肥料与密度对玉米新品种郧单22农艺性状及产量的影响

周刚 杨虎 陈光勇 李文品 张世洪 叶青松 唐余成 徐星华 许红霞 袁修华

摘要 以玉米新品种郧单22为试验材料，研究肥料和密度对其主要农艺性状和产量的影响。结果表明，肥料和密度对郧单22的农艺性状和产量影响显著。在4个施肥水平中，复合肥750 kg/hm2、尿素450 kg/hm2水平处理的穗长、穗行、出籽率、千粒重、产量均达到最大值。密度对穗长、穗粗、穗行、行粒数、千粒重及产量均有显著影响，穗长、穗粗、行粒数、千粒重整体上均随着密度的增高而降低，产量却随着密度的增高而逐渐增加，当密度为60 000株/hm2时产量最高。不同种植密度、施肥量及二者之间的互作效应，导致产量存在显著差异。产量随着种植密度和施肥量的增加而增加，但是当密度和施肥量太高时，产量出现降低。农艺性状变化规律与产量变化有密切关系。综合考虑肥料和密度因子，最佳处理组合为复合肥750 kg/hm2、尿素450 kg/hm2，密度为60 000株/hm2。

关键词 玉米;郧单22;肥料;密度;农艺性状;产量

中图分类号 S513  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）04-0043-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.04.011

Effects of Fertilizer and Density on Agronomic Characters and Yield of Maize Yundan 22

ZHOU Gang，YANG Hu，CHEN Guang-yong  et al

（Shiyan Academy of Agricultural Sciences， Shiyan， Hubei 442000）

Abstract Effects of different fertilizer and density on main characters and yield of hybridmaize Yundan 22 were studied. Results showed that the fertilizer and density had obvious effects on the agronomic characters and yield of Yundan 22.In four fertilizer treatments，treatment of  compound fertilizer 750 kg/hm2 and urea 450 kg/hm2 had the largest value in spike length， ear rows， seed rate， thousand-grain weight and yield. Density had significant impacts on the spike length， spike width， ear rows， grains per row， thousand-grain weight and yield. The spike length，spike width， grains per row， thousand-grain weight decreased as the density increased. But the yield enhanced as the density increased，the yield reached the highest when the density was 60 000 plants/hm2. The different planting density，fertilizing amount and their interaction make the output to have the very significant differences. Moderately increasing the density and fertilizer could increase production， which was to reduce when overdose. The variation of agronomic characteristics was related to yield of maize. The optimally treatment combination was compound fertilizer 750 kg/hm2 and urea 450 kg/hm2，the planting density was 60 000 plants/hm2.

Key words Maize;Yundan 22;Fertilizer;Density;Agronomic characters;Yield

基金項目 湖北省省农业科技创新中心项目（2016-620-000-001-063）。

作者简介 周刚（1975—），男，湖北十堰人，正高级农艺师，从事玉米种质资源创新、新品种培育、栽培技术研究及示范推广工作。

收稿日期 2020-06-16

玉米是重要的粮食和饲料作物，其产量的高低直接影响国家粮食安全[1]。2012年我国玉米播种面积为3 494.9万hm2，总产量为20 812万t，玉米产量首次超过了稻谷产量，成为我国第一大粮食作物[2]。湖北省地域辽阔，境内有江汉平原和长江，光、温、水、热资源丰富，非常适合玉米生产，近年来种植面积已突破80万hm2。但是湖北玉米产业与国外、国内差距较大，供需矛盾仍然比较突出，每年需大量调入籽粒玉米以满足市场需求。荣廷昭院士研究表明，培育并利用玉米新品种是最简单有效的增产途径，针对不同品种采取相应的栽培技术是发挥新品种增产作用的重要保证[3]。因而选育优良新品种一直是玉米研究人员的努力方向。经种质创新，十堰市农业科学院玉米育种团队选育出了优良杂交种郧单22，该品种2020年通过湖北省审定。在生产实践中，农民经常忽视肥料的施用，不注重肥料的品质、各元素的搭配和数量，在种植过程中不关注播种密度，从而导致优种达不到优产的目的。因而良种还需良法配套。前人研究表明，密度过低，产量达不到较高水平;密度过高，则增大倒伏和空秆[4];在玉米栽培技术中，密度是协调个体和群体的最有效措施，而肥料则是玉米个体生长发育的保证，因此密度和肥料是影响玉米产量的关键技术[5]。鉴于此，笔者开展了肥料与密度双因子试验，研究不同施肥量和密度对郧单22的产量和农艺性状变化的影响，筛选出该品种最佳密度和施肥量，为大田生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地地势平坦、四周无荫蔽、光照充足，排灌方便。土壤为壤土、土层深厚肥沃、地力均匀。

1.2 试验材料

供试品种为玉米单交种郧单22。供试底肥为“中化复合肥”（N∶P2O5∶K2O为17%∶17%∶17%）;追肥为“博大实地”牌尿素。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计。

试验采用二因素随机区组设计。肥料为A因素，设4个处理，复合肥作为底肥，尿素作为追肥，分别为A1处理（复合肥450 kg/hm2、尿素150 kg/hm2）、A2处理（复合肥600 kg/hm2、尿素300 kg/hm2）、A3处理（复合肥750 kg/hm2、尿素450 kg/hm2）、A4处理（复合肥900 kg/hm2、尿素600 kg/hm2）。密度为B因素，设4个水平，分别为B1（30 000株/hm2）、B2处理（45 000株/hm2）、B3处理（60 000株/hm2）、B4处理（75 000株/hm2）。共16个处理，3次重复。

1.3.2 试验管理。

为了保证试验的精准，播种前做好各种准备。为了减轻病虫害的发生，用硫酸铜拌种。播前选择晴朗微风的天气，把种子摊在干燥向阳的地上或席上，连续晒2～3 d，提高种子发芽率。播种前熟悉试验方案，画好田间种植图，称好不同小区的每一行复合肥数量，做好播种杆。

2019年4月10日播种，播种时派专人负责，一人负责播种密度，一人负责底肥，既复合肥的施用量，按照试验规划图精确播种。抢墒播种、种肥隔离、深播浅盖，做到一播全苗。播后用“玉双铲”喷雾封闭苗期杂草。

5月10日间苗，5月22日定苗。尿素用作追肥，为了方便试验操作，采取一次追肥法，按试验方案精确称量到每个小区的每行，提前计量分装，于6月19日掏沟条施。5月10日用“地克虎-高效氯氟氰菊酯”喷雾防治地下害虫，6月20日用“甲氨基阿维菌素苯甲酸盐”加“氟氯氰菊酯”喷雾防治草地贪夜娥。

试验期间气候正常，未遭遇渍害、高温、干旱等自然灾害，未遇狂风暴雨的突出灾害，试验未出现非正常倒伏，试验完成质量较高。

1.3.3 田间测量与考种。

田间农艺性状主要调查株高、穗位高、倒伏率、空秆率等性状。室内考种主要有穗长、穗粗、秃尖长、穗行、行粒、千粒重、出籽率等性状。调查方法及标准参照湖北省玉米区试调查及记载标准。

1.4 数据处理

采用Excel和DPS数据处理系统等软件进行方差分析和多重比较，进而对不同密度、施肥量下的产量均值进行差异性及显著性分析[6]。

2 结果与分析

2.1 不同处理组合对郧单22农艺性状及产量构成因子的影响

由表1可知，随着施肥量和密度的增大，株高和穗位高呈增大的趋势，在低肥低密度下株高、穗位最低，分别是305.1 cm 和131.1 cm，在高肥高密度下株高、穗位最高，分别是347.2 cm和150.6 cm。在生育期方面，A1處理的生育期明显短于其他水平，A4处理明显长于其他水平，A2和A3处理生育期相当且居中，表明施肥量低不能满足植物营养生殖需求，从而早衰;施肥量过高，营养生长过剩，导致贪青迟熟。在抗逆性方面，倒伏率随着施肥量和密度的增大呈增高的趋势。A1B1、A1B2、A2B1、A3B1、A4B1处理的倒伏率为0，表明低密度、低中肥力倒伏概率最小，也再次证明该品种抗倒伏性好。A2B4、A4B2、A4B3、A4B4处理的倒伏率显著高于其他水平，在A4B4处理时达到最大值15.8%，表明高肥高密度条件有增加倒伏的风险，因而适宜的肥料密度水平很重要。在产量方面，各处理产量变幅为4 851.9～10 504.3 kg/hm2，A1B1处理产量最低，A3B3处理产量最高，A1B1处理产量仅是A3B3处理产量的46.19%;A1B1、A1B2、A1B3、A1B4处理产量显著低于其他处理水平，这充分表明合理的群体结构是品种产量构成关键，离开一定群体结构再好的品种也不会高产。

2.2 不同因素水平对郧单22农艺性状及产量构成因子的影响

从表2可以看出，在同一密度水平下，郧单22各种性状变化呈以下规律：随着施肥量的增多，到伏率逐渐增加，在A4处理时达最大值9.4%。在A1～A3处理范围内，穗长逐渐变长，在A3处理时达最大值20.6 cm，然后开始下降，A4处理时降为19.6 cm。在A1～A3处理范围内，千粒重逐渐增高，在A3处理时达最大值311.2 g，然后开始下降，A4处理时降为284.2 g。在A1～A3处理范围内，产量逐渐增高，在A3处理时达最大值8 755.36 kg/hm2，然后开始下降，A4处理时降为 8 060.17 kg/hm2，但仍然高于A1、A2处理。A2、A3处理的穗粗、穗行、行粒、出籽率均为最佳值，且明显高于A1、A4处理，这表明肥料是玉米生长的根本保障，肥料施用量过低，不能满足玉米生长的需要。

从表2还可以看出，在同一施肥水平下，郧单22各种性状变化呈以下规律：株高、穗位、倒伏率、空秆率随着密度的增加而增加，在B4处理时达最大值，分别为335.6 cm、142.1 cm、10.2%、2%。穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、出籽率随着密度的增加而降低。空秆率随着密度的增加而增加，秃尖随着密度的增加而变长。在B1～B3范围内，产量逐渐增高，在B3处理时达最大值8 507.76 kg/hm2，然后开始下降，B4处理时降为7 818.73 kg/hm2，但仍然高于B1、B2处理，这表明密度是玉米产量的限制因子，密度过低不能取得较高的籽粒产量。

2.3 不同处理下产量的方差分析

从表3可以看出，区组间的产量差异不显著，而肥料量间、种植密度间以及肥料与密度的互作产量差异达极显著，说明不同肥料量对玉米产量的影响不同，不同种植密度对玉米产量的影响也不同，因此要进一步作肥料量间、种植密度间、肥料与密度的互作的差异显著性分析。

2.4 施肥量对产量的影响

从表2可以看出，不同施肥处理间的玉米产量差异均达到极显著水平。也再次印证了周灵芝等[7-8]的研究结论，即肥料是玉米营养生长和生殖生长的前提，合适的施肥条件可以促进玉米产量的提高。A3处理的产量最高，表明郧单22适宜的肥料施用量为复合肥750 kg/hm2、尿素450 kg/hm2。

2.5 密度对产量的影响

从表2可以看出，不同密度处理间的玉米产量差异均达到极显著水平，B3处理的玉米产量均显著高于B1、B2处理，也再次印证了唐余成等[10-11]的研究结论，即一定的群体是玉米高产的保障，合适的种植密度可以促进玉米产量的提高。B3处理的产量最高，表明郧单22适宜的种植密度为60 000株/hm2。

2.6 双因素下的产量比较

从表1可以看出，产量最高的为A3B3处理，与A4B3处理间差异显著但不极显著，与其他处理产量均达极显著水平。A4B3、A3B4处理的产量间差异不显著，与其他处理间产量差异极显著。A4B4、A3B2、A2B4、A4B2、A2B3、A3B1处理产量和A2B2、A4B1、A1B3、A2B1、A1B4、A1B2、A1B1处理间差异极显著。A1B2、A1B1处理产量和其他处理间差异极显著。以上结果表明，当施肥量较少时，通过密度增加很难获得较高产量;当密度较小时，通过施肥量增加很难获得较高产量;适当的密度、施肥量配置才能获得理想的产量。

3 结论与讨论

玉米是需肥较多的作物，要获得玉米的高产必须有肥料的支撑。调查表明，国内玉米对氮肥的利用率仅35%左右，67%的农户凭经验施肥[7]。随着玉米价格的下滑、生产资料价格的上涨、农村劳动力的转移和人工成本的提升，玉米生产出现粗放现象，在肥料施用中出现施足底肥、不追肥或少追肥，在肥料品种选择上也不注重品质质量，导致玉米单产的低下。该试验表明，在同一种植密度水平下，在肥料各个处理中A1处理产量均最低，也再次证明了肥料对玉米生长的重要性。但是肥料也不是越多越好，A4处理施肥量最高，但产量却不是最高，表明作物对肥料的需求也有上限，因此一定要合理用肥。

合理密植是玉米高产高效生产的重要措施，合理调控群体结构、提高群体质量是玉米高产研究的重要目标。该试验表明，在同一肥料水平下，在密度各个处理中B1处理产量均最低，也再次证明了一定群体数量是玉米获得较高产量的保障。但是密度也不是越大越好，B4处理密度最大，但产量却不是最高，这可能是因为密度过大，玉米果穗变小，引起倒伏，从而导致产量下降。可见在玉米生产中一定要合理密植。

综上所述，玉米新品种郧单22最佳的施肥量为复合肥750 kg/hm2、尿素450 kg/hm2，最佳的种植密度为60 000株/hm2。

參考文献

[1] 刘和平，刘培勋，罗仁革，等.山区玉米品种种植密度和施肥量研究[J].中国农学通报，2014，30（24）：52-55.

[2] 葛丹.玉米成我国第一大粮食作物[EB/OL].（2012-12-03）[2020-03-05].http：∥news.foodmate.net/2012/12/219386.html.

[3] 荣廷昭，李晚忱，潘光堂.新世纪初发展我国玉米遗传育种科学技术的思考[J].玉米科学，2003，11（S2）：42-53.

[4] 勾玲，黄建军，张宾，等.群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响[J].作物学报，2007，33（10）：1688-1695.

[5] 李万星，刘永忠，曹晋军，等.肥料与密度对玉米农艺性状和产量的影响[J].中国农学通报，2011，27（15）：194-198.

[6] 郭庆法，王庆成，汪黎明.中国玉米栽培学[M].上海：上海科学技术出版社，2004：400-406.

[7] 周灵芝.肥料与密度对玉米农艺性状和产量的影响[J].广东农业科学，2013，40（19）：6-8.

[8] 周刚，吴承国，李永学，等.玉米新品种郧单20需肥规律研究[J].安徽农业科学，2017，45（15）：154-156.

[9] 周刚，吴平华，吴承国，等.玉米新品种郧单19追肥试验研究初报[J].中国种业，2013（11）：52-53.

[10] 唐余成，周刚，吴承国，等.玉米新品种郧单20适宜种植密度的筛选[J].安徽农业科学，2018，46（5）：31-32，39.

[11] 周刚，吴平华，吴承国，等.玉米新品种郧单19种植密度试验研究初报[J].农业科技通讯，2013（12）：58-59，62.