种植密度对甜玉米品种‘申科甜1号’产量和农艺性状的影响

王 慧,孙萍东，戴惠学，吕桂华， 陈艳萍，张美英，林金元，郑洪建*

(1上海市农业科学院作物育种栽培研究所，CIMMYT-中国特用玉米研究中心，上海201403；2南京市蔬菜科学研究所，南京210042；3浙江省东阳玉米研究所，浙江322100；4江苏省农业科学粮食作物研究所，南京210014；5崇明区农业技术推广中心,上海202150；6上海农科种子种苗有限公司，上海201616)

甜玉米(ZeamaysL.var.saccharataSturt)是玉米属的一个甜质型玉米亚种，具有抑制糖分向淀粉转化的遗传特性，淀粉积累少，乳熟期籽粒含糖量较高，具有丰富的营养价值和经济价值。以往对种植密度与玉米产量的关系进行了大量研究[1-15]，研究表明，不同的种植密度对玉米产量、农艺性状及果穗性状有影响，随着种植密度的增加，空秆率增加、秃顶变长、倒伏率及病虫害等问题加剧，影响玉米的产量[16-19]。甜玉米是高效经济作物，对外观品质和商品性有更高要求，研究种植密度对甜玉米产量和商品性影响对提高其经济效益具有重要意义。‘申科甜1号’是上海市农业科学院作物所选育的甜玉米新品种[20]，于2013年通过上海市品种审定。本试验研究不同种植密度条件下‘申科甜1号’植株农艺性状、产量和商品性状的变化规律，旨在确定‘申科甜1号’适宜的种植密度，使其种植效益最大化。

1 材料与方法

1.1 试验品种

试验材料为‘申科甜1号’，由上海农科种子种苗有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于2016年春季在上海市农业科学院庄行试验站内进行。共设置6个水平的种植密度，分别为3.75万株hm2、4.50万株hm2、5.25万株hm2、6.00万株hm2、6.75万株hm2、7.50万株hm2。小区面积24 m2，6行区，实收中间4行计产，小区宽3.0 m，行长8.0 m，等行距60 cm，株距依次为44 cm、37 cm、32 cm、28 cm、25 cm、22 cm。随机区组设计，3次重复。

1.3 试验实施

精细整地，起垄，试验地肥力中等，土质属粉沙黏壤土，土壤含有机质1.52%，总氮0.107%，速效氮32 mgkg，速效磷3 mgkg，速效钾150 mgkg，pH 7.83。基施有机无机复合肥900kghm2，追施尿素2次，总计300kghm2，开沟条施。治虫及时，虫害较轻。

1.4 调查项目与方法

1.4.1 记载甜玉米的生育期，包括播种期、出苗期、抽雄期、吐丝期、散粉期和采收时间。出苗期：全区有50%穴数幼芽出土高达2cm时的日期；抽雄期：全区50%以上的植株雄穗顶端露出顶叶的日期；吐丝期：全区有50%植株雌穗抽出花丝的日期；散粉期：全区50%以上的雄穗主轴散粉的日期。

1.4.2 植株停止生长后用塔尺测量植株的株高及穗位：连续取小区内生育正常的10株植株，测量由地表到雄穗顶端的高度即株高，计算其平均值，同时测量植株从地表到果穗柄着生节的高度即穗位高，计算其平均值；茎粗为玉米植株基部第3茎节的扁圆窄面直径，用游标卡尺测定。

1.4.3 倒伏率(根倒)：植株倾斜度大于45°者占全区株数的百分比。倒折率：果穗以下部位折断的植株占全区株数的百分比。

1.4.4 病害调查(按照《玉米病虫害田间手册》[21]要求进行)。

1.4.5 最佳采收期(授粉后22 d)进行采收，调查正品果穗率，即去掉小穗、畸形穗及病虫为害导致的有型无量穗后，再采收，称重，测产量。

1.4.6 每小区随机选取有代表性的10个果穗进行性状测定，包括穗长、穗粗、秃尖、穗行数、行粒数、单穗重。

1.5 数据分析

差异显著性分析采用SPSS处理软件进行。

2 结果与分析

2.1 种植密度对‘申科甜1号’生育期的影响

从表1可见，密度处理对甜玉米‘申科甜1号’生育期影响不明显，出苗期、抽雄期、吐丝期、采收期等生育进程基本一致。

2.2 种植密度对‘申科甜1号’植株性状的影响

由表2可见，随着密度的增加，株高、穗位高逐渐增加，7.50万株hm2处理植株株高及穗位高显著高于3.75万株hm2处理，其余处理间差异不显著；随着密度的增加，茎粗逐渐变细，密度为 3.75万株hm2时，茎粗3.22cm，密度为7.50万株hm2时，茎粗2.79cm；种植密度≤5.25万株hm2时，抗倒性好，抗病性为1级。种植密度过高时，植株抗倒性逐渐降低。

表1 种植密度对‘申科甜1号’生育期的影响

表2 不同种植密度下‘申科甜1号’植株性状

注：同列不同小写字母表示0.05水平差异显著性

2.3 种植密度对‘申科甜1号’穗部性状的影响

由表3可见，不同种植密度处理下，果穗长17.95—19.55cm，穗粗4.63—4.99cm，秃尖长0.11—1.23cm，行粒数39.6—42.1粒，鲜百粒重25.63—29.08g，穗行数基本无变化。果穗粗、行粒数随着种植密度的增加有降低的趋势，除3.75万株hm2处理显著高于7.50万株hm2外，其余处理间差异不显著。果穗长、鲜百粒重随着种植密度的增加均降低，而秃尖随着种植密度的增加而变长。

表3 种植密度对‘申科甜1号’穗部性状的影响

注：同列不同小写字母表示0.05水平差异显著性

2.4 种植密度对‘申科甜1号’产量和商品性的影响

随着种植密度的增加，当种植密度低时，植株间生长空间比较大，有利于个体发育，单株重量较高，但群体果穗的数量较少，总产量不高；随着密度的增加，单穗重降低，但总果穗量增加，总产量增加。由表4可见，‘申科甜1号’的单穗重、正品果穗率随种植密度的增加逐渐降低，除3.75万株hm2处理与4.50万株hm2差异不显著外，其余各密度处理间差异均显著；产量呈先增加后减少的趋势，其中，种植密度为6.00万株hm2时产量最高。

表4 种植密度对‘申科甜1号’产量的影响

注：同列不同小写字母表示0.05水平差异显著性

3 结论与讨论

增加甜玉米产量最有效的途径是增加种植的密度，但过高的种植密度会引起群体小气候的变化，使得产量降低。故种植密度合理，才能使群体与个体协调发展，从而最大限度地提高对环境资源的利用率，达到增产增收的目的[22-23]。随着种植密度增加，植株利用的光照和生长空间等随之减少，群体的植株高度、穗位高度、茎粗及倒伏率随之也会发生相应的变化[24-25]。种植密度过大，玉米个体间对养分、水分和光照的竞争激烈，通风透光条件差，使植株的茎秆变细、增加了倒伏的可能性[24-25]。本研究表明，‘申科甜1号’的株高、穗位高随着种植密度的增加也随之升高，茎粗变细，种植密度较低时，倒伏倒折率较强、抗病性较强。因此，从株高、穗位高、茎粗、倒伏倒折率、抗病性等植株性状综合考虑，‘申科甜1号’的种植密度不宜超过5.25万株hm2。‘申科甜1号’的单穗重、正品果穗率、穗长、穗粗、行粒数、鲜百粒重随着种植密度的增加均降低，而秃尖随着种植密度的增加而变长。产量则呈先增后降趋势，种植密度在5.25万—6.00万株hm2时，产量高于其他种植密度。种植密度过低时，商品外观较好，商品率较高，但资源利用不全(如水分、光照)，不能充分发挥品种生产潜力；种植密度高时，植株抗倒性、抗病性降低，果穗突尖变长，商品外观较差，经济效益较低。从植株性状、果穗性状及产量等综合表现考虑，‘申科甜1号’的适宜种植密度为5.25万—6.00万株hm2。