種植密度對不同熟期玉米品種生理成熟時籽粒含水量及產量的影響

孫海潮， 張瑩瑩， 盧道文， 牛永鋒， 宋俊喬， 李永江， 張 盼， 董文恒， 張曉輝

(安陽市農業科學院，河南安陽 455000)

玉米收獲時含水量過高已成為影響黃淮海地區玉米籽粒機收時期、籽粒破碎率、儲運烘干成本及玉米品質的關鍵因素[1-5]，且種植密度也是影響玉米產量的關鍵因素[6-7]，增加種植密度是提高玉米單位面積產量的關鍵措施之一[8-9]。黃淮海作為我國糧食的主產區，普遍采用冬小麥—夏玉米一年兩熟的耕作模式，為了不影響冬小麥的播種時間，要求玉米的整個生育期在100～110 d，致使夏玉米生長過程所需的熱量、積溫等因素受到制約。因此在不影響玉米產量的前提下，實現玉米籽粒機收必須協調種植密度、生育期長短、收獲時含水量之間的關系[10-17]。研究發現，收獲時籽粒含水量受干物質積累速度、生理成熟時含水量和生理成熟到收獲時籽粒的脫水速率共同影響[18-24]。

前人做了大量種植密度對玉米產量影響的相關研究[25]。目前黃淮海地區關于種植密度對不同玉米生理成熟期時籽粒含水量的影響鮮有報道。丁佳琦研究發現，生理成熟期的籽粒脫水速率呈持續下降趨勢，不同密度對自交系的脫水速率影響較小[26]。本試驗選用8個黃淮海地區主推品種，研究2個密度條件下對不同品種生理成熟期籽粒含水量的影響，結合品種生理成熟時的含水量與生育期將這8個玉米品種進行分類，綜合考慮種植密度、生育期、生理成熟時含水量、產量等相關因素，為黃淮海地區機收籽粒品種篩選及合理密植提供參考，指導黃淮海地區玉米生產。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及供試材料

試驗于河南省安陽市農業科學院柏莊試驗基地(114°20′E、36°11′N)進行，土壤類型為潮土，土壤有機質含量為16.1 g/kg，堿解氮含量為137.2 mg/kg，有效磷含量為7 mg/kg，速效鉀含量為 139.6 mg/kg，pH值為7.8。供試材料為黃淮海近年來推廣面積較大、新選育、適宜機收的品種，共8個，分別為豫單9953、創玉107、云臺玉39、先玉335、北青340、金誠12、航星118、鄭單958。2017年6月12日播種，10月5日收獲。

1.2 試驗設計

采用裂區設計，主區為密度，副區為品種。設67 500、82 500株/hm22個種植密度，小區面積為5.0 m×2.4 m=12.0 m2，行距60 cm，3次重復，品種隨機區組排列。7月2日施天邦長效緩釋復合肥600 kg/hm2，其中N ∶P2O5∶K2O=28 ∶6 ∶6。

1.3 測量項目及方法

1.3.1 生育期記載 生育期是指從出苗至生理成熟的天數。玉米生育期調查包括播種期、出苗期、抽雄期、散粉期、吐絲期、生理成熟期。

1.3.2 生理成熟時籽粒含水量 根據品種的生育期，對生理成熟時期各品種調查取樣。每個品種取大小一致的3穗，脫其穗中部籽粒大約150 g，稱其鮮質量后裝入紙袋中，105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒質量稱質量。生理成熟時籽粒含水 量=(籽粒鮮質量-籽粒干質量)/籽粒鮮質量×100%。

1.3.3 測產 成熟時每小區收中間2行進行計產。

1.4 數據處理與分析

利用Excel 2010計算籽粒含水量，利用DPS 7.50軟件對試驗數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同密度、不同品種玉米生理成熟時含水量方差分析與多重比較

由表1可知，不同密度之間玉米生理成熟時含水量差異不顯著，不同品種間生理成熟時的籽粒含水量差異極顯著。

表1 不同密度、不同品種玉米生理成熟時含水量的方差分析

注：**表示差異極顯著(P<0.01)。表4同。

由表2可知，鄭單958在2個密度下的含水量均最高，分別為34.86%、34.17%；豫單9953均最低。當密度從 67 500株/hm2增至82 500株/hm2時，不同品種生理成熟時含水量的變化不同，密度為67 500株/hm2時，生理成熟時含水量比先玉335低的僅有豫單9953；密度為82 500株/hm2時，生理成熟時含水量比先玉335低的有創玉107、豫單9953。

由表2還可見，金誠12、創玉107在密度為 67 500株/hm2時籽粒生理成熟時的含水量與密度為82 500株/hm2時相比分別增加1.37、1.79百分點；先玉335、北青340、云臺玉39在密度為 67 500株/hm2時籽粒生理成熟時的含水量與密度為 82 500株/hm2時相比分別減少1.19、1.56、1.39百分點；鄭單958、航星118、豫單9953在2個種植密度生理成熟時含水量幾乎沒有變化，差異不明顯。

表2 不同密度、不同品種玉米生理成熟時含水量的多重比較

注：數據后標有不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。表 5同。

2.2 不同玉米品種脫水類型的劃分

由表3可知，根據田間調查不同玉米品種的生理成熟期，發現鄭單958的生育期為109 d左右，航星118、金誠12、北青340為104 d左右，先玉335、云臺玉39、創玉107為97～99 d，豫單9953為95～96 d。

同時利用DPS 7.50軟件，結合生理成熟的籽粒含水量，在歐式距離為11～18時，對8個玉米品種進行分類，結果顯示，早熟玉米品種包括豫單9953、創玉107、云臺玉39、先玉335，中晚熟玉米品種包括北青340、金誠12、航星118、鄭單958(圖1)。

2.3 不同密度、不同品種玉米的產量方差分析與多重比較

由表4可知，不同密度之間品種收獲時產量差異不顯著，不同品種間收獲時產量差異極顯著。

由表5可知，在密度為67 500株/hm2的條件下，北青340、先玉335、云臺玉39產量差異不顯著，這3個品種與其他5個品種差異顯著；在密度為82 500株/hm2的條件下，北青340、先玉335、鄭單958產量差異不顯著，云臺玉39、豫單9953、航星118產量差異不顯著，創玉107、金誠12產量差異不顯著。豫單9953在 67 500株/hm2密度下的產量為 10 411.0 kg/hm2，在82 500株/hm2密度下的產量為 11 278.0 kg/hm2，雖然2個密度間產量差異不明顯，但是豫單9953在高密度條件下產量高，豫單9953適合在82 500株/hm2密度下種植。

由表5還可知，在2個密度條件下，北青340、先玉335產量均較高。云臺玉39、鄭單958、航星118、 創玉107在2個密度間產量差異不明顯， 2個種植密度對這幾個品種產量影響較小。金誠12在67 500株/hm2密度下的產量較 82 500株/hm2密度下的產量高，兩者達到顯著差異水平，金誠12適合在67 500株/hm2密度下種植。

表3 不同熟期玉米品種生育期比較

表4 不同密度、不同品種玉米的產量方差分析

表5 不同密度、不同品種玉米的產量多重比較

3 討論與結論

種植密度通過影響玉米群體的光合速率使產量和籽粒含水量發生變化，近幾年選育的品種表現出耐密性比較強的特點，種植密度在一定范圍內時，其產量、籽粒含水量變化幅度較小[27]。譚福忠等研究發現，生理成熟前密度對籽粒含水量、脫水速率的影響不顯著，生理成熟后密度對二者的影響差異顯著[28]。本研究選用8個黃淮海地區有代表性的品種，以生理成熟時籽粒含水量和產量為目標性狀，研究67 500、82 500株/hm22個種植密度對二者的影響。研究發現，2個密度之間品種生理成熟時整體的含水量差異不顯著，部分品種間生理成熟時的籽粒含水量差異極顯著，變化幅度分別為 27.12%～34.86%、27.05%～34.17%，2個密度條件下鄭單958生理成熟時的含水量均為最高，豫單9953均為最低。結合不同品種生育期、生理成熟時含水量、產量分析目前這8個品種在籽粒機收方面存在的問題，發現部分品種高產但具有較高的籽粒含水量，如鄭單958、金誠12、航星118產量均≥9 528.0 kg/hm2，但生理成熟時籽粒含水量均≥ 31.87%，不利于籽粒機收。

通過比較生理成熟時含水量與生育期，云臺玉39、先玉335、豫單9953、創玉107為早熟玉米品種，2個密度條件下產量均≥9 989.5 kg/hm2，4個玉米品種的穩定性較好，可作為機收備選品種。同時對這4個玉米品種的生理成熟時含水量與產量分別進行兩兩比較，云臺玉39、先玉335在 67 500株/hm2密度下的生理成熟時籽粒含水量較82 500株/hm2密度下的低，且產量比82 500株/hm2密度下的高，云臺玉39、先玉335適合在 67 500株/hm2密度下種植；豫單9953、創玉107在 82 500株/hm2密度下的生理成熟時籽粒含水量較67 500株/hm2密度下的低，且產量比67 500株/hm2密度下的高，豫單9953、創玉107適合在82 500株/hm2密度下種植。北青340雖然屬于中晚熟品種，產量在2種密度下均為最高，生理成熟時含水量在67 500株/hm2密度下與82 500株/hm2密度下相比低1.56百分點，適合在67 500株/hm2密度下種植，作為機收品種時應慎重考慮。