种植行距对玉米产量和群体小气候的影响

步蕴法， 李凤海， 王晶晶， 刘洪亮

(沈阳农业大学特种玉米研究所，辽宁沈阳 110866)

种植行距对玉米产量和群体小气候的影响

步蕴法， 李凤海， 王晶晶， 刘洪亮

(沈阳农业大学特种玉米研究所，辽宁沈阳 110866)

以郑单958为试验材料，设置50、55、60、65、70 cm等5个行距处理，研究不同种植行距对玉米产量及群体特性的影响。结果表明，60～70 cm行距产量显著高于小行距种植产量；随着种植行距的增大，玉米的叶面积指数、田间CO2浓度及空气流动速度均有不同程度增大，其中以中下部冠层通风透光条件改善最为显著；不同种植行距对田间温度影响不显著。在辽北地区，郑单958采取60～70 cm的大行距种植较为合适。

玉米；行距；产量；群体结构；叶面积指数；小气候

玉米是我国重要的粮食作物。近年来，在玉米种植面积不断扩大的背景下，玉米的产品依旧供不应求。自2010年起，我国已由玉米净出口国转变为净进口国[1]。提高作物产量，是增加总产量的有效途径，但作物生产反映的是完整的群体效应，并不是单一植株的个体表现[2]。合理的行距配置可以改善冠层内的光照、温度、湿度和CO2等微环境，提高群体的光合效率和作物产量[3]。近几年，笔者所在课题组对辽宁省各生态区玉米种植行距进行了广泛调查，发现不同生态区玉米种植行距明显不同，其中辽中、辽北生态区行距为55～60 cm，辽东南生态区为60～65 cm，辽西生态区为45～50 cm。这种种植行距的差异，是不同生态区过去长期形成的种植习惯。随着玉米种植密度的不断增加，群体结构发生了明显变化。玉米生产的发展也促进了机械化水平的提高，在玉米种植密度不断提高的形势下，适宜行距的确定，建立合理的群体结构，对于发挥玉米新品种增产潜力、提高玉米的产量、适应机械化作业就显得尤为重要。本研究以郑单958为材料，研究了5个不同行距下玉米的产量以及群体内微环境的差异，为合理行距配置、创造玉米高产群体结构提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验设计

试验于2014年在辽宁省昌图县金家镇进行。供试土壤为沙壤土，肥力中等。供试材料为中晚熟耐密植型品种郑单958。

试验采用随机区组设计，8行区，行长7 m，3次重复。设5个行距处理：处理1，行距50 cm，小区面积28 m2；处理2，行距55 cm，小区面积30.8 m2；处理3(CK，当地传统种植行距)，行距60 cm，小区面积33.6 m2；处理4，行距65 cm，小区面积36.4 m2；处理5，行距70 cm，小区面积39.2 m2。种植密度为6万株/hm2。

1.2 测定项目与方法

叶面积指数：从拔节期开始每小区选择10株，测量所有叶片的长宽，用长宽系数法计算；透光率：灌浆期用LP-80型冠层分析仪测量每小区穗位部以及穗位上0.5 m和穗位下0.5 m的透光率；CO2浓度：灌浆期用TPJ-26 CO2检测仪测量每小区穗位部以及穗位上0.5 m和穗位下0.5 m的CO2浓度；风速和温湿度：分别用微风仪和温湿度计在灌浆期观测风速和温湿度；产量及产量构成因素：收获后称每小区中间4行的鲜质量，数总穗数，每小区随机取样，取15个穗，晾干之后考种，测定指标有穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数、轴粗、百粒质量、含水量，并按14%含水量折算产量。

1.3 数据分析

采用DPS软件和Microsoft Excel 2003进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 产量与产量构成因素

由表1可知，不同种植行距对玉米产量有显著影响。随着种植行距的增大，玉米的产量逐渐增高，在65 cm行距达到最高，70 cm行距又略有下降。多重比较结果显示60、65 cm与70 cm行距产量差异不显著，但均与50、55 cm行距产量差异显著，分别比50 cm行距产量高5.7%、8.2%、6.7%。

表1 不同种植行距下的产量和产量构成因素

注：同列数据后不同小写字母代表5%水平下差异显著。

不同种植行距下，玉米的穗粗和秃尖长差异不显著。70 cm 行距玉米的穗长最长，除与65 cm行距无显著差异外，显著大于其他处理。

玉米的穗粒数和百粒质量是产量的直接构成因素，在种植密度相同时，直接影响玉米的产量。由表1可知，70 cm行距穗粒数最多，百粒质量最低；50 cm穗粒数最少，百粒质量最高。玉米的各产量构成因素之间具有互补效应，以维持其产量的相对稳定。

2.2 叶面积指数

叶片是玉米的重要光合器官，群体的叶面积大小及其发展动态对产量的形成至关重要[4]。由图1可知，各行距处理下玉米的叶面积指数变化趋势基本一致，均由拔节期开始迅速增长，抽雄期达到最大值，之后又逐步下降，并在大喇叭口期至灌浆期的一段时期内维持在较高水平。其中，60 cm行距下玉米叶面积指数在大喇叭口期至灌浆期最高，65 cm行距次之。50、55 cm行距下叶面积指数在拔节期偏小，之后逐渐趋于正常。灌浆期之后，各处理叶面积指数均迅速下降，其数值曲线也基本重合。

2.3 群体透光率

由图2可见，玉米的群体透光率随冠层高度的升高逐渐增大。在顶部冠层，各行距处理下玉米群体透光率差异不大，没有表现出一定的规律性。玉米顶部冠层通光较好，玉米顶部叶片面积较小，不同的行距处理所构建的不同群体不足以对顶层的群体透光率产生影响。在穗位处冠层中，随着行距增大，群体透光率逐渐增大，70 cm行距要比50 cm行距高36.7%。底部冠层中，行距对群体透光率的影响最为明显，70 cm 行距比50 cm行距高1倍以上，说明经过顶层和穗位层叶片的遮挡，不同种植行距下，到达玉米底部冠层的光通量差异巨大。

2.4 田间CO2浓度

对田间3个不同高度冠层CO2浓度测定结果(图3)表明，随着种植行距的增大，玉米田间CO2浓度也随之升高，升高速度逐渐加快。50～60 cm种植行距下玉米CO2含量略有升高或基本保持不变，在穗位下0.5 m处略有降低。从 65 cm 行距开始，玉米田间CO2浓度增加较为迅速，65 cm种植行距分别在上、中、下冠层比60 cm行距增加2.24%、3.59% 、0.98%；70 cm行距比65 cm行距分别增加了 3.77%、4.25%、4.88%。从各处理不同冠层高度来看，小种植行距下玉米田间CO2含量随着冠层高度升高逐渐降低，随着种植行距的增大，各冠层CO2浓度趋于一致，当种植行距达到65、70 cm时，穗位处CO2浓度明显升高。棒三叶在玉米产量形成过程中至关重要，玉米穗位处CO2浓度的升高有利于提高棒三叶的光合速率，进而利于产量的提高。

2.5 冠层内风速、温湿度

由表2可见，随着种植行距的增大，玉米田间的空气流动有缓慢加速的趋势；同一行距处理下，随着冠层高度的增高，田间风速也逐渐增大。70 cm行距风速在上、中、下3个冠层分别比50 cm行距增加了6.7%、23.1%、7.7%。玉米田间湿度随种植行距增大略有减小，但整体差异不大，在2%以内。这是由于随着种植行距的增大，田间空气流动加剧，地面蒸腾加快，日均相对湿度减小[5]。田间温度差异在0.2 ℃以内，50、65 cm行距下最高，55、60 cm行距下最低。

表2 不同行距下玉米田间风速和温湿度

3 结论与讨论

研究结果表明，在种植密度相同的条件下，通过不同行距设置，能够改变群体通风透光条件，对产量产生明显影响。随着种植行距的增大，玉米田间CO2含量逐渐增大，各冠层的风速逐渐加快，冠层顶部透光条件改善不明显，冠层中下部透光条件改善显著，田间湿度略有降低，温度基本没有变化。不同行距的叶面积指数依次为处理3(行距60 cm)>处理4(行距65 cm)>处理5(行距70 cm)>处理2(行距55 cm)>处理1(行距50 cm)；产量高低依次处理4>处理5>处理3>处理2>处理1，其中处理3～处理5产量无显著差异。通过在辽北种植行距的对比和研究发现，60～70 cm种植行距下，玉米产量较高，而且更方便田间管理与收获，适合在当地推广。

目前，对种植行距的研究较多，结果不相同，受地域性影响较大。王楚楚等研究表明，吉林省紧凑型玉米最适种植行距为70 cm[6-7]。贺文胜等在山西省对春玉米进行大面积的机械化收播试验，结果表明，60 cm行距下，玉米产量、机收效率均要优于当地传统行距[8-9]。曾苏明等在山东省内的类似研究则表明，55 cm行距有利于郑单958高产[10]。不同生态条件对玉米的产量和生长发育有着显著的影响，导致不同生态区种植行距的不同，因此，需要在不同生态条件下对玉米行距设置进行研究，探讨辽宁省玉米种植的最佳行距，为玉米高产和适应机械化提供技术支撑。

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[3]陈淑萍，岳海旺，卜俊周，等. 不同种植密度与行距配置对先玉335产量性状的影响[J]. 河北农业科学，2013，17(2)：10-13，26.

[4]赵化春，韩 萍. 玉米栽培的适宜密度问题[J]. 玉米科学，2001，9(增刊1)：34-38.

[5]余 利，刘 正，王 波，等. 行距和行向对不同密度玉米群体田间小气候和产量的影响[J]. 中国生态农业学报，2013，21(8)：938-942.

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[10]曾苏明，郭新平，张肖红. 不同种植行距对玉米生长发育及产量的影响[J]. 山东农业科学，2012，44(11)：46-48.

10.15889/j.issn.1002-1302.2017.02.020

2015-11-26

国家科技支撑计划(编号：2012BAD04B03)；辽宁省高等学校优秀人才支持计划(编号：LR2012022)。

步蕴法(1990—)，男，山东潍坊人，硕士，主要从事玉米育栽培研究。E-mail：buyunfa@126.com。

李凤海，教授，博士生导师，主要从事玉米育种与栽培研究。E-mail：lifenghai@126.com。

S513.04

A

1002-1302(2017)02-0076-02

步蕴法，李凤海，王晶晶，等. 种植行距对玉米产量和群体小气候的影响[J]. 江苏农业科学，2017，45(2)：76-78.