玉米栽培過程中種植密度對產(chǎn)量及性狀的影響研究

玉米種植密度是影響作物產(chǎn)量、性狀的關(guān)鍵因素。本文通過設(shè)置不同的種植密度梯度試驗，深入研究種植密度對玉米產(chǎn)量以及相關(guān)性狀的影響。結(jié)果表明，這二者之間存在十分復雜的關(guān)系，合適的種植密度將會提升產(chǎn)量，而過高或者過低都會對性狀產(chǎn)生不良的影響，甚至會大幅降低產(chǎn)量。在此基礎(chǔ)上，此研究結(jié)果可以為合理確定玉米生產(chǎn)的種植密度提供理論依據(jù)，極大地使作物的生產(chǎn)數(shù)量和品質(zhì)得到改善。

玉米作為我國主要的糧食作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)相當重要的地位，提升其產(chǎn)量和品質(zhì)對保障糧食庫存安全的意義十分深遠。基于此，應清晰了解種植密度對于農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)數(shù)量、植株性狀的影響，從不同視角展開更加詳細的深入探析，明確了解不同實驗設(shè)定數(shù)值對應結(jié)果的獲取價值，并通過采取更為科學的技術(shù)手段，進一步為玉米產(chǎn)量、性狀與種植密度的關(guān)系研究提供可靠數(shù)據(jù)支持，助推農(nóng)業(yè)發(fā)展。

一、玉米種植密度對產(chǎn)量的影響

1、養(yǎng)分吸收方面

玉米種植密度對產(chǎn)量的影響，可從養(yǎng)分吸收的角度展開分析。當密度過大時，單位面積內(nèi)的玉米植株數(shù)量增多，作物對土壤中養(yǎng)分的吸收量也會隨之增加。當吸收量超過一定的標準后，就會出現(xiàn)植株根系之間的養(yǎng)分競爭問題，它們爭奪有限的土壤養(yǎng)分，將會讓每一株玉米獲取到的養(yǎng)分量減少，甚至會影響到養(yǎng)分吸收的效率，最終讓產(chǎn)量出現(xiàn)直線下降，品質(zhì)降低。此處以A田和B田的對比為例，A試驗田為追求更高的產(chǎn)量，種植密度被設(shè)置為每畝5500株，高于當?shù)氐钠骄灾裁芏龋籅試驗田按照當?shù)氐耐寥婪柿Α⒂衩灼贩N特性，把種植密度控制在每畝4000株的標準上。

通過對這2個田地玉米的生長情況進行觀察，可以得知：A田生長周期受到種植密度過大的影響，植株生長速度較快，對土壤中的氮、磷、鉀等元素需求量高。到了中后期，土壤中的養(yǎng)分被大量消耗，株間養(yǎng)分競爭越發(fā)嚴重，部分作物出現(xiàn)氮元素匱乏的癥狀，葉片逐漸變黃。最終收獲的穗數(shù)雖多，但穗的粒數(shù)、粒重都受到影響，產(chǎn)量未達到預期的高指標，每畝產(chǎn)量僅為 田在整個生長周期中均能從土壤中獲取相對平衡的養(yǎng)分供給，植物生長健康，收獲期時穗粒數(shù)量和重量均維持在一個較好的水平，每畝產(chǎn)量達到 從上述數(shù)據(jù)的對比中能分析出合理種植密度有利于玉米植株吸收養(yǎng)分，是保證作物的正常生長發(fā)育、提高產(chǎn)量的重要因素。

2、光合作用方面

當玉米的種植密度提高時，單位面積內(nèi)的植株數(shù)量隨之增加，葉片的數(shù)量也相應增多。比如某些試驗田中把密度從4.5萬株 提升到5.5萬株 時，葉片的面積指數(shù)從3.2升到3.8，這就會讓更多的葉片能夠吸收陽光，提高整個植株群體的光合作用效率，有利于增加實際產(chǎn)量。如種植的密度被設(shè)置過高，植物之間就會相互遮擋光線。當密度上升到7萬株 時，生長后期的底層葉片幾乎得不到光照，無法正常進行光合作用、生產(chǎn)有機物，甚至會阻礙營養(yǎng)物質(zhì)的運輸和分配，進而影響到收獲的產(chǎn)量。該情況下獲得玉米產(chǎn)量，與原來的正常密度種植降低了約2 0 % 。因此，在玉米種植期間合理控制栽種的密度，對于保障正常的光合作用、增加產(chǎn)量極為重要。

3、細胞分裂方面

細胞分裂是玉米植株生長、發(fā)育的基礎(chǔ)過程。在整個生命周期中細胞會不斷分裂增加數(shù)量，促使植物的根系、莖干、葉片等部位生長。比如根系細胞的分裂，能讓根系持續(xù)延伸，增加吸收土壤中養(yǎng)分的速率。玉米產(chǎn)量與細胞分裂的正常與否存在直接性影響關(guān)系，具體內(nèi)容如下所示：

當作物的種植密度過高時，細胞的分裂將會受到明顯阻礙。在試驗田中將種植密度提升到10株 （正常的適宜密度為6株 株 后，植株的細胞分裂速度會呈現(xiàn)出較為明顯的速率下降趨勢。這是由于密植環(huán)境中株間競爭引起的，土壤中可被吸收的養(yǎng)分、水分以及生存空間等資源都變得十分有限。從細胞層面上看，缺乏足夠的營養(yǎng)物質(zhì)支持，其將會不能進行正常的分裂活動。同時葉片之間的相互遮擋，會讓植株的光合作用變?nèi)酰a(chǎn)物減少，而這些產(chǎn)物是細胞分裂需求的必要能量和物質(zhì)來源。通常會表現(xiàn)為植株矮小、莖干細弱等癥狀，產(chǎn)量難以達到原有標準。

舉例來說，在針對不同玉米品種的種植密度試驗中挑選了A、B、C三個品種參與實驗。這期間應設(shè)置低、中、高三個級別的種植密度，其分別為5株/m² 、 7株 株 。按照研究結(jié)果進行分析，可發(fā)現(xiàn)品種A在低密度的情況下，細胞分裂速率正常，單株的產(chǎn)量最大可達到 0 . 8 k g ；中密度下速率有所下降，但仍處于正常的生長范圍內(nèi)，單株產(chǎn)量降為 0 . 6 5 k g ;高密度下速率出現(xiàn)大幅下降，分裂速度明顯變慢，單株的產(chǎn)量僅達到 在觀察另外2個品種時，發(fā)現(xiàn)他們出現(xiàn)同樣的生長趨勢。B品種低密度下產(chǎn)量為 0 . 7 5 k g ，中密度下為 0 . 6 k g ，高密度下為 品種在低密度下的產(chǎn)量為 0 . 8 2 k g ，中密度下為 0 . 6 3 k g ，高密度下為 這些數(shù)據(jù)均表明，隨著種植密度的增加，玉米植株的細胞分裂速度會受到影響，讓生產(chǎn)的數(shù)量隨之下降，有力地說明了細胞分裂的速率對產(chǎn)量存在顯著性影響。

二、玉米種植密度對性狀的影響

1、株高性狀

玉米的種植密度，與株高性狀有著較為密切的關(guān)系。通常在一定的范圍內(nèi)，隨著密度不斷增加，株高會呈現(xiàn)出先增加后降低的生長趨勢。當密度增加后，植株為了獲得更多的光照、養(yǎng)分等資源，會加速生長，株高一般會有所提升。比如在實驗中將低密度（每畝3000株）調(diào)整為中密度（每畝4000株），株高將會平均增加 。這是由于玉米生長所需要資源的競爭較為激烈，其通過增加株高的方式，獲取更多的光照，以讓自身在群體中處于更加有利的地位。當密度過高時，植株的高度會比適宜密度高度普遍下降 2 0 c m～3 0 c m ，且莖干位置發(fā)育不良，較為細弱的同時還易倒伏。

舉個例子，可用鄭單958品種進行種植實驗。當密度為當?shù)氐倪m宜合理密度（如每畝5000株）時，株高能達到正常的成長高度，約為 。這時，株高的增長與其他性狀之間具有較好平衡感，有利于增加玉米的實際產(chǎn)量。若密度提高到每畝6000株時，鄭單958的株高增長速度明顯受到抑制，平均高度可能只有 。同時，由于生存空間狹窄，莖干的直徑將會減少，抗倒伏能力相對較弱，穗部性狀變差，產(chǎn)量大幅降低。從上述實驗結(jié)果中可明確得知，玉米的種植密度會對株高性狀產(chǎn)生影響，必須根據(jù)不同的品種，選擇適宜密度，以保證植株高度達到預期的栽植目標，為實現(xiàn)穩(wěn)定高產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

2、葉寬性狀

在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，玉米種植密度是影響葉寬的重要因素之一。在一些研究中發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度由低到高，玉米的葉片也會為了獲取更多的光照資源而加快生長速度，增加葉片的寬度。這種增幅是存在上限的，當密度數(shù)值增到一定的標準后，它的生長就會被抑制。葉片的生長和發(fā)育，需要足夠的水分、養(yǎng)分。如在資源不足的情況下，為更好保證植株整體的生存、其他重要器官的成長，葉片的生長會受到抑制。此期間要注意的一點是，不同品種由于自身遺傳特性的不同，受到種植密度的影響會在葉寬性狀上存在差異，具體的內(nèi)容如下所示：

① 耐密型。這一類型的玉米品種多在較高種植密度下，保持葉寬的性狀相對穩(wěn)定。例如，先玉335的葉寬在增加種植密度后，會隨之不斷增加葉片的表面積。與其他的普通型相對比，它能在較為狹窄的葉寬范圍內(nèi)，維持相對穩(wěn)定的光合作用效率。這是由于此品種在選育期間被賦予適宜密植環(huán)境的生長特性，其自身葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能，都可以在高密度種植的情況下更好地協(xié)調(diào)資源獲取與利用，切實保障產(chǎn)量的穩(wěn)定增長。

② 普通型。普通的玉米品種對種植密度變化更為敏感。部分傳統(tǒng)的本地玉米品種，如密度稍微變化，葉寬就可能會出現(xiàn)明顯的減小。這類品種沒有經(jīng)過耐密性培育，其生長發(fā)育模式更加適應低密度的種植環(huán)境。如密度數(shù)值的設(shè)置，超過合理的科學栽植標準，植株之間的資源競爭就會迅速影響葉片生長，讓葉寬變窄，降低整個植株的光合作用效率、減少產(chǎn)量。

3、抗病蟲害性狀

在玉米種植期間，如栽植密度過大會讓田間的通風條件變差，引發(fā)更加激烈的資源競爭，甚至會增大病蟲害的爆發(fā)可能性。當每畝玉米植株的數(shù)量過多時，它們之間的距離就會變得狹小，空氣難以順暢地在其中流通。這就像是在一個密閉的空間中一樣，濕氣將會更容易被積聚，進一步為許多的病菌、害蟲提供生存、繁殖空間。比如玉米大斑病作為一種較為常見的真菌病害，在濕度過高的情況下，病菌會更加輕易地從患病植株上傳播到健康植株上，增加病害的蔓延程度。同時，通風不良問題還將會影響光照的均勻分布，讓一些植株在被遮擋的情況下無法正常進行光合作用，導致生長趨勢較弱，抵抗力降低，提高受到病蟲害感染的概率。在資源競爭中，部分植株可能沒有吸收到足夠的氮元素等養(yǎng)分，使得玉米的葉片逐漸變得發(fā)黃、生長緩慢。這種生長不良的狀態(tài)，將會讓植物更加輕易地受到玉米螟等害蟲的侵襲。

舉例來說，在某區(qū)的玉米種植密度相關(guān)實驗中，設(shè)置了三個不同的密度值，每畝3000株、每畝4000株、每畝5000株。針對這些試驗田中的病蟲害監(jiān)測中，發(fā)現(xiàn)低密度組的玉米，通風、透光條件良好，植株生長健康、茁壯。玉米大斑病的發(fā)病率在整個生長季僅占 10 % ，玉米螟的危害程度也相對較低，只有 5 % 左右的植物受到嚴重侵害。這是由于低密度下，玉米植株可以獲得充足的陽光、水分和養(yǎng)分，自身的抗病蟲害能力也相對較強。中密度組試驗田中玉米大斑病的感染率對比上升到了 1 5 % 左右，玉米螟的危害比例高達 1 0 % 。高度組試驗田的病蟲害情況較為嚴重，玉米大斑病的發(fā)病率已經(jīng)上升到 2 5 % 左右，玉米螟的危害比例也升到 1 5 % 。高密度讓田間的通風差、濕度大，進一步造成植株的長勢較弱，易被害蟲、病菌侵襲。

根據(jù)試驗可知，玉米的種植密度對其抗病蟲性狀存在明顯影響。合理的種植密度將會更好地保證田間具有良好通風、透光條件以及充足的資源供應，以強化玉米的抗病蟲害能力，大幅提高作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。整個過程中，均應按照當?shù)氐膶嶋H種植條件，挑選并確定合適的密度設(shè)定數(shù)值，獲取最佳的栽植效益，為促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做好鋪墊。

三、玉米種植密度與其他因素間的相互影響

1、土壤肥力

土壤肥力與玉米種植密度之間存在著相互影響的緊密關(guān)系。當玉米的種植密度過高時，大量的植株將會快速消耗土壤養(yǎng)分，而隨著生長階段的變化，如沒有及時補充好肥料，土壤中的肥力將會逐漸下降。在這種情況下，一些較為弱小的植株難以吸收到足夠生長的養(yǎng)分，最終可能會增加死亡率。死亡植物被掩蓋在土壤中，需要消耗更多的養(yǎng)分去分解，加快肥力的耗竭速度。此期間密植環(huán)境中的作物會對土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。眾多玉米的根系相互纏繞、擠壓，將會提高破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)的可能性，讓透水性、通氣性變差。如原本較為疏松的土壤變得板結(jié)、緊實，空氣難以進入，微生物的活動受到抑制。微生物被抑制，可能會影響到土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、釋放，間接降低土壤中的肥力。

低密度種植的情況下，玉米植株對土壤中養(yǎng)分的消耗相對較少，同時伴隨輪作、間作等方法，土壤中的有機質(zhì)含量能夠逐年提升，有效保持、提高土壤肥力。同時更加廣闊的生長空間，能使得玉米的根系更為舒展地成長。它在生長的過程中會分泌一些有機物質(zhì)，改善土壤的結(jié)構(gòu)，增加團聚性、透氣性、透水性。這期間高肥力土壤能密植更多作物，低肥力土壤要適當?shù)亟档头N植的密度，以保證每株植物都能獲取到足夠的養(yǎng)分。

2、氣候條件

氣候條件與玉米種植密度間具有密切的關(guān)系。

① 溫度。氣溫較低的地區(qū)，玉米的生長周期就會延長，發(fā)育更加緩慢。如在高緯度、高海拔地區(qū)，春季的氣溫回暖較慢，植株的發(fā)芽、幼苗生長都會需要更多時間。這期間種植的密度如過大，它們就會相互爭搶有限的熱量資源，讓部分植物無法獲取充足的生長資源。因此，寒冷地區(qū)的種植密度將會比溫暖地區(qū)相對較低，這樣才能確保栽植作物均可獲得足夠的熱量進行生長。氣溫較高且穩(wěn)定的區(qū)域，玉米的生長十分迅速，光合效率較高。在熱帶、亞熱帶地區(qū)，土壤肥力、水分等條件可以滿足基本的生長需求，就能嘗試性增加密度值，進一步提升作物的栽種產(chǎn)量。要注意的一點是，在夏季高溫、高濕的季節(jié)，密植玉米田會受到空氣不流通、濕度長期居高不下的影響，滋生更多的病蟲害。為避免此類問題的產(chǎn)生，應采取合理的種植密度，調(diào)節(jié)田間小氣候，減少病蟲害發(fā)生的可能性，讓作物充分適應氣候條件，更好地完成光合作用。

② 水分。降水和灌溉是玉米生長所需水分的主要來源。高密度種植時，玉米群體蒸騰量大，對水分需求增加。若水分供應不足，會導致植株缺水，生長受阻，產(chǎn)量降低。在干旱地區(qū)或降水較少的季節(jié)，應適當降低種植密度，以減少水分消耗；而在水分充足的地區(qū)，可適當提高種植密度。

3、品種特性

玉米種植密度與品種特性之間的相互關(guān)系如下： ① 株型。緊湊型品種株型緊湊，葉片上沖，群體透光性好，適合密植。這類品種在高密度種植下，能充分利用空間和光照資源，提高產(chǎn)量。而平展型品種葉片平展，所占空間較大，種植密度過高會導致田間郁閉，通風透光不良，一般適宜較低的種植密度。 ② 生育期。早熟品種生育期短，植株相對矮小，可適當增加種植密度，以提高單位面積產(chǎn)量。晚熟品種生育期長，植株高大，需要較大的生長空間，種植密度不宜過高，否則會影響個體發(fā)育和產(chǎn)量。

總之，玉米種植密度對產(chǎn)量與性狀具有相當明顯的影響。在產(chǎn)量方面，隨著種植密度的增加，單位面積產(chǎn)量將會呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，采取適宜的密度能切實保證單位面積產(chǎn)量達到預期的理想指標。在性狀方面，株高隨著種植密度的增加而逐漸降低；葉寬與之相反，稀植時面積較大，密植時葉面相對狹小等。綜上所述，在玉米實際生產(chǎn)過程中需結(jié)合當?shù)氐耐寥婪柿Α夂驐l件等因素，科學選擇合理的種植密度，以實現(xiàn)糧食作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

（作者單位：252400山東省聊城市莘縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）