劉化濤，黃學(xué)芳，黃明鏡，閆六英，池寶亮

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，山西太原030006）

利用玉米新品種是提高玉米產(chǎn)量最有效的途徑，針對品種采取相應(yīng)的栽培技術(shù)措施則是發(fā)揮新品種增產(chǎn)作用的重要保證[1]。國內(nèi)外玉米生產(chǎn)的實踐表明，玉米產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨種植密度增加而提高，當(dāng)種植密度達(dá)到一定程度后，產(chǎn)量隨著種植密度的增加反而下降，因此確定玉米最適種植密度是玉米栽培技術(shù)研究的關(guān)鍵問題[2-3]。

目前，國內(nèi)外有關(guān)玉米品種及密度效應(yīng)的研究報道較多[4-7]。本試驗選用目前生產(chǎn)上推廣面積較多的農(nóng)大108和鄭單958為供試品種，在干旱條件下，研究其在不同種植密度下的群體產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素及水分利用效率的差異，以期為合理密植獲得高產(chǎn)提供一定理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗地基本情況

試驗地設(shè)在太原市小店區(qū)寺莊村，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均降雨量456mm，年平均氣溫9.5℃，全年日照時數(shù)平均2 808 h，全年≥10℃的積溫為3 400～3600℃，無霜期160 d左右。供試土壤為潮土，有機質(zhì)15.6 g/kg，全氮1.14 g/kg，堿解氮 87.4mg/kg，速效磷 11.6mg/kg，速效鉀185mg/kg，肥力水平中等偏上。

1.2 試驗設(shè)計

試驗為裂區(qū)設(shè)計，以品種為主區(qū)，種植密度為副區(qū)。供試品種為農(nóng)大108和鄭單958。農(nóng)大108設(shè)置4個密度，分別為3.6萬，4.5萬，5.7萬，6.9萬株/hm（2記為處理1～4）；鄭單958設(shè)置5個密度，分別為4.5萬，5.7萬，6.9萬，8.1萬，9.3萬株/hm（2記為處理5～9）。共9個處理，3次重復(fù)。其他管理措施與大田玉米生產(chǎn)一致。

1.3 測定指標(biāo)

利用中子儀測定玉米耗水量，小區(qū)播期和收獲后0～200 cm的土壤水分。并進行產(chǎn)量測定及考種，計算水分利用效率（WUE）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理、繪圖與分析采用Excel軟件和DPS統(tǒng)計分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度處理對2個玉米品種產(chǎn)量的影響

2.1.1 不同密度處理的產(chǎn)量分析 由表1可知，農(nóng)大108不同密度之間，處理3產(chǎn)量最高，達(dá)7 802 kg/hm2，與處理4和處理2之間差異不顯著，與處理1之間差異達(dá)極顯著水平；處理4與處理1之間產(chǎn)量差異也達(dá)極顯著水平。鄭單958的不同密度處理之間，處理9產(chǎn)量最高，達(dá)9 016 kg/hm2，與處理8和處理7之間差異不顯著，與處理6和處理5之間差異達(dá)顯著水平。說明影響產(chǎn)量的因子中，密度增產(chǎn)效應(yīng)占主導(dǎo)地位。

表1 2個品種在不同密度處理下產(chǎn)量差異顯著性比較

2.1.2 密度與產(chǎn)量的回歸分析 從圖1可以看出，產(chǎn)量隨密度變化呈二次拋物線。對農(nóng)大108來講，在低密度時，玉米產(chǎn)量隨密度的增大而增加，當(dāng)密度達(dá)到5.7萬株/hm2時，產(chǎn)量達(dá)最大值，之后密度再增加，產(chǎn)量反而下降；對鄭單958來講，產(chǎn)量隨密度增大而增加，密度達(dá)9.3萬株/hm2時，產(chǎn)量達(dá)最大，在本試驗設(shè)計的密度中，最高產(chǎn)量還沒有體現(xiàn)出來，尚待進一步研究。圖1還表明，在設(shè)計的密度范圍內(nèi)，鄭單958的產(chǎn)量無論在什么密度條件下，都高于農(nóng)大108，低密度條件下，產(chǎn)量差異小，隨著密度的加大，差異越來越大，這說明密度對產(chǎn)量的影響很大。

2.2 不同密度處理對2個品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

經(jīng)調(diào)查，本試驗中，在高密度情況下，沒有發(fā)現(xiàn)空稈；低密度條件下，雙穗率幾乎為零，因此，密度對穗數(shù)的影響不予考慮，著重分析密度與穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量的關(guān)系。

2.2.1 密度與穗粒數(shù)的關(guān)系 穗粒數(shù)是玉米產(chǎn)量的一個構(gòu)成因素。圖2表明，隨密度（穗數(shù)）的增加，2個品種的穗粒數(shù)均呈下降趨勢，農(nóng)大108的下降速度快于鄭單958。在低密度下，農(nóng)大108的穗粒數(shù)高于鄭單958，密度為6.9萬株/hm2時，2個品種間的穗粒數(shù)持平，然后隨密度的繼續(xù)增加，鄭單958的穗粒數(shù)高于農(nóng)大108。

2.2.2 密度與百粒質(zhì)量的關(guān)系 圖3表明，隨密度增加，2個品種的百粒質(zhì)量均呈下降趨勢，其中鄭單958的下降趨勢比農(nóng)大108較緩，且在任何密度條件下，鄭單958的百粒質(zhì)量均明顯高于農(nóng)大108，表明鄭單958在高密度條件下，仍能增產(chǎn)。

2.3 不同密度處理對2個品種水分利用效率的影響

由表2可知，隨著密度的增大，鄭單958的水分利用效率出現(xiàn)差異，當(dāng)密度為9.3萬株/hm2時，水分利用效率最大，達(dá)到19.61 kg/（mm·hm2），在密度為4.5萬，8.1萬株/hm2時，水分利用效率最?。辉诤乃恐?，隨密度增大，耗水量增加，密度為8.1萬株/hm2時達(dá)到最大，在密度為9.3萬株/hm2時，耗水量下降。農(nóng)大108在密度逐漸增加的情況下，耗水量不斷增大，在密度為6.9萬株/hm2時，達(dá)最大值；而從水分利用效率方面看，密度增大，水分利用效率提高，當(dāng)密度為5.7萬株/hm2時，WUE達(dá)最大值，為17.67 kg/（mm·hm2），而密度再增加時，水分利用效率則下降。這表明，對農(nóng)大108而言，增加了耗水量，但水分利用效率卻未隨之增加，只有當(dāng)密度為5.7萬株/hm2時，水分利用效率才最大。

鄭單958的水分利用效率均高于農(nóng)大108，且鄭單958在密度增大的情況下，水分利用效率仍在增加，而農(nóng)大108在密度達(dá)到一定程度后，水分利用效率就不再增加，進而限制了產(chǎn)量的提高。

表2 2個品種不同密度處理下耗水量及水分利用效率變化

3 結(jié)論與討論

選用適宜的品種是提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。品種不同，株型也不同。鄭單958的冠層結(jié)構(gòu)緊湊，植株矮化，葉片少而直，使冠層在較高的葉面積指數(shù)下，仍能截獲到較多的光照，且通過降低結(jié)穗高度，提高了莖稈的抗倒伏性[8-9]。不同株型品種的產(chǎn)量對密度的反應(yīng)也不同，獲得高產(chǎn)的適宜密度存在明顯差異。生產(chǎn)實踐證明，玉米產(chǎn)量隨種植密度的增加而提高，但密度達(dá)一定程度后，產(chǎn)量又隨密度的增加而降低。合理的種植密度可使玉米群體與個體協(xié)調(diào)發(fā)展，在單位面積上獲得最大的產(chǎn)量[10]。有研究表明，在低密度條件下，單位面積穗數(shù)是限定產(chǎn)量的主要因素；在適宜的密度范圍內(nèi)，穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量對產(chǎn)量影響較大；在高密度條件下，百粒質(zhì)量則是決定產(chǎn)量的主要因素[11]。在各項高產(chǎn)因素中，合理密植是最經(jīng)濟有效、易于推廣應(yīng)用的一項增產(chǎn)措施。

本試驗中，在不同密度下，農(nóng)大108和鄭單958產(chǎn)量差異顯著，同等密度下，鄭單958產(chǎn)量高于農(nóng)大108。農(nóng)大108在低密度下，穗粒數(shù)占有優(yōu)勢，鄭單958在百粒質(zhì)量上占有優(yōu)勢；在高密度下，農(nóng)大108在穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量上都處于劣勢，鄭單958的這2個因子都占有優(yōu)勢。在水分利用效率方面，鄭單958高于農(nóng)大108。

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