种植密度对玉米瑞华968产量及生理特性的影响

2017-04-26任仰涛金彦刚李珍富夏中华余先邦

安徽农学通报 2017年7期

任仰涛+金彦刚+李珍富+夏中华+余先邦

摘要：该文以瑞华968 为供试材料，研究了不同种植密度对该品种的植株农艺性状、生理特性、籽粒产量及相关要素的影响，以探究瑞华968的最佳种植密度，为提高单产和生产推广提供参考。试验结果表明，随着种植密度的增加，瑞华968的株高、穗位、倒伏倒折率、空秆率呈上升趋势，而百粒体积和百粒重则下降，产量与净光合速率则呈现先升后降的抛物线变化趋势。当种植密度为在6.75万株/hm2时，瑞华968产量最高为8 628.90kg/hm2，为最佳种植密度。

关键词：玉米；瑞华968；种植密度；产量；生理特性

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）07-0043-03

玉米现已成为我国第一大粮食作物[1]，在我国粮食增产贡献率高达58.1%，然而现阶段与世界玉米生产先进水平相比，我国仍然有巨大差距，平均单产只有美国的2/3[2]；且随着经济与社会的快速发展，我国耕种土地面临持续减少的严峻形势，因而提高玉米单产水平成为了实现玉米增产的唯一切实可行的途径[3-4]。其中，种植密度是影响玉米单产的关键性因素之一[5]。一定范围内随密度的增加，玉米产量得以提高[6]，但过大的种植密度增加了群体间的竞争，同时导致玉米群体通风透光变差，特别是中下部的叶片受光不好，光合速率显著下降，植株的有机物质积累减少，最终导致产量降低[7]。为此，研究玉米品种在相应生态条件与生产水平下的最佳种植密度，为品种的生产推广提供有力的理论支撑，是极为重要的课题。

瑞华968是江苏省最新审定的玉米品种，具有高产、稳产、抗逆性好、熟期早等优势，在淮北地区具有较大的推广价值。为充分发挥瑞华968的产量潜力，笔者研究了不同种植密度对瑞华968农艺性状、生理特性、籽粒产量及相关要素的影响，以探究瑞华968的最佳种植密度，为提高产量和市场推广提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料选用瑞华968为试验品种，由江苏瑞华农业科技有限公司供种。

1.2 试验方法试验于2016年在江苏省宿迁市湖滨新区塘湖良种场夏播种植。设置7个密度处理梯度，分别为4.50万株/hm2（D1）、5.25万株/hm2（D2）、6.00万株/hm2（D3）、6.75万株/hm2（D4）、7.50萬株/hm2（D5）、8.25万株/hm2（D6）、9.00万株/hm2（D7），随机区组排列，3次重复，小区面积36m2，行长10m，6行区，行距0.6m，四周设保护行。6月18日播种，基施复合肥750kg/hm2，7月9日田间定苗，成熟后于10月6日统一收获。分别在拔节期和孕穗期按照450kg/hm2和300kg/hm2追施尿素。其他管理措施与大田生产相同。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 玉米植株农艺性状在玉米乳熟末期，选择每个小区的中间2行逐一进行株高、穗位高测量，并调查整区空秆率与倒伏率。

1.3.2 叶片净光合速率在玉米拔节期、大喇叭口期、抽雄期、吐丝期、灌浆期和成熟期，选择天气晴好的上午，于10：00—12：00利用植物光合测定仪，设置开放式气路，人工光源强度为1 500mol·m–2s–1，测定玉米植株穗位叶的净光合速率。

1.3.3 籽粒灌浆特性授粉后，每个处理每隔15d取5株具有代表性的植株的果穗，选择中部籽粒100粒测其体积（体积采用排水法测定[8]）和鲜重，烘干后称重记为百粒重。

1.3.4 产量和产量因素调查玉米成熟后，每个小区选择20株具有代表性的首个果穗，测定其穗长、穗粗、秃尖长、穗粒数、行粒数等穗部性状。

1.4 数据处理运用Excel及分析软件SPSS 17.0进行试验数据的管理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对玉米植株农艺性状的影响通过表1可知，种植密度对玉米植株农艺性状具有显著性影响，随着种植密度的增加，玉米株高、穗位、空秆率、倒伏率均随之增加。当种植密度为6.75万株/hm2及以下时，空秆率和倒伏率均为0，而当种植密度达到7.50万株/hm2时，空秆率和倒伏率分别为0.5%和2.4%，说明瑞华968在植株抗逆性方面具有较为广泛的密度适应性。

2.2 不同种植密度对玉米植株净光合速率的影响根据图1可知，不同种植密度下，玉米植株群体从拔节期到成熟期，其叶片净光合速率大致呈抛物线变化趋势，其中，从拔节期随着植株的生长发育，净光合速率逐渐增强，到灌浆期达到顶峰，而后迅速下降。对于不同栽培密度而言，不同的栽培密度对玉米植株净光合速率有明显影响，同一品种，栽培密度越大，净光合速率越小，且到了成熟期，净光合速率衰减速率越快。反之，栽培密度越小，对于植株越有利于进行光合作用，对于延长植株光合作用功能期越有利。

2.3 不同种植密度对花后灌浆特性的影响根据表2可知，瑞华968花后的百粒体积和百粒重不同时期间均呈现显著性差异。两者均与种植密度呈现负相关性，同一时期，密度越大，百粒体积与百粒重越小。相同密度不同时期条件下，百粒体积呈现先增大后减小，其中花后0～15d，百粒体积增加较快，灌浆15～30d百粒体积增加减缓，而灌浆30～45d，百粒体积又稍有减小，而百粒重则呈现不断增加的趋势。这表明瑞华968花后前期以充实籽粒体积为主，后期则以充实籽重为主。

2.4 种植密度对果穗性状和产量的影响由表3可知，瑞华968果穗的穗长、秃尖、穗粗、穗粒数等受种植密度的显著性影响。差异在于穗长、穗粗和穗粒数随种植密度的增加表现出缓慢降低趋势，而秃尖长则随密度增加呈上升趋势。最终籽粒产量随密度增加呈现先增后降的抛物线变化趋势，且在密度D4（6.75万株/hm2）时产量为8 628.90kg/hm2，达到最大。

3 结论与讨论

相关研究报道玉米的倒伏率与种植密度之间具有显著正相关性[9]。本研究结果表明，瑞华968的株高、穗位高、倒伏率与空秆率，随着种植密度的增加而升高，双穗率则显著下降。这与其他众多研究结果具有一致性。玉米物质的积累及最终产量的形成与其光合作用密不可分，净光合速率代表植株物质积累的能力，净光合速率越高，表明植株具有越强的有机物质的制造能力。玉米光合作用的主要场所为植株绿色叶片，植株种植密度的增加，使植株光合作用叶面积增大。然而，种植密度过大，会使植株叶片相互遮蔽，使叶片受光不足，降低了单位面积叶片的光合速率。与此同时，叶片面积的增大，其呼吸消耗速率也大幅增加，最终导致光合物质的积累减少[10]。瑞华968净光合速率的变化，受种植密度的影响，呈现先增加后降低的变化趋势，并在各生育期具有不同的净光合速率，且在灌浆期净光合速率达到最大值，这一结果与赵丽[11]的研究呈现一致性。

种植密度对玉米产量及产量的构成因素具有显著影响[12]，在一定的密度范围内，产量随密度增加而增加，而当密度达到一定限度后，产量则下降。这与本文的研究结果相一致。合理密植是充分挖掘品种产量潜力的重要前提条件，密度过大，会造成植株间的竞争加剧，继而空秆率、倒伏倒折率、果穗秃尖显著升高，穗粗变小，穗长减小，穗粒数与百粒重也随之降低[13]。增加密度会使玉米的穗数增加，但穗数的增加无法弥补因穗粒数与百粒重降低对产量造成的损失[13]。试验结果表明，随着密度增加，瑞华968单产呈先增后减趋势，当密度增加到6.75万株/hm2时，产量达最高，当密度为7.50万株/hm2时，产量次之，产量差距不大。表明瑞华968具有較强的密度耐受性，这也是瑞华968高产、稳产的物质基础。因此在生产上，瑞华968的最适种植密度定为6.75万株/hm2左右较为合适。

参考文献

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