郑 伟，边丽梅，董 喆，张丽妍，张 昊，郝春雷，孟繁盛，慈艳华，杜江洪

(赤峰市农牧科学研究院，内蒙古 赤峰 024031)

玉米是我国的第一大粮食作物，也是集粮食、饲料、加工、能源于一身的多元用途作物，是我国的主要饲料粮和重要的工业原料，在粮食生产中占有重要位置。2019年全国玉米种植面积0.413亿hm2，玉米的产量占全国粮食总产的40%。玉米是内蒙古自治区主要的粮、饲作物，2019年内蒙古玉米种植面积377.6万hm2，产量是2 700万t。赤峰市地处我国东北向华北延伸的黄金玉米带中心位置，位于国家规划建设的东北向内蒙古专用玉米优势区，土壤、气候等自然条件非常适合种植玉米，近五年赤峰市玉米播种面积都在53.3万hm2以上，年产玉米达400万t以上。但是，赤峰市的玉米生产形势面临一大突出问题，即生产稳定性差，年际间产量波动大，因此深入挖掘玉米增产增效潜力，迫切需要提高玉米单产。玉米种植密度不断增加是科学技术进步的综合体现。多年来，世界各地围绕种植密度开展了大量研究和实践，增加种植密度，成为提高产量的有效和首选途径[2～5]，深入了解增产内因，是进一步提高玉米产量的有效途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料及地点

试验品种是先玉335、迪卡159、京科968、赤单228四个品种。

试验于2019-2020年在内蒙古自治区赤峰市农牧科学研究院水地试验基地(海拔530.44m，东经119.9'，北纬42.21')进行，试验地基础肥力pH值7.05，有机质19.64%、全氮1.13%、速效磷9.57 mg·kg-1和速效钾152.7mg·kg-1。

1.2 试验设计

采用裂区设计，以品种为主区(A)，密度为副区(B)。品种设4个水平．密度设置3个水平，分为6.75万株·hm-2、7.50万株·hm-2和8.25万株·hm-2，12个处理，每品种7米行长，5行区，3次重复，2粒人工点播。

前茬作物玉米，清种，5月初播种，10月初收获。开沟时一次性施入底肥，磷酸二铵210 kg·hm-2和氯化钾75 kg·hm-2，拔节期追施尿素510 kg·hm-2。抽雄吐丝期灌溉2次。

1.3 测定项目与方法

试验过程中，采集玉米生长发育过程中气候数据、生育期、不同时期的生长特性进行记录和调查，后期进行测产和考种。

样株标记。在玉米吐丝前，调查记录长势均匀，有代表性的植株的株高、穗位高和地上部第3节间的茎粗(这些数据主要用于样株的选择)。在玉米吐丝期，选择同一天吐丝，并且株高、穗位高和地上部第3节间的茎粗基本一致的植株(即该处理小区内生长发育一致/相似的植株)10株，进行挂牌标记，用于植株散粉特性以及果穗吐丝与生长特性的调查。

玉米果穗前期生长特性调查：在标记的样株上进行。在玉米刚刚吐丝、吐丝后5 d、10 d和15 d，每次分别取以上标记植株果穗至少3株，调查果穗的生长特性，包括分化的小花数、穗长、穗粗和单穗重。

生理成熟期果穗性状调查：在标记的样株上进行。在玉米生理成熟期，调查不同品种果穗生长特性，包括穗长、秃尖长、穗粗和单穗重(籽粒+穗轴)与单穗粒重，同时调查穗行数和行粒数。

1.4 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 16.0软件对数据进行统计分析处理。

2 结果与分析

2.1 不同密度对玉米品种叶面积指数(LAI)的影响

试验结果表明，4个玉米品种在不同种植密度条件下，叶面积指数(LAI)随生育期的进展呈曲线增加，其中，苗期叶面积指数增长缓慢，拔节后叶面积指数开始迅速增加，到抽雄吐丝期叶面积指数达到高峰值，此后叶面积指数开始逐渐变小。并且，在整个生育期，各个玉米品种的叶面积指数(LAI)均随着密度的增加而增大。赤单228、迪卡159的叶面积指数(LAI)在吐丝期密度为8.25万株·hm-2达到最大。京科968和先玉335的叶面积指数(LAI)吐丝期和成熟期在密度为7.5万株·hm-2达到最大。

2.2 不同密度对玉米品种果穗生长情况的影响

试验表明，同一玉米品种的散粉期一般都在5～7 d，主要集中在3～4 d内，吐丝期一般需要6～8 d，主要集中在4～5 d，但是个体之间也存在差异，从散粉首日到50%散粉，一般需要2～3 d，从吐丝首日到50%吐丝则需要2～4 d，有的个体散粉、吐丝较早。

表1 不同种植密度对玉米品种叶面积指数的影响

通过表2可知：玉米不同品种果穗生长情况是慢快慢的生长曲线。其中赤单228、迪卡159的果穗前期生长情况随着密度的增加果穗干重增加，京科968、先玉335的果穗前期生长情况随着密度的增加果穗干重先增加后减小。这一结论和柯福来等[1]人研究的种植密度对先玉335群体子粒灌浆特征的影响，随着密度增加粒重渐增，后期再增加种植密度，籽粒干重降低的结果一致。

表2 不同密度下玉米品种果穗生长情况

2.3 不同密度对玉米品种产量及其构成因素的影响

试验结果表明，不同玉米品种在不同密度水平下对玉米产量有重要影响。种植密度由6.75万株·hm-2增加到8.25万株·hm-2时，玉米的产量有不同影响。其中，迪卡159种植密度由6.75万株·hm-2增加到8.25万株·hm-2时，产量由13 763.1 kg·hm-2增加到15 709.1 kg·hm-2；赤单228种植密度由6.75万株·hm-2增加到8.25株·hm-2时，产量由13 844.3 kg·hm-2增加到15 111.5 kg·hm-2；但是先玉335种植密度由6.75万株·hm-2增加到7.50万株·hm-2时，产量由12 718.5 kg·hm-2增加到13 842.8 kg·hm-2，由7.50万株·hm-2增加到8.25万株·hm-2时，产量下降到13 349.4 kg·hm-2；京科968种植密度由6.75万株·hm-2增加到7.50万株·hm-2时产量由13 862.4 kg·hm-2增加到14 262.5 kg·hm-2，由7.50万株·hm-2增加到8.25万株·hm-2时，产量下降到12 915 kg·hm-2，这是由于先玉335和京科968种植密度过大到8.25万株·hm-2。因此本区域种植迪卡159和赤单228可以达到8.25万株·hm-2，先玉335和京科968可以达到7.5万株·hm-2。

玉米穗粒数、穗数和千粒重是构成产量的3个因素这三种因素受到品种特性、土壤条件、水肥条件和栽培管理技术等方面的影响，三种因素相互制约，其中群体密度是通过影响穗数从而影响产量的一项重要因子。因此筛选适合的种植密度能够提高玉米单位面积的产量。从表1中可以看出，随着种植密度的增加，4个玉米品种穗长、穗粒数和千粒重均呈逐渐减少的规律性变化，这表明种植密度的增加影响玉米果穗的形成和灌浆。

表3 4个玉米品种不同密度处理的产量和产量构成因素

3 结论与讨论

不同种植密度的玉米品种，对其形态指标和生理指标的研究结果表明：在合理的密度下，增加玉米种植密度，产量增加，继续增加玉米种植密度，产量反而下降，这是产量三因素协调发展，最优组合的结果。随着密度增加粒重增加的时期被称作渐增期，渐增期群体子粒灌浆速率对产量的贡献最大。另外，随着种植密度的增加，株高有显著增高的趋势，因此在适当增加种植密度的同时，要配套有效的措施，以控制株高，防止倒折倒伏。同时，考虑不同品种的株型特点，进行合理密植，相应地增施肥料和平衡配方施肥，保持理想的叶面积和光合势，充分利用良种良法，达到高产目的。在本区域玉米生产栽培水平条件下，赤单228和迪卡159 2个品种的种植密度为8.25万株·hm-2为宜，而京科968、先玉335 2个品种的种植密度为7.50万株·hm-2为宜，过高和过低会引起产量下降。因此应加强玉米品种的耐密研究，最大限度地发挥玉米品种本身的增产潜力，为玉米节本高效生产、农民增产增收提供理论依据。