玉米種植密度對產量和質量的影響

葉毅

摘 ? ?要：玉米在我國糧食生產領域中具有重要地位，能夠滿足人們的基本生活需求。隨著科學技術的高速發展，市場對玉米的需求量越來越大，提高玉米產量及質量成為我國農業領域高質量發展的先決條件。文章設立3個不同的玉米種植區域，每個區域的種植密度不同，采用計算機設備與試驗器材分析玉米種植密度對其產量和質量的影響，以此明確玉米最佳種植密度，為相關人員提供參考。

關鍵詞：玉米；種植密度；產量；質量

文章編號：1005-2690（2023）06-0021-03 ? ? ? 中國圖書分類號：S513 ? ? ? 文獻標志碼：B

玉米種植密度會對玉米葉面積、光合特性以及葉片干重產生明顯影響，不同種植密度下的相關參數各不相同。合理的種植密度能夠有效提高玉米光合效能，為玉米高產穩產奠定堅實的基礎。科學確定玉米種植密度，提高玉米種植質量與產量，是相關人員需要研究的課題[1]。

1 種植密度影響玉米性狀的相關理論

1.1 農藝性狀

采用單一群體性種植方式增加種植密度，能夠擴大玉米葉面積，確保玉米群體獲得更多光合產物。我國農業學家在種植密度與玉米農藝性狀試驗中發現，群體葉面積與玉米種植密度呈正相關。增加玉米種植密度的主要目的是擴大玉米群體葉面積，提高玉米個體植株以及穗位。玉米群體葉面積較大會降低穗位葉光合速率，使玉米群體產量呈正態分布。由此可見，增加種植密度能夠確保玉米群體獲得更大的葉面積，但種植密度過大會壓縮玉米植株個體的生存空間，降低玉米植株穗位部的光合效率，影響最終產量。結合我國農業研究發現，種植密度會影響玉米群體內部水分、溫度、光照的分布情況。種植密度與玉米單個植株面積大小呈負相關，與群體葉面積呈正相關。

1.2 光合作用

玉米光合速率會受到多種因素影響，不同玉米品種光合速率存在差異，同一玉米品種冠層內的光分布情況會影響光合速率。玉米群體產量與光合系統效率存在顯著相關性，過大的種植密度會提高光截獲率，導致玉米植株中下層光照質量嚴重下降，制約玉米群體光合能力的提高。我國農業學家在研究種植密度與光合作用的關系中發現，合理的種植密度能夠有效調節小氣候，確保玉米植株健康生長，有效貯存能量；不合理的種植密度會造成玉米葉片早衰，降低玉米光能利用率，不利于玉米健康生長[2]。由此可見，玉米種植密度會影響玉米群體冠層構建，過高或過低的種植密度都難以有效提高玉米群體光利用效率，對玉米產量及質量產生嚴重影響。

從玉米葉片生理活化變換評價指標來看，玉米葉片中的葉綠素含量與光合能力具有顯著相關性。同一品種的不同種植密度對葉片葉綠素含量的影響顯著。有關研究發現，玉米進入吐絲期，植株葉面積與葉片葉綠素含量呈正相關；玉米進入灌漿中期，植株葉面積與葉片葉綠素含量雖依舊呈正相關，但下降幅度相對較高。根據某實驗室對葉綠素分解基因表達量和玉米生長周期相關性試驗可得出，玉米葉片出現衰老現象及衰老過程中，葉綠素生物合成基因與葉綠素分解基因的表達量會不斷增加。玉米植株生長后期，葉綠素降解速率顯著下降，以此維持葉片內葉綠素含量，避免光合速率影響玉米植株生長[3]。

光合勢是表示玉米葉面積發揮光合作用的重要指標之一，光合勢與玉米群體光合時間、干物質積累呈正相關。單位時間內光合勢越大，玉米產量越高。隨著種植密度不斷增加，光合勢與玉米產量均會有所提升。玉米拔節期和苗期，種植密度對光合勢的影響較小，隨著玉米生長速度加快與葉面積不斷擴大，種植密度對光合勢的影響逐漸顯著。通常，高種植密度玉米光合勢以及積累的光合勢值顯著高于低種植密度。玉米生長后期，高種植密度會出現下層葉片早衰現象，主要原因在于玉米葉片相互遮陽，致使下層透光率降低[4]。

1.3 莖稈抗倒伏性能

穗位高、株型和株高是影響玉米產量的重要因素。國外農業學家在探究種植密度與玉米株高和穗位高相關性試驗中得出，種植密度與玉米穗位高和株高呈正相關，種植密度過高會導致玉米莖稈粗度降低，致使玉米莖稈抗穿刺能力減弱，對玉米莖稈抗伏倒能力產生一定影響。

我國農業學家在探究玉米莖稈粗度與玉米籽粒產量相關性的研究中得出，玉米莖稈粗度與籽粒產量呈正相關，玉米植株高度與籽粒產量呈負相關。種植密度是影響玉米抗倒伏性的關鍵因素之一，種植密度越大，玉米莖稈的抗折力以及穿刺強度越低。由此可見，科學確定種植密度、提高玉米莖稈抗倒伏能力、控制玉米植株高度與穗位高是確保玉米高產的重要因素[5]。

1.4 產量

合理密植能夠有效提高玉米產量，我國農業學家在玉米品種試驗研究中發現，在種植密度單一因素的影響下，玉米株高呈正態分布，倒伏率、穗位高上升的同時，千粒重與穗粒重呈下降趨勢[6]。玉米植株倒伏率與種植密度呈正相關，與玉米植株莖稈的葉綠素及氮素含量呈負相關。雖然玉米千粒重會隨著種植密度的增加而降低，但玉米產量會在適宜范圍內隨著種植密度的增加而提高[7]。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗地概況

試驗地位于廣西欽州市試驗農田，該試驗農田屬于亞熱帶向熱帶過渡的海洋性季風氣候，年降水量1 600 mm，日照時數1 800 h以上。土壤的理化性質為速效磷12.59 mg/kg、全氮量1.47 g/kg、速效鉀116.94 mg/kg，土壤pH值6.7，地勢平坦且肥力均勻，能夠為玉米植株提供必要的營養元素。

2.2 試驗材料

本試驗的玉米品種為A品種，由當地種業股份公司選育，適合在我國東北地區積溫帶種植，株高247 cm、穗高87 cm、種植密度為8萬株/hm2。

2.3 試驗設計

本試驗3個種植區域同步采用行距65 cm的秋翻壟作種植方式，分別設立7萬株/hm2、8萬株/hm2、9萬株/hm2 3個不同種植密度指數，3次重復試驗，玉米行距為50 cm、株距為40 cm。本試驗于2022年4月21日播種，2022年9月23日收獲。

2.4 指標監測方法

工作人員需要分別在玉米植株不同生長周期測定各類參數，在拔節期、大喇叭口期以及吐絲期前后選擇生長狀態一致的3株玉米植株，對其進行殺青及烘干處理，計算各類參數。

群體葉片干重=單株葉片×單位面積株數（1）

群體葉面積=單株葉片葉面積+單位面積株數

（2）

LAI=單株葉面積×單位面積株數／單位土地面積（3）

LADl1-2=（L1+L2）／2+（T2-T1）（4）

式中：L1為某時期開始當天葉面積，L2為最后一天的葉面積，T1為某一時期開始時間，T2為某一時期結束時間。

玉米植株光合速率及葉綠素含量監測方式：分別于拔節期、大喇叭口期以及吐絲期前后選擇生長狀態一致的3株玉米植株，利用光合儀與葉綠素儀測定葉綠素含量以及穗位葉。

比葉重為葉片干重與葉面積的差值。

2.5 莖稈抗倒伏監測方法

利用游標卡尺測量玉米莖稈的莖粗、穗位高、株高等。分別于拔節期、大喇叭口期以及吐絲期前后選擇生長狀態一致的3株玉米植株，結合玉米植株莖稈機械力學指標分析第3節莖稈的彎折力與壓碎強度。在此期間，工作人員需要將玉米莖稈平穩放在測量儀器的底部，用手指勻速拉動測量儀。

2.6 產量、質量檢測方法

測定玉米產量、質量時，需要在玉米成熟后由工作人員稱取玉米所有果穗的總鮮重，隨機抽取20穗分析穗長、穗粗、行粒數、穗粒數以及百粒重等，待種子風干后計算產量。

2.7 統計學分析方法

試驗期間利用Excel表格收集數據，利用SPSS 22.0軟件分析數據。

3 種植密度對玉米種植的影響

3.1 對玉米質量的影響

相同種植密度下，不同種植區域玉米植株的賴氨酸含量無顯著差異。隨著種植密度不斷增加，不同種植區域玉米淀粉含量呈先降低后升高的趨勢。脂肪及蛋白質均呈現先升高后降低的趨勢。淀粉呈先降低后升高的趨勢。說明種植密度過高或過低都會對玉米淀粉、蛋白質、脂肪含量產生嚴重影響，如表1所示。

3.2 對玉米產量以及構成因子的影響

構建一元二次方程對玉米產量及種植密度進行回歸分析，經過數據檢驗得出，在相同種植方式下，不同種植密度獲得的產量各不相同。分析行粒數、穗長以及穗粗等相關參數可以得出，隨著種植密度不斷增大，玉米百粒重以及產量呈上升趨勢，但種植密度持續增大，上述參數均會出現不同幅度的下降，如表2所示。

3.3 對玉米株高、穗位高、莖粗的影響

在不同種植密度下，3個種植區域的玉米株高以及穗位高具有顯著差異。種植密度為9萬株/hm2的區域株高顯著高于其他2種種植密度。隨著種植密度不斷增加，莖粗呈現降低趨勢，9萬株/hm2種植密度下玉米莖粗最低，如表3所示。

3.4 對玉米莖稈抗倒伏性能的影響

3種不同種植密度下，玉米莖稈在不同生長時期的抗倒伏性變化趨勢存在差異。拔節期隨著種植密度不斷增加，玉米莖稈彎折能力逐漸下降。種植密度為7萬株/hm2的區域玉米莖稈彎折能力達到200.82 N，顯著高于其余2種。玉米大喇叭口期、吐絲15 d后以及吐絲30 d后，隨著種植密度不斷增加，種植密度為7萬株/hm2的區域玉米莖稈彎折能力分別為287.26 N、336.27 N和406.29 N，顯著高于其余2種。隨著種植密度增加，玉米莖稈外皮穿刺強度呈先上升后下降趨勢。種植密度為8萬株/hm2的區域玉米莖稈外皮穿刺強度最高。隨著種植密度不斷增加，玉米莖稈壓碎強度呈先升高再降低趨勢，種植密度為8萬株/hm2的區域不同生長周期下莖稈壓碎強度顯著高于其余2種。由此可見，在適宜范圍內，隨著種植密度增加，莖稈抗倒伏性能會不斷提升。

4 結論

試驗得出，在同一種植方式下不同種植密度會對玉米產量與質量產生一定影響。隨著種植密度不斷增加，少數參數呈下降趨勢，不利于提高玉米產量及質量。科研人員需將玉米種植密度控制在合理范圍內，避免對玉米光合特性及莖稈生長產生影響。

參考文獻：

［1］劉耀權，李玲玲，謝軍紅，等.種植密度對全膜雙壟溝播玉米子粒灌漿特征、干物質積累及產量的影響［J］.玉米科學，2022，30（3）：108-115．

［2］郭喜軍，謝軍紅，李玲玲，等.氮肥用量及有機無機肥配比對隴中旱農區玉米光合特性及產量的影響［J］.植物營養與肥料學報，2020，26（5）：806-816.

［3］吳金芝.耕作方式和氮肥用量對旱地小麥產量、水分利用效率和種植效益的影響［J］.水土保持學報，2021（5）：264-271.

［4］黃明，吳金芝，李友軍，等.耕作方式和秸稈覆蓋對旱地麥豆輪作下小麥籽粒產量，蛋白質含量和土壤硝態氮殘留的影響［J］.草業學報，2018，27（9）：34-44.

［5］楊封科，何寶林，張國平，等.土壤培肥與覆膜壟作對土壤養分、玉米產量和水分利用效率的影響［J］.應用生態學報，2019，30（3）：893-905.

［6］鄧浩亮，張恒嘉，肖讓，等.隴中半干旱區不同覆蓋種植方式對土壤水熱效應和玉米產量的影響［J］.中國農業科學，2020，53（2）：273-287.

［7］高日平，劉小月，杜二小，等.壟膜溝播與秸稈還田對內蒙古黃土高原玉米農田土壤水分、酶活性及產量的影響［J］.中國農業科技導報，2021，23（11）：181-190.