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(xué)農(nóng)學(xué)院/河南省玉米產(chǎn)業(yè)融合工程技術(shù)研究中心，鄭州 450046）

0 引言

玉米是中國(guó)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(guó)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(diǎn)，已成為中國(guó)糧食增產(chǎn)的主力軍，其產(chǎn)量的高低直接影響整個(gè)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(gòu)成玉米籽粒產(chǎn)量的3個(gè)主要因素[3]，研究表明品種特性、播種技術(shù)、種植密度對(duì)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(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)的關(guān)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(jìn)玉米群體和個(gè)體間的協(xié)調(diào)發(fā)展，而盲目追求高密度種植會(huì)導(dǎo)致群體通風(fēng)透光性差，影響植株正常生長(zhǎng)，植株倒伏率和空桿率增加，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降[7]。國(guó)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(guò)一定密度時(shí)，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(shì)，在75000株/hm2時(shí)產(chǎn)量達(dá)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(hào)’‘、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(duì)不同玉米品種采取相應(yīng)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(xué)選育的通過(guò)國(guó)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(qiáng)、生育期適宜、籽粒脫水快、宜機(jī)收等優(yōu)點(diǎn)[12]，研究其耐密性、分析種植密度對(duì)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(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

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

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2020年6月，分別在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)長(zhǎng)葛試驗(yàn)基地（以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)葛”）和原陽(yáng)試驗(yàn)基地（以下簡(jiǎn)稱“原陽(yáng)”）種植，前茬作物均為小麥。設(shè)置5個(gè)種植密度梯度：60000、64500、67500、72000、75000株/hm2，小區(qū)設(shè)置為5行區(qū)，行長(zhǎng)6 m。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，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(cè)定方法

在玉米生長(zhǎng)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(zhǎng)勢(shì)一致的植株10株，測(cè)量其株高、穗位高、莖粗等植株性狀；收獲后進(jìn)行室內(nèi)考種，包括穗粒重、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粗、禿尖長(zhǎng)等穗部性狀；對(duì)其余植株，收獲中間3行進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

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

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度和地點(diǎn)對(duì)‘豫單132’植株性狀的影響

對(duì)植株各性狀進(jìn)行聯(lián)合方差分析，表明密度和地點(diǎn)均極顯著影響株高和莖粗，密度和地點(diǎn)互作對(duì)株高和莖粗也有較大影響，而對(duì)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(shì)，在密度75000株/hm2時(shí)達(dá)到最大；穗位高在兩地變化趨勢(shì)不同，在原陽(yáng)地區(qū)隨著密度的增加而增加，而在長(zhǎng)葛地區(qū)，穗位高在密度為64500株/hm2時(shí)達(dá)到最大；莖粗在兩地的變化趨勢(shì)相同，均隨著種植密度的增加而減小。

圖1 不同種植密度對(duì)‘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(diǎn)對(duì)‘豫單132’穗部性狀的影響

對(duì)穗部各性狀進(jìn)行聯(lián)合方差分析（表2），表明種植密度對(duì)穗長(zhǎng)、穗行數(shù)和行粒數(shù)均有顯著影響，但對(duì)穗粗和禿尖長(zhǎng)未達(dá)到顯著水平；地點(diǎn)對(duì)穗粗和行粒數(shù)有顯著影響，密度和地點(diǎn)互作對(duì)穗部性狀影響不顯著，這表明種植密度對(duì)‘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(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)和行粒數(shù)整體呈降低趨勢(shì)，在密度75000株/hm2時(shí)最??；禿尖長(zhǎng)隨著密度的增加而增大，在密度75000株/hm2時(shí)達(dá)到最大。因此，種植密度對(duì)‘豫單132’的穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)和禿尖長(zhǎng)均產(chǎn)生重要影響。

表3 不同處理對(duì)植株和穗部性狀的影響

2.3 種植密度和地點(diǎn)對(duì)‘豫單132’產(chǎn)量的影響

對(duì)籽粒產(chǎn)量進(jìn)行聯(lián)合方差分析（表4），表明種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響達(dá)到顯著差異水平，而地點(diǎn)以及密度與地點(diǎn)互作差異不顯著，這表明不同種植密度處理對(duì)‘豫單132’產(chǎn)量有較大影響。進(jìn)一步分析表明（表5、圖2），在5個(gè)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(shí)達(dá)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(shì)

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(duì)產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

種植密度對(duì)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(shì)[13-15]。玉米與其他植物一樣，群體內(nèi)個(gè)體間存在避蔭現(xiàn)象，當(dāng)群體密度變大時(shí)，植株個(gè)體間為減少競(jìng)爭(zhēng)而爭(zhēng)先向上生長(zhǎng)，以此來(lái)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(yàn)對(duì)玉米新品種‘豫單132’設(shè)置5個(gè)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(jié)果相一致[13-15]。

不同研究表明隨著種植密度增加，玉米穗長(zhǎng)縮短，穗粗變細(xì)，穗行數(shù)、行粒數(shù)和穗粒數(shù)減少，禿尖長(zhǎng)度增加[17-19]。本試驗(yàn)中種植密度對(duì)穗長(zhǎng)、穗行數(shù)和行粒數(shù)的影響均達(dá)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(huì)導(dǎo)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(jié)實(shí)以及籽粒灌漿都會(huì)受到影響，導(dǎo)致行粒數(shù)減少，單穗粒重下降[20]。種植密度對(duì)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(dá)到40%時(shí)就已完成分化，而此時(shí)玉米群體競(jìng)爭(zhēng)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(duì)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(yàn)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(shí)達(dá)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(dāng)密度增加到一定數(shù)量時(shí)，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(huì)呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)[24]。因此，種植密度對(duì)‘豫單132’的產(chǎn)量有較大影響，這與前人的研究結(jié)果相一致[9-11,25]。

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