种植密度对玉米苏玉29产量及生理特性的影响

王丽　金彦刚　夏中华等

摘 要：以玉米品种苏玉29为试验材料，研究了不同的种植密度对其产量及生理特性的影响，以期获得最适的种植密度，为提高该品种的单产及推广应用提供参考。结果表明，随着种植密度的增加，苏玉29的株高、穗位、倒伏倒折率、空秆率、叶面积指数呈上升趋势，而叶绿素相对含量、百粒体积和百粒重则下降，产量呈现先升后降的变化趋势。苏玉29在67 500万株/hm2密度时，产量最高为8 805.0kg/hm2。

关键词：种植密度；玉米；苏玉29；产量；生理特性

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）06-25-03

当前，随着我国耕地面积的减少，提高农作物单产已成为粮食增产的主要途径之一。大量研究表明，提高品种的耐密性，合理增加种植密度是提高玉米单产的关键[1-5]。密度亦是决定作物生理性状的主要因素之一，光、水、温度、肥等诸多环境因子都可以通过密度的改变来调控[6-7]。有关密度对玉米的产量和生理特性的影响，前人已做了很多研究[8-10]，玉米单产在一定范围内与密度呈正相关变化，且最适密度存在基因型差异[11-14]。苏玉29因具有高产、高产、抗逆性强等优势，近年来种植面积不断扩大，现已成为黄淮区玉米主导品种之一。为了充分发挥苏玉29的产量潜力，笔者研究了不同种植密度对苏玉29产量及农艺特性的影响，以期为提高该品种的单产及推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料 供试玉米品种为苏玉29，由江苏瑞华农业科技有限公司提供。

1.2 试验方法 试验于2014年夏在江苏瑞华农业科技有限公司试验田进行，土壤肥力中等，前茬作物小麦，前茬产量7 800kg/hm2，小区面积20m2，行数5行，行长6.7m。密度试验采用45 000株/hm2（D1）、52 500株/hm2（D2）、60 000株/hm2（D3）、67 500株/hm2（D4）、75 000株/hm2（D5）、82 500株/hm2（D6）、90 000株/hm2（D7）7个处理。采用随机区组设计，3次重复。6月7日播种，基施7 500kg/hm2复合肥作基肥，播后浇蒙头水，6月28日定苗，10月3日收获。拔节期和孕穗期分别追施尿素450kg/hm2和300kg/hm2，其余管理同一般生产田。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 株高、穗位、茎粗测定 吐丝期测定株高、穗位和茎粗，每小区测定20株（第2行和第3行从第5株开始连续测10株），株高为地面到雄穗顶端的高度，穗位为地面到最上一果穗穗柄的高度，茎粗为植株近地面第3节的直径[15]。

1.3.2 倒伏倒折、空秆率、双穗率测定 成熟期调查倒伏倒折率、空秆率和双穗率。

1.3.3 叶面积指数（LAI）与叶绿素测定 在大喇叭口期、吐丝期、灌浆期和蜡熟期测定叶绿素的相对含量。叶绿素含量采用手持式叶绿素测定仪（SPAD-502叶绿素测定仪）测定。从大喇叭口时期开始，在开花期、开花后15d、开花后30d、开花后45d测定叶面积指数含量。每小区取5株，每次在叶片上取10个点，用平均值计数；每小区取5～8株，参照叶面积指数法测定[16]，叶面积采用长宽系数法，计算公式：叶面积=0.75×长×宽（未展叶系数为0.5），叶面积指数（LAI）=单株叶面积×单位土地面积内株数/单位土地面积[15]。

1.3.4 籽粒灌浆特性调查 授粉后，每个处理每隔15d取5株具有代表性的植株的首穗，取果穗中部籽粒100粒测其体积（体积采用排水法测定[15]）和鲜重，烘干后称重。

1.3.5 产量和产量因素测定 成熟期测定穗长、穗粗、秃尖长、穗粒数、行粒数等穗部性状。

1.4 数据分析 以Microsoft Excel处理数据，采用SPASS Statistics 17.0对数据进行显著性和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同密度对植株性状的影响 由表1可知，增加密度对苏玉29的植株性状有显著影响。增加密度对苏玉29的株高和穗位高有显著影响，表现出随密度的增加而增加；增加密度显著减小了茎粗，显著增加了植株倒伏倒折率和空秆率，显著降低了双穗率。

2.2 不同密度对叶面积指数及叶绿素相对含量的影响 由图1可知，不同的玉米生长时期叶面积指数随密度的增加而升高，其中开花期叶面积指数最高，其次是开花后15d，再次是开花后30d，大喇叭口时期和开花后45d叶面积指数相近，均较低。当密度到达75 000株/hm2时，随密度的增加，叶面积指数变化不大。

由表2可知，随着生育期的进行，苏玉29的叶绿素相对含量表现先升高后降低的趋势，灌浆期叶绿素合成最高，然后缓慢下降。不同的种植密度比较试验表明随着密度的升高，苏玉29叶绿素的含量呈现降低趋势，D5与D6密度间除大喇叭口期外均呈现显著差异，D1与D2密度间除吐丝期外均呈现显著差异。密度增加，相对叶绿素含量逐渐下降，光合效率降低，易出现早衰。

2.3 不同密度对花后灌浆特性的影响 由表3可知，苏玉29花后不同时间的百粒体积和百粒重均呈现显著性差异。随密度增加百粒体积和百粒重均呈现逐渐降低趋势。随时间增加，百粒体积和百粒由于干物质的不断积累，均呈现上升趋势。花后15～20d百粒体积和百粒重均增长较快，而花后30～45d，百粒体积增长较缓慢。表明苏玉29前期体积膨胀较快，以充实体积为主，后期灌浆充实籽粒为主。

2.4 不同密度对果穗性状和产量的影响 由表4可知，随种植密度的增加，穗粗、穗长和穗粒数呈缓慢降低趋势；秃尖长则随密度增加呈上升趋势，且不同密度间秃尖值呈显著性差异；产量随密度增加呈先增后降的变化趋势。当苏玉29密度为67 500株/hm2时，其产量达到峰值为8 805.0kg/hm2。密度-穗粗的回归方程y=5.595-0.099x；密度-穗粗的回归方程y=18.464-0.467x；密度-秃尖的回归方程y=-1.09+0.33x；密度-穗粒的回归方程y=689.698-37.68x。

3 结论与讨论

（1）相关研究认为玉米密度与倒伏率呈显著正相关[17]。本研究结果认为，增加密度苏玉29的株高增加，穗位升高，植株茎秆变细，倒伏率、空秆率升高，双穗率下降。种植密度是决定玉米生理性状的关键因素。吴建明[18]等认为密度对叶绿素含量的影响在玉米生育期差异不显著，在后期则随着种植密度的变化呈现先增后减的变化趋势。董印丽等[19]研究表明，掖单19生长后期的果穗叶的叶绿素含量随密度增加而降低，表明“源”受损，对“库”的供应减少，而增加种植密度后，叶片遮光较重，受光不充足，功能期缩短。本研究表明，密度对叶绿素含量具有负调控效应，而对LAI为正向调控，表明密度较低，光合利用率较低，干物质积累较少；而种植密度较高，群体竞争激烈，影响光合产物的积累，个体干物质积累较低[20]。

（2）密度对苏玉29产量及产量的构成因素具有显著影响[21]，在一定的密度范围内，产量与密度正相关，到达一定值时，则下降。因此，合理密植可以充分挖掘品种的产量潜力，密度过大时，植株间竞争加剧，空秆率、秃尖、倒伏倒折率升高，穗轴变细，穗长变短，穗粒数和百粒重减少，穗数增加无法弥补以上对产量降低的损失。

（3）苏玉29的个体生物量较大，LAI较大，活秆成熟，具有较强的光合能力。因此，在生产上应注意合理密植，协调产量因素的矛盾，以期获得较高的产量。在增加密度的同时，应加强田间管理，生育期给予充分的水肥供应，防止因脱肥脱水造成的结实率和粒重降低。

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