玉米品種中玉303在不同種植密度及施氮量下的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

中玉303是育成的玉米品種，2020年分別通過河南省和黃淮海夏玉米區(qū)國家審定（豫審玉20200013、國審玉20200281）[1]，2023年又通過東華北中晚熟春玉米區(qū)和西北春玉米區(qū)國家審定（國審玉20233191）。在河南省玉米高密組（5000株 /667m² ）區(qū)域試驗(yàn)中，兩年平均比對照增產(chǎn) 12.6% ，增產(chǎn)點(diǎn)率 100% ;在國家黃淮海夏玉米組區(qū)域試驗(yàn)中，兩年平均比對照增產(chǎn) 7.4% ，增產(chǎn)點(diǎn)率 90.8% ；在東華北中晚熟春玉米區(qū)和西北春玉米區(qū)區(qū)域試驗(yàn)中，每 667m² 平均產(chǎn)量分別達(dá)到 883.9kg 和 1056.0kg ，比對照品種極顯著增產(chǎn) 8.5% 和 5.5% ，顯示出廣泛的適應(yīng)性和穩(wěn)定的豐產(chǎn)性。從近年的示范推廣應(yīng)用和用戶反饋信息看，中玉303具有理想株型的特質(zhì)，辨識度高，在抗玉米頑疾性病害莖腐病方面取得了突破，高產(chǎn)田產(chǎn)量能創(chuàng)新高，中低產(chǎn)田也能奪高產(chǎn)，得到主管部門和種植戶的廣泛認(rèn)可。

為了明確中玉303的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素對種植密度、施氮水平這兩大栽培因子的響應(yīng)，2022-2023年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院禹城試驗(yàn)站長期定位實(shí)施的“種植密度與施氮量對不同玉米品種生長發(fā)育及產(chǎn)量形成影響”的三因素裂區(qū)試驗(yàn)中，在品種因素中安排了中玉303、鄭單958、登海605這3個處理水平，旨在解析中玉303與在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的鄭單958、登海605相比，在產(chǎn)量及其構(gòu)成因素上對種植密度及施氮水平響應(yīng)的差異，為該品種的廣泛推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料參試品種為中玉303、鄭單958、登海605，均為推廣面積較大的品種。

1.2試驗(yàn)設(shè)計試驗(yàn)于2022-2023年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院禹城試驗(yàn)站設(shè)置的“種植密度與施氮量對不同玉米品種生長發(fā)育及產(chǎn)量形成影響”長期定位試驗(yàn)基地實(shí)施。設(shè)種植密度、施氮量、品種三因素裂區(qū)試驗(yàn)，種植密度為主區(qū)，施氮量為副區(qū)，品種為次副區(qū)。種植密度設(shè)置3個水平：低密度45000株 /hm² 中密度63000株 /hm² 、高密度81000株 /hm² ，每年定位實(shí)施，長期不變；施氮量包括3個水平：低施氮量0kg/hm² 、中施氮量 180kg/hm² 、高施氮量 360kg/hm² 在玉米8展葉期和12展葉期各施入總氮量的1/2，該處理也是長期每年定位實(shí)施；品種設(shè)置3個，每2年或3年變更1次，本輪品種為中玉303、鄭單958和登海605。

試驗(yàn)小區(qū)為12行區(qū)，行寬 0.6m ，行長 5.0m ，重復(fù)3次。試驗(yàn)田種植模式為小麥玉米一年兩作，除玉米生長季通過施氮量處理施人氮肥以外，試驗(yàn)田周年肥料施用情況為：在小麥播種前一次性施入三元復(fù)合肥（ 試驗(yàn)田排灌設(shè)施完備，管理水平高，已盡最大可能消除非處理因素的干擾。

1.3取樣方法與數(shù)據(jù)獲取在玉米成熟后，將每個試驗(yàn)小區(qū)中間4行定為取樣區(qū)，將取樣區(qū)植株全部收獲并裝入網(wǎng)袋，懸掛于風(fēng)干室中。待植株充分風(fēng)干后，從每個小區(qū)植株樣品中隨機(jī)抽取3株，稱量其秸稈和籽粒的重量，之后在烘干箱中 60% 下將其烘干至恒重，計算折合 14% 含水量的秸稈和籽粒重量，并以秸稈和籽粒 14% 含水量下的重量與風(fēng)干后重量之比計算折合每 hm² 的產(chǎn)量。在每個小區(qū)烘干的玉米籽粒中隨機(jī)抽取3份100粒，稱重并求得14% 含水量時的百粒重，根據(jù)籽粒產(chǎn)量和百粒重計

算求得群體粒數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1種植密度和施氮水平對3個玉米品種籽粒產(chǎn)量的影響由表1可以看出，兩年的試驗(yàn)結(jié)果基本一致。相同種植密度條件下，3個品種低施氮量處理的產(chǎn)量均明顯低于其余施氮量處理，中施氮量和高施氮量處理之間產(chǎn)量差異較小；登海605低施氮量處理較中施氮量處理的產(chǎn)量下降幅度明顯高于其余兩個品種。

相同種植密度的低施氮量條件下，登海605產(chǎn)量顯著低于中玉303和鄭單958。不考慮年份及種植密度的影響，將年份、種植密度處理數(shù)據(jù)平均，低施氮量條件下中玉303和鄭單958的產(chǎn)量分別比登海605高 46.0% 和 48.9% ，這在一定程度上說明，中玉303和鄭單958的耐低氮能力明顯強(qiáng)于登海 605 。相同種植密度的中施氮量和高施氮量處理下，3個品種的產(chǎn)量排序大部分為中玉 303gt; 登海605gt; 鄭單958。若不考慮年份及種植密度的影響，將年份、種植密度處理數(shù)據(jù)平均，中施氮量條件下中玉303和登海605的產(chǎn)量分別比鄭單958高 19.7% 和 6.2% ；高施氮量條件下，中玉303和登海605的產(chǎn)量分別比鄭單958高 18.0% 和 6.1% 。以上結(jié)果說明，中玉303在中高施氮量條件下，比登海605、鄭單958更能發(fā)揮增產(chǎn)潛力，表現(xiàn)出“高氮高產(chǎn)”的特點(diǎn)。

3個品種的產(chǎn)量在不同種植密度下變化趨勢不同，低施氮量條件下，兩年中登海605均以低密度處理的產(chǎn)量最高；鄭單958在2022年中密度和高密度之間產(chǎn)量差異不大，低密度的產(chǎn)量最低，2023年低施氮量條件下以中密度產(chǎn)量最高；中玉303在兩年中均以高密度處理的產(chǎn)量最高。中施氮量和高施氮量條件下，3個品種的產(chǎn)量都表現(xiàn)為低密度下最低、中密度低于高密度或者中密度與高密度差異不大的變化趨勢，但所有種植密度下，中玉303的產(chǎn)量都顯著高于登海605和鄭單958，這在一定程度上說明，養(yǎng)分（氮素）供應(yīng)充足情況下，中玉303無論是在較低密度下還是在較高密度下，其產(chǎn)量表現(xiàn)都優(yōu)于鄭單958和登海605，表現(xiàn)出“既耐密也耐稀”的突出特點(diǎn)。

不考慮年份、種植密度及施氮量的影響，將兩年所有處理數(shù)據(jù)平均，登海605、鄭單958、中玉303每 hm² 產(chǎn)量分別為 9070.4kg?9384.2kg?10678.1kg 中玉303比登海605、鄭單958分別高 17.7% 和13.8% ；將兩年所有中施氮量和高施氮量處理數(shù)據(jù)平均，登海605、鄭單958、中玉303產(chǎn)量分別為11304.7kg.10649.8kg.12657.3kg ，中玉303比登海605和鄭單958分別高 12.0% 和 18.9% 。

表1不同種植密度和施氮水平對3個玉米品種產(chǎn)量的影響

同行不同小寫字母表示在0.05水平上存在顯著差異，下同

2.2種植密度和施氮水平對3個玉米品種群體粒數(shù)的影響玉米單位面積產(chǎn)量（群體產(chǎn)量）可分解為單位面積穗數(shù)（群體穗數(shù)）穗粒數(shù)、粒重3個產(chǎn)量構(gòu)成因素，也可以分解成單位面積籽粒數(shù)（群體粒數(shù)）粒重2個產(chǎn)量構(gòu)成因素，即群體產(chǎn)量 Σ=Σ 群體穗數(shù) × 穗粒數(shù) × 粒重 群體粒數(shù) × 粒重[2-]。因此，不論是稀植大穗品種還是密植小穗品種，只要群體粒數(shù)和粒重的乘積大，產(chǎn)量就高。通過協(xié)調(diào)群體穗數(shù)與穗粒數(shù)的矛盾，力爭群體粒數(shù)的顯著提高是各類玉米品種高產(chǎn)的關(guān)鍵途徑。由表2可以看出，兩年的試驗(yàn)結(jié)果基本一致。隨著種植密度和施氮量增加，3個品種之間群體粒數(shù)的變化及差異與群體產(chǎn)量的變化及差異表現(xiàn)為基本一致的趨勢。相同種植密度條件下，低施氮量處理的群體粒數(shù)均明顯低于中施氮量和高施氮量處理，中施氮量和高施氮量處理之間的群體粒數(shù)差異整體上相對較??；從低施氮量到中施氮量處理，登海605群體粒數(shù)增加幅度高于鄭單958和中玉303。

所有種植密度處理的低施氮量條件下，登海605的群體粒數(shù)均顯著低于鄭單958和中玉303，鄭單958和中玉303之間群體粒數(shù)的差異相對較小。除了登海605在低施氮量條件外，其余施氮量處理下，隨著種植密度的增加，3個品種的群體粒數(shù)整體上都表現(xiàn)為逐漸增加的趨勢。不考慮年份、種植密度及施氮量的影響，將兩年所有數(shù)據(jù)平均，登海605、鄭單958、中玉303的群體粒數(shù)分別為2286.3萬粒 /hm² 2740.0萬粒 /hm²，3064.0 萬粒 /hm² ，中玉303比登海605、鄭單958分別高 34.0% 和 11.8% ；將兩年所有中施氮量和高施氮量處理數(shù)據(jù)平均，登海605、鄭單958、中玉303群體粒數(shù)分別為2736.4萬粒 ?hm² 2932.3萬粒 1hm²，3419.4 萬粒 /hm² ，中玉303比登海605、鄭單958分別高 25.0% 和 16.6% 。

表2不同種植密度和施氮水平對3個玉米品種群體粒數(shù)的影響

2.3種植密度和施氮水平對3個玉米品種百粒重的影響由表3可以看出，兩年中所有種植密度處理下，3個品種低施氮量處理的百粒重均明顯低于中施氮量處理，中施氮量處理百粒重與高施氮量處理差異相對較??；兩年中不同施氮量處理下，隨著種植密度的增加，3個品種的百粒重整體上都呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。2022年除高密度與中施氮量處理組合以外，3個品種之間百粒重的顯著差異都表現(xiàn)為登海 605gt; 鄭單 958gt; 中玉303，高密度與中施氮量處理組合表現(xiàn)為登海605與鄭單958差異不顯著，但都顯著高于中玉303；不考慮密度和施氮量的影響，將密度、施氮量處理的數(shù)據(jù)平均，登海605、鄭單958、中玉303的百粒重分別為 38.5g，36.9g 和35.3g ，中玉303的百粒重比登海605和鄭單958分別低 8.3% 和 4.4% ，說明與登海605和鄭單958相比，中玉303是籽粒較小的品種。2023年除中密度與低施氮量處理組合外，3個品種之間百粒重的顯著差異都表現(xiàn)為登海 605gt; 中玉 303gt; 鄭單958，中密度與低施氮量處理組合表現(xiàn)為鄭單958和中玉303差異不顯著，但均顯著低于登海605；不考慮密度和施氮量的影響，將密度、施氮量處理的數(shù)據(jù)平均，登海605、中玉303、鄭單958的百粒重分別為38.9g.33.6g 和 31.7g ，中玉303的百粒重比登海605低 13.6% ，但比鄭單958高 6.0% 。

3個品種之間的百粒重差異在不同年份之所以出現(xiàn)不同的表現(xiàn)，主要是因?yàn)?023年試驗(yàn)所在地出現(xiàn)了玉米南方銹病嚴(yán)重發(fā)生的環(huán)境條件（臺風(fēng)登陸 + 高濕 + 溫度適宜），盡管試驗(yàn)田采取了防控措施，但鄭單958仍發(fā)生了較嚴(yán)重的南方銹病，而登海605和中玉303則基本未受到南方銹病的不利影響。由此可知，南方銹病雖然可防，但難防，像2023年這樣南方銹病嚴(yán)重發(fā)生的年份，選用品種必須達(dá)到中抗的程度，抗性至少與中玉303和登海605相當(dāng)，若選用類似鄭單958（感南方銹?。┑钠贩N，即使噴施最好的殺菌劑也難以防控，可能導(dǎo)致較大的產(chǎn)量損失。

3 結(jié)論與討論

據(jù)報道，2004-2019年鄭單958年種植面積連續(xù)16年居我國第1位；登海605年種植面積在2016-2019年之間均居我國第4位[7]。鄭單958和登海605是試驗(yàn)所在地多年的主栽品種，也是最近十幾年來在我國享有盛名的大品種。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與鄭單958、登海605相比，中玉303在各種植密度處理下，無論在低氮（肥力）條件下還是在高氮（肥力）條件下，其產(chǎn)量表現(xiàn)都更為優(yōu)異，同時表現(xiàn)出“既耐低氮又高氮高產(chǎn)”“既耐密也耐稀”的突出特點(diǎn)。從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，中玉303無論是在氮素供應(yīng)不足還是在種植密度偏低或偏高的不利條件下，都能構(gòu)建一個相對較大的群體籽粒庫，這是其群體產(chǎn)量較高的重要原因，這與以往的報道是相吻合的[4-6。此外，在灌漿期間（即籽粒庫充實(shí)期間）遭遇逆境條件時（南方銹病、莖腐病、干旱等嚴(yán)重發(fā)生），中玉303表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗性，灌漿強(qiáng)度仍能保持在正常水平，這也在一定程度上對群體產(chǎn)量形成發(fā)揮了積極作用。

表3不同種植密度和施氮水平對3個玉米品種百粒重的影響

玉米品種中玉303株型緊湊、獨(dú)特，群體結(jié)構(gòu)適宜合理密植，在高產(chǎn)田和中低產(chǎn)田均能獲得好的收成，這在推動占全國玉米種植面積 50% 以上的中低產(chǎn)田提高產(chǎn)量、整體提升玉米的單產(chǎn)水平上具有重要的意義，該品種的廣泛應(yīng)用有望為我國玉米主產(chǎn)區(qū)單產(chǎn)進(jìn)一步提升作出重大貢獻(xiàn)

參考文獻(xiàn)

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（收稿日期：2025-04-14）