不同種植密度對玉米田雜草發生及玉米產量的影響

劉勝男　朱建義　鄭仕軍　王東風 王彬 張建軍 周小剛

摘要：通過田間小區試驗，研究了不同種植密度39000～63000株/hm2對春玉米和夏玉米田間雜草數量和生物量、玉米株高、產量構成因素及產量的影響。結果表明，隨著種植密度增加，春玉米田總雜草的數量，春玉米田和夏玉米田總雜草的生物量、穗粒數和千粒質量均呈逐漸降低趨勢；春玉米的株高隨種植密度的增大而增高，夏玉米的株高變化不明顯；隨著種植密度增加，玉米的產量呈現增加趨勢，尤其是種植密度較低時，春玉米的產量增幅明顯。因此，在四川省適當提高玉米的種植密度既可以降低田間雜草發生量，又可以增加玉米產量，但春玉米種植密度不宜高于57000株/hm2，夏玉米最高可達63000株/hm2。

關鍵詞：玉米；種植密度；雜草；產量

中圖分類號：S451文獻標志碼：A文章編號：1003-935X（2016）02-0053-05

玉米是世界上種植最廣泛、影響最大的谷類作物。近年來，我國的玉米種植面積和總產量逐年上升，2012年首次成為第一大糧食品種[1]。四川省是我國重要的玉米產區，常年種植玉米面積超過130萬hm2，占西南地區的1/4，其中以種植春播玉米為主，有少量的夏播玉米和秋播玉米。由于四川省氣候多變、地形復雜、雨量豐沛，玉米田雜草的發生具有種類多、雜草群落復雜的特點。玉米田雜草主要是通過與玉米爭水、肥、光和生存空間，傳播病蟲害，影響籽粒品質，造成玉米減產。

研究發現，田間雜草的群落組成、多樣性及穩定性受玉米的種植密度影響，隨著種植密度增加，雜草的總數量和生物量減少[2-4]。玉米的產量也隨種植密度的增加而增加，但達到一定的密度時，產量不再增加，甚至是呈二次拋物線形，導致產量的降低[5]。楊繼芝等以半緊湊型和緊湊型玉米品種為材料，研究密度和品種對玉米田雜草及玉米產量的影響，結果表明隨著玉米種植密度的增加，雜草的總數量和鮮質量減少，半緊湊型品種對雜草數量和生物量的抑制作用大于緊湊型品種；但是密度對玉米產量的影響差異不顯著[4]。由于密度對不同品種產量及產量性狀的影響不同，最適的種植密度應該結合當地的生產實際來確定[6]。因此，筆者針對四川省內春玉米和夏玉米2種主要種植模式，在2014年開展試驗，研究不同種植密度對玉米田雜草及玉米產量的影響，為玉米田雜草的科學防控和玉米產量的提高提供參考。

1材料與方法

1.1供試材料

作物：春玉米、夏玉米的品種均為“成單30”。

1.2試驗設計

試驗區玉米的種植密度設置9個梯度（處理號A至I），分別為39000、42000、45000、48000、51000、54000、57000、60000、63000株/hm2，整個生育期內不進行雜草防除；對照區（CK）玉米按常規種植密度42000株/hm2，多次人工拔除區內雜草，作為無草對照（表1）。每處理重復3次，隨機區組排列，小區面積30m2。試驗分別在春玉米及夏玉米上進行。

1.3試驗地及田間管理概況

春玉米試驗在四川省青神縣黑龍鎮曹廟村4社進行，2014年3月13日播種，對照區分別于5月5日、5月25日、6月18日進行人工除草；夏玉米試驗在青神縣黑龍鎮肖壩村2社進行，2014年5月28日播種，對照區分別于6月12日、7月4日、7月16日進行人工除草。兩地土壤均屬沙壤土，pH值6.5，有機質含量2.2%。水肥管理和病蟲害管理按常規。

1.4調查時期和方法

調查分為2個時期：（1）玉米抽雄期：小區對角線5點取樣，每樣方0.25m2，調查雜草種類、株數（或禾本科雜草的分蘗數）和鮮質量。（2）玉米成熟期：各小區隨機選取30株，測量玉米株高后考種，調查穗行數、行粒數、千粒質量，根據公式穗粒質量（g）=穗行數×行粒數×千粒質量/1000和公式公頃產量（kg）=穗粒質量×種植密度/1000計算出穗粒質量和公頃產量。

用統計軟件SPSS17.0中的鄧肯氏新復極差法（Duncansmultiplerangetest）進行方差分析，比較所有密度梯度之間各項指標值的差異。

2結果與分析

2.1種植密度對玉米田雜草數量和生物量的影響

2.1.1雜草發生的數量

春玉米田禾本科雜草發生數量最大，其次為闊葉雜草，莎草科雜草最少（表2）。當種植密度為39000株/hm2時，田間總雜草株數顯著大于種植密度在54000～63000株/hm2時的總雜草株數。隨著種植密度增大，總雜草株數呈逐漸降低趨勢，至種植密度為63000株/hm2時，總雜草株數已降至最低。

夏玉米田內，禾本科雜草占絕對優勢，僅有少量的闊葉雜草和莎草科雜草發生（表3）。隨著種植密度增加，禾本科雜草發生的株數呈波浪式變化趨勢。由于各種植密度處理區內闊葉雜草和莎草科雜草的發生數量均不超過14株/m2，所以總雜草的株數變化趨勢與禾本科雜草一致。

總體上，就田間雜草發生的數量而言，種植密度對春玉米的影響大于夏玉米。

2.1.2雜草生物量

雖然春玉米田內禾本科雜草發生的株數最多，但其生物量僅占總雜草的7.94%～11.93%；闊葉雜草的生物量占總雜草生物量的86.34%～90.20%（表2）。隨著玉米種植密度增加，禾本科雜草、闊葉雜草、莎草科雜草和總雜草的生物量均呈現逐漸降低趨勢。當種植密度增加到54000株/hm2及以上時，總雜草的生物量較低密度時顯著降低。

不同的是，夏玉米田9種密度梯度處理區內禾本科雜草的生物量在460.00～786.67g/m2之間，占總雜草生物量的97%以上（表3）。隨著玉米種植密度增加，禾本科雜草的生物量也呈降低趨勢。各處理區內闊葉雜草和莎草科雜草的生物量所占比例較低，并且在不同的玉米種植密度之間沒有明顯的變化規律。因此，與禾本科雜草一致，總雜草的生物量也隨著種植密度的增加而降低。

2.2種植密度對玉米株高和產量的影響

2.2.1玉米株高

從春玉米收獲期的測量結果（表4）來看，玉米株高在290.67～306.93cm之間，總體上隨種植密度的增加，玉米株高呈增加趨勢，在種植密度為60000株/hm2時達到最高值。但當種植密度增加至63000株/hm2時，玉米的株高反而降至290.67cm。

就夏玉米的株高而言，在種植密度為39000、42000、63000株/hm2時，玉米的株高顯著低于種植密度在51000株/hm2時。其余各密度處理之間玉米的株高差異不顯著。

2.2.2玉米產量構成因素及產量

從表4結果可以看出，在春玉米田內，人工除草對照區中玉米的穗粒質量和39000～45000株/hm2處理區相當，千粒質量則與42000～45000株/hm2處理區相當。當種植密度增加到48000株/hm2或更高時，玉米的穗粒質量和千粒質量則顯著低于對照區。在夏玉米田內，人工除草對照區的穗粒質量、千粒質量和39000～48000株/hm24種植密度處理區相當。隨著種植密度增加，穗粒質量和千粒質量逐漸降低。總體上，無論是春玉米還是夏玉米，隨著種植密度的增加，玉米的穗粒質量、千粒質量均呈現下降趨勢。

對于春玉米，在種植密度39000株/hm2時，雖然玉米的穗粒質量和千粒質量較高，但其產量最低。隨著種植密度增加，當種植密度為57000株/hm2時，玉米的產量最高，為9538.00kg/hm2。對于夏玉米，種植密度為39000～45000株/hm2時的產量在8186.84～8450.67kg/hm2之間，顯著低于密度為60000、63000株/hm2時的產量（圖1）。總體上，隨著種植密度增加，玉米的產量呈現增加趨勢，尤其是種植密度較低時，春玉米的產量增幅明顯。

此外，在常規的種植密度42000株/hm2條件下，比較春玉米、夏玉米在人工除草處理區與未除草處理區的產量，發現人工除草并不能顯著提高玉米產量。結果表明，當種植密度較低時，玉米產量主要取決于種植密度。因此合理密植，既可以達到控制田間雜草的發生數量和生物量的目的，又可以提高玉米產量。

3結論與討論

春玉米和夏玉米田間雜草的優勢種群有所不同，春玉米田禾本科雜草的發生數量最大，闊葉雜草的生物量卻是最高；夏玉米田禾本科雜草的數量和生物量均居于優勢地位。但是，總體上隨著玉米種植密度增加，春玉米和夏玉米田總雜草的數量和生物量均呈逐漸下降趨勢。說明增加玉米種植密度可以有效抑制田間雜草的生長[7]。研究表明，增加作物種植密度，可以增強作物植株整體競爭能力，同時導致作物和雜草間的種間競爭加劇，壓縮雜草的生存空間，使雜草數量和生物量降低，尤其對雜草生物量的影響更大[8-12]。玉米是高稈作物，隨著種植密度增加，春玉米的株高有明顯的增加趨勢，玉米的整體競爭力得以提高，可以較早形成玉米覆蓋層，提高田間郁閉度，玉米對雜草的蔭蔽作用增強，導致玉米和雜草間的種間競爭加劇，最終導致雜草數量和生物量降低。

試驗結果表明，盡管春玉米和夏玉米的穗粒質量、千粒質量均隨種植密度的增加而呈現降低趨勢，但是，種植密度的增大使得玉米產量在一定范圍內呈現逐漸增高趨勢。先前也有研究表明，影響玉米產量潛力提高的主要因素是密度，適當提高種植均勻度和密度有利于提高玉米群體質量，有效利用自然資源，抑制雜草生長，改善玉米生長的生態環境，從而提高產量[2，13]。此外，也有研究表明玉米產量可隨種植密度的增大而增加，但達到一定的密度時，產量不再增加，甚至是呈二次拋物線形，導致產量的降低[5]。本試驗結果表明，四川省常規采用的42000株/hm2種植密度偏低，在肥水充足、病蟲害防治良好的情況下，可以合理密植，既能控制田間雜草的發生，又能增加玉米產量，但春玉米的種植密度不宜超過57000株/hm2，夏玉米的種植密度最大可達63000株/hm2。

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