2010年豫东地区夏玉米种植密度试验研究

□祝云宪 □肖俊夫(河南省豫东水利工程管理局)

□冯跃华(水利部灌溉试验总站)

一、试验目的

通过试验小区进行夏玉米不同种植密度试验，观测玉米不同种植密度条件下的发育形态指标、土壤含水率，进行夏玉米考种分析。探索豫东地区夏玉米不同种植密度对夏玉米长势、产量的影响以及夏玉米耗水规律。

二、夏玉米种植密度试验处理设计

（一）地理位置

夏玉米种植密度试验在河南省豫东水利工程管理局惠北水利科学试验站(以下简称“惠北站”）测坑位于开封县城东10km的兴隆乡惠北试验站试验基地，地理坐标约为东经113°52′15″，北纬34°11′45″，地貌形态属黄河下游冲扇平原的一部分，境内地势平坦，土质为浅黄色粉土、亚砂土及亚粘土，地下水位埋深为平均2～4m。

（二）测坑布置

本试验共设有16个测坑，每个测坑东西净宽2m，南北净长3.33m，面积为6.66m。

测坑土壤厚度1.2m。士壤质地上部40cm为原状中壤土，40cm以下为原装混金回堕的壤厦士加有粘土块。0～100cm的土壤干容重为1.330～1.461T／mx，田间最大持水量为24.7%～27.9%，平均为26.8%(重量含水率)。测坑灌水量确定，是按照灌溉试验方案进行灌水，每次灌至阳间持水量。夏玉米计划湿润层深度在苗期到拔节期40cm，抽雄期至成熟期取60cm。

（三）试验处理设计

密度处理：设计4个种植密度，分别为每亩4000株(D1) 5000株(D2)、5500株(D3)、6000株(D4)，对应每个测坑分别种植40株、50株、55株、60株苗。设计4个重复。

水分处理：测坑群为无防雨棚有底试验测坑。将夏玉米全生育期划分为需水关键期(抽雄期、开花期、吐丝期和乳熟期)和非需水关键期(苗期、拔节期、成熟期)。平时主要靠雨水满足水分需要，当降水不能满足玉米耗水需要时，进行灌水。需水关键期当含水率达到阳间持水量的70%控制下限时灌水，灌水至阳间持水量；在非需水关键期按阳间持水量的60‰控制灌水，灌水至阳间持水量。

三、夏玉米密度处理设计的主要观测内容

（一）不同密度处理对玉米长势影响的观测试验

在玉米生育期内，播种密度不同，植株对营养成分的吸收及通风透光条件发生变化，影响玉米不同生育阶段的叶面积及株高。

夏玉米株高和叶面积指数是反映作物群体发育程度的重要指标。调查每旬进行一次，固定在各旬的中间一天进行，即5号、15号、25号进行。

（二）生育期的记载

本次种植密度试验夏玉米播种日期为6月11日，6月17日出苗，6月21日进入三叶期，7月5日进入七叶期，7月15日为拔节期，8月3日为抽雄期，8月15日进入灌浆期，9月10日为乳熟期，9月19日成熟收获。全生育期100d。

（三）夏玉米产量结构及测产

夏玉米考种内容主要包括生物产量、经济产量、经济系数、百粒重等。

1.玉米产量因素调查

在产量形成后期，在测坑内测定。每个测坑取两行，每行连续取代表性的5株(两行笋取10株)测定；茎粗(mm)、果穗长(cm)、果穗粗(cm)、双穗率(%)。

2.玉米产量结构分析

将固定的每个测坑内的10株玉米齐地面剪下，带回室内，将果穗摘下，茎秆晒干，测量果穗长、果穗粗、秃尖长，计算穗粒数、株籽粒重、百粒重(数两组，差值不超过3%)。

四、夏玉米种植密度试验结果分析

(一)夏玉米不同生育期耗水量计算

试验测坑为无防雨棚有底测坑，计算作物耗水量时考虑土壤含水率变化、有效降水、灌水、地表排水量和地下排水量等5个因素的影响，用水量平衡法计算：

式中：ET-夏玉米生育期内需水量(mm)；P-夏玉米生育期内有效降雨量(mm)；I-夏玉米生育期内灌水量(mm)；△W-夏玉米生育期内土壤计划湿润层蓄水变化量(mm)；R1-地表排水量(mm)；R2-地下排水量(mm)。

土壤计划湿润层蓄水变化量用公式(2)计算：

式中：△W-夏玉米生育期内土壤计划湿润层蓄水变化量(mm)；r-土壤容重(g／cm3)，本次计算取值1.408g／cm3；H-计算土层深度(cm)，本次计算取100cm；W1和W2计算时段始末测定的土壤含水率(占干土重的百分率)。

玉米试验密度处理耗水量成果见表1。经过2009～2010年的夏玉米种植密度试验，不同密度处理问耗水量差异不明显。

表1 2010年度东测坑夏玉米密度处理耗水量成果表单位：mm

(二)夏玉米株高、叶面积系数调查计算

夏玉米株高和叶面积指数是反映作物群体发育程度的重要指标。调查每旬进行一次，固定在每旬的中间一天进行，即5号，15日，25日进行玉米株高、叶面积调查。

1.夏玉米密度处理不同生育期株高观测分析

夏玉米密度处理株高观测从7月15日开始，至9月15日结束，共调查9次。

夏玉米按种植密度处理汇总统计株高见表2，全生育期株高变化过程线见图1。

表2 2010年东坑夏玉米株高变化过程汇总表 单位：cm

图1 2010年夏玉米种植密度处理株高变化图

从图1可以看出，玉米株高8月5日(抽雄期)前株高逐步增加，各密度处理没有差异；至抽雄期株高达到最大值，8月5日之后株高稳定不变，高密度种植处理较低密度处理株高稍微低一些。

2.夏玉米叶面积系数调查分析

叶面积指标是衡量夏玉米光合作用强弱的重要标志。叶面积调查从7月15日开始，9月15日结束，每个测坑定点选取有代表性植株5株观测。

叶面积指数(LAI)为单位土地面积上绿叶面积的倍数。东测坑夏玉米不同密度处理叶面积系数过程线见图2。

图2 2010年东坑夏玉米不同密度处理叶面积系数变化线图

图3 2010年玉米密度处理与穗粒数、百粒重关系线图

图4 2010年玉米密度处理与经济产量、生物产量关系线图

从图2中可以看出，叶面积系数8月5日(抽雄期)达到最大值，以后玉米从营养生长逐步转向生殖生长阶段，叶面积系数逐渐减小；另外从图可以看出，随着播种密度增加，同一时期的叶面积系数增大，但当播种密度达到每亩5500株后，叶面积系数不再增加。

3.夏玉米考种统计分析

考种主要包括果穗长、果穗粗、穗粒数、百粒重、株籽粒重、经济产量和生物产量等。每个测坑固定10株，齐地面剪下带回室内考种分析。考种按密度处理汇总成果见表3。

表3 2010年东测坑夏玉米考种成果表

在不同种植密度下夏玉米穗粒数和百粒重变化线见图3。

从总的趋势看，随着种植密度的增加，夏玉米穗粒数和百粒重有逐步减少的趋势。

在不同种植密度下夏玉米经济产量和生物产量变化线见图4。可以看出，夏玉米种植密度为每亩5500株的D3处理，经济产量和生物产量均达到峰值。

五、结论

通过2010年夏玉米不同播种密度测坑试验，主要得出如下结论：

第一，郑单958品种，叶形紧凑，抗倒伏能力强，适宜高密度种植。

第二，不同种植密度下，夏玉米株高和单株叶面积没有明显的变化，但高密度种植能显著提高叶面积系数，提高光合作用效果。

第三，通过测产考种分析，郑单958品种适宜的播种密度为每亩5500株，能达到高产效果。