不同種植密度對玉米雜交種和育187產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響

李亞萍楊永麗

（1.敦化市大石頭鎮(zhèn)綜合辦公室 吉林敦化133701；2.敦化市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 吉林敦化133700）

玉米品種的耐密性是現(xiàn)代育種考察的重要農(nóng)藝性狀之一。以鄭單958和先玉335為代表的耐密品種在國內(nèi)受到歡迎并迅速推廣，品種的耐密性就成為玉米育種的重要指標(biāo)之一。國內(nèi)外玉米生產(chǎn)實(shí)踐表明，在密度過低的情況下，單株產(chǎn)量雖然增加，但作物群體效益較低[1-2]。玉米產(chǎn)量隨密度的增加而提高，當(dāng)密度達(dá)到一定程度之后，群體之間和個體之間對光照、水分等養(yǎng)料的競爭加劇，空稈和倒伏率提高，產(chǎn)量下降。因此，合理密植可以使群體和個體協(xié)調(diào)發(fā)展[3-5]。合理增加種植密度是提高單產(chǎn)的核心和關(guān)鍵。實(shí)踐證明，增加群體密度是玉米增產(chǎn)的有效措施之一。但隨著群體密度的增加會給玉米帶來很多負(fù)面影響，如抗倒伏能力降低、空稈率增加、禿尖增大、株高和穗位提高、籽粒容重和百粒重下降，商品品質(zhì)降低[6-7]。只有在適宜的密度下，玉米的群體與個體間發(fā)育較協(xié)調(diào)，群體生產(chǎn)力得到了充分的發(fā)揮，才有助于提高產(chǎn)量、穩(wěn)定農(nóng)藝性狀。因此，根據(jù)品種的特性和栽培條件進(jìn)行合理的密植，成為指導(dǎo)生產(chǎn)的重要標(biāo)準(zhǔn)，以確保產(chǎn)量達(dá)到最高值[8-9]。

和育187是大德長豐農(nóng)業(yè)生物技術(shù)有限公司選育的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、中早熟玉米雜交種[10]（審定編號：國審玉20170014、吉審玉2012011）。和育187生育期125 d左右，需有效積溫2 500℃左右。和育187在吉林省中早熟區(qū)表現(xiàn)較優(yōu)良，為了提高和育187的增產(chǎn)潛力，探索和育187適宜的栽培密度和不同密度下農(nóng)藝性狀的變化范圍，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐有針對性的設(shè)計(jì)不同種植密度，研究不同種植密度對玉米主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，為探索玉米品種最佳種植方式、選育和高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種為玉米雜交種和育187，屬中早熟品種。

1.2 試驗(yàn)方法

2018年在延邊州龍井市進(jìn)行田間測試，田間設(shè)置7種密 度，分別為4.50萬株/hm2、5.25萬株/hm2、6.00萬株/hm2、6.75萬株/hm2、7.50萬株/hm2、8.25萬株/hm2、9.00萬株/hm2。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，4行區(qū)，3次重復(fù)，5 m行長，行距62.5 cm，外設(shè)8個保護(hù)行，共計(jì)92行。

1.3 調(diào)查性狀

田間調(diào)查性狀包括總株數(shù)、總穗數(shù)、株高、穗位高、空稈率、倒折率。成熟后小區(qū)全部收獲，取10穗用于室內(nèi)考種，測定果穗性狀包括穗長、穗粗、軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長。小區(qū)所有果穗脫粒后測定籽粒產(chǎn)量和含水量，計(jì)算出籽率，籽粒產(chǎn)量折算為統(tǒng)一含水量（14%）條件下的單株產(chǎn)量、公頃產(chǎn)量。

1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

采用Excel對調(diào)查和測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。利用DPSv14.10軟件對測量的不同性狀進(jìn)行方差分析，對每個密度下的性狀進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

對16個性狀進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)分析（表1），結(jié)果表明，倒伏率、空稈率、單株產(chǎn)量、總株數(shù)的變異系數(shù)較大，在20%以上，倒折率變異系數(shù)為143.3%，空稈率變異系數(shù)為97.8%，單株產(chǎn)量變異系數(shù)為26.5%。出籽率、含水量、穗粗、公頃產(chǎn)量等重要指標(biāo)變異系數(shù)較小。空稈率、倒伏率平均值分別為1.9%和1.2%，總體上抗倒伏性較好。禿尖、含水量均值均較低。產(chǎn)量變化較大，最低值與最高值相差26%。

表1 不同密度下和育187各項(xiàng)指標(biāo)基本統(tǒng)計(jì)

3 方差分析

16個性狀的方差分析表明（表2、表3），14個性狀中，除穗行數(shù)外，重復(fù)間均未達(dá)到顯著或極顯著水平。單株產(chǎn)量、穗長、穗粗、軸粗、行粒數(shù)等性狀不同密度間方差分析均達(dá)到極顯著水平，公頃產(chǎn)量不同密度間方差分析未達(dá)到顯著水平。

4 各性狀變化趨勢

各性狀變化趨勢見附圖。

4.1 公頃產(chǎn)量

在密度提高的條件下，玉米的產(chǎn)量呈現(xiàn)增加、降低、增加、降低的趨勢。6.00萬密度下，玉米產(chǎn)量最高（11 247.4 kg/hm2），9.00萬密度下玉米產(chǎn)量最低（9 492.7 kg/hm2）。6.0萬密度下產(chǎn)量比其他密度下產(chǎn)量分別高出3.0%、2.0%、5.9%、9.%、10.1%、18.5%。

4.2 單株產(chǎn)量

在密度提高的條件下，玉米的單株產(chǎn)量呈現(xiàn)穩(wěn)定的下降趨勢。4.25萬密度下，玉米單株產(chǎn)量最高（229 g）；9.00萬密度下玉米單株產(chǎn)量最低（105 g）。4.25萬密度下單株產(chǎn)量比其他密度下分別高出9.05%、22.16%、45.58%、57.25%、84.86%、117.11%。

4.3 株高

在密度提高的條件下，玉米的株高呈現(xiàn)上升、下降的趨勢。6.75萬密度下，株高最高（285.3 cm）；9.00萬密度下株高最低（271.3 cm），最低值與最高值相差5.1%。

表2 方差分析

4.4 穗位

在密度提高的條件下，玉米的穗位與株高變化趨勢相近。6.75萬密度下，穗位最高（111.5 cm）；7.50萬密度下穗位最低（107.7 cm），最低值與最高值相差3.5%。

4.5 穗長

在密度提高的條件下，和育187穗長呈現(xiàn)先逐漸降低后略升高的趨勢（附圖）。4.50萬與5.25萬密度下，穗長最長，8.25萬密度下穗長最低，9.00萬密度下穗長略高于8.25萬下的穗長。各密度下，最低密度下穗長比最高密度穗長分別高出0、1.1%、5.8%、7.4%、13.3%、12.8%。

4.6 軸粗

在密度提高的條件下，和育187軸粗呈現(xiàn)先降低、升高、降低、升高的趨勢。6.00萬密度下軸粗值最高，8.25萬密度下軸粗值最低，略低于9.0萬密度下軸粗。各密度下，最低密度下軸粗比其他密度軸粗分別高出1.2%、0.1%、4.2%、5.3%、8.0%、6.6%。

表3 不同密度下和育187單株產(chǎn)量與公頃產(chǎn)量多重比較

4.7 含水量

在密度提高的條件下，玉米的含水量呈現(xiàn)不規(guī)則的變化趨勢。7.50萬密度下含水量最高（14.57%），6.75萬密度下含水量最低（14.17%），含水量最高與最低值相差0.4%。

4.8 出籽率

在密度提高的條件下，玉米的出籽率呈現(xiàn)不規(guī)則的變化趨勢。5.25萬密度下出籽率最高（87.54%），6.00萬密度下出籽率最低（86.98%），出籽率最高與最低值相差0.66%。

4.9 行粒數(shù)

在密度提高的條件下，和育187行粒數(shù)呈現(xiàn)升高、降低、升高的趨勢（附圖）。5.25萬密度下行粒數(shù)最多，8.25萬密度下行粒數(shù)最少，略低于9.00萬密度下行粒數(shù)。各密度下，最低密度下行粒數(shù)比其他密度行粒數(shù)分別高出-1.1%、0.6%、6.4%、8.0%、16.5%、13.0%。

4.10 穗行數(shù)

在密度提高的條件下，玉米的穗行數(shù)呈現(xiàn)升高、降低、升高、降低的趨勢。6.00萬密度下穗行數(shù)最多（17.5行），6.75萬密度下，穗行數(shù)最少（16.9行），最低值與最高值相差0.6行。

4.11 穗粗

在密度提高的條件下，和育187穗粗呈現(xiàn)逐漸降低后略升高的趨勢。4.50萬～7.50萬密度下穗粗變化趨勢平緩，8.25萬密度下，穗粗下降幅度較明顯，9.00萬密度下穗粗略粗于8.25萬下的穗粗。各密度下，最低密度下穗粗比其他密度穗粗分別高出0.4%、1.2%、2.8%、3.3%、6.6%、5.9%。

4.12 禿尖

在密度提高的條件下，玉米的禿尖長呈現(xiàn)降低、升高、降低的趨勢（附圖）。6.75萬密度下禿尖長最長（0.65 cm），9.00萬密度下禿尖長最短（0.49 cm），最低值與最高值相差1.6 cm。

4.13 空稈率

在密度提高的條件下，玉米的空稈率呈現(xiàn)升高、降低、升高、降低的趨勢（附圖）。6.00萬密度下空稈率為0，8.25萬密度下空稈率值（3.8%）最高。

4.14 倒折率

在密度提高的條件下，玉米的倒折率呈現(xiàn)升高、降低、升高的趨勢（附圖）。4.50萬和5.25萬密度下的倒折率為0，6.75萬密度下倒折率（2.3%）最高。

5 相關(guān)性分析

不同密度下，玉米產(chǎn)量與各性狀相關(guān)性分析見表4。不同密度下產(chǎn)量與各性狀相關(guān)系數(shù)顯著性不同。4.50萬密度處理產(chǎn)量與單株產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)（0.998）；5.25萬密度下產(chǎn)量與出籽率呈負(fù)相關(guān)（-0.999）；6.00萬密度下產(chǎn)量與單株產(chǎn)量、總株數(shù)、含水量相關(guān)系數(shù)較高，相關(guān)系數(shù)分別為0.999、-0.999、-0.999；6.75萬密度下產(chǎn)量與穗行數(shù)呈正相關(guān)（0.996）；7.50萬密度下產(chǎn)量與單株產(chǎn)量、穗行數(shù)相關(guān)性較高，相關(guān)系數(shù)分別為0.999、-0.999；8.25萬密度下產(chǎn)量與單株產(chǎn)量相關(guān)性較高，相關(guān)系數(shù)為0.997；9.00萬密度下產(chǎn)量與其他性狀相關(guān)系數(shù)均未達(dá)到顯著水平。

表4 不同密度下和育187公頃產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)

6 結(jié)論與討論

玉米產(chǎn)量是玉米育種、栽培等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最重要目標(biāo)之一。研究表明，增加群體密度是玉米增產(chǎn)的有效措施之一[11-12]。本研究認(rèn)為，和育187的單株產(chǎn)量隨著密度的增加而逐漸降低，公頃產(chǎn)量呈現(xiàn)增加、降低、增加、降低的趨勢。因此，結(jié)合品種特性，合理提高種植密度才能促進(jìn)玉米產(chǎn)量的提高。研究不同密度下和育187產(chǎn)量及各性狀的變化，其結(jié)果可指導(dǎo)生產(chǎn)，也可為育種研究者、栽培研究者提供理論依據(jù)。

本試驗(yàn)和育187各性狀在不同密度下，單株產(chǎn)量、穗長、穗粗、軸粗、行粒數(shù)差異較大。和育187在5.25萬～6.00萬株密度下產(chǎn)量較高，5.25萬密度下玉米穗長最長，4.50萬密度下穗粗最粗，8.25萬密度下玉米軸粗最細(xì)，5.25萬密度下玉米行粒數(shù)最多。但在密度提高的條件下，玉米單位面積株數(shù)增加，產(chǎn)量隨著密度變化。不同密度間的產(chǎn)量性狀與單株產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)較高，綜合產(chǎn)量及各性狀分析，和育187適宜栽培密度為5.25萬～6.00萬密度。5.25萬密度下，公頃產(chǎn)量與出籽率相關(guān)性較高；6.00萬密度下公頃產(chǎn)量與單株產(chǎn)量、總株數(shù)、含水量相關(guān)系數(shù)較高，進(jìn)而根據(jù)相關(guān)系數(shù)進(jìn)一步分析重要性狀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率。

附圖 不同栽培密度下各性狀變化趨勢

通過選育新品種提高產(chǎn)量是增加玉米產(chǎn)量的一個重要因素，但一個好的玉米品種如果沒有好的栽培技術(shù)，就不能達(dá)到增產(chǎn)增效的目的[13-14]。通過確定品種的適宜密度來提高產(chǎn)量是一個較容易實(shí)現(xiàn)的途徑，因此研究生產(chǎn)上廣泛種植的品種的適宜密度對生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。