不同种植密度对玉米品种新玉59号干物质积累及产量的影响

孔 松

（第三师农业科学研究所，新疆 图木舒克 843900）

玉米是我国三大作物之一，在解决温饱问题、保障粮食和饲料安全、发展国民经济以及缓解能源危机等方面有着至关重要的作用。

玉米品种新玉59号是由新疆华西种业有限公司选育并于2011年6月经新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定通过[1]。该品种特性优良，出苗快，长势和适应性强，抗倒伏，耐水肥，耐密植，丰产潜力大，穗位适中，适宜机械化收获[2]。

玉米制种的产量构成要素中，玉米穗重、行粒数、吐丝期对穗粒重的影响较大，株高、籽粒含水量对穗粒重的影响较小，行粒数、株高、籽粒含水量、吐丝期均通过穗重间接对穗粒重产生影响。而玉米的这些性状又与种植密度有关系，所以合理密植可以最大程度的发挥品种的增产潜力[3]。前人从产量、株高、穗位高、穗长、秃尖、穗行数及行粒数等方面对玉米品种的主要性状进行了鉴定和分析。本试验则从产量及干物质等植物生理学角度进行鉴定和分析，探讨玉米品种新玉59号的适宜制种密度，以期对实际生产起到理论参考的作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料玉米品种新玉59号由新疆华西种业有限公司提供。

1.2 试验地概况

试验在新疆昌吉市六工镇下六工村三组华西种业科研基地进行。前茬作物为玉米，土壤肥力中等，砂壤土，春季翻地时基施二铵磷肥（N18%、P2O546%）300 kg/hm2，整地成待播状态，机械铺膜，播种采用人工膜上点播。昌吉地区地处中温帯，具有典型的大陆型干旱气候特征，土层的深度达到1 m以上，土壤有机质含量在3.3%～5.5%。光热充足，全年日照总时数2 750～3 090 h，太阳年辐射总量559.20 kJ/cm2，年有效积温3 400～3 584 ℃。无霜期最长183 d，最短为126 d，一般年份都在160～185 d。冬季寒冷，夏季炎热，昼夜温差大，平均气温5～7 ℃。年平均降水量190 mm，年均相对湿度62%，5～7月份平均相对湿度44%。土壤速效氮含量60 mg/kg、速效磷含量6.8 mg/kg、速效钾含量150 mg/kg[4]。

1.3 试验设计与方法

试验采用单因素随机区组设计，设3个种植密度，分别为75 000株/hm2、82 500株/hm2、90 000株/hm2，3次重复。每个小区种植5 行，行长8 m，行距0.5 m，小区面积为40 m2。周边设置的保护行不少于8行，每个小区行长的两头不少于3 m，以消除边际效应的影响。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 干物质

干物质是指有机体在60～90 ℃的恒温下，充分干燥后余下的有机物的重量，是衡量植物有机物积累、营养成分多寡的一个重要指标。干物质采用烘箱干燥法测定。

分别于5月20日、6月2日、6月17日、6月25日和7月3日，在每个小区随机采集10株玉米植株，取其地上部分，采用干燥器等仪器设备，将标记的玉米株的叶片、雄穗和茎等部位分别置于100 ℃以上的烘箱中加热杀青30 min，待温度降至80 ℃烘干至恒重，分别用万分之一电子天平称取叶片、雄穗、苞叶、茎和果穗的干物质重。

1.4.2 产量

在新玉59号玉米收获期后将各小区的玉米单独收获，在室内对穗粒数、百粒重等指标进行考种。晾晒后脱粒，用谷物水分测量仪对玉米含水量进行测定，换算成标准水分13%，对玉米籽粒进行称重，获得玉米产量。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对新玉59号干物质积累的影响

从表1可以看出，新玉59号在6月17日（大喇叭口期）时植株间竞争关系较小，90 000株/hm2种植密度下的干物质积累较多，达3 118.5 kg/hm2，比82 500株/hm2种植密度下的干物质多0.7%，比75 000株/hm2种植密度下的干物质多14.0%。

表1 不同种植密度新玉59号干物质积累情况

7月3日时，新玉59号玉米植株处于抽雄期，植株间竞争加强，82 500株/hm2种植密度下的干物质最多，达10 098.0 kg/hm2，比90 000株/hm2种植密度下的干物质多5.7%，比75 000株/hm2种植密度下的干物质多2.6%。此期，75 000株/hm2种植密度下的干物质比90 000 株/hm2种植密度下的干物质高3.1%。

2.2 不同种植密度对新玉59号产量的影响

从表2可以看出，新玉59号在82 500株/hm2的种植密度时产量最高，达7 909.21 kg/hm2；在75 000株/hm2种植密度时产量最低，为6 780.99 kg/hm2。在82 500株/hm2种植密度时的产量比75 000株/hm2种植密度时的产量高1 128.22 kg/hm2，多16.6%；比90 000株/hm2种植密度时的产量高964.91 kg/hm2，多13.9%。90 000株/hm2种植密度时的产量比75 000株/hm2种植密度时的产量高163.31 kg/hm2，多2.4%。

表2 不同种植密度新玉59号产量情况

将新玉59号82 500株/hm2、90 000株/hm2、75 000株/hm23个种植密度处理通过新复极差法进行比较。新玉59号在种植密度82 500株/hm2下的产量与种植密度90 000株/hm2和75 000株/hm2下的产量相比差异达极显著。90 000株/hm2种植密度比75 000株/hm2种植密度的小区产量高，但是差异不显著。

3 讨论与结论

3.1 讨论

在6月17日以后（大喇叭口期）新玉59号田间植株开始出现中下部功能早衰的现象，究其原因：从6月17日以后，新玉59号玉米进入到营养生长和生殖生长并进阶段，并且各方对营养物质有明显的竞争。营养生长过旺，不利于生殖器官的形成和养分的积累，导致产量下降。相反，营养生长过弱，不能满足生殖生长对养分的需求，就会出现早衰，产量上不去。此阶段生长速度和干物质积累加快，是玉米全生育期生长最旺盛的阶段。此时，新玉59号玉米在82 500株/hm2种植密度下，光照强度合适，光照时间充足，干物质积累量增多，最终玉米产量增加；在90 000株/hm2的种植密度下，后期干物质积累量增长速度相对减缓，导致干物质积累量较低，无法满足所有植株的生长需要，因此出现发育迟缓的弱苗，最终产量水平一般；在75 000株/hm2的种植密度下，虽然光合作用强，个体生长较好，但群体密度较低，干物质积累较低，导致总产量较低。根据前人研究制种田适当加大种植密度，可以充分发挥玉米的群体优势；种植密度过低时群体库容较低，不能发挥群体增产优势，但种植密度不能过大，否则植株间相互遮阴增加，消光系数也增加，因光照不足致使其农艺性状变差，群体结构不合理，穗部性状不佳而造成减产[5-6]。因此，根据生态区不同进行玉米制种时，应根据当地的气候条件和肥力供应情况，按照品种的特征特性采用合理的种植密度才能最终获得高产优质。

本次试验结果表明，新玉59 号玉米制种在82 500株/hm2种植密度下，从大喇叭口期以后干物质积累最多，说明光合产物积累多，产量水平也高。从作物生理的角度来看，作物90%以上的产量是通过光合作用积累起来的。而作物的产量取决于光能利用率的高低和对产量积累的呼吸消耗。因此所谓合理密植，就是通过对玉米叶面积指数的协调，综合利用温、光、水、气等自然条件，达到作物光合效率最高，干物质积累最多。

3.2 结论

通过本次试验结果表明，新玉59号在其他影响因素不变时，种植密度为82 500株/hm2时产量达到最大，比75 000株/hm2和90 000株/hm2种植密度下的产量都高。从干物质植物生理的角度来看，新玉59号82 500株/hm2的种植密度优于75 000株/hm2和90 000株/hm2的种植密度。