種植密度對遼單1211玉米產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響

摘要：為探明優(yōu)質(zhì)、耐密的玉米品種遼單1211的適宜種植密度，于2023年在遼寧省阜新市阜蒙縣大固本鎮(zhèn)，以遼單1211玉米為試驗品種，設(shè)置了6.00萬、6.75萬、7.50萬、8.25萬株/hm2共4個密度水平，并研究分析了種植密度對遼單1211玉米產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明，遼單1211玉米的產(chǎn)量隨著種植密度的增加而提高，8.25萬株/hm2時達(dá)到最高產(chǎn)量，為11 065.00 kg/hm2；產(chǎn)量與種植密度成顯著正相關(guān)關(guān)系，與穗長和百粒質(zhì)量成極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與莖粗成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：遼單1211玉米；種植密度；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀

中圖分類號：S513" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2024）02-0003-04

玉米是我國重要的禾谷類作物，提高玉米單產(chǎn)水平是當(dāng)今農(nóng)業(yè)科學(xué)的重要研究領(lǐng)域之一[1-2]。近年來，雖然我國玉米產(chǎn)量穩(wěn)步增長，但產(chǎn)量的增長速度低于市場需求的增長速度[3]，同時我國面臨著作物特別是玉米和大豆之間的爭地矛盾，在此背景下，提高單位面積產(chǎn)量成為緩解國內(nèi)玉米需求壓力和作物之間爭地矛盾的重要途徑之一[4]。

種植密度是單位面積產(chǎn)量潛力的主要制約因素之一，因此提高種植密度是玉米獲得增產(chǎn)的一項重要途徑和必然趨勢[5-6]。玉米的合理密植能夠解決單位面積穗粒數(shù)、有效穗數(shù)、百粒質(zhì)量之間的矛盾，所以確定玉米品種適宜的種植密度對于挖掘玉米品種的產(chǎn)量潛力十分重要[7]。對此，合理密植是充分發(fā)揮品種特性、實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要途徑之一。

二十世紀(jì)70年代以來，我國玉米的種植密度顯著增加，并且由于推廣利用了鄭單958和先玉335等耐密品種，玉米單產(chǎn)從2005年的4 500 kg/hm2增加到6 000 kg/hm2，但相比美國玉米單產(chǎn)的10 500 kg/hm2仍有較大差距[5+8]。高產(chǎn)、耐密的玉米品種的選育和應(yīng)用是實現(xiàn)玉米單產(chǎn)增加的突破口之一。“遼單1211”玉米是由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成并通過審定的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗、廣適型的玉米新品種，具有較強(qiáng)的抗逆性和適應(yīng)性，除遼寧省外，在無霜期超過133 d、有效積溫達(dá)到 2 840 ℃以上的全國各地均適宜種植，是一個耐密性較好、具有較大開發(fā)潛力和豐產(chǎn)潛力的優(yōu)質(zhì)玉米雜交品種[9]。目前，關(guān)于種植密度與遼單1211玉米品種產(chǎn)量變化關(guān)系的研究尚未見報道。

玉米產(chǎn)量及相關(guān)農(nóng)藝性狀受種植密度的影響較大，且不同性狀之間相互影響[10]。試驗通過對不同種植密度下玉米品種“遼單1211”的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的研究來分析種植密度對該品種的產(chǎn)量構(gòu)成因子和農(nóng)藝性狀的影響，以此來深入分析產(chǎn)量與產(chǎn)量相關(guān)性狀之間的相互關(guān)系，這可為探明“遼單1211”玉米的適宜栽培密度提供參考依據(jù)，同時對其高產(chǎn)栽培模式的開發(fā)利用也具有重要指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2023年在遼寧省阜新市阜蒙縣大固本鎮(zhèn)的遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大固本玉米綜合試驗示范田（42°15′58″N，122°12′24″E）內(nèi)進(jìn)行，試驗田為玉米連作區(qū)。該區(qū)域無霜期135～165 d，有效積溫2 900～3 400 ℃，5—9月份日照時數(shù)1 200～1 300 h，年降水變化率較大，一般為300～600 mm；該區(qū)域的土壤以褐土為主，試驗前0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)12.1 g/kg、速效磷25.2 g/kg、速效鉀108.9 mg/kg、堿解氮67.4 mg/kg。

1.2 供試品種

玉米雜交品種“遼單1211”。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置4個種植密度：6.00萬株/hm2（A1），6.75萬株/hm2（A2），7.50萬株/hm2（A3），8.25萬株/hm2（A4）。采用等行距60 cm種植，每個密度處理設(shè)置3次重復(fù)，隨機(jī)排列，共12個小區(qū)。小區(qū)行長5 m，共6行區(qū)，小區(qū)面積18 m2，試驗小區(qū)四周設(shè)一層保護(hù)行。

玉米于2023年5月上旬按照不同的密度定植后，追施N、P、K復(fù)合肥240 kg /hm2。試驗期間采用常規(guī)方法進(jìn)行田間管理。

1.4 測量指標(biāo)與方法

1） 植株形態(tài)：在玉米吐絲后15～20 d，每小區(qū)隨機(jī)選取20株，調(diào)查株高（地面至植株雄穗頂端的距離）、穗位高（地面至穗位節(jié)的距離）、地上部第三節(jié)莖粗。

2） 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量：每小區(qū)實收測產(chǎn)，按平均穗質(zhì)量法取10個果穗來測定穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office 2019處理數(shù)據(jù)，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析、LSD法進(jìn)行樣本平均數(shù)的差異顯著性比較（Plt;0.05），結(jié)果表示方法為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對遼單1211玉米植株性狀的影響

不同種植密度下遼單1211玉米的植株性狀詳見表1。

由表1可知，株高、莖粗和穗位高3個植株性狀在不同的種植密度下均表現(xiàn)出一定差異：A2處理獲得最大植株高度，達(dá)到275.57 cm，顯著高于A3處理的259 cm，但與A1、A4處理間差異不顯著；最大莖粗出現(xiàn)在A1處理，達(dá)到22.33 cm，顯著高于A3處理的最小莖粗19.07 cm，但與A2、A4處理間差異不顯著；4個種植密度下的最高穗位出現(xiàn)在A2處理，穗位高117.43 cm，顯著高于A1和A3處理，但與A4處理間差異不顯著。

2.2 種植密度對遼單1211玉米農(nóng)藝性狀的影響

不同種植密度下遼單1211玉米的農(nóng)藝性狀詳見表2。

由表2可知，不同的密度處理顯著影響了遼單1211玉米的穗長，且隨著種植密度的增加，穗長顯著減小，A1和A2處理的穗長顯著大于A3和A4處理，達(dá)到20.8～21.07 cm，但在A1和A2處理間差異不顯著；不同密度處理間的穗粗無顯著差異，均在5.20～5.33 cm之間，穗粗大小依次為A1、A2、A4、A3；隨著種植密度的增加，玉米禿尖變長，在A4處理下禿尖長已達(dá)到2.53 cm，而其他3個密度處理下的禿尖長均小于1.6 cm，但禿尖長度在各密度處理之間差異不顯著；不同密度處理間的穗行數(shù)無顯著差異，其中A1和A3處理的穗行數(shù)與A2和A4處理相比，增加了1～2行；種植密度增加導(dǎo)致了遼單1211玉米行粒數(shù)的減少，與A1處理相比，A2、A3、A4處理的行粒數(shù)分別減少了16.67%、8.32%和17.50%。

2.3 種植密度對遼單1211玉米產(chǎn)量特征的影響

不同種植密度下遼單1211玉米的產(chǎn)量特征詳見表3。

由表3可知，不同的種植密度顯著影響了遼單1211玉米的百粒質(zhì)量，最大百粒質(zhì)量出現(xiàn)在A2處理，達(dá)到38.23 g，但與A1處理間差異不顯著，比A3和A4處理的百粒質(zhì)量顯著增加了7.59%和5.02%；在不同的種植密度之間，遼單1211玉米的產(chǎn)量變化顯著，但增產(chǎn)幅度不同，相比最小種植密度A1，隨著種植密度的增加，產(chǎn)量變化幅度為2.09%～16.03%，增幅則在A4處理下最大，產(chǎn)量達(dá)到11 065.00 kg/hm2，顯著高于A1和A2處理，但與A3處理的10 814.00 kg/hm2之間差異不顯著。

2.4 種植密度和各指標(biāo)的相關(guān)性分析

將種植密度、產(chǎn)量、株高、莖粗、穗位高等11個指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果詳見表4。

由表4可知，種植密度和遼單1211玉米的籽粒產(chǎn)量成極顯著正相關(guān)關(guān)系，而與穗長、百粒質(zhì)量成極顯著負(fù)相關(guān)、與莖粗成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這表明種植密度的增大可引起籽粒產(chǎn)量的增加，但會使玉米秸稈莖粗變細(xì)、穗長變短、籽粒百粒質(zhì)量降低。

穗位高與株高成顯著正相關(guān)關(guān)系，穗粗和莖粗成顯著正相關(guān)關(guān)系，百粒質(zhì)量和穗長成極顯著正相關(guān)關(guān)系，這表明玉米植株的高度越高，穗位就越高；穗粗隨著玉米莖粗的增加而增大；玉米穗越長，籽粒的百粒質(zhì)量就越大。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，種植密度會顯著影響遼單1211玉米的產(chǎn)量、株高、莖粗、穗位高、穗長、行粒數(shù)和百粒質(zhì)量。在施氮240 kg/hm2的試驗條件下、種植密度6.00萬～8.25萬株/hm2的范圍內(nèi)，遼單1211玉米的產(chǎn)量隨著種植密度的增大而顯著增加，8.25萬株/hm2時產(chǎn)量最高，達(dá)到11 065.00 kg/hm2。遼單1211玉米產(chǎn)量與種植密度成顯著正相關(guān)關(guān)系，與穗長和百粒質(zhì)量成極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與莖粗成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，在遼寧省阜新市的生產(chǎn)條件下，適當(dāng)提高遼單1211玉米的種植密度，可有效提升其產(chǎn)量水平，這也是當(dāng)前推廣遼單1211玉米生產(chǎn)技術(shù)行之有效的措施。

3.2 討論

種植密度是決定玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)之一，適當(dāng)增大種植密度是提高玉米產(chǎn)量的有效途徑[11]。關(guān)于玉米產(chǎn)量與種植密度之間變化關(guān)系的研究有很多，但研究結(jié)果并不一致。有研究認(rèn)為，在種植密度尚未達(dá)到作物自動調(diào)節(jié)的閾值前，作物產(chǎn)量會先隨著種植密度的增加而逐漸升高，當(dāng)密度超過此閾值時，產(chǎn)量反而隨著密度的增加而持續(xù)遞減[12-13]。有的研究中玉米產(chǎn)量隨種植密度的增加而降低[14]，有的研究中玉米產(chǎn)量隨密度的增加而增加[15-17]，有的研究表明玉米產(chǎn)量隨密度增加呈現(xiàn)先增加后降低[18-22]、或先降低后增加[23]的趨勢。試驗結(jié)果表明，遼單1211玉米品種的植株性狀、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量均隨著種植密度的增加而表現(xiàn)出明顯的變化：種植密度增加后，遼單1211玉米的植株莖粗顯著變細(xì)，穗長顯著變短，百粒質(zhì)量顯著減小，籽粒產(chǎn)量顯著增加，這種變化關(guān)系與其他研究結(jié)果相一致。種植密度的增大會使單位面積的植株數(shù)量增加，光照條件變差，單株葉片可接收的光照輻射降低，同時玉米植株高生長增強(qiáng)，莖稈變得細(xì)長，穗位高則隨著株高的增大而增加。但由于養(yǎng)分條件一致，隨著密度的增大，光照和養(yǎng)分等資源競爭強(qiáng)度增大，導(dǎo)致穗短小且籽粒質(zhì)量降低。籽粒總產(chǎn)量隨種植密度的增大而增加的原因，可能是因為在試驗中，隨著種植密度的增大，遼單1211玉米的有效穗數(shù)和籽粒總數(shù)量的增加幅度大于百粒質(zhì)量的減小幅度。

玉米產(chǎn)量受較多因素的影響，品種遺傳特性[24]、種植密度[25]、施肥水平[26]、花后干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)移[27]等多種因素均可顯著影響玉米產(chǎn)量。前人的研究中發(fā)現(xiàn)，遼單1211玉米在遼寧省的春播生育期133 d，比鄭單958玉米的生育期延長1 d，單產(chǎn)則高于鄭單958，適宜種植密度為57 000～60 000 株/hm2。根據(jù)試驗研究結(jié)果，在施氮水平240 kg/hm2的條件下，遼單1211玉米的產(chǎn)量在種植密度8.25萬株/hm2時顯著高于6.00萬株/hm2，達(dá)到了11 065.00 kg/hm2，這可為遼單1211玉米的適宜種植密度和施肥水平綜合栽培技術(shù)的研究提供一定理論依據(jù) 。

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Effects of Planting Density on Yield and Agronomic Traits of Liaodan 1211 Maize

LIU Yang1，CAI Guangxing2，ZHANG Lei3，DONG Zhi1，DONG Jun1，SU Jiandang4，ZHANG Xiaopeng4，HOU Zhiyan1*

（ 1.Institute of Tillage and Cultivation Research， Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China; 2.Institute of Plant Nutrition and Environmental Resources， Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China; 3.Shenyang Agricultural Inspection and Monitoring Center， Shenyang 110034， China; 4.Fumeng County Modern Agricultural Development Service Center， Fuxin Liaoning 123100， China）

Abstract：" In order to find out the suitable planting density of Liaodan 1211， a high quality and dense tolerant maize variety， four density levels of 60 000， 67 500， 75 000 and 82 500 plants /hm2 were set in Daguben Town， Fumeng County， Fuxin City， Liaoning Province in 2023. The effects of planting density on yield and agronomic traits of Liaodan 1211 maize were studied. The results showed that the yield of Liaodan 1211 increased with the increase of planting density， and reached the highest yield of 11 065.00 kg/hm2 at 82 500 plants /hm2; Yield was positively correlated with planting density， negatively correlated with panicle length and 100 grain mass， and negatively correlated with stem size.

Key words：" Liaodan 1211 maize; planting density; yield; agronomic trait