不同种植密度对夏玉米产量及干物质积累与转运的影响

玉米是中国重要粮食作物，是云南省主要作物，味道鲜美、用途多样。近年来，玉米需求量愈渐增长，但中国耕地面积有限，要想满足玉米食用需求，需提高玉米单位面积产量，基于现有品种基础条件，发挥增产潜力，增加种植密度是玉米种植产业的发展趋势。在适宜的种植密度下，玉米个体和群体间能够获得良好的协调性，增加穗粒重、千粒重；若密度进一步增加，在玉米群体条件下，中下层叶片密闭，冠层结构不合理，会直接降低个体和群体的生产能力。为了探索夏玉米适宜的种植密度，以“云瑞408”品种为供试材料，设置3个种植密度：7万株/hm（处理一）、8万株/hm（处理二）、9万株/hm（处理三），研究不同种植密度对夏玉米产量和干物质积累与转运的影响。研究结果表明：不同种植密度对于夏玉米干物质积累与转运有显著影响：吐丝期干物质积累量、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量、花后干物质转运量及花后干物质转运对籽粒贡献率均表现为先增高、后降低的趋势，可见，干物质积累量与转运量对于籽粒贡献率均有影响；同时，随着种植密度的增加，夏玉米产量呈先升高、后下降趋势，在处理二中达到最高，分别较处理一、处理三增高1.10%、1.11%。因此，在种植密度8万株/hm下，可以通过提高玉米干物质积累和转运增高籽粒产量。本研究为夏玉米种植区域优化、高产提供一定理论基础。

1 试验材料和方法

1.1 试验地概况

云南省属低纬度内陆地区，地势西北高、东南低，从北到南呈阶梯状逐渐下降，为山地高原地形，亚热带与热带季风气候。七月最热，月均温度为19～22℃，一月最冷，月均温度为6～8℃，年温差仅10～12℃，早晚凉爽、中午较热。全省无霜期长，南部边境全年无霜，偏南部无霜期300～330 d，中部无霜期250 d，滇西北、滇东北地区无霜期210～220 d。干湿季节分明，雨季在5～10月、旱季在11月～次年4月，年降水量平均超过1 000 mm。试验田为红土，耕层土壤理化性质见表1。根迅速膨大，可不再追肥。

表1 试验地耕层（0～20cm）土壤理化性状

1.2 试验设计

试验品种为“云瑞408”，采取随机区组设计，设置3个种植密度：7万株/hm（处理一）、8万株/hm（处理二）、9万株/hm（处理三），共6个处理，各处理重复3次。小区面积40 m，行距为66.7 cm，各处理12行。于6月播种、10月收获。各处理种植管理措施均相同。施用氮肥300 kg/hm、磷肥 120 kg/hm、钾肥 300 kg/hm，其中氮肥（尿素）于播种前及大喇叭口期按照4：6比例施入，磷肥（过磷酸钙）与钾肥（硫酸钾）均以基肥施入。其它种植管理措施按常规要求进行。

1.3 试验方法

1.3.1 玉米植株干物质积累与转运

分别在玉米植株吐丝期、成熟期进行取样，各处理中取5株，包括叶片、茎秆、雄穗、苞叶和籽粒，分别在105℃条件下杀青30 min，再于80℃条件下烘干达到恒重。花后干物质积累量（t/hm）计算方法为：成熟期地上部干物质积累量－吐丝期地上部干物质积累量；干物质转移量（t/hm）的计算方法为：吐丝期地上部干物质积累量－成熟期地上部营养器官干物质积累量。根据以上计算吐丝之后干物质积累量与吐丝之后生物量对玉米籽粒的贡献率。计算方法为：干物质转移对籽粒的贡献率（%）=（干物质转移量/籽粒干重）×100%。

1.3.2 产量

在乳线消失、出现黑层时收获，在各处理小区分别收获中间3行用以测定产量，并随机取30个果穗，用于测量产量有关指标，包括穗长、秃顶长、穗行数、行粒数及千粒重，以14%籽粒含水量计算产量。

1.4 数据分析方法

使用SPSS25.0进行数据分析和处理，采用均数±标准差的形式代表计量资料，以t方法检验，＜0.05表示数据结果存在统计学意义。

2 结果

2.1 不同种植密度对夏玉米干物质积累和转运的影响

不同种植密度对于夏玉米干物质积累与转运有显著影响。吐丝期干物质积累量、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量、花后干物质转运量及花后干物质转运对籽粒的贡献率均表现为先增高、后降低的趋势；3个处理组花后干物质转运量从高到低依次是处理二、处理一、处理三，同时花后干物质转运对籽粒的贡献率从高到低依次是处理二、处理一、处理三；可见，干物质积累量与转运量对于籽粒贡献率均有影响，具体数据见表2。

表2 不同种植密度对夏玉米干物质积累和转运的影响

2.2 不同种植密度对夏玉米产量及构成因素的影响

随着种植密度的增加，夏玉米产量呈先升高、后下降的趋势，在处理二中达到最高，分别较处理一、处理三增高1.10%、1.11%。处理二中夏玉米穗长、行粒数、穗粒数、千粒重均显著高于其它2个处理。主要是行粒数、穗粒数增加引起了产量增高，具体见表3。

表3 不同种植密度对夏玉米产量及构成因素的影响

3 讨论与结论

随着人口的增加、经济的快速发展，玉米在饲料、食用等领域中的重要地位逐渐突出，玉米需求量也在逐年增加。中国耕地面积有限，不能通过提高玉米种植面积来提高产量。通过玉米生产实践可知，需通过提高玉米栽培技术水平，提高玉米产量，其中设置适宜的种植密度是玉米栽培技术研究中的重点。长期以来，大田玉米种植密度急剧降低，虽然培育出产量潜力很高的玉米杂交种，但土壤投入量增多、土壤肥力增高，玉米产量增长不明显。

3.1 不同种植密度对夏玉米干物质积累和转运的影响

植物干物质积累与转运是决定粒重的重要因素，更是影响产量的关键因素。本文研究结果表明，不同种植密度对于夏玉米干物质积累与转运有显著影响，吐丝期干物质积累量、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量、花后干物质转运量以及花后干物质转运对籽粒的贡献率均表现为先增高、后降低的趋势；3个处理组花后干物质转运量从高到低依次是处理二、处理一、处理三，同时花后干物质转运对籽粒的贡献率从高到低依次是处理二、处理一、处理三；可见，干物质积累量与转运量对于籽粒贡献率均有影响，随着干物质积累量和转运量的提高，对籽粒贡献率也就更高。

3.2 不同种植密度对夏玉米产量的影响

增加种植密度是实现玉米高产的重要途径，关于玉米种植密度方面的试验研究，王佳等设计了3个种植密度：6.75万株/hm、8.25万株/hm、9.75万株/hm；试验结果表明，当种植密度为8.25万株/hm时，可以提高玉米产量；该研究认为，种植密度通过影响玉米穗粒数、千粒重而影响群体产量。随着种植密度的加大，玉米穗粒、千粒重先呈增高、再呈下降的趋势，导致玉米单株籽粒产量明显降低，体现出对群体产量的负效应。若超出适宜的种植密度，在高密条件下，会影响玉米叶片光合速率，随着叶片光合速率的降低、光合产物降低，促进叶片快速衰老，对光合速率、净同化率产生影响，会因为单株资源利用率降低导致产量降低。因此，处理二中玉米产量虽较处理一增多，但是随着处理三种植密度的增高，产量不增反降，应考虑到对叶片光合作用的影响因素。