馬向峰，周清利，金超彪，司慶臣，南赟捷，于 強(qiáng)，韓坤龍*

（1.齊河縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 德州 251100；2.安徽隆平高科種業(yè)有限公司，安徽 合肥 230088）

我國是農(nóng)業(yè)大國，也是人口大國。雖然近年來我國加快推進(jìn)農(nóng)村城鎮(zhèn)化進(jìn)程，但農(nóng)業(yè)人口仍占較高比例。解決“三農(nóng)”問題，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展是提高綜合國力的必要條件。我國人口基數(shù)大，長期面臨糧食短缺問題，每年需從外國進(jìn)口大量糧食，發(fā)展農(nóng)業(yè)可從根本上解決我國糧食短缺問題。玉米是我國主要糧食作物之一，采用科學(xué)的栽培技術(shù)可提高玉米產(chǎn)量，確保糧食儲備，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展。

1 種植密度對玉米的影響

1.1 對玉米產(chǎn)量的影響

種植密度會對玉米產(chǎn)量產(chǎn)生影響，選擇某一農(nóng)村試驗田為試驗種植平臺，隨機(jī)選擇500 粒相同品種的玉米種子作為試驗對象。在種植密度不同、其他生長條件基本相同的條件下分組種植，保證種植密度是影響玉米產(chǎn)量的唯一因素。

研究發(fā)現(xiàn)，不同組別玉米產(chǎn)量及質(zhì)量不同，種植密度過大或過小會導(dǎo)致產(chǎn)量及質(zhì)量下降。玉米生長過程中，植株密度超出合理區(qū)間會對玉米穗的數(shù)量產(chǎn)生影響，從而降低玉米產(chǎn)量。

1.2 對玉米植株光合面積的影響

不同種植密度下，玉米植株占用的面積不同，導(dǎo)致玉米植株對水分與肥料的吸收量不同。種植密度過大，相鄰玉米植株對土地營養(yǎng)成分的競爭力增大，有限的種植面積不足以為植株提供充足的營養(yǎng)成分。同時，種植密度過大會降低玉米植株整體透光性，影響玉米生長過程中的光合作用，即高密度下只有高處的玉米植株能夠有效進(jìn)行光合作用，中低處的玉米植株受到其他植株葉片遮擋只能短暫進(jìn)行光合作用，甚至完全不能進(jìn)行光合作用，從而對玉米產(chǎn)量造成影響。玉米植株種植密度過小，雖然能夠保證植株進(jìn)行有效的光合作用，但極易造成嚴(yán)重的光能與土地資源浪費。合理的種植密度不僅可以有效利用光能與土地資源，還可以最大限度保證玉米植株生長過程中有充足的營養(yǎng)物質(zhì)，提升玉米品質(zhì)。

1.3 對玉米質(zhì)量的影響

為了研究不同種植密度對玉米質(zhì)量的影響，相關(guān)人員對農(nóng)村試驗田中各種植密度下玉米的總淀粉含量、粗脂肪以及粗蛋白等成分含量進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總與比對分析。研究發(fā)現(xiàn)，在密度合理的種植環(huán)境下生長的玉米總淀粉含量、粗蛋白以及粗脂肪等成分含量較高。種植人員應(yīng)結(jié)合玉米種植區(qū)域的實際情況合理判斷玉米種植密度，確保玉米植株有效進(jìn)行光合作用，積累植株生長所需的養(yǎng)分，提高玉米產(chǎn)量。

德州市位于山東省西北部，總面積10 356 km2[1]，常住人口5 611 194 人[2]，是全國糧食高產(chǎn)區(qū)。玉米是德州市主要糧食作物，種植面積達(dá)50 萬hm2以上，是農(nóng)民重要的收入來源。當(dāng)前，我國土地資源緊張，提高玉米單產(chǎn)是增加農(nóng)民收入的重要手段。研究表明，增加玉米種植密度是提高玉米產(chǎn)量的首選途徑[3-6]。隨著種植密度的增加，玉米產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到最高值時，對應(yīng)的種植密度即為最佳種植密度[7]。為探索德州市玉米播種的最佳種植密度，對高產(chǎn)玉米雜交種隆平638 進(jìn)行密度試驗，為確定德州市最佳種植密度提供數(shù)據(jù)支持。

2 試驗材料和方法

2.1 供試材料

供試玉米雜交種為隆平638，由安徽隆平高科種業(yè)有限公司選育，2018 年通過國家審定，自2019 年推廣以來，連續(xù)兩年產(chǎn)量均優(yōu)于當(dāng)?shù)刂髟云贩N，是德州市的苗頭品種[8]。

2.2 試驗地點及試驗條件

試驗地點設(shè)在齊河縣劉橋鎮(zhèn)雷莊村，試驗地塊為高產(chǎn)地塊，土壤養(yǎng)分含量分別為堿解氮95.46 mg/kg、速效磷30.64 mg/kg、速效鉀46.03 mg/kg。前茬作物為小麥[9]。

2.3 試驗方法與試驗設(shè)計

試驗于2021 年6 月15 日播種，采用機(jī)械開溝，人工點播。設(shè)置4 種種植密度，3 次重復(fù)，每次重復(fù)隨機(jī)排列。種植密度分別為60 000 株/hm2、67 500 株/hm2、75 000 株/hm2、82 500 株/hm2。每小區(qū)播種12 行，行長20 m，等行距種植，行距0.67 m。開溝時施尿素75 kg/hm2、磷酸二銨300 kg/hm2、氯化鉀150 kg/hm2、硫酸鋅15 kg/hm2。拔節(jié)期、大喇叭口期追肥兩次，分別追施尿素150 kg/hm2、300 kg/hm2；出苗前噴施40%阿特拉津+50%乙草胺、50%都阿合劑除草劑，玉米生育期噴藥4 次，防治蟲害，保證水分供應(yīng)；其他管理同一般大田，收獲日期為10 月10 日[10-11]。

2.4 測量指標(biāo)與方法

2.4.1 產(chǎn)量

使用籽粒收割機(jī)收獲中間8 行，測量籽粒產(chǎn)量，調(diào)查機(jī)收漏穗情況。用水分測定儀測量水分含量，重復(fù)測3 次取平均值，按14%含水量折算每公頃產(chǎn)量。

2.4.2 倒折率與倒伏率

分別于7 月26 日和9 月28 日調(diào)查小區(qū)中間8 行倒伏與倒折數(shù)量，倒折率=倒折數(shù)/總數(shù)×100%，倒伏率=倒伏數(shù)/總數(shù)×100%。

2.4.3 葉面積指數(shù)

采用長寬系數(shù)法測量，散粉結(jié)束后15 d 選取30株生長正常的植株，測量未干枯葉片的葉長與葉寬。葉面積=長×寬×0.75，葉面積指數(shù)=單株平均葉面積×小區(qū)內(nèi)株數(shù)/小區(qū)面積。

2.4.4 透光率

散粉結(jié)束后15 d 用LP-80 型冠層分析儀測量小區(qū)穗位部透光率。

2.4.5 農(nóng)藝性狀

農(nóng)藝性狀調(diào)查均使用田間觀察測定與室內(nèi)考種的方法。調(diào)查項目包括株高、穗位、穗長、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重、出籽率。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 種植密度對玉米產(chǎn)量的影響

由表1 可知，隨著種植密度的增大，隆平638 的產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢。75 000 株/hm2密度處理與67 500 株/hm2密度處理差異不顯著，與60 000 株/hm2和82 500 株/hm2密度處理差異均達(dá)到了顯著水平，60 000 株/hm2密度處理下產(chǎn)量最低。機(jī)收漏穗隨著密度的增大而增多。從產(chǎn)量結(jié)果來看，67 500 株/hm2與75 000 株/hm2密度處理下，隆平638 產(chǎn)量較高。

表1 不同密度的產(chǎn)量結(jié)果比較

3.2 種植密度對玉米農(nóng)藝性狀的影響

由表2 可知，隨著種植密度的增大，隆平638 的株高、穗位、穗行數(shù)、行粒數(shù)變化不明顯，穗長、千粒重、出籽率逐漸變小，禿尖長逐漸增大。由此可見，隨著種植密度的增大，單穗產(chǎn)量降低主要由千粒重降低引起。

表2 不同密度的植株和果穗性狀

3.3 種植密度對玉米葉面積指數(shù)和穗位處透光率的影響

由表3、表4 可知，受臺風(fēng)影響，德州市玉米在7月底出現(xiàn)不同程度的倒伏倒折狀況，隆平638 株高矮，抗倒能力強(qiáng)，但仍在82 500 株/hm2密度下出現(xiàn)15%的倒伏率與3.9%的倒折率，高于其他密度處理。由于莖稈未發(fā)育完全，仍可向上生長，成熟期倒伏率不升反降。隨著種植密度的增大，隆平638 倒折率與倒伏率均逐漸增加。

表3 不同密度的葉面積指數(shù)和田間透光率

表4 不同密度的倒折與倒伏率

4 討論與結(jié)論

隨著種植密度的增大，隆平638 產(chǎn)量先增加后減少，67 500 株/hm2密度處理下產(chǎn)量最高。隆平638 為耐密型品種，高密度下產(chǎn)量略有下降。雖然收割機(jī)割臺可以在收獲時放置很低，但機(jī)收漏穗數(shù)量仍會隨密度增大而增多，證明種植密度過高會加大極端氣候時減產(chǎn)的風(fēng)險，不利于玉米穩(wěn)產(chǎn)。60 000 株/hm2密度處理下倒伏率與倒折率最低，機(jī)收漏穗數(shù)最少，但難以充分發(fā)揮產(chǎn)量潛力。

隨著種植密度的增大，隆平638 穗部性狀變化主要為穗長變短、禿尖變長、千粒重降低、出籽率降低，穗行數(shù)與行粒數(shù)變化不明顯。高密度下果穗單產(chǎn)降低主要由果穗變短和千粒重降低引起。玉米葉面積指數(shù)隨著密度增大而增加，導(dǎo)致穗位處光截獲量減少，是造成果穗變短和千粒重降低的原因之一。另外，種植密度的增大加劇了葉片間的相互遮擋，增加了病蟲害的防治難度，致使高密度下發(fā)生螟折。結(jié)果表明，67 500 株/hm2密度下隆平638 可充分發(fā)揮產(chǎn)量潛力，具有較強(qiáng)的抗倒伏倒折能力，便于田間管理與病蟲害防治，是德州市種植玉米的理想密度。

現(xiàn)階段，隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，玉米種植在德州市占據(jù)十分關(guān)鍵的地位。為了實現(xiàn)玉米高產(chǎn)，保證其質(zhì)量，種植人員需科學(xué)規(guī)劃玉米種植密度。相關(guān)部門要對農(nóng)戶開展培訓(xùn)和教育，使其掌握先進(jìn)的種植技術(shù)，了解播種知識，結(jié)合作物的種類和施肥方式，解決作物種植密度不科學(xué)的問題，提高經(jīng)濟(jì)效益。