不同制種密度對制種玉米農藝性狀和產量的影響

任正鵬，陳 俊*，崔明亮，佘寧安，王麗梅，孟令來，劉 芳

（1.合肥豐樂種業股份有限公司，安徽 合肥 230088；2.農作物種子新技術與新品種創制安徽省重點實驗室，安徽 合肥 230088）

2022 年我國玉米制種面積增加明顯[1]，比2021 年增加20%以上，優質制種基地更是競爭激烈，制種基地土地租金再創新高，以張掖制種基地為例，地租普遍達到60 000 元/hm2。制種地租增加，制種成本高位運行，通過栽培手段增加玉米制種產量已成為許多制種公司的重要選擇。在一定范圍內，通過增加制種密度來提高玉米制種產量，操作簡單且成本低，被許多制種公司運用。但制種玉米產量并不是密度越高越好，密度高于一定的閾值也會帶來負面影響[2-3]。此外，不同品種的適宜密度也不相同，提高密度，玉米對水肥的需求也會相應提高，因此制種密度需要與能否安全收獲、提高密度的投入產出效益相結合進行考量。

本研究選取豐樂公司主要玉米品種為材料，結合這些品種以往制種密度，研究不同制種密度對最終產量的影響，初步探索不同品種適宜的制種密度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

選取豐樂公司4 個主要的玉米品種魯單818、陜科6 號、NK718、夢玉908 為供試材料。試驗于2021 年在豐樂種業張掖玉米制種基地進行，結合試驗品種以往制種密度，設3 個制種密度水平，分別為82 600 株/hm2、90 900 株/hm2、101 000 株/hm2，3 次重復，裂區排列，主區設密度，副區設品種。試驗地為當地制種有代表性地塊，每小區面積300 m2，4 月12 日人工點播器播種，按當地大田制種正常管理。

1.2 調查項目與方法

調查各處理在同期播種、同期收獲下的倒伏情況及籽粒產量。收獲時每個品種、每個小區全部收獲，用于測量實際產量，連續取10 株考種，用于計算理論產量。果穗晾干后，測量穗行數、行粒數、千粒重、穗長、穗粗、禿尖長度等穗部性狀。收獲時調查小區株數，晾曬干后脫粒，測量實際產量。

2 結果與分析

2.1 不同制種密度對制種玉米農藝性狀的影響

2.1.1 不同制種密度對不同品種穗行數的影響

由圖1 可以看出，隨制種密度的增加，4 個品種的穗行數均下降。魯單818、夢玉908 在制種密度高于90 900 株/hm2時，穗行數下降速度增快；陜科6 號穗行數下降速度基本保持一致；NK718 在制種密度高于90 900 株/hm2時，穗行數下降速度降低。這表明，不同品種隨制種密度提高，穗行數呈下降趨勢，但制種密度對不同品種穗行數的影響差異不一。

圖1 不同品種穗行數隨制種密度增加的變化趨勢

2.1.2 不同制種密度對不同品種穗長的影響

由圖2 可以看出，隨制種密度增加，4 個品種的穗長均下降。魯單818 制種密度高于90 900 株/hm2時，穗長下降速度降低；陜科6 號、NK718 兩個品種制種密度高于90 900 株/hm2時，穗長下降速度增快；夢玉908穗長下降速度基本保持一致。這表明，不同品種隨制種密度提高穗長呈下降趨勢，但不同品種穗長在不同制種密度區間表現有差異。

圖2 不同品種穗長隨制種密度增加的變化趨勢

2.1.3 不同制種密度對不同品種穗粗的影響

由圖3 可以看出，隨制種密度增加，4 個品種的穗粗均下降。魯單818、陜科6 號、NK718 穗粗的變化趨勢一致，均在制種密度高于90 900 株/hm2時，穗粗下降速度降低；夢玉908 制種密度高于90 900 株/hm2時，穗粗下降速度增快。這表明，隨著制種密度提高，不同品種穗粗呈下降趨勢，但制種密度對不同品種穗粗的影響差異不一。

圖3 不同品種穗粗隨制種密度增加的變化趨勢

2.1.4 不同制種密度對不同品種禿尖長度的影響

從圖4 可以看出，4 個品種的禿尖長度均隨制種密度的增加而增加。魯單818、陜科6 號、NK718 禿尖長呈上升趨勢，且趨勢基本保持一致；夢玉908 制種密度高于90 900 株/hm2時，禿尖長上升速度增大。這表明，隨著制種密度提高，不同品種禿尖長呈上升趨勢，但制種密度對不同品種禿尖長度的影響差異不一。

圖4 不同品種禿尖長度隨制種密度增加的變化趨勢

2.2 不同制種密度對產量的影響

2.2.1 不同制種密度對魯單818 產量的影響

制種密度越高，收獲的株數越多，在很大程度上影響制種玉米的產量。由表1 可以看出，隨著制種密度增加，魯單818 制種產量逐漸增加，穗數逐漸增加，穗粒數和千粒重逐漸減小。制種密度增加，穗行數、穗長、穗粗降低，禿尖長度增加，導致穗粒數、千粒重降低，但是穗粒數和千粒重的減小幅度較小，沒有達到穗數的增加幅度。

表1 不同制種密度對魯單818 玉米籽粒產量及構成因素的影響

2.2.2 不同制種密度對陜科6 號產量的影響

由表2 可以看出，90 900 株/hm2處理下，陜科6 號的理論產量和實際產量達到最大，產量最大的主要因素是穗數、穗粒數和千粒重均較高。結合圖1 和圖2 可知，制種密度高于90 900 株/hm2時，穗行數和穗長快速下降，導致穗粒數和千粒重的減小效應大于穗數增加效應。陜科6 號制種密度增大后，空稈也隨之增加，減少了穗數。因此，對于不同品種，應選擇合適的制種密度，才能促進產量提高。

表2 不同制種密度對陜科6 號玉米籽粒產量及構成因素的影響

2.2.3 不同制種密度對NK718 產量的影響

由表3 可以看出，82 600 株/hm2處理下，NK718的理論產量和實際產量均最大。產量最大的主要原因是穗粒數和千粒重高。提高制種密度后，盡管NK718的穗數下降，但是穗粒數和千粒重增加明顯，穗數的減少幅度小于穗粒數和千粒重的增加幅度。90 900 株/hm2處理下實際產量低，可能是因為農戶施藥時有燒苗現象。

表3 不同制種密度對NK718 玉米籽粒產量及構成因素的影響

2.2.4 不同制種密度對夢玉908 產量的影響

由表4 可以看出，90 900 株/hm2處理下，夢玉908的理論產量和實際產量均達到最大，主要原因是穗數和穗粒數均較大；而101 000 株/hm2處理下產量低，主要原因是穗粒數較低，可能是制種密度大，增加了葉片遮擋，從而影響了夢玉908 授粉。

表4 不同制種密度對夢玉908 玉米籽粒產量及構成因素的影響

3 討論

制種密度是影響制種玉米產量的重要因素，佟屏亞（1995）[4]認為，在一定范圍內，制種玉米葉面積越大，光能利用率越高，產量越高。隨著制種成本增加和地租價格的持續上漲，通過增加制種密度來提高制種產量是大勢所趨[5-7]，也是今后玉米制種和生產的重要措施。

試驗結果表明，增加制種密度，收獲株數均增加。在試驗制種密度范圍內，部分品種的制種密度越大產量越高，部分品種的制種密度增加到一定值后產量開始降低，部分品種的產量隨著制種密度增加持續降低。在試驗制種密度范圍內，部分品種的制種密度越大產量越高，原因是收獲株數起主導作用。在試驗制種密度范圍內，部分品種的制種密度增加到一定值后產量開始降低以及部分品種產量隨制種密度增加持續降低，原因是制種密度增加，收獲株數增加，但穗行數、穗長、穗粗均降低，禿尖數均增大，所產生的影響已大于株數增加帶來的產量增加。因此，針對不同品種的生理特性，要選擇適合該品種的制種密度，才能帶來最大的經濟效益。

此外，提高制種密度，在提高收獲株數的同時，通過水肥管理等措施減少農藝性狀改變帶來的影響，是增加制種產量的重要思路。

目前，豐樂公司品種較多，適當增加制種密度會促進制種產量提高，但增加制種密度來提高制種產量時，也要考慮其他多種因素，如該品種的抗倒伏能力、母本株型結構、父本花粉情況以及土壤狀況等。豐樂公司制種面積較大，分布在不同制種站，每一個制種站的田間狀況均不一致，在良田和貧瘠田塊均有制種。不同條件的地塊，選擇適宜的品種和合理的制種密度是提高制種玉米產量、促進公司效益的重要方式。

本研究是在往年大田制種密度基礎上設計的試驗，由于部分品種的最佳制種密度區間不清楚，制種密度設計范圍偏小，如魯單818 在101 000 株/hm2時產量最高，但是更高的制種密度產量是否增加尚不確定；NK718 在82 600 株/hm2時產量最高，但是制種密度更低對其產量是否增加尚不清楚。此外，不同品種需水肥條件也不一樣，今后研究中應設計更多、更精細的制種密度以及不同水肥條件，讓試驗結果更加準確。

隨著制種成本的增加和地租持續上漲，以及極端災害性天氣常有發生，進一步系統開展制種玉米不同制種密度的試驗研究，篩選適宜的制種密度，研究配套的水肥條件，積累科學試驗數據，對決策指導高產栽培技術、減少制種成本和保障國家糧食安全具有重要意義。