种植密度对夏玉米商单1967产量、倒伏和机收质量的影响

摘要 为明确玉米品种商单1967在豫东地区适宜的种植密度，以及种植密度对其倒伏和机收质量的影响，试验设置6.0万株/hm2（D1）、7.5万株/hm2（D2）和9.0万株/hm2（D3）3个种植密度，分析种植密度对商单1967产量、倒伏和机收质量指标的影响。结果表明，随着种植密度的增加，商单1967的产量呈先增加后降低趋势，从6.0万株/hm2密度增加到7.5、9.0万株/hm2时，其产量增幅分别为12.4%和9.7%；茎折率和总倒伏率随密度增加而增加；机收质量指标破碎率、杂质率和总损失率随种植密度增加均呈增加趋势。通过倒伏率与机收质量指标的相关性分析得出，总倒伏率与破碎率呈正相关（Plt;0.01），与总损失率呈正相关（Plt;0.05），与杂质率间相关性无统计学意义（Pgt;0.05）。综合考虑产量、倒伏和机收质量方面因素，商单1967在豫东地区适宜的种植密度为7.5万株/hm2。

关键词 夏玉米；种植密度；倒伏率；机械粒收；机收质量指标

中图分类号 S513" " 文献标识码 A" " 文章编号 1007-7731（2024）15-0005-04

DOI号 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.002

Influence of planting density on the yield，lodging rate and mechanical"harvesting quality of summer corn Shangdan 1967

SHANG Shang1" " CHEN Lianxin2" " GUO Shuya1" " ZHANG Yan1" " TANG Qining1" " LU Guangyuan1" " XIE Xinghua3

（1Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shangqiu 476000， China;"2Shangqiu Meteorological Office， Shangqiu 476000， China;"3Shangqiu Rural Industrial Development Center， Shangqiu 476000， China）

Abstract In order to clarify the suitable planting density of corn variety Shangdan 1967 in the eastern Henan Province， as well as the impact of planting density on lodging and mechanical harvesting quality， 3 planting densities of 60 000 plants/hm2（D1）， 75 000 plants/hm2（D2）， and 90 000 plants/hm2（D3）were set up in the experiment， the effects of planting density on the yield， lodging， and mechanical harvesting quality indicators of Shangdan 1967 were analyzed. The results showed that with the increase of planting density， the yield of Shangdan 1967 showed a trend of first increasing and then decreasing. When the density increased from 60 000 plants/hm2 to 75 000 and 90 000 plants/hm2， the yield growth rates were 12.4% and 9.7%， respectively. The stem bending rate and total lodging rate increase with the increased of density. The crushing rate， impurity rate， and total loss rate of mechanical harvesting quality indicators all showed an increasing trend with the increase of planting density. Through the correlation analysis between lodging rate and mechanical harvesting quality indicators， it was found that there was a positive correlation between total lodging rate and crushing rate（Plt;0.01）， a positive correlation with total loss rate（Plt;0.05）， and no statistically significant correlation between total lodging rate and impurity rate（Pgt;0.05）. Taking into account factors such as yield， lodging， and mechanical harvesting quality， the suitable planting density for Shangdan 1967 in the eastern Henan region was 75 000 plants per hectare.

Keywords summer corn; planting density; lodging rate; mechanical granule collection; mechanical harvesting qualty indicators

增密种植是提高玉米单产的关键技术之一[1]，在实际生产过程中，种植密度过低时产量不理想，种植密度过大时空秆率、倒伏率会增加[2]，因此适宜的种植密度对玉米的高产稳产至关重要。玉米收获常采用机械收穗，收穗后再进行脱粒晾晒，收获方式较为冗杂[3]。玉米机械粒收是指在田间直接收取籽粒，该方法大大降低了劳动成本，提高了经济效益，是当前玉米生产发展的主要方向[4-5]。柳枫贺等[6]研究指出，机械粒收质量指标主要包括籽粒的破碎率、杂质率和田间损失率，其中损失率又包括落穗损失率和落粒损失率，机收质量指标可反映籽粒机械收获的质量高低。赵波等[7]研究表明，玉米籽粒收获时，籽粒含水率偏高是玉米进行机械粒收的主要瓶颈问题之一；刘志辉等[8]研究表明，延迟收获时间可以在一定程度上降低籽粒含水率，从而降低籽粒破碎率，提高玉米机械粒收的质量；夏来坤等[9]研究表明，提高玉米群体种植密度可能导致玉米早衰，从而起到降低籽粒含水率的目的。增加种植密度可以在一定程度上提高玉米产量，但同时也增加了玉米的倒伏风险，倒伏不利于玉米的机械化收获[10]。如何兼顾增密高产和抗倒成为玉米机械粒收技术推广面临的重要问题。本研究以商单1967为试验材料，探讨该品种在不同种植密度下的产量、倒伏以及机械粒收质量情况，为该品种在豫东地区种植推广和机械粒收提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为玉米品种商单1967，对照材料为郑单958。

1.2 试验地基本情况

试验在河南省商丘市农林科学院试验示范基地（34°50′ N，115°64′ E）进行，试验地平整，土壤肥力均匀。

1.3 试验设计

采用随机区组试验设计，设置6.0万株/hm2（D1）、7.5万株/hm2（D2）和9.0万株/hm2（D3）3个种植密度，每个处理设置3次重复。种植小区行长5 m，等行距0.6 m播种5行。播施底肥，在大喇叭口期进行追肥，试验地田间管理按当地大田生产标准管理。6月10日播种，9月30日机械收获。

1.4 测量项目及方法

1.4.1 产量" 各小区单收单晒，测定小区产量，并计算单位面积产量。

1.4.2 田间倒伏情况" 在收获期调查倒伏情况，玉米植株节间发生弯曲或折断记作茎折，玉米基部节间与地面垂直方向偏离大于45°记为根倒，分别调查茎折和根倒的株数。茎折率、根倒率和总倒伏率计算如式（1）～式（3）。

茎折率（%）=茎折株数/小区总株数×100 （1）

根倒率（%）=根倒株数/小区总株数×100 （2）

总倒伏率（%）=（茎折株数+根倒株数）/小区总株数×100 （3）

1.4.3 机收质量指标" 取收割区间收割机仓内玉米籽粒1 kg左右，人工分拣出破碎籽粒和杂质，分别计重。随机在收割段选取4行2 m的区间，收集区间内落穗和落下籽粒并计重。各重复3次，取其平均值。破碎率、杂质率和总损失率计算如式（4）～式（6）。

破碎率（%）=破碎籽粒重量/籽粒总重量×100 （4）

杂质率（%）=杂质重量/样品籽粒总重量×100 （5）

总损失率（%）=（落穗重量+落粒重量）/单位面积产量×100 （6）

1.5 数据处理与分析

试验数据采用Excel 2010、DPS 7.5和SPSS 23.0软件进行数据统计、处理和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 对夏玉米产量的影响

不同种植密度对夏玉米产量的影响如图1所示。随着种植密度的增加，郑单958的产量逐渐增加，D1处理的产量与D2、D3处理的产量差异存在统计学意义（Plt;0.05），D2、D3处理的产量较D1处理分别增加了28.3%、37.4%。商单1967的产量随着密度的增加呈现先增加后降低的趋势，D2、D3处理的产量分别较D1处理增加12.4%、9.7%，商单1967在D2处理时产量达到最高（10 024.5 kg/hm2）。

2.2 对夏玉米倒伏的影响

不同种植密度对夏玉米倒伏的影响如表1所示，郑单958和商单1967在不同种植密度下均表现不同程度的倒伏。D1处理的郑单958和商单1967的茎折率分别比D3处理低3.08和6.75个百分点。在D1和D3处理时，郑单958的茎折率低于商单1967，在D2处理时，商单1967的茎折率低于郑单958。商单1967在D1、D2处理时没有出现根倒，郑单958在3个种植密度下均没有出现根倒。总倒伏率随着密度增加呈现增大趋势，3个密度处理下，郑单958和商单1967都表现出茎折率gt;根倒率，D1处理的郑单958总倒伏率低于D2、D3处理，且差异存在统计学意义（Plt;0.05）；D3处理的商单1967总倒伏率高于D1、D2处理，差异存在统计学意义（Plt;0.05）。说明随着种植密度的增加，商单1967更易出现倒伏。

2.3 对夏玉米机收质量的影响

如表2所示，郑单958和商单1967的破碎率、杂质率和总损失率均随种植密度的增加呈上升趋势。在破碎率方面，郑单958在D2处理下的破碎率低于D1和D3处理，且差异存在统计学意义（Plt;0.05）；商单1967在D1、D2处理下的破碎率低于D3处理，且差异存在统计学意义（Plt;0.05）。在杂质率方面，商单1967在3个密度处理下的杂质率均低于郑单958。在总损失率方面，郑单958在3个密度处理下的总损失率均高于商单1967。

2.4 倒伏率与机收质量指标的相关性分析

倒伏率与机收质量指标的相关性如表3所示。茎折率与根倒率、总倒伏率和破碎率呈正相关关系，相关性存在统计学意义（Plt;0.01），与杂质率间相关性无统计学意义（Pgt;0.05），与总损失率呈正相关，相关性存在统计学意义（Plt;0.05）；其中茎折率与总倒伏率间相关系数最大（r=0.991）。根倒率与总倒伏率呈正相关，相关性存在统计学意义（Plt;0.01），与破碎率间呈正相关，相关性存在统计学意义（Plt;0.05）。总倒伏率与破碎率间呈正相关关系，相关性存在统计学意义（Plt;0.01），与总损失率间呈正相关，相关性存在统计学意义（Plt;0.05）。

3 结论与讨论

增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一[11]，郑迎霞等[12]研究表明，提高种植密度可以增加玉米有效穗数和穗粒数，从而提高玉米产量；杨仁能等[13]研究表明，通过增密方式，春播和夏播玉米产量分别提高了10.5%和14.4%。本研究表明，种植密度由6.0万株/hm2增加到9.0万株/hm2，郑单958的产量呈增加趋势，产量增幅为12.4%；而商单1967的产量呈现先增后降趋势，在种植密度7.5万株/hm2时产量最高。产量的下降可能与总倒伏率较高有关，出现倒伏后玉米后期灌浆受到影响，进而影响了玉米产量。

玉米倒伏是指由外力引起的茎折或者根倒的现象，在玉米生育期间常遇到大风和强降水，会对玉米造成不同程度的影响。王雅楠等[14]研究发现茎折是青贮玉米倒伏的主要原因之一。倒伏发生随种植密度增加而增加[15]。本研究与上述研究一致，总倒伏率随密度增加而增加，在不同密度处理下，商单1967的茎折率均大于根倒率，说明茎折率高是总倒伏率高的主要原因。商单1967在9.0万株/hm2密度下的总倒伏率达到10.72%，明显高于6.0万和7.5万株/hm2密度下的总倒伏率，说明商单1967不适宜高密度种植。

玉米机械粒收是玉米高效收获的发展趋势之一[16]。有关种植密度对机收质量指标的影响研究结论各有不同，杨任能等[13]研究表明，增密会降低籽粒破碎率和损失率，而对杂质率影响不明显；金容等[17]研究表明，玉米破碎率、杂质率和产量总损失率随密度增加而增加。本研究结果表明，机收质量指标中，破碎率、杂质率和总损失率均随种植密度的增加呈上升趋势。籽粒破碎率高是玉米进行机械粒收技术推广的限制因素之一，因此玉米品种在适宜的种植密度下降低机械粒收的破碎率至关重要。由倒伏率与机收质量指标相关关系表明，倒伏率与破碎率呈正相关（Plt;0.01），与总损失率呈正相关（Plt;0.05），与杂质率的相关性无统计学意义。倒伏的果穗在进行机械粒收时，可能没有进入收割机内，造成玉米落穗和落粒较多，从而导致总损失率增加。

综上，不同玉米品种在不同种植密度下倒伏情况和机收质量指标存在差异。本研究结果表明，商单1967在9.0万株/hm2密度下的倒伏率、破碎率和总损失率较高，通过增加密度来提高产量的同时应考虑适宜机收因素，商单1967适宜在7.5万株/hm2密度下种植，可实现玉米高产、宜机收目标的协调统一。此次试验暂未从玉米茎秆形态和力学强度方面探讨种植密度对玉米倒伏和机收质量指标的影响，下一步将从上述方面进行研究。

参考文献

[1] 张永利. 玉米种植密度对产量和品质的影响研究[J]. 新农业，2023（9）：16-17.

[2] 李猛，陈现平，张建，等. 不同密度与行距配置对紧凑型玉米产量效应的研究[J]. 中国农学通报，2009，25（8）：132-136.

[3] 卫晓轶，魏锋，洪德峰，等. 黄淮海不同生态区玉米机械化粒收初步研究[J]. 河南农业科学，2019，48（11）：40-44.

[4] 李少昆. 我国玉米机械粒收质量影响因素及粒收技术的发展方向[J]. 石河子大学学报（自然科学版），2017，35（3）：265-272.

[5] 尚赏，郭书亚，张艳，等. 豫东地区夏玉米籽粒直接机收研究初报[J]. 山东农业科学，2017，49（2）：85-88.

[6] 柳枫贺，王克如，李健，等. 影响玉米机械收粒质量因素的分析[J]. 作物杂志，2013（4）：116-119.

[7] 赵波，詹小旭，李小龙，等. 四川省夏玉米机械化籽粒收获质量及其影响因素[J]. 中国农业大学学报，2020，25（4）：31-40.

[8] 刘志辉，展茗，梁如玉，等. 延迟收获对长江中游春玉米农艺性状及机收质量的影响[J]. 中国农业大学学报，2021，26（11）：10-22.

[9] 夏来坤，谷利敏，丁勇，等. 不同夏玉米品种及其密度对子粒机收质量的影响[J]. 玉米科学，2019，27（5）：143-150.

[10] 郭书磊，陈娜娜，齐建双，等. 不同密度下玉米倒伏相关性状与产量的研究[J]. 玉米科学，2018，26（5）：71-77.

[11] 明博，谢瑞芝，侯鹏，等. 2005—2016年中国玉米种植密度变化分析[J]. 中国农业科学，2017，50（11）：1960-1972.

[12] 郑迎霞，陈杜，魏鹏程，等. 种植密度对贵州春玉米茎秆抗倒伏性能及籽粒产量的影响[J]. 作物学报，2021，47（4）：738-751.

[13] 杨仁能，孙璐，张槐林，等. 增密对湖北省春玉米与夏玉米产量与机收质量的影响[J]. 玉米科学，2023，31（2）：89-96.

[14] 王雅楠，鉴军帅，贾凯，等. 不同玉米品种青贮收获期茎秆抗倒力学特性比较分析[J]. 玉米科学，2020，28（5）：77-85，92.

[15] 乔江方，刘京宝，朱卫红，等. 不同种植密度对夏玉米‘郑单1002’抗倒性及机收籽粒性能的影响[J]. 中国农学通报，2015，31（33）：62-66.

[16] 王克如，李少昆. 玉米机械粒收破碎率研究进展[J]. 中国农业科学，2017，50（11）：2018-2026.

[17] 金容，李钟，李仕伟，等. 种植密度对四川丘陵区玉米抗倒粒收的影响[J]. 中国农学通报，2023，39（18）：1-10.

（责任编辑：李 媛）