种植密度对武陵山区夏玉米生长和产量的影响

2018-08-25易永李民华姚秋云黄晚华

湖北农业科学 2018年10期

易永李民华姚秋云黄晚华

摘要：为了研究种植密度对武陵山区夏玉米生长和产量的影响，设置5.14万株/hm2（现有正常密度）、5.98万株/hm2、6.55万株/hm2、7.08万株/hm2 4个田间密度进行了试验。结果表明，各种植密度生育进程基本相同，群体干物质增长速度具有低密度前慢后快和高密度前快后慢的特点，各种植密度群体最终总生物量差别不大。种植密度和产量呈抛物线变化趋势，通过种植密度的增加，以促使群体生物量转化为产量，试验中设置的3个较高密度较正常密度增产8%～14%，以种植密度6.55万株/hm2产量最高。

关键词：夏玉米；种植密度；生长发育；产量；武陵山区

中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）10-0021-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.10.005

Influence of Planting Density on the Growth and Yield of Summer Maize

in Wuling Mountain Area

YI Yong1，2，LI Ming-hua1，2，YAO Qiu-yun1，2，HUANG Wan-hua1

（1.Key Laboratory of Hunan Meteorological Disaster Prevention and Reduction，Changsha 410000，China；

2.Huaihua Meteorological Bureau，Huaihua 418000，Hunan，China）

Abstract： In order to study the effect of planting density on the growth and yield of summer maize in Wuling mountain area，4 field density tests were carried out by setting 4 densities of 51 400 plants/hm2（normal density），59 800 plants/hm2，65 500 plants/hm2，70 800 plants/hm2. The results showed that the growth processes of different density were basically the same. The colony dry matter of lower density increased relative slowly in early stage and fast in later period， and the colony dry matter of higher density showed opposite trend. The final total biomass of each density had no significant difference. Density and yield showed a parabolic trend. The increase of sinks was beneficial to the transformation of population biomass into yield. The yield of three higher density treatments in the experiment were 8%～14% higher than the normal density. The yield with the density of 65 500 plants/hm2 was the highest.

Key words： summer maize； planting density； growth and development； yield； Wuling mountain area

适宜的种植密度是保证农作物群体充分利用气候、水肥等资源，获取高产的重要栽培措施。李少昆等[1]、焦建伟等[2]的研究总结指出适当的密度是玉米获取高产的重要因素。余长平等[3]、曹殿云等[4]、杜飞鸽等[5]通过田间试验研究了種植密度对不同玉米品种产量的影响，指出适当增加种植密度可增加玉米产量。有研究表明，在一定的种植密度范围内，水稻及向日葵产量随着密度增加而增加[6-8]。

玉米为武陵山区乃至长江中上游山区重要的旱粮作物，随着种植结构的调整，夏玉米种植面积逐年扩大，但该区域内的夏玉米生长季内的日均光热资源明显多于春玉米，因此适当提高种植密度，提高夏玉米群体的气候资源利用率，可能是提高夏玉米产量的重要途径[9-12]。

针对此问题，2017年在武陵山区开展夏玉米密度种植试验，以期获得适宜的种植密度以实现提高产量的目的，同时为长江中上游夏玉米种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地基本概况

试验地位于湖南省怀化市中方县泸阳镇桥上村，地形为山谷平地，海拔高度为252 m。试验地土壤和水肥状况均匀，土壤类型为壤土，试验区域土壤pH 5.75，有机质25.07 g/kg，

碱解氮153.3 mg/kg，有效磷13.0 mg/kg，速效钾92 mg/kg。测定0～30 cm深度的土壤容重为1.31 g/cm3，田间持水量为29%，凋萎湿度为6%。气候为亚热带季风气候。

1.2 试验设计及管理

试验品种为登海605，采取宽窄行（80 cm+40 cm）起垄栽培，通过调整株距设计5.14万株/hm2（现有正常密度）、5.98万株/hm2、6.55万株/hm2、7.08万株/hm2 4个种植密度，每个密度设置3个重复小区。栽培方式均为直播，每穴2粒种，5片真叶时间苗定苗，基肥每株施10 g复合肥（15∶15∶15），拔节和大喇叭口期每株追施3 g尿素+3 g复合肥，土壤及时灌溉保持湿润。病虫害防治方面，出苗时施毒死蜱 1 kg/667 m2防治地老虎，小喇叭口和大喇叭口期施吡虫啉、甲胺基阿维菌素、已唑醇防治蚜虫、玉米螟、锈病等。并在试验地设置自动农田小气候观测站开展气象数据平行观测。

1.3 测定项目

按照农业气象观测规范，开展气象资料及作物生长平行观测，观测的发育期为播种、出苗、七叶、拔节、大喇叭口、抽雄、吐丝、成熟。在七叶、拔节、大喇叭口、抽雄、吐丝25 d、成熟6个生育期每个密度取3个样本，采用烘干法测定干物重，采用人工订正系数法测定叶面积。绘制各密度的干物重、干物重增长速度、叶面积变化曲线。在吐丝25 d利用Unico UV-4802型紫外可见分光光度计测定叶绿素含量，用以评价灌浆中期玉米的光合作用能力。玉米成熟后，统一收获考种测产，每个重复每个密度取20穗独立考种，考种项目主要有：穗长、穗粗、秃尖长，每穗粒数、每穗粒重、理论产量、株高、穗位高等，统计平均产量。绘制3个重复及平均的产量、密度相关散点图，添加趋势线，并计算出3个产量重复及平均与密度关系的模拟方程。

2 结果与分析

2.1 种植密度对生长的影响分析

观测表明，登海605所设置的4个密度发育期基本一致，没有明显差别，均为6月8日播种，6月14日进入出苗普遍期，6月28日进入七叶普遍期，7月10日进入拔节普遍期，7月26日进入大喇叭口普遍期，7月1-3日进入抽雄盛期，7月3-4日进入吐丝盛期，9月21日成熟。全生育期共105 d，生长季平均气温为26.4 ℃，活动积温2 769.1 ℃，平均气温日较差9.1 ℃，日照时间为829 h，降水量为256.6 mm。

从图1可以看出，各个种植密度的单位面积各发育期总干物重均呈S形生长曲线，各个发育期总干物重均随种植密度增大而增大，这种趋势在生长中段相对明显，而生长前期和成熟期差异相对较小，成熟期总干物重为1 304.3～1 358.5 g/m2，可见各个种植密度最终总干物重差异并不大。

从图2可以看出，各个种植密度各生长阶段的单位面积总干物重增长速度均呈抛物线变化趋势。各个种植密度都是大喇叭口至抽雄期干物质增长速度最快，抽雄至吐丝25 d期（灌浆前期）次之，拔节至大喇叭口（幼穗分化及形成期）和吐丝25 d至成熟期（灌浆后期）较慢，播种至七叶期（幼苗期）最慢。密度5.14万株/hm2后期总干物重增长速度较其他3个密度相对平缓。总干物重增长速度在抽雄前为随密度增大而增大的趋势，但抽雄后为随密度增大而减小的趋势。

从图3可以看出，各个种植密度各发育期的叶面积指数变化趋势与总干物重增长速度相似，均呈抛物线变化趋势。吐丝25 d以前，叶面积指数随种植密度增大而增大，生长中期趋势最为明显。吐丝25 d后即灌浆后期叶面积指数随种植密度的增大反而减小。在吐丝25 d，5.14万～7.08万株/hm2等4个密度分别测得叶绿素含量为19.30、18.81、18.74、18.48 mg/kg，叶绿素含量随着密度的增大而减小。

2.2 密度对产量影响分析

从表1可以看出，就登海605而言，穗长、穗粗、每穗粒数、穗总重、穗子粒重、穗芯重等平均单穗指标，均呈随种植密度增大而减小的趋势，这是因为低种植密度植株单体生长条件相对较好，更有利于玉米单穗的生长和灌浆。而密度5.98万株/hm2百粒重最高，较高、较低密度的百粒重较轻，百粒重由单株光合作用能力和单穗子粒数量共同决定，低密度单株光合作用能力强但穗粒数较多，高密度穗粒数较少但单株光合作用能力弱，因此中等密度5.98万株/hm2的百粒重最大。株高除密度5.14万株/hm2略高外，其他密度基本相同，而穗位高呈现出随密度增大而降低的趋势。

产量与密度的关系为：

y1=-58.262x2+750.27x-1 597.50 R=0.896 7 （1）

y2=-98.406x2+1 232.40x-2 985.50 R=0.990 2（2）

y3=-29.750x2+398.28x-520.07 R=0.998 4 （3）

y均=-62.140x2+793.64x-1 701.00 R=0.978 0（4）

式中：y1、y2、y3、y均为3个重复及平均的模拟产量，x为密度。

从图4和表1可以看出，3次重复及平均的产量、密度呈现出明显的抛物线特征，4个模拟方程均通过了P<0.05的显著性检验。3次重复及平均都以密度6.55万株/hm2的产量最高，密度7.08株万株/hm2和5.98万株/hm2次之，而正常密度5.14万株/hm2产量最低，表明适当增加夏玉米群体密度，有利于干物质转换为产量。

3 小结与讨论

生长观测表明，种植密度对夏玉米的生长发育进程没有明显影响。在生长中前期，植株单体较小，荫蔽作用小，不同密度的单体所接受的光、气等气候资源差异较小，因此高密度的群体合成更多干物质。进入生长后期后，植株单体较大，植株之间的荫蔽作用增强，低密度群体的植株单体具有相对较好的生长环境，叶片衰老较慢，干物重增长速度逐步追上较高密度[13]。因而经过前后期的此消彼长，试验中的不同密度群体最终积累的总干物质相差无几，试验表明在现有正常密度基礎上增加密度并不能显著增加群体的总生物量。

测产表明，穗长、穗粗、穗总重和穗子粒重等单穗产量指标随种植密度增大而减小，但中等密度更有利于大子粒（百粒重）的形成。而密度和产量为抛物线关系，其中密度6.55万株/hm2产量最高，较产量最低的5.14万株/hm2（现有正常密度）平均增产14%，密度7.08株万株/hm2和5.98万株/hm2稍低，但也较现有正常密度分别平均增产8%和10%，可见湘西夏玉米适当提高现有密度，增加单位面积密度，能有效增加产量。

根据以上分析，较高密度相对于现有正常密度，叶面积指数在抽雄后衰退较快和叶绿素含量较低，是限制更高生物量和产量的主要原因，要发挥增产效益，必须重视后期管理，如增施缓效肥与及时剥除枯叶改善环境等，从产量趋势考虑建议种植密度以6.55万株/hm2左右为宜。

参考文献：

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