一穴多株对玉米群体和产量的影响

王小明　马守臣　常青晓　吕元丰　武一戈

[摘 要]通过田间试验研究了不同种植方式对玉米群体和产量的影响。研究共设三个处理：一穴1株（P1），一穴2株（P2），一穴3株（P3）。研究结果显示，随着每穴株数的增加，株高、穗位高随之升高，茎粗随之变缩小。P3种植方式的株高和穗位高最高，茎粗最小，P1种植方式株高和穗位高最低，茎粗最大。种植方式对叶面积指数影响不同，在大喇叭口期之前，P2和P3叶面积指数差异不明显，大喇叭口期之后，P2叶面积指数显著高于P3和P1。吐丝期之前各处理干物质积累量基本相同，吐丝期后干物质积累量P2最高，其次是P1，第三是P3。成熟期，不同在种植方式对行粒数、千粒重和产量影响较大。P1和P2之间行粒数差异不明显，都显著高于P3处理。千粒重从大到小顺序依次是P2>P1>P3。P2处理产量最高，其次是P1，P3产量最低，P2处理比P3产量提高8.39%。

[关键词]：一穴多株；玉米；群体；产量

[中图分类号]S513 [文献标识码]A

中国是世界第二大玉米生产国，粮食高产是永恒的研究课题。在我国有限的耕地面积下，提高玉米密度是玉米高产的重要途径之一。前人研究表明，随着玉米种植密度的增加，产量会先升高后降低。种植密度的增加，造成玉米个体相互遮阴，通光透风性差，从而影响产量。过高的群体密度导致中下部叶层的光照条件下降、叶片早衰、群体光合能力降低。通过改变种植方式，调配玉米行间距及株数，改善高密度下玉米对气候因子和营养利用的制约，达到高产。关于种植方式的改进研究较多，总结归纳有等行距、宽窄行、一穴多株、相邻行错位种植等四类。一穴多株就是增加密度以及改善玉米个体微环境的重要措施。目前，一穴多株的高产种植模式已被多数地方认可和示范，但是理论研究报道尚少见报道。本研究通过设计一穴1株，一穴2株，一穴3株不同种植模式，对比分析叶面积指数、干物质积累量，产量及产量要素的变化，探讨一穴多株对玉米群体和产量的影响，旨在为一穴多株在玉米高产种植的应用和推广提供理论研究。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地位于河南温县豫安小麦研究所试验园区，品种选择为当地推广的豫安3号（河南省审定编号2013007），前茬作物小麦，土壤基础养分：有机质20.9 g/kg，全氮1.22 g/kg，速效氮68.2 g/kg，速效磷36.4 g/kg，速效钾136.2 g/kg。

1.2 试验设计

试验小区4行区，8米长，小区面积0.83m等行距，小区面积20m2，试验设计一穴1株（P1），一穴2株（P2），一穴3株（P3），重复2次。6月11日播种，P1播2粒，P2播3粒，P3播4粒，播后随即浇灌蒙头水1次。3叶期时定苗，每小区留苗密度7.5株//hm2，6叶期时每小区选取长势一致20株挂牌，用于测量茎粗、叶面积和干物质积累。种肥错位撒施每亩15kg复合肥（15-15-15），7月3日每亩追施50kg玉米控释肥（28-8-10），8月1日每亩追施尿素15kg。9月27日收获中间2行计产。

1.3 测定项目与方法

叶面积指数：于6叶展（V6）、12葉展（V12）、吐丝期（R1）和生理成熟期（M）每小区选取有代表性的3穴，测量每株绿叶叶片的长与宽，按照公式：叶面积=长×宽×0.75计算每片叶面积，而后将每株所有叶片的叶面积加在一起即为单株叶面积，叶面积指数=单株叶面积*种植密度/种植面积。

茎粗和干物质积累测定：于苗期（V3）、6叶展（V6）、12叶展（V12）、吐丝期（R1）和生理成熟期（M）每小区取挂牌植株2株，用游标卡尺测量地上第二茎节中间测量茎粗，取平均值，分别将2株茎和叶分开，在105℃下杀青15min，然后于80℃烘至恒重，测量单株干物质重量，干物质积累量=单株干物质量*种植密度。

产量及产量要素测定：收获中间2行按照14%含水量计产，随机抽取10穗考种，穗长，穗粗，行粒数等。晾晒后脱粒，测定籽粒重量和含水量，测定1000粒计算千粒重等。小区产量=2*籽粒产量*（1-含水量）/（1-14%）

试验数据采用Excel 2007进行处理，采用DPSv8.50进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植方式下株高和穗位高的影响

种植方式对玉米生长变化影响较大。有表1可以看出，P1-P3处理随着每穴株数的增加，株高穗位高随之升高，茎粗随之变缩小。P3种植方式的株高和穗位高最高，茎粗最小，P1种植方式株高和穗位高最低，茎粗最大。不同种植方式相比，株高差异不显著，穗位高和茎粗差异显著。说明株数增加，从而单株个体生长竞争激烈，加快个体发育进程，造成株高穗位升高，茎粗减小。

2.2 不同种植方式下叶面积指数的影响

不同种植方式影响玉米空间布局，导致玉米个体和群体的生长发育，对叶面积指数影响不同。由表2可以得出，随着玉米生育期的延长，叶面积指数呈现先升高后降低，在吐丝期达到最大，之后下降，拔节期之前差异不明显，拔节期之后不同种植方式之间差异显著。种植方式对叶面积指数影响不同，在大喇叭口期之前，P2和P3叶面积指数差异不明显，大喇叭口期之后，P2叶面积指数高于P3和P1，达到显著水平。

2.3 不同种植方式下生物积累的影响

干物质积累量是玉米产量的基础，一般情况下，干物质积累量越高，转化的产量也就越高。由表3可以看出，不同处理之间，干物质积累量差别较大，吐丝期之前干物质积累量基本相同，吐丝期之后和成熟期干物质积累量不同，干物质积累量P2最高，其次是P1，第三是P3，干物质积累量差异显著。从苗期到成熟期，生育进程来看，干物质积累量变化趋势相同，呈现一直增加的趋势，成熟期达到最大值。

2.4 不同种植方式下产量的影响

穗数、穗粒数和千粒重是决定产量高低的重要因子。穗数可以通过密度来调控，决定产量高低的主要是穗粒数和千粒重的多少。本试验在相同密度条件下，穗粒数和千粒重的不同，产量不同。由表4可以看出，P2处理产量最高，其次是P1，P3产量最低，P2处理比P3产量提高8.39%。从穗长和秃尖长来看，随着株数的增加，穗长变短，秃尖增大，处理之间差异显著。而穗粗之间差异不显著。从产量构成要素来看，不同在种植方式对行粒数和千粒重影响较大，对穗行数影响较小。P1和P2之间行粒数差异不明显，而都与P3处理有显著差异。不同处理之间千粒重相差较大，从大到小顺序依次是P2>P1>P3。产量的不同说明本试验中主要是一穴多株种植方式主要影响穗粒数和千粒重从而影响产量的。

3 结论与讨论

现代玉米单位面积产量的提高，主要归因于最佳种植密度的增加，而不是单株产量的提高。在种植面积一定的条件下，通过改善玉米种植方式实现单位面积产量的提高是至关重要的。随着玉米品种耐密性的提高，种植密度成为决定玉米产量的主要因素之一，但随种植密度的增加，植株间相互遮荫、田间郁闭、通风透光性等变差；过高的群体密度还导致中下部叶层的光照减少，从而导致叶片早衰、群体光合能力降低。种植方式对调节玉米群体结构、改善玉米对气候因子特别是光和营养的利用具有重要作用。因此，在高密度种植下通过调整玉米株、行距，改变田间微环境，提高光、热等资源的利用效率，从而提高玉米的产量。一穴多株种植模式能够调整玉米株、行距，但一穴多株高产研究尚未有统一的结论。在一穴多株种植模式下，因品种不同，密度不同所得出的结论不尽相同。俞凤芳等人研究表明，一穴三株种植模式玉米产量及产量要素等都高于一穴二株和等行距种植模式。王云奇等人研究表明在5500密度条件下，一穴二株玉米产量优于一穴3株和单株。密度过高，一穴多株种植模式的空间优势得到抑制，造成授粉不良，籽粒减产。本试验研究表明，随着每穴株数的增加，株高、穗位高随之升高，茎粗随之变缩小。P3种植方式的株高和穗位高最高，茎粗最小，P1种植方式株高和穗位高最低，茎粗最大。种植方式对叶面积指数影响不同，在大喇叭口期之前，P2和P3叶面积指数差异不明显，大喇叭口期之后，P2叶面积指数显著高于P3和P1。吐丝期之前各处理干物质积累量基本相同，吐丝期后干物质积累量P2最高，其次是P1，第三是P3。成熟期，不同在种植方式对行粒数、千粒重和产量影响较大。P1和P2之间行粒数差异不明显，都显著高于P3处理。千粒重从大到小顺序依次是P2>P1>P3。P2处理产量最高，其次是P1，P3产量最低，P2处理比P3产量提高8.39%。总之，本研究表明，在7.5万株/hm2密度下宜采用一穴双株的种植方式。一穴双株的最佳密度有待进一步试验研究。

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