

1.2.1生育期調查根據各生育期記載標準，重點觀察出苗、抽雄、吐絲和完熟期，記載標準（全田50% 以上植株達標）。

1.2.2農藝性狀調查在成熟收獲前調查株高、穗位、穗長、穗粗、禿頂長度、田間空稈率和倒伏率。測量方法與標準如下：

株高：植株停止生長后，每小區連續取生育正常的10株，測量從地表到雄穗頂端的高度，求其平均值，用 cm 表示[]。

穗位高：測量株高的同時測量植株從地表到果穗柄著生節的高度，求其平均值，用 cm 表示。

穗長：選取生育正常的10個果穗，將卷尺沿著玉米果穗的最長軸線測量，求其平均值，用 cm 表示。

穗粗：測量穗長時，將卷尺沿著玉米果穗中部最粗部位測量出周長，求出直徑，用 cm 表示。

禿頂長度：從果穗底部向上第一輪癟粒（不能形成產量的無效籽粒）起至果穗頂端的長度，作為禿尖長度值，用 cm 表示[17]。

空稈率：成熟后，調查不結果穗或果穗結實20粒以下的植株占全區株數的百分比

倒伏率：傾斜度大于 45^° 的植株占全區株數的百分比，倒伏后立即調查。1.2.3葉面積測定收獲期，用直尺測量，每個處理隨機選取長勢均勻一致的代表性植株10株，采用長寬系數法，計算葉面積和葉面積指數。1.2.4果穗性狀調查成熟收獲后，取大小適中的果穗測定穗行數、行粒數和百粒質量（折算為 14% 含水量）。

收獲后，每小區選取10個具有代表性的果穗，計數果穗中部的籽粒行數，求其平均值，計算穗行數；每穗數一中等長度行的粒數，求其平均值，計算行粒數；果穗脫粒后隨機選100粒籽粒稱質量，每小區重復取樣3次，取相近兩個數的平均值計算百粒質量，用g表示。

1.2.5產量調查成熟期，收獲小區中間兩行20株計產，折算成每公頃單位面積產量（折算為 14% 含水量）。

1.3數據統計與分析

試驗數據采用MicrosoftExcel2019軟件進行數據整理和統計，SPSSPRO分析軟件對獲得數據進行分析，用最小顯著差異法（LSD）進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1不同種植密度下3個玉米品種的植株農藝性狀由表1可知，種植密度對品種生育期影響沒有顯著差異，同一品種在不同種植密度下的生育期相同，但3個品種之間差異顯著，3個品種的生育期表現為登海 605gt; 登海 618gt; 先玉335。單個品種在不同種植密度下的株高、穗位高、穗長、穗粗、禿頂長、莖稈粗、空稈率和倒伏率沒有顯著差異。但3個品種的株高、穗位高、穗長和穗粗間存在極顯著或顯著差異。3個品種的禿頂長度、空稈率和倒伏率均隨種植密度的增加而加大，登海605的禿頂長分別和登海618、先玉335在不同種植密度下存在顯著差異，相同種植密度下，登海605的禿頂長度在 7.5×10⁴ 株·hm^-2 密度下達到 4.5cm 。空稈率和倒伏率不同密度間差異不顯著，登海605和先玉335的空稈率隨著種植密度的增加而增大，登海605在 7.8×10⁴ 株·hm^-2 密度下達到最大值 （3.2% ），而登海618在7.5×10⁴ 株·hm^-2 密度下達到最大值 （2.2% ）。3個品種的倒伏率在不同種植密度下差異不顯著，先玉335有些許倒伏，登海605和登海618未見倒伏。

表1不同種植密度下3個玉米品種的植株農藝性狀

Tab.1Plant Characters traits of threevarietiesunderdifferentdensities

注：同列數據后不同小寫、大寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 或差異極顯著 。下同。

2.2不同種植密度下夏玉米成熟期單株葉面積和葉面積指數（LAI）的差異

成熟期葉面積是不同品種在不同種植密度條件下持綠性的表現。由圖1可知，隨著密度的增加，收獲期不同品種的單株葉面積有所不同，先玉335和登海618呈現減少趨勢，登海605呈現先增加后減少趨勢；品種間相比，登海618的單株葉面積較大。LAI在不同種植密度和不同品種下表現為隨著密度的增加呈現兩種趨勢，先玉335和登海618LAI呈現先增加后降低趨勢，而登海605呈現逐漸增加趨勢，其中登海605增加更明顯，表現出了更好的耐密植株生長發育形態。

圖1不同密度下3品種成熟期單株葉面積和LAI差異

Fig.1DifferenceinleafareaperplantandLAIofthreesummermaizevarietiesatmaturitystageunderdiferentdensities

2.3 果穗性狀比較分析

由表2可知，相同播期、不同種植密度下先玉335、登海618和登海605的穗數無顯著差異，均隨種植密度的增加而增加，種植密度為 7.8×10⁴ 株·?hm^-2 ，時，穗數均達到最大值。3個品種在不同種植密度處理下的穗行數、行粒數、穗粒數和穗粒質量均隨種植密度的增加呈現減少趨勢。在穗行數和穗粒質量方面，登海605、登海618與先玉335差異顯著；在穗行數和行粒數方面，登海618與登海605和先玉335差異顯著。3個品種在不同種植密度下的籽粒含水率差異不顯著，其中登海605在 6.9×10⁴ 株·hm^-2 密度下最大（ 34.6% ）。3個品種在不同種植密度下的出籽率差異顯著，其中登海605在 6.9×10⁴ 株·?hm^-2 密度下最小（ 80.2% ，這可能和該品種在此密度下籽粒含水率最大有關。3個品種在不同種植密度下的百粒質量差異顯著，但同一品種在不同種植密度條件下變化不大。

2.4產量比較分析

3個品種在不同種植密度產量顯著差異（表2），但先玉335、登海618和登海605在不同種植密度單位面積產量均隨種植密度的增加而增加，但先玉335在 7.2×10⁴ 株 ?hm^-2 密度下達到 9864.0kg?hm^-2 ，以后產量增加表現不明顯；登海618在種植 7.8×10⁴ 株 ?hm^-2 密并下達到最高值（ 11401.5kg?hm^-2， ，登海605在 7.8×10⁴ 株 ?hm^-2 密度下達到最高值10750.5kg?hm^-2 。

表2不同種植密度下3個玉米品種的果穗性狀和產量

Tab.2The traitsand yield of three varietiesunder different planting densities

2.5 經濟效益分析

由圖2可知，在種子、機械、肥料、人工和病蟲害防治等費用為9000元 、玉米平均價格為2.1元 kg^-1 的市場行情下，種植密度在 6.6×10⁴～7.8×10⁴ 株 ?hm^-2 的范圍內，先玉335、登海618和登海605的純收益均隨密度的提高而增加。但先玉335的種植密度超過 7.2×10⁴ 株·hm^-2 后，雖然隨種植密度提高，純收益增加，但登海618增加幅度高于登海 605 總體來說，在相同種植密度、相同管理投入情況下，品種之間純收益表現為登海618gt;登海 605gt; 先玉335。

3結論與討論

3.1討論

隨著種植密度的增加，3個玉米品種的禿頂長度和空稈率均呈增加趨勢[21-23]，這與本研究結果相似，隨著種植密度的增加，禿頂長度和空稈率呈升高趨勢，并且同種密度下登海605的禿頂情況更嚴重。因此，增加種植密度的同時，應通過噴施調節劑、加強水肥管理等方式來促進植株農藝性狀的改善。植株形態和群體結構是密度續增加基礎[8]，不同種植密度下玉米品種需要保持較高的單株葉面積和較大的LAI。種植密度增加后，由于田間通風透光較差，單株個體生長受限。前人研究表明，隨著密度的增加，單株葉面積降低]，LAI增加[20]。本研究分析了3個品種在6個種植密度下的成熟期單株葉面積和LAI的差異，結果表明，登海618和605在密植條件下的葉面積、LAI適宜，產量和LAI呈正相關，這與劉春曉等2結論基本一致。

產量是玉米綜合性狀的最終體現，增密是玉米單產提升的有效措施之一[22]。在合理的種植密度下，隨著種植密度的增加，產量也隨之增加，繼續增加種植密度，產量反而下降，這是產量三因素協調發展，最優組合的結果，這與董樹亭等23研究結果一致。在果穗性狀調查中，隨著種植密度的增加同一品種的穗行數、行粒數和穗粒數均有降低趨勢，其中不同種植密度處理對穗行數影響小，而對行粒數和穗粒數影響大，這與楊國虎等4研究結果一致，而與黃興輝[24]研究結果不同。這可能與種植品種和栽培環境有一定關系。推廣耐密植宜機收籽粒品種已成為提高玉米產量和實現玉米生產全程機械化的重要措施。本研究中，登海618和登海605的每公頃單位面積產量均隨種植密度的增加而增加，但先玉335在 7.2×10⁴ 萬株· 密度下達到 9864.0kg?hm^-2 ，以后產量增加表現不明顯，這與鄭偉等25和柯福來等2研究結果一致；該品種適合相對稀植，這和曹彩云等4研究結論一致，但與陳傳永等研究結果不同。這可能與栽培環境和生態分布有一定關系。本研究中，在 7.8×10⁴ 株·?hm^-2 種植密度下，登海618的穗粒數最大，登海618和登海605的產量最高、耐密性較好，適宜密植。3個品種的耐密性表現為登海 605= 登海 618gt; 先玉335。本研究中，3個品種在相同種植密度條件下的產量排列高低次序依次為登海 618gt; 登海 605gt; 先玉335，表明登海系列的增產潛力遠遠大于先玉335，這和陳國平等2研究結果一致。

圖2不同種植密度下3個玉米品種的純收益

Fig.2Net income of three summermaize varietiesunderindifferentplantingdensities

3.2 結論

本研究受天氣影響較大，6個種植密度條件下3個品種的玉米均長勢良好，表現出不同密度、不同品種的產量和農藝性狀特征。由于本研究試驗年份玉米生育期前期高溫高濕寡照、肥料流失較快，后期高溫逼熟、部分田塊脫肥現象嚴重，所以百粒質量沒有發揮潛力。因此，筆者建議在不同年份、不同地點、對不同品種和密度處理后玉米生長發育的影響進行更深入研究，以便取得詳實數據。

綜上，本試驗條件下先玉335的最佳種植密度為 7.2×10⁴ 株·hm^-2 ，登海618和登海605的最佳種植密度為 7.5×10⁴～7.8×10⁴ 株·?hm^-2 。相同管理投入情況下，3個品種的純收益表現為登海 618gt; 登海605gt; 先玉335。

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