种植密度和施氮量对不同株高夏玉米产量的影响分析

李玉霞

(河南省三门峡市陕州区农业畜牧局,472000)

前言

玉米是我国的重要作物，在我国的农业产业中占有非常重要的地位。种植密度和施氮量是影响玉米产量的两个非常重要的因素。增加种植密度可以提高玉米的产量，但是种植密度的增加也会增加玉米的氮使用量增加成本，而且，如果种植密度过高，玉米之间就会相互抢夺营养成分，还会导致玉米根茎脆弱，倒伏率增大。合理的使用氮肥也能够提高玉米的产量，但是如果施氮量过高，会抑制到玉米株的氮素运转效率，抑制玉米的发生长，降低玉米的产量。除了种植密度和施氮量之外，玉米的株高也是影响玉米产量的一个重要因素。专家研究发现，最理想的玉米株高应该是240cm到280cm之间。本实验采用了三种不同株高的夏玉米，分别是矮秆品种登海、中秆品种郑单、高秆品种鲁单。在67 500株每公顷和82 500株每公顷两个种植密度的试验田上进行种植。施氮量分别为0、180、270kg每公顷。实验时间为两年，分别统计了玉米株的产量、氮元素吸收率、氮元素利用率。

1 试验设计

本试验地点为河南某试验田，试验田土壤类型为壤土，土壤的有机质含量为1.1%。使用登海、郑单、鲁单三种玉米品种，以两种种植密度67 500株每公顷和82 500株每公顷，施氮量分别为0、180、270千克每公顷的试验田上进行种植，共计18种试验，每种次验重复三次，取平均数据作为试验数据。使用的氮肥为尿素，施肥时间在拔节期和大喇叭口期，用量比例为4∶6。

2 测定方法与测定内容

在玉米株的开花期和成熟期，试验人员选择5株长势相同的玉米株，开花期植株有叶片和茎鞘两部分，成熟期的植株有叶片、茎鞘、穗轴、籽粒四个部分，在测试时将用于测试的植株在105℃的环境下杀青30分钟，在75℃恒温环境下进行烘干，然后称重。在称重之后将植株进行粉碎，准备后续的测量。测定成熟期的植株的株高和穗位高，用浓溶液进行消毒后使用流动分析仪测定植株的氮含量。

3 相关参数的计算

本试验中许多的参数需要进行计算，植株氮含量、氮素收获率、氮素利用率、氮素运转效率。植株氮含量等于成熟期单株干重×密度×成熟期单株含氮量；氮素收获率等于籽粒吸氮量/植株吸氮量；氮素利用率等于籽粒产量/植株地上部分的氮积累量；氮素运转效率等于营养器官氮素转运量/开花期营养器官氮素积累量。

4 结果分析

试验结果表明，玉米株的品种、种植密度、施氮量对不同株高的夏玉米产量影响很大，密度和施氮量对玉米株产量有互作效应。总的来说，增加氮肥的使用量能够增加玉米株的产量，与低种植密度相比，高种植密度条件下，玉米株的产量有明显的提高。在施氮量相同的情况下，高种植密度的玉米株产量要高于低种植密度的玉米株。随着施氮量的增加，三个品种的玉米株的氮素积累总量都会提高，中秆和高秆的夏玉米株的氮素含量要高于低秆的玉米株。

在低种植密度下，施氮量为180千克每公顷和270千克每公顷时，矮秆植株的氮素含量比不施氮肥要高出8%和20%，中秆植株的氮素含量比不施氮肥要高出10%和34%，高秆植株的氮素含量比不施氮肥要高出9%和16%。在高种植密度下，施氮量为180kg每公顷和270kg每公顷时，矮秆植株的氮素含量比不施氮肥要高7%和20%，中秆植株的氮素含量比不施氮肥要高9%和21%，高秆植株的氮素含量比不施氮肥要高11%和17%。由此可以看出，施氮量为180千克每公顷，低种植密度下，中秆植株的氮素总量最高；高种植密度下，高秆植株的氮素总量最高。但是，中秆植株的氮素收获率、氮素转运效率是三种株高中最高的。在高种植密度下，随着施氮量的增加，三个品种的玉米株的氮素转运率都会降低。试验结果显示，随着株高的增加，氮素吸收效率逐渐增加，但是氮素利用效率却越来越低。

夏玉米的株高与群体冠层结构密切相关，对玉米产量的影响非常大。玉米的株高是由基因和生长环境共同影响的，种植密度、土壤有机物多少，都会影响到夏玉米的株高。有些学者研究发现，玉米株高的变化情况主要有下面三种情况。1.与种植密度成正相关，种植密度增加，玉米株高增加。2.株高随种植密度一起增加，但是增加到一定程度之后达到顶峰，株高不再增加。3.和密度的增加没有直接联系。第一种对应的是一种稀植型的品种，第二种和第三种对应的是密植型的品种，在实际种植的过程中具有非常大的增产潜力。但是本人通过研究发现，种植密度和施氮量对夏玉米株高的影响并不大，增加种植密度可以显著提高夏玉米的产量，但是这种增加是建立在群体效益大于个体效益的基础上。种植密度增加之后，夏玉米单株之间的资源竞争会更加的激烈，玉米株之间的竞争会引起单株产量的降低，当单株产量带来的影响大于增加种植密度带来的影响时，就会带来玉米总产量的降低。有的专家学者认为，在种植密度增加之后，夏玉米的穗粒数、千粒重、单穗籽粒干重就会降低，其中穗粒数较容易受到环境因素的影响。千粒重受遗传的影响较大，不同密度下的千粒重差异不明显。本研究结果显示，随着种植密度的增加，单株玉米株的产量有所降低，但是种植密度的增加会引起穗粒数的增加，从而导致总体产量的增加。除此之外，增加施氮量可以提高千粒重和穗粒数，也可以增加夏玉米的产量。

施氮量会导致玉米氮转运效率的变化，有学者认为，当玉米氮素转运效率在30%～50%时，施氮量的增加会导致玉米氮转运效率的降低。玉米籽粒中的氮主要是从营养器官转运过来的，转运的比例随着氮素含量的增加而减少。也有一些学者发现，在不施用氮肥时，玉米株的氮转运效率最大，在施用氮肥之后，氮转运效率会呈现先上升后下降的情况，但是在施氮量大于150kg每公顷之后，营养器官转运的氮的贡献率会迅速降低。本次试验发现，低密度条件下增加施氮量之后，矮秆和中秆的夏玉米植株的氮素转运效率会降低，但是高秆植株的氮素转运效率会增高。高密度条件下，矮秆品种氮素转运效率会随着施氮量的增加而降低，中秆和高秆植株的氮素转运效率和施氮量之间的关系越来越不明显，施氮量增加已经不能使中高秆植株的氮素转运效率发生显著变化。本次试验中，三个品种的植株在高密度的氮素利用率比低密度下的氮素利用率要高出许多。株高较高的植株的氮素吸收能力比株高较低植株的氮素吸收能力要强，但是氮素利用能力却逐渐降低。有大量的氮元素被用于植株的生长发育，对提高玉米产量没有产生贡献。

有学者认为，施氮量大于150kg每公顷时，氮素对玉米产量的贡献会显著降低。但是本试验在设计的时候，施氮量设计为0、180、270kg每公顷三个数值，并没有对施氮量为150kg每公顷以下的情况进行试验，所以可能会导致结果的不准确。如果想要明确施氮量对不同株高夏玉米产量的影响，还需要增加几组试验，在种植密度相同的情况下对施氮量大于0小于150kg每公顷的植株进行试验，计算氮转运效率、氮素含量、氮素利用率等参数数值，进一步讨论施氮量对不同株高夏玉米产量的影响。

5 结语

本试验表明，施氮量和种植密度的增加会使不同株高的夏玉米产量增加，原因是种植密度增加带来的群体效应大于个体效应。不同株高的玉米对氮素的利用效率不同，在低密度的条件下，增加施氮量会导致矮秆和中秆品种的玉米株的氮素转运效率降低，但是高秆植株的氮素转运效率会显著增高。在高密度条件下，增加施氮量会导致矮秆品种的氮素转运效率降低，对中秆和高秆品种玉米的影响不明显。

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