李可可，董永彬，汪麗爽，王 寒，李亞永，張 龍，李玉玲

（河南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院/河南省玉米產(chǎn)業(yè)融合工程技術研究中心，鄭州 450046）

0 引言

玉米是中國第一大作物，是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料兼用作物，在保障中國糧食安全和畜牧業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用[1]。玉米作為典型的C4作物，具有光合效率高、產(chǎn)量潛力大等特點，已成為中國糧食增產(chǎn)的主力軍，其產(chǎn)量的高低直接影響整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。玉米產(chǎn)量受多種因素影響，單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重等性狀是構成玉米籽粒產(chǎn)量的3個主要因素[3]，研究表明品種特性、播種技術、種植密度對有效穗數(shù)均有影響；穗粒數(shù)、千粒重取決于苗期、穗期和花粒期的肥水管理，此外也受溫度、光照、水分等非生物因素以及田間管理措施的影響[4]。

在玉米高產(chǎn)栽培中，種植密度是影響玉米產(chǎn)量的重要因素，也是決定玉米植株生理性狀的主要因素[5]。適宜種植密度是實現(xiàn)玉米增產(chǎn)的關鍵措施，不同品種只有在其適宜的密度下才能發(fā)揮增產(chǎn)作用[6]。適宜種植密度也是玉米品種獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的保證，可促進玉米群體和個體間的協(xié)調(diào)發(fā)展，而盲目追求高密度種植會導致群體通風透光性差，影響植株正常生長，植株倒伏率和空桿率增加，最終導致產(chǎn)量下降[7]。國內(nèi)外研究表明，在一定范圍內(nèi)，玉米產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，超過一定密度時，產(chǎn)量反而降低[7-8]。付華等[9]研究表明玉米品種‘鄭單958’和‘先玉335’的產(chǎn)量隨著密度的增加均表現(xiàn)為先上升后下降趨勢，在75000株/hm2時產(chǎn)量達到最高。曹改萍等[10]利用3種不同耐密型的玉米品種為材料，研究顯示隨著密度增加低密型品種產(chǎn)量降低，中密品種和高密品種產(chǎn)量增加‘，天農(nóng)9號’‘、太玉339’和‘太玉803’的適宜種植密度分別為60000株/hm2、75000株/hm2和90000株/hm2。因此，針對不同玉米品種采取相應的種植密度是發(fā)揮其增產(chǎn)作用的重要保證[11]。

‘豫單132’是河南農(nóng)業(yè)大學選育的通過國家和河南省審定的玉米新品種，該品種具有籽粒產(chǎn)量高、穩(wěn)產(chǎn)性好、綜合抗性強、生育期適宜、籽粒脫水快、宜機收等優(yōu)點[12]，研究其耐密性、分析種植密度對其產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的影響，篩選出發(fā)揮其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特性的適宜種植密度，可為玉米新品種‘豫單132’的推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為河南農(nóng)業(yè)大學2019年選育的玉米新品種‘豫單132’。

1.2 試驗設計

2020年6月，分別在河南農(nóng)業(yè)大學長葛試驗基地（以下簡稱“長葛”）和原陽試驗基地（以下簡稱“原陽”）種植，前茬作物均為小麥。設置5個種植密度梯度：60000、64500、67500、72000、75000株/hm2，小區(qū)設置為5行區(qū)，行長6 m。采取隨機區(qū)組設計，3次重復，人工雙粒播種，苗期間苗、定苗，田間管理同一般大田生產(chǎn)管理。

1.3 性狀調(diào)查與測定方法

在玉米生長期，記載生育期和主要農(nóng)藝性狀；授粉后在每小區(qū)選取具有代表性、長勢一致的植株10株，測量其株高、穗位高、莖粗等植株性狀；收獲后進行室內(nèi)考種，包括穗粒重、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粗、禿尖長等穗部性狀；對其余植株，收獲中間3行進行測產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2010和作物品種區(qū)域試驗軟件Rct99進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結果與分析

2.1 種植密度和地點對‘豫單132’植株性狀的影響

對植株各性狀進行聯(lián)合方差分析，表明密度和地點均極顯著影響株高和莖粗，密度和地點互作對株高和莖粗也有較大影響，而對穗位高的影響均不顯著（表1）。由圖1可知，隨著種植密度的增加，株高呈增加趨勢，在密度75000株/hm2時達到最大；穗位高在兩地變化趨勢不同，在原陽地區(qū)隨著密度的增加而增加，而在長葛地區(qū)，穗位高在密度為64500株/hm2時達到最大；莖粗在兩地的變化趨勢相同，均隨著種植密度的增加而減小。

圖1 不同種植密度對‘豫單132’株高、穗位高和莖粗的影響

表1 株高、穗位高和莖粗的聯(lián)合方差分析

2.2 種植密度和地點對‘豫單132’穗部性狀的影響

對穗部各性狀進行聯(lián)合方差分析（表2），表明種植密度對穗長、穗行數(shù)和行粒數(shù)均有顯著影響，但對穗粗和禿尖長未達到顯著水平；地點對穗粗和行粒數(shù)有顯著影響，密度和地點互作對穗部性狀影響不顯著，這表明種植密度對‘豫單132’的穗部性狀有較大影響。

表2 穗部性狀聯(lián)合方差分析

由表3可知，隨著種植密度增加，穗長、穗粗、穗行數(shù)和行粒數(shù)整體呈降低趨勢，在密度75000株/hm2時最??；禿尖長隨著密度的增加而增大，在密度75000株/hm2時達到最大。因此，種植密度對‘豫單132’的穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)和禿尖長均產(chǎn)生重要影響。

表3 不同處理對植株和穗部性狀的影響

2.3 種植密度和地點對‘豫單132’產(chǎn)量的影響

對籽粒產(chǎn)量進行聯(lián)合方差分析（表4），表明種植密度對產(chǎn)量的影響達到顯著差異水平，而地點以及密度與地點互作差異不顯著，這表明不同種植密度處理對‘豫單132’產(chǎn)量有較大影響。進一步分析表明（表5、圖2），在5個不同種植密度下，‘豫單132’產(chǎn)量隨著密度的增加表現(xiàn)出先增加而后降低，在密度67500株/hm2時達到最大值，且顯著高于低密度處理的產(chǎn)量，但與高密度處理的產(chǎn)量差異不顯著。

圖2 不同種植密度處理下‘豫單132’產(chǎn)量變化趨勢

表4 籽粒產(chǎn)量的聯(lián)合方差分析

表5 不同種植密度處理對產(chǎn)量的影響

3 結論與討論

種植密度對玉米品種的產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀表現(xiàn)有重要影響，前人研究表明隨著玉米種植密度的增加，株高和穗位高呈逐漸增加趨勢[13-15]。玉米與其他植物一樣，群體內(nèi)個體間存在避蔭現(xiàn)象，當群體密度變大時，植株個體間為減少競爭而爭先向上生長，以此來獲得更多的光照和熱量，致使植株自身株高和穗位高較正常情況下有所增加[16]。本試驗對玉米新品種‘豫單132’設置5個不同種植密度，株高和穗位高均隨著種植密度的增加而增高，莖粗隨著種植密度的增加而減小，這些與前人研究結果相一致[13-15]。

不同研究表明隨著種植密度增加，玉米穗長縮短，穗粗變細，穗行數(shù)、行粒數(shù)和穗粒數(shù)減少，禿尖長度增加[17-19]。本試驗中種植密度對穗長、穗行數(shù)和行粒數(shù)的影響均達到極顯著差異水平，表明‘豫單132’的這些穗部性狀受種植密度影響較大。種植密度的增加會導致玉米雌穗頂端花絲伸出較晚或不能伸出，玉米雌蕊的發(fā)育、受精結實以及籽粒灌漿都會受到影響，導致行粒數(shù)減少，單穗粒重下降[20]。種植密度對玉米穗粗的影響不顯著，原因可能是由于穗軸的分化較早，一般在葉齡指數(shù)達到40%時就已完成分化，而此時玉米群體競爭光照、水分和養(yǎng)分的矛盾還不突出，增加種植密度而引起的后期環(huán)境變化對玉米穗粗影響較小[21]。

合理種植密度是玉米獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要途徑[22]，前人研究表明隨著種植密度的增加玉米產(chǎn)量呈拋物線式變化[9-11,23]。本試驗中‘豫單132’的產(chǎn)量表現(xiàn)出先增加后降低，其產(chǎn)量在密度為67500株/hm2時達到最大。玉米種植密度增加，單位面積株數(shù)增加，其果穗數(shù)目增多，當密度增加到一定數(shù)量時，雖然單位面積果穗數(shù)增加，但單穗粒重受種植密度影響而減小，籽粒產(chǎn)量在高密度下會呈現(xiàn)降低的趨勢[24]。因此，種植密度對‘豫單132’的產(chǎn)量有較大影響，這與前人的研究結果相一致[9-11,25]。

玉米新品種‘豫單132’具有結實性好、綜合抗性強、株型緊湊、生育期適宜、籽粒脫水快、宜機收等優(yōu)點，在黃淮海地區(qū)最適宜種植密度為67500株/hm2，同時需要加強田間水肥管理進而發(fā)揮其潛在優(yōu)勢。本研究為玉米新品種‘豫單132’的推廣應用，發(fā)揮其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特性提供參考。