玉米种植密度与光能利用相关性的研究

师臣 谭福忠 韩永武 徐磊 郑巍 杨柳

摘 要：本研究旨在探索不同种植密度对光能利用影响，以玉米新品系庆1337为研究材料，本试验采用随机区组试验，设置五个种植密度，分析其对光能利用的影响。得出结论： 随种植密度的增加叶面积指数也呈逐渐升高趋势。苗期至吐丝期叶面积指数先升高后降低，并在吐丝期达最大值;透光率随种植密度增加显著下降。同一密度下的透光率，随植株的生长先降低后升高，在低密度下吐丝期的透光率高于灌浆期的透光率，在高密度下吐丝期的透光率却低于灌浆期的透光率;平均叶倾角随种植密度增加显著升高，在同一密度主要生育时期平均叶倾角变化先升高后降低。

关键词：种植密度;玉米;光能利用

玉米是世界重要饲料、粮食和经济作物之一。我国是世界玉米主要的生产国，播种面积和总产量位居世界第二位，约占世界玉米总产量20%左右。玉米是C4作物，对光能利用率较高，它进行光合作用的主要器官是叶片。叶面积指数、透光率及平均叶倾角是衡量玉米群体光合性状的重要指标，对玉米产量形成起至关重要的作用。多年来许多专家学者把如何提高玉米单产作为追求的目标，为此做了许多研究工作，最后得出结论提高光能利用率合理密植是行之有效的方法。

本实验以玉米新品系庆1337为实验材料，探寻品种的种植密度与光能利用之间的关联，为扩大玉米播种面积提供理论依据，是提高玉米总产的有效途径。

一、试验材料与方法

1.试验地概况

试验于2017年在黑龙江省农科院大庆分院红旗泡试验地进行，前茬作物为玉米，土壤肥力中等pH值为8.32;速效磷（P2O5）含量103.05mg/kg;速效钾（K2O）含量192mg/kg;有机质含量24.7g/kg;碱解氮（N）含量149.7mg/kg。

2.试验材料

本试验选用由黑龙江省农科院大庆分院选育庆1337玉米杂交种。

3.试验设计

本试验采用随机区组设计，设 5 个密度梯度：即B1：5万株/hm2、B2：7.5万株/hm2、B3：10万株/hm2、B4：12.5万株/hm2、B5：15万株/hm2。小区6行区，行长6m，行距0.65m，区道宽1.5m，3次重复，小区面积23m2，四周设6行保护行。收获小区中间2行进行考种测产。试验于5月7日播种，双粒播，底肥施艳阳天复合肥（N：P：K=28：12：10）452kg/hm2，喇叭口期追施尿素375kg/hm2，9月28日收获。

4.数据分析方法

数据图表均利用Excel2003和DPS（Data Processing System）7.05数据统计软件进行处理、分析。

二、 试验结果与分析

1.种植密度对玉米群体叶面积指数的影响

由图1可知，庆1337在五个密度下主要生育时期叶面积指数变化趋势一致，即在苗期至吐丝期叶面积指数逐渐升高并在吐丝期达最大值;在拔节期、吐丝期、灌浆期及成熟期随密度的增加叶面积指数也呈逐渐升高趋势，其规律大致为15万株/hm2>12.5万株/hm2>10万株/hm2>7.5万株/hm2>5万株/hm2;在生育中后期低密度条件下，叶面积指数下降平缓，叶面积指数稳定持续时间长一些，而高密度条件下叶面积指数稳定持续时间短，至成熟期不同密度间叶面积指数的差距变小。

2.种植密度对玉米群体透光率的影响

由图2可知，庆1337透光率随种植密度增加显著下降。在任一密度下的透光率，随植株的生长先降低后升高，在低密度下吐丝期的透光率高于灌浆期的透光率，在高密度下吐丝期的透光率却低于灌浆期的透光率。

3.种植密度对平均叶倾角的影响

由图3可知，庆1337在各个密度下平均叶倾角随种植密度增加显著升高，其规律为15万株/hm2>12.5万株/hm2>10万株/hm2>7.5万株/hm2>5万株/hm2。在同一密度主要生育时期平均叶倾角变化趋势表现一致，即在拔节期至吐丝期平均叶倾角逐渐增加，在吐丝期至灌浆期平均叶倾角相互交替，在灌浆期到成熟期开始下降。

三、结论与讨论

构成玉米产量的三个重要因素为单位面积穗数、百粒重和单穗粒数。对玉米产量的影响重要程度为：百粒重小于穗粒数小于单位面积穗数。并且单位面积穗数可通过增加种植密度来实现。并且随密度的增加，平均叶倾角及叶面积指数逐渐升高，有利于光能的利用，益于玉米產量的形成。但是，第一种植密度不能无限制增加，密度过高会导致单株个体争水争肥;第二种植密度的增加，致使透光率下降，田间郁闭，通风透光较差，下部叶片衰老，造成百粒重和穗粒数减少，产量下降。

本实验条件下，庆1337在种植密度10万株/hm2产量最好，叶面积指数可达5.0，透光率0.15‰，平均叶倾角为55-60。说明高产的形成过程实际上是各因素之间相互协调的过程。在适宜的种植密度下，充分利用光能、水分及肥等，才能获得群体所带来的更高产量。

参考文献：

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[4] 李凤海，史振声，张世煌，等.对辽宁省玉米种植密度偏稀问题的研究与思考[J].玉米科学，2010，18（3）：113-116.

作者简介：师臣（1980-）男，黑龙江省哈尔滨市，硕士，助理研究员，从事玉米育种研究。