施肥量与种植密度对田润189玉米主要农艺性状及产量的影响

卢亚妮 侯青光 李宏滇 黄柄壬 韦贵剑 丘立杭

摘要 以自主選育玉米新品种田润189为试验材料，采用二因素裂区试验设计，主区为种植密度，设3个密度水平处理（A1处理42 000株/hm2；A2处理48 000株/hm2；A3处理54 000株/hm2），副区为施肥量，设4个施肥水平处理（B1处理为常规施肥，施用复合肥750  kg/hm2和尿素150  kg/hm2；B2、B3和B4处理分别施用缓释肥600、750和900  kg/hm2），探究田润189在3个密度4个施肥量水平条件下玉米主要农艺性状、产量及经济效益的表现。结果表明，种植密度、施肥量及肥密互作对植株性状、果穗性状及产量均存在显著或极显著影响。在不同种植密度条件下，田润189的产量以A3处理最高，且显著或极显著高于A1处理，但与A2处理差异不显著；在不同施肥量条件下，田润189的产量以B4处理最高，且极显著高于B2处理，但与B3和B1处理差异不显著；在肥密互作中，春播以A3B1处理的产量最高，达8 494.50  kg/hm2且显著高于A3B2处理，但与A3B4和A3B3处理差异不显著，而秋播以A3B4处理的产量最高（8 276.50  kg/hm2），显著高于A3B2处理，但与A3B1和A3B3处理差异不显著。从经济效益上看，施用缓释肥处理（B2、B3和B4处理）的收益均比常规施肥处理（B1处理）高，尤其B3处理的收益最高，达12 353.59元/hm2，比B1处理平均增收10.77%。综上所述，田润189玉米的较佳种植密度为48 000～54 000株/hm2，在此密度下施用750～900  kg/hm2缓释型复合肥（N-P2O5-K2O=24-6-10）可获得较佳的产量和经济效益。

关键词 田润189；施肥量；种植密度；农艺性状；产量

中图分类号 S513  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）10-0034-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.10.008

Effects of Fertilization Amount and Planting Density on Main Agronomic Characters and Yield of Tianrun 189 Maize

LU Ya-ni，HOU Qing-guang，LI Hong-dian et al

（Hechi Branch of Guangxi Academy of Agricultural Sciences / Hechi Institute of Agricultural Sciences，Hechi，Guangxi 546306）

Abstract A new maize variety Tianrun 189 was selected as experimental material，and a two-factor split plot design was adopted.Three treatments of density level were set up（A1 treatment 42 000 plants/hm2;A2 treatment 48 000 plants/hm2;A3 treatment，54 000 plants/hm2）. 4 fertilizer application level treatments were as follows： B1 was treated with conventional fertilizer，750  kg/hm2 compound fertilizer and 150 kg/hm2 urea ;B2，B3 and B4 treatments were treated with slow-release fertilizer 600，750 and 900  kg/hm2，respectively. The main agronomic characters，yield and economic benefit of maize variety Tianrun 189 under 3 densities and 4 fertilization levels were studied. Results showed that planting density，fertilizer amount and interaction between fertilizer amount and planting density had significant or extremely significant effects on plant characters，ear traits and yield. Under different planting densities，A3 had the highest yield of Tianrun 189，was significant or extremely significant higher than treatment A1，but showed no significant differences with A2 treatment. Under different fertilization amount，B4 treatment had the highest yield of Tianrun 189，was extremely higher than B2 treatment，but had no significant differences with B3 and B1. Under the interaction between fertilizer amount and planting density，A3B1 treatment had the highest yield in spring sowing，which reached 8 494.50 kg/hm2 and was significantly higher than A3B2 treatment. But A3B4 and A3B3 treatments had no significant differences. In autumn sowing，A3B4 treatment had the highest yield （8 276.50  kg/hm2） but had no significant differences with A3B1 and A3B3 treatments. According to the economic benefits，benefits of B2，B3 and B4 treatments were all higher than normal application treatment B1，and B3 treatment had the highest benefit，reaching 12 353.59 Yuan/hm2，was 10.77% higher than B1 treatment. In general，proper density of Tianrun 189 was 48 000-54 000 plants/hm2. Under this density，applying 750-900  kg/hm2 slow release compound fertilizer （N-P2O5-K2O=24-6-10） could obtain better yield and economic benefit.

Key words Tianrun 189;Fertilizer application;Planting density;Agronomic traits;Yield

基金项目

国家现代农业产业技术体系广西玉米创新团队河池综合试验站项目（nycytxgxcxtd-2021-04-06）；广西创新驱动发展专项资金项目（桂科AA22068095-7） 。

作者简介 卢亚妮（1982—），女，广西宜州人，高级农艺师，从事玉米遗传育种与栽培技术研究。

收稿日期 2023-07-11；修回日期 2023-07-28

玉米是我国重要的粮饲作物，被广泛种植于温带、热带和亚热带地区。玉米在广西的种植历史悠久，是乡村振兴的传统优势支柱产业之一。许多研究表明，品种更替［1］、种植密度［2］和肥料投入［3］是玉米高产栽培的关键因素。新品种的选育和迭代积极地促进玉米产业的增收，是玉米增产的根本［4-5］，然而玉米属于精耕细作的集约型作物，当前农村劳力匮乏，缺乏与品种配套的广适性栽培技术导致田间管理粗放和千篇一律的技术模式已成为制约广西玉米产量潜力的一大因素。合理密植是玉米品种生产力充分发挥的另一关键，是玉米高产栽培的必需条件［6］。另外，作物的生长离不开营养物质，玉米高产栽培与土壤中的养分状况直接相关，肥料的施用显著影响作物的产量，施用缓释肥既能实现化肥减量增效，又能满足玉米生长需求，达到高产目的［7-8］。因此，在优良品种的支撑下，因地制宜的配套良法可提高玉米产量，有效的栽培技术措施又是发挥良种优势和延长品种使用寿命的有效途径。

田润189是广西河池市农业科学研究所选育的玉米新品种，2021年通过广西壮族自治区审定，具有适应性广、高产、稳产、品质优、综合抗性好等特点，为充分发挥品种优势，增加大田推广应用面积，笔者采用常规施肥和缓控释肥对其进行肥料密度试验，探究肥料、密度及其互作对玉米产量形成及主要农艺性状发育的影响，以期探明田润189的轻简高效栽培参数，为其推广应用提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022年在广西河池市农业科学研究所玉米繁育试验田（108°48′30″E、24°29′26″N）进行。该地海拔148.0 m，位于广西西北部喀斯特地区，属亚热带季风性半干旱气候，黄壤土，肥力中等，前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

供试玉米为自主选育的玉米栽培种田润189（桂审玉2021016号），经母本河自BC-12和父本河自869杂交选育的玉米单交种，春植的生育期110 d，秋植为113 d。供试常规肥料为史丹利复合肥（N-P2O5-K2O： 15-15-15）和赤牌尿素（N≥46.2%），缓释肥为天宝丰缓释复合肥（N-P2O5-K2O： 24-6-10）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计。

采用二因素裂区试验设计，主区为种植密度，分3个密植水平，分别为42 000株/hm2 （A1处理）、48 000株/hm2（A2处理）和54 000株/hm2（A3处理）；副区为肥料施用量，设4个不同施用量水平，即常规施肥量，750  kg/hm2史丹利复合肥+尿素150  kg/hm2（B1处理）；缓释型复合肥600 kg/hm2（B2处理）；缓释型复合肥750 kg/hm2（B3处理）；缓释型复合肥900 kg/hm2（B4处理）。共12个处理，3次重复。小区面积为14 m2，4行区，行长5 m，行距0.7 m，株距因种植密度而定。各处理除施肥量不同外，其他田间管理一致。

1.3.2 田间管理及特殊气候情况。

春播于2022年3月10日播种，7月11日收获，秋播于8月8日播种，11月26日收获。田间管理同一般大田生产。常规施肥B1水平分别作基肥、追肥各施用一次，基肥在播种时施用量为复合肥375 kg/hm2，追肥于玉米大喇叭口期施用，施用量为复合肥375  kg/hm2、尿素150 kg/hm2。缓释型复合肥B2、 B3和 B4水平在播种时一次性施用。

6月12、22日受大风暴雨极端天气影响，春季各处理倒伏率高。

1.3.3 测定项目及方法。在玉米播种期、出苗期、吐丝期、成熟期和收获期记载生育进程，乳熟后期测量玉米株高、穗位高，调查倒伏率，倒伏率=小区倒伏株数/小区总株数×100%。

每个小区收获中间2行并折算计产，玉米籽粒折算成标准含水量14%的理论产量。

收获后随机选取10个果穗测定其穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、秃尖，取平均值。

1.4 统计分析 采用Excel 2010进行试验数据整理；采用DPS v16.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 种植密度对玉米产量及其构成因子的影响

由表1可知，不同种植密度对玉米产量及其构成因素的影响存在差异。在秋播3个密度水平条件下，株高和穗位高随密度的增加呈上升趋势，以A3处理最高，且株高显著高于A1和A2处理（P<0.05）。

秋播下玉米产量以A3处理最高（7 999.05 kg/hm2），且极显著高于A1处理（P<0.01），但与A2处理间差异不显著，A2与A1处理间产量差异显著；穗部性状在3个密度水平下差异不明显。在春植玉米中产量以A3处理最高（8 037.47 kg/hm2），显著高于A1处理，但与A2处理间差异不显著。春播条件下行粒数以A1处理最大；百粒重以A2处理最大，均显著高于A3处理，但与其他处理间差异不显著（P>0.05）；穗长、穗粗、秃尖长和穗行数在3个密度水平条件下差异不明显。春季由于受极端天气影响，所有处理均出现倒伏，A2、A3处理倒伏率明显大于A1处理，说明倒伏这一性状与密度密切相關。

2.2 不同施肥量对玉米产量及构成因子的影响

由表2可知，在春播不同施肥量水平条件下，株高和穗位高随施肥量的增加而增高，穗位高以B4处理数值最大。春植玉米，产量以B4处理最高（7 983.17 kg/hm2），且与B2处理间差异极显著，但与B1、B3处理间差异不显著；穗粗和穗行数均以B1处理数值最大，且与B2处理间差异显著，但与B3、B4处理间差异不显著；倒伏率随施肥量的增加而升高。秋植玉米，产量以B4处理最高（8 025.83 kg/hm2），且与B2处理间差异极显著，但与B1、B3处理间差异不显著；穗粗在B1、B3、B4处理间差异不显著，但与B2处理间差异显著；穗行数以B1处理最多，且与B2处理间差异显著，但与B3、B4处理间差异不显著；百粒重受施肥量影响较大，以B4处理数值最大，且与B1、B2、B3处理间差异达显著水平。穗长、秃尖长和行粒数在4个施肥量水平条件下差异不明显。

2.3 种植密度和施肥量对玉米产量及主要农艺性状方差分析

由表3可知，不同密度水平条件间，产量、百粒重、行粒数和倒伏率在春播表现为差异显著，穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、株高和穗位高无显著差异；秋播玉米不同密度处理间的产量、株高达极显著差异水平，穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重和穗位高差异不显著。在不同施肥量水平条件间产量和株高在春、秋播均达极显著差异水平，穗粗、穗行数和倒伏率在春播条件下达显著差异水平，穗长、秃尖长、行粒数、百粒重和穗位高不同施肥量处理间差异不显著；秋播玉米，穗粗、穗行数、百粒重和穗位高在不同施肥量处理下达显著差异水平，穗长、秃尖长、行粒数和倒伏率差异不显著。肥密互作对春播和秋播条件下株高影响极显著，对产量、百粒重和穗位高影响均达到显著差异水平，另外春播对倒伏率、秋播对穗行数的影响均达显著差异水平。

2.5 肥密互作对产量的影响

肥料施用量和种植密度间的相互作用对玉米的产量形成存在影响。从表4可以看出，A1密度水平下，春播玉米产量以A1B3处理最高（7 760.25  kg/hm2），秋播以A1B4處理产量最高（7 801.95  kg/hm2），且均与A1B2处理间达极显著差异水平，但A1B1、 A1B3、A1B4处理间差异不显著。A2密度水平下，春播玉米产量以A2B4处理最高（8 363.63  kg/hm2），与 A2B2、A2B3处理间差异达极显著水平，但与A2B1处理间差异不显著；秋播玉米产量以A2B3处理最高（8 173.45  kg/hm2），与A2B2处理间差异显著，但与A2B1、A2B4处理间差异不显著。A3密度水平下，春播玉米产量以A3B1处理最高（8 494.50  kg/hm2），且与A3B2处理间达极显著差异水平，但与 A3B3、A3B4处理间差异不显著；秋播玉米产量以A3B4处理最高（8 276.50  kg/hm2），且与A3B2处理间达极显著差异水平，但与 A3B1、A3B3处理间差异不显著。

2.6 经济效益分析

由表5可知，使用缓释肥（B2、B3、B4）处理的收益均比常规施肥处理高。缓释肥处理中收益最高为B3处理（12 353.59元/hm2），比B1处理高10.77%，其次为B4处理（12 092.60元/hm2），比B1处理高8.43%，最后是B2处理（11 957.60元/hm2），比B1处理高7.22%。总成本最高为B1处理（10 950元/hm2），最低为B2处理（8 880元/hm2），其中肥料成本由高至低依次为B1处理>B4处理>B3处理>B2处理；常规施肥B1处理因分次施肥，施肥频次比B2、B3、B4处理多1次，追肥成本增加导致总成本增加。B2处理成本最低，收益却不是最高，因此肥料密度相协调才能获得高产，取得最大经济效益。

3 讨论

3.1 新品种对玉米产量的影响

种子是农业的“芯片”，玉米种业创新对国家粮食安全和高质量农业发展至关重要［9］。我国玉米新品种主要以单交种为主，杂种优势突出，产量得到大幅度提高［1-5］。

孙海潮等［4］对黄淮海夏播区联合体国审玉米新品种综合性状分析认为，种植品种应选择产量比CK增产5%，抗性好，容重在720 g/L，千粒重在330 g以上的中大穗品种。田润189是广西河池市农科所自主研发的玉米单交种，2021年通过广西审定。该品种2020年参加广西生产试验，春秋两季平均产量为7 738.5 kg/hm2，比CK增产9.2%，增产点次100%。平均穗长15.5 cm，穗行数17.5，容重769 g/L，粗蛋白8.81%，粗脂肪4.93%，粗淀粉71.2%，高抗茎腐病，抗小斑病，中抗大斑病、纹枯病、南方锈病，是近年市场的主推品种。

3.2 密度对玉米产量及其构成因素的影响

众多研究结果表明，密度对玉米产量及构成因素有一定程度的影响［10-13］。该研究显示，株高、穗位高等植株性状随种植密度的增加而增高，在产量构成因素中，密度主要影响行粒数和百粒重，穗长、穗粗、秃尖长和穗行数在3个密度水平条件下差异不显著。究其原因可能是植株密度低，光照、水肥条件充足，对果穗性状的影响较小，随着密度的增加，田间密蔽，个体竞争激烈，小果穗比例增大，秃尖变长，导致行粒数减少，同时果穗充实度降低，百粒重减小。该研究中，春、秋植玉米产量以A3处理最高，且与A1处理存在显著或极显著差异，但与A2处理差异不显著。在一定范围内，产量随着密度的增加呈上升趋势，其原因可能是密度低，有效穗数少，导致产量低，而密度过高，植株发育不良，对果穗性状存在一定影响，甚至造成空秆，同时存在倒伏风险。因此，合理的密度加上有效施肥能够协调群体与个体间的平衡关系，能显著提高玉米产量，这与前人研究结果一致［14-15］。

3.3 肥料种类及施肥量对玉米产量及其构成因素的影响

王春莲等［16］通过对玉米品种“新丹336”的研究发现，相同密度条件下，随着施肥量的增加，玉米产量、穗长、穗粒数增加，秃尖减少。该研究发现，同一密度水平条件下，株高、穗位高随施肥量增加数值呈上升趋势，穗长、穗粗、行粒数最大值分布于B3、B4施肥处理，B2处理最小。施肥量对穗位高、倒伏率、穗粗、穗行数、百粒重有显著影响，对株高和产量影响极显著。产量在B4水平最高，为8 004.5  kg/hm2，在B2水平最低，为7 442.0  kg/hm2。

赵欢等［17］对新型肥料的研究认为，玉米茎叶和籽粒干物质量与产量呈显著或极显著正相关，一次性施入稳定性长效缓释肥、千里马缓控释肥茎叶和籽粒干物质总量与传统施肥无显著差异。该研究中，玉米产量以缓控释肥B4处理最高，且与传统施肥B1处理、缓控释肥B3处理间差异不显著。

3.4 肥密互作对玉米产量的影响

该研究发现，肥料和密度存在互作关系，其互作对株高、穗位高、倒伏率、穗粗、穗行数、百粒重和产量产生显著影响，与周刚等［12］的研究结果基本一致。在该试验所设的3个密度中，玉米产量在春播中以A3B1组合最高（8 494.50  kg/hm2），秋播以A3B4组合最高（8 276.50  kg/hm2）。肥料、密度及肥密互作均对玉米产量、植株性状、果穗性状、抗倒性产生显著影响，这也与气候条件密切相关。

3.5 不同类型肥料对经济效益的影响

缓释型复合肥因其有效养分的释放速度慢，释放规律与作物养分吸收基本同步，能满足作物整个生育期对肥料需求，又称长效肥。该研究中，缓释型复合肥（N-P2O5-K2O：24-6-10）处理（B2、B3、B4）于播种时一次性施入，比常规施肥（B1）处理少了追肥成本，总成本比常规施肥降低630～2 070元/hm2，收益比常规施肥增加7.22%～10.77%。由此可见，施用缓释肥能够满足玉米各个生育阶段对肥料的需求，提高玉米产量，同时减少施肥次数，节省劳力，降低种植成本，增加经济效益，这与张宇等［18-20］研究结论相一致。缓释肥的投入要與土壤肥力相结合，因地制宜地根据田间实际调整肥料的投入量，满足玉米生长需求的同时减少肥料的流失，达到减量增效，获取最大的经济效益和环境效益。

4 结论

综上所述，田润189玉米的较佳种植密度为48 000～54 000株/hm2，在此条件下施以750～900  kg/hm2缓释型复合肥（N-P2O5-K2O： 24-6-10），易获得较佳的产量和经济效益。

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