玉米種植密度與光能利用相關(guān)性的研究

師臣 譚福忠 韓永武 徐磊 鄭巍 楊柳

摘 要：本研究旨在探索不同種植密度對光能利用影響，以玉米新品系慶1337為研究材料，本試驗采用隨機區(qū)組試驗，設(shè)置五個種植密度，分析其對光能利用的影響。得出結(jié)論： 隨種植密度的增加葉面積指數(shù)也呈逐漸升高趨勢。苗期至吐絲期葉面積指數(shù)先升高后降低，并在吐絲期達(dá)最大值;透光率隨種植密度增加顯著下降。同一密度下的透光率，隨植株的生長先降低后升高，在低密度下吐絲期的透光率高于灌漿期的透光率，在高密度下吐絲期的透光率卻低于灌漿期的透光率;平均葉傾角隨種植密度增加顯著升高，在同一密度主要生育時期平均葉傾角變化先升高后降低。

關(guān)鍵詞：種植密度;玉米;光能利用

玉米是世界重要飼料、糧食和經(jīng)濟作物之一。我國是世界玉米主要的生產(chǎn)國，播種面積和總產(chǎn)量位居世界第二位，約占世界玉米總產(chǎn)量20%左右。玉米是C4作物，對光能利用率較高，它進(jìn)行光合作用的主要器官是葉片。葉面積指數(shù)、透光率及平均葉傾角是衡量玉米群體光合性狀的重要指標(biāo)，對玉米產(chǎn)量形成起至關(guān)重要的作用。多年來許多專家學(xué)者把如何提高玉米單產(chǎn)作為追求的目標(biāo)，為此做了許多研究工作，最后得出結(jié)論提高光能利用率合理密植是行之有效的方法。

本實驗以玉米新品系慶1337為實驗材料，探尋品種的種植密度與光能利用之間的關(guān)聯(lián)，為擴大玉米播種面積提供理論依據(jù)，是提高玉米總產(chǎn)的有效途徑。

一、試驗材料與方法

1.試驗地概況

試驗于2017年在黑龍江省農(nóng)科院大慶分院紅旗泡試驗地進(jìn)行，前茬作物為玉米，土壤肥力中等pH值為8.32;速效磷（P2O5）含量103.05mg/kg;速效鉀（K2O）含量192mg/kg;有機質(zhì)含量24.7g/kg;堿解氮（N）含量149.7mg/kg。

2.試驗材料

本試驗選用由黑龍江省農(nóng)科院大慶分院選育慶1337玉米雜交種。

3.試驗設(shè)計

本試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè) 5 個密度梯度：即B1：5萬株/hm2、B2：7.5萬株/hm2、B3：10萬株/hm2、B4：12.5萬株/hm2、B5：15萬株/hm2。小區(qū)6行區(qū)，行長6m，行距0.65m，區(qū)道寬1.5m，3次重復(fù)，小區(qū)面積23m2，四周設(shè)6行保護(hù)行。收獲小區(qū)中間2行進(jìn)行考種測產(chǎn)。試驗于5月7日播種，雙粒播，底肥施艷陽天復(fù)合肥（N：P：K=28：12：10）452kg/hm2，喇叭口期追施尿素375kg/hm2，9月28日收獲。

4.數(shù)據(jù)分析方法

數(shù)據(jù)圖表均利用Excel2003和DPS（Data Processing System）7.05數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理、分析。

二、 試驗結(jié)果與分析

1.種植密度對玉米群體葉面積指數(shù)的影響

由圖1可知，慶1337在五個密度下主要生育時期葉面積指數(shù)變化趨勢一致，即在苗期至吐絲期葉面積指數(shù)逐漸升高并在吐絲期達(dá)最大值;在拔節(jié)期、吐絲期、灌漿期及成熟期隨密度的增加葉面積指數(shù)也呈逐漸升高趨勢，其規(guī)律大致為15萬株/hm2>12.5萬株/hm2>10萬株/hm2>7.5萬株/hm2>5萬株/hm2;在生育中后期低密度條件下，葉面積指數(shù)下降平緩，葉面積指數(shù)穩(wěn)定持續(xù)時間長一些，而高密度條件下葉面積指數(shù)穩(wěn)定持續(xù)時間短，至成熟期不同密度間葉面積指數(shù)的差距變小。

2.種植密度對玉米群體透光率的影響

由圖2可知，慶1337透光率隨種植密度增加顯著下降。在任一密度下的透光率，隨植株的生長先降低后升高，在低密度下吐絲期的透光率高于灌漿期的透光率，在高密度下吐絲期的透光率卻低于灌漿期的透光率。

3.種植密度對平均葉傾角的影響

由圖3可知，慶1337在各個密度下平均葉傾角隨種植密度增加顯著升高，其規(guī)律為15萬株/hm2>12.5萬株/hm2>10萬株/hm2>7.5萬株/hm2>5萬株/hm2。在同一密度主要生育時期平均葉傾角變化趨勢表現(xiàn)一致，即在拔節(jié)期至吐絲期平均葉傾角逐漸增加，在吐絲期至灌漿期平均葉傾角相互交替，在灌漿期到成熟期開始下降。

三、結(jié)論與討論

構(gòu)成玉米產(chǎn)量的三個重要因素為單位面積穗數(shù)、百粒重和單穗粒數(shù)。對玉米產(chǎn)量的影響重要程度為：百粒重小于穗粒數(shù)小于單位面積穗數(shù)。并且單位面積穗數(shù)可通過增加種植密度來實現(xiàn)。并且隨密度的增加，平均葉傾角及葉面積指數(shù)逐漸升高，有利于光能的利用，益于玉米產(chǎn)量的形成。但是，第一種植密度不能無限制增加，密度過高會導(dǎo)致單株個體爭水爭肥;第二種植密度的增加，致使透光率下降，田間郁閉，通風(fēng)透光較差，下部葉片衰老，造成百粒重和穗粒數(shù)減少，產(chǎn)量下降。

本實驗條件下，慶1337在種植密度10萬株/hm2產(chǎn)量最好，葉面積指數(shù)可達(dá)5.0，透光率0.15‰，平均葉傾角為55-60。說明高產(chǎn)的形成過程實際上是各因素之間相互協(xié)調(diào)的過程。在適宜的種植密度下，充分利用光能、水分及肥等，才能獲得群體所帶來的更高產(chǎn)量。

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作者簡介：師臣（1980-）男，黑龍江省哈爾濱市，碩士，助理研究員，從事玉米育種研究。