不同密度水平下玉米农艺性状差异分析

李方明 谢志涛 高旭东 谢文锦 张中伟 杨海龙 付 俊

（丹东农业科学院 辽宁丹东 118109）

近年来， 随着耐密型玉米杂交种在农业生产上的推广应用， 不同玉米杂交种的适宜种植密度成为玉米生产中的主要研究课题。 研究表明，在合理种植密度下，可以使玉米杂交种的个体和群体协调发展，解决穗数、粒重、粒数之间的矛盾，从而提高群体产量[1-7]。 而密度如果增加到一定数值后，随着密度的增加其果穗大小、 籽粒品质等农艺性状变差， 倒伏、空秆及病害的发生程度加重，产量下降。本试验选择生产中正在应用的4个玉米杂交种郑单958、 先玉335、丹玉 603、 丹玉 606， 在 3 500 株/亩、4 000 株/亩、4 500 株/亩密度下进行品种比较试验， 分析在3种不同密度下4个品种的性状差异， 探讨不同种植密度对玉米杂交种的株高、 穗位高、 茎粗、 穗长、 穗粗等不同农艺性状指标产生的影响， 进而研究农艺性状的变化对不同品种产量的影响， 由此得出不同品种应结合自身特性， 在玉米生产中选择合理的种植密度， 将品种倒伏、 空秆及病害的发生率降到最低， 从而提高玉米的群体质量， 才能最大程度地发挥其产量优势。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试 验 设 3个 密 度 ：3 500 株/亩 、4 000 株/亩 、4 500 株/亩。试验玉米品种为我国推广应用面积较大的郑单958、先玉335、丹玉 603、丹玉606，其中丹玉系列为丹东农科院自选品种。

试验采用裂区设计，密度为主处理，品种为副处理。 小区重复3 次，各处理完全随机区组排列。 每小区 6 行，行距 63 cm，行长 10 m，小区面积 37.8 m2。试验于2021年安排在凤城市草河经济管理区丹东农业科学院试验田。 施肥：各处理统一施肥管理，氮肥每亩施纯氮（N）15 kg、磷（P2O5）6 kg、钾（K2O）6 kg、ZnSO41 kg，氮素基肥与 10 叶展开期追肥按照 1∶2 的比例施用。 磷、钾、锌肥作基肥一次性施用。

1.2 试验调查项目与试验方法

田间调查项目主要有株高、穗位高、茎粗和叶面积指数，每小区连续测定10 株；每小区选取有代表性的3 株进行标记固定，于吐丝期测定单株叶面积，并折算叶面积指数（LAI）；乳熟期调查株高、穗位高、茎粗（连续测定10 株）；成熟期全区调查双穗率、空秆率和倒伏率； 收获时每小区取中间2 行、 长10 m的区域进行测产，测产面积12.6 m2；收获后，按照每小区选取10个样本穗进行考种， 调查项目为穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重、籽粒含水量。根据小区产量折合亩产量（14%含水量）。

2 结果与分析

2.1 不同密度下玉米品种植株性状的差异

利用DPS 7.5 软件对本试验中4个玉米品种郑单958、先玉 335、丹玉 603、丹玉 606 的株高、穗位高、 茎粗和叶面积指数的原始数据进行方差差异性检验，结果见表1。

由表 1 可知，4个玉米品种在 3 500 株/亩、4 000 株/亩、4 500 株/亩密度下， 品种的株高、 穗位高、茎粗和叶面积指数差异显著，其中株高和叶面积指数达到极显著水平；在相同密度下，不同品种间各性状差异均为极显著；在不同密度下，不同品种各差异均显著，其中株高、穗位高和叶面积指数差异达极显著水平。

表1 玉米植株性状方差分析

由附图可知，郑单 958 在 3 500 株/亩、4 000 株/亩下株高、 穗位高变化不大， 在4 500 株/亩下明显增大； 先玉335 的株高和穗位高在不同密度下变化很小； 丹玉603 的株高和穗位高表现为3 500 株/亩、4 000 株/亩 处 理 间 明 显 增 加 ， 而 4 000 株/亩 与4 500 株/亩处理之间变化不大；丹玉606 的株高并没有随密度增加而明显增高，而穗位则有所增高。 随着种植密度的增加各品种的茎秆粗度都相应减小，丹玉606 表现不太明显； 各品种叶面积指数都相应增加，丹玉603 表现最为明显。

附图 参试玉米品种植株性状随密度的变化趋势

2.2 不同密度下玉米品种果穗及籽粒性状的差异

由表2 可知，玉米杂交种随种植密度增加，其穗部性状也相应发生变化，本试验中，各品种均表现出穗长、行粒数降低，穗粗、秃尖长、穗行数变化较小。除先玉335 外， 其余3个品种在不同种植密度下秃尖变化未达到显著水平， 其中丹玉603 在不同密度下穗粗、秃尖长和穗行数等农艺性状变化不显著；郑单958 的穗长受密度影响小于其他品种； 丹玉603、丹玉606 在不同密度下穗长、 行粒数变化均大于其他品种； 先玉335 在密度加大的情况下穗粗变化相比其他品种较为明显。

表2 不同密度水平下玉米果穗及籽粒性状差异

2.3 不同密度下玉米品种的抗倒性及空秆率的差异

由表3 可知， 同样品种在不同密度水平下抗倒伏性状和空秆率存在着差异。 随着种植密度的增加，郑丹958 倒伏率和空秆率均为0，其他3个参试品种倒伏率呈增加趋势，空秆率也越来越高。

表3 不同密度水平下玉米品种的倒伏率及空秆率的性状差异

在本试验中，随着种植密度不断增加，玉米杂交种的株高和穗位高逐渐增加，从而提高了植株重心，由于个体竞争激烈使得茎秆变细变柔弱， 茎秆韧皮组织致密性降低、纹枯病发病率提高，多重因素增加了倒伏的风险和概率。 同时由于种植密度增加， 光照和营养条件恶化， 植株个体素质下降造成其发育不良，抗倒能力下降，甚至空秆不结实。 郑单958 在3 500 株/亩、4 000 株/亩、4 500 株/亩密度下，空秆率和倒伏率几乎没有变化；先玉335 品种在3 500 株/亩的种植密度下空秆率和倒伏率为0，当种植密度增加到4 000 株/亩时开始出现空秆和倒伏，分别达到0.17%和0.37%， 在种植密度达到4 500 株/亩时空秆率和倒伏率增加到最大，分别达到2.33%和2.60%；丹玉603在3 500 株/亩的种植密度下空秆率和倒伏率分别为0.27%和0， 当种植密度增加到4 000 株/亩时开始出现空秆和倒伏，分别达到0.33%和0.80%，在种植密度达到4 500 株/亩时空秆率和倒伏率增加到最大， 分别达到 2.13%和2.90%； 丹玉 606 在 3 500 株/亩的种植密度下空秆率和倒伏率分别为0.13%和0，当种植密度增加到4 000 株/亩时开始出现空秆和倒伏， 达到0.23%和0.40%，在种植密度达到4 500 株/亩时空秆率和倒伏率增加到最大，分别达到2.03%和2.10%。

不同密度水平下各品种产量也表现不同， 先玉335、丹玉 603、丹玉 606 在种植密度由 3 500 株/亩增加到4 000 株/亩的时候产量达到最高， 在增加到4 500 株/亩密度下产量明显下降；郑单958 则是在种植密度增加到4 500 株/亩的情况下产量达到最高。由此可以得出，郑单958 在3种密度水平下种植，对空秆率和倒伏率影响均不大， 甚至在种植密度增加后，产量也随之增加；先玉335、丹玉 603、丹玉 606在种植密度由3 500 株/亩增加到4 000 株/亩时虽然空秆率和倒伏率有所增加，但产量在此时达到最高，而当种植密度增加到4 500 株/亩时，空秆率增加、倒伏严重，从而使千粒重、穗粒数减少，最终导致产量降低。

3 讨论与结论

玉米杂交种随着种植密度的增加， 植株群体内通风性和透光性也变差[5]，植株生长环境发生变化，群体内竞争力的增加使其株高、穗位、茎粗都相应发生变化，当种植密度由低变高，对各品种株高、穗粗、穗长、穗行数的影响较小，对穗位高、秃尖、倒伏率的影响较大。 由于种植密度增加，使植株个体对光照、养分等生存条件相互产生激烈竞争， 植株个体为了获得更好的光照使得植株更加向上生长，从而株高和穗位高随之增加， 而茎秆却因为密度增加养分减少而变细变柔弱。 本试验中，种植密度由3 500 株/亩到4 500 株/亩，郑单958 的株高、穗位高增加比较明显，对空秆率和倒伏率影响不大， 产量在4 500 株/亩时达到最大值；先玉335 株高增加最小，空秆率和倒伏率随着密度的增加逐步增加， 产量在4 000 株/亩时达到最大值，在4 500 株/亩时又开始下降；丹玉603茎粗减少最多， 空秆率和倒伏率随着密度的增加逐步增加，产量在4 000 株/亩时达到最大值；丹玉606各项指标的变化都比较均衡， 空秆率和倒伏率随着密度的增加逐步增加， 产量在4 000 株/亩时达到最大值。4个玉米品种在3种密度水平下综合农艺性状和产量等多种因素分析结果表明， 郑单958 最适宜种植密度为 4 500 株/亩，先玉 335、丹玉 603、丹 玉606 最适宜种植密度均为4 000 株/亩。由于本试验只设计了3种密度、4个品种， 在某种程度上一定会影响试验结果的准确性， 相对最合理的种植密度范围还有待于进一步研究[5-8]。

综上所述， 选择适宜品种的合理密度提高玉米的群体质量[5]，是玉米优质、高效、安全生产的重要措施。 通过不同品种在不同种植密度下农艺性状的差异分析和总结， 在生产上根据不同玉米品种选择适宜的种植密度，综合考虑密度与产量、农艺性状、病害等问题之间的平衡，选择倒伏、倒折、空秆及病害发生率最低的种植密度， 依据品种的特征特性并结合推广种植区域的生态气候条件合理调控群体结构，在相对合理的密植范围内，适当增加种植密度以提高单位面积玉米产量，降低倒伏、倒折、空秆及病害的发生率，从而提高玉米的群体质量，充分发挥玉米品种的最大产量优势，为玉米杂交种的密植高产栽培技术和推广应用提供理论依据和实用价值。