天津农业科学 ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ！Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ２０１５，２１（１０）：７８—８２ ・作物栽培与设施园艺 玉米种植密度对产量影响的研究 侯月 ，王冲 ，王鹏文 （天津农学院农学与资源环境学院，天津３００３８４） 摘要：在试验条件下，在２ ５００～８ ５００株・（６６７ ｍ ） 种植密度范围内，不同种植密度处理对玉米产量有极显著影响。随着种植 密度的增加，产量增加，当种植密度超过一定范围后，随着密度的增加，产量反而下降。种植密度对不同玉米品种的影响存在差 异，郑单９５８在５ ２６３株－（６６７ｍ ） 种植密度下达到最高产量５２１．８ ｋｇ・（６６７ｍ ）～，登海６１８在６ １０８株・（６６７ｍ ） 达到最高产 量７７７．７３ ｋｇ・（６６７ ｍ ）一。除了秃尖长随种植密度的增加而增加外，穗长、穗粗、穗行数、行粒数、单穗质量和单穗粒质量等穗部性 状均随种植密度的增加而降低。 关键词：玉米；种植密度；产量；产量性状 中图分类号：Ｓ５１３ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ编码：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００６—６５００．２０１５．１０．０ｌ８ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ Ｙｉｅｌｄ ０ｆ Ｍａｉｚｅ ＨＯＵ Ｙｕｅ ．ＷＡＮＧ Ｃｈｏｎｇ０．ＷＡＮＧ Ｐｅｎｇ—ｗｅｉ１ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｅｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｍａｉｚｅ ｙｉｅｌｄ ｉｎ ｔｈｅ ２ ５００￣８ ５００ ｐｌａｎｔｓ・（６６７ ｍ ）～．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｗｈｅｎ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｘｃｅｅｄｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｅｒｅａｓｅ ｉｎ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｉｚｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｅｘｉｓｔｅｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｄｅｎｓｉ— ｔｙ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ５ ２６３ ｐｌａｎｔｓ・（６６７ ｍ ）～，Ｚｈｅｎｇｄａｎ９５８ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｙｉｅｌｄ ｗａｓ ５２１．８ ｋｇ・（６６７ ｎｌ ）－Ｉ． Ｄｅｎｇｈａｉ６１８ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｙｉｅｌｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｎ ６ １０８ ｐｌａｎｔｓ・（６６７ ｍ ）～ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｙｉｅｌｄ ｗａｓ ７７７．７３ ｋｇ・（６６７ Ｉｎ ）． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｂａｌｄ ｔｉｐ ｌｅｎｇｔｈ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｒｅｎｄ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｂａｌｄ，ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ，ｅａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ，ｒｏｗｓ ｐｅｒ ｅａｒ，ｋｅｒｎｅｌｓ ｐｅｒ ｒＯＷ，ｓｉｎｇｌｅ ｐａｎｉｃｌｅ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｉｚｅ；ｐｌａｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ；ｙｉｅｌｄ；ｙｉｅｌｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ 合理的种植密度可以通过调整单株与群体的 矛盾来实现高产＿Ｉ＿ 。高种植密度可以实现玉米高 产 ，现如今美国玉米种植密度平均为８．５５万一 ｌ０．９５万株・ｈｍ～，中国平均仅为５．２５万～６．０万 株・ｈｍ～，因此，在选用耐密品种的前提下增加种 植密度是我国玉米产量进一步提高的重要途径『８】。 玉米种植的最佳密度会因品种特性、栽培措施和 全国大范围内推广的紧凑型、耐密型品种的种植 密度对玉米产量影响的研究，寻找紧凑型玉米在 天津地区的最适种植密度，以便为天津地区玉ｌ米 高产栽培提供科学依据。 １ 材料和方法 生态环境等不同而有一定的差异。因此研究某类 型玉米品种在一定生态条件和生产力水平下的最 适种植密度具有重要意义＿９＿。本研究旨在通过对 １．１ 试验地点及土壤基本理化性质 试验于２０１３－－２０１４年分别在天津农学院农 学与资源环境学院特用作物改良工程中心试验地 收稿日期：２０１５—０６—０２；修订日期：２Ｏ１５—０７一ｌ１ 基金项目：天津市教委“作物品质及抗逆性的遗传改良创新团队”项目（ＴＤ１２—５０１７）；科技部“环渤海天津增粮技术集成 ｊ爪范”项Ｈ （２０１ ３ＢＡＤ０５Ｂ０８） 作者简介：侯月（１９８９一），女，天津人，硕士，主要从事玉米高产栽培生理研究。 通讯作者简介：王鹏文（１９５７一），男，辽宁盖州人，教授，主要从事玉米育种及栽培生理研究。 第１ ０期 侯月等：玉米种植密度对产量影响的研究 和天津市武清区南蔡村镇张辛庄村进行。天津农 学院农学与资源环境学院特用作物改良工程中心 试验地土壤基本理化性质概括如下：土壤为砂壤 追施纯Ｎ为１１．４ ｋｇ，Ｐ２０ 为１０．７ ｋｇ。无灌溉，其 他田问管理同当地生产田。 ２结果与分析 土，耕层（０ ３０ ｅｍ）土壤平均养分含量为土壤有 机质含量为１．１５％，土壤全氮含量为０．６９ ｇ・ｋｇ～， 土壤有效Ｐ含量为１２．７６ ｍｇ・ ～，土壤速效Ｋ含 量１０１ ｍｇ・ｋｇ～，土壤含盐量为０．５２ ｇ・ｋｇ～，土壤 ｐＨ值为８．２６。 １．２试验材料 ２．１ 种植密度对产量的影响 ２０１４年郑单９５８在不同种植密度条件下的产 量表现详见表１，２０１４年郑单９５８产量在不同种 植密度处理下的方差分析详见表２，２０１４年郑单 ９５８在不同种植密度下产量的显著性差异详见表 ３。由表１、２、３数据可以看出，在２ ５００～８ ５００ 株・（６６７ ｍ ） 种植密度范围内，不同种植密度处 本试验选用郑单９５８和登海６１８为供试玉米 品种。郑单９５８为全国大面积推广品种，登海６１８ 为紧凑型玉米品种。 １．３ 试验设计及田间管理 理对郑单９５８的产量有极显著影响。根据表１中 的数据可以看出，在２ ５００～８ ５００株・（６６７ ｒｎ ） ２０１３年选用郑单９５８为试验材料，２０１４年选 用郑单９５８和登海６１８，郑单９５８在天津农学院 农学与资源环境学院特用作物改良工程中心试验 地进行试验，登海６１８在天津市武清区南蔡村镇 种植密度范围内，随种植密度的增加，郑单９５８产 量呈现先增加后降低的趋势；在种植密度为５ ５００ 株・（６６７ ＩＴＩ ） 时，郑单９５８的产量达到最高值 ５３６．５ ｋｇ；在８ ５００株・（６６７ ｍ ） 种植密度条件 下，产量最低３５１．２ ｋｇ。根据表３种植密度对郑 单９５８产量差异显著性分析可知，在２ ５００— ８ ５００株・（６６７ ｍ ） 种植密度范围内，５ ５００ 张辛庄村进行。两个品种均采用单因素随机区组 排列，３次重复，６行区种植，行长１０．０ ｍ，行距 ０．６０ ｍ，小区面积３６．０ ｍ 。试验均设７个种植密 度处理，即处理１，２ ５００株・（６６７ ｍ ） ；处理２，３ ５００株・（６６７ ｍ ） ；处理３，４ ５００株・（６６７ ｍ。） ； 处理４，５ ５００株・（６６７ ｍ ） ；处理５，６ ５００ 株・（６６７ ｍ ）一种植密度条件下的产量与７ ５００， ２ ５００，８ ５００株・（６６７ ＩＴＩ ） 密度时的产量均达极 株・（６６７ ｍ ） ；处理６，７ ５００株・（６６７ ｍ ） ；处理 ７，８ ５００株・（６６７ ｒｎ ）～，四周设保护行。 显著差异水平；５ ５００株・（６６７ ｍ ） 密度的产量 与３ ５００，４ ５００株・（６６７ ｍ ） 密度处理下的产量 天津农学院农学与资源环境学院特用作物改 良工程中心试验地试验，按照２５ ｋｇ・（６６７ ｍ ） 的施肥水平施入底肥纯Ｎ为６ ｋｇ，Ｐ ０ 为３Ｏ ， 未达显著性差异，表明在３ ５００～５ ５００株・（６６７ ＩＴＩ ） 种植密度范围内郑单９５８能获得较高的产 量。２０１３年种植密度对产量的影响与２０１４年试 验结果的趋势表现一致。 无追肥。天津市武清区南蔡村镇张辛庄村试验，播 种前底肥撒施牛粪４ ｍ ・（６６７ ｍ ）－１，于７月６号 表１ 种植密度对郑单９５８产量的影响（２ｏ１４） ．８０． 天津农业科学 第２１卷 表３ 郑单９５８不同种植密度条件下的产量差异显著性 分析（２０１４） 显著影响。根据表４的数据可以看出，在２ ５００～７ ５００株・（６６７ ｍ ） 种植密度范围内，随种 植密度的增加，登海６１８的产量呈先增加后降低 的趋势；在种植密度为６ ５００株・（６６７ １３１ ）一时，产 量达最高值７５７．５ ｋｇ；在２ ５００株・（６６７ ｍ ） 种 植密度条件下，产量最低５８０．０ ｋｇ。根据表６数据 可以看出，种植密度对产量差异显著性分析可知， 在２ ５００～７ ５００株・（６６７ ｍ。） 种植密度范围内， ６ ５００株・（６６７ ｍ ）一种植密度条件下的产量与 ３ ５００，２ ５００株・（６６７ ｍ ） 密度时的产量均达极 显著差异水平；６ ５００株・（６６７ ｍ ）一密度的产量 登海６１８在不同种植密度条件下的产量表现 详见表４，登海６１８产量在不同种植密度处理下 的方差分析详见表５，登海６１８在不同种植密度 与５ ５００，４ ５００，７ ５００株・（６６７ Ｉｎ ）。。密度处理下 的产量未达显著性差异，表明在４ ５００～６ ５００ 株・（６６７ ｍ ）一种植密度范围内，登海６１８能获得 较高的产量；在种植密度条件为７ ５００株・（６６７ 下产量的显著性差异详见表６。由表４、５、６可知， 在本试验２ ５００～７ ５００株・（６６７ ｍ ） 种植密度范 ｍ ） 时，仍维持较高的产量，说明登海６１８耐密 性较好 围内，不同种植密度处理对登海６１８的产量有极 表４ 种植密度对登海６１８产量的影响（２０１４） 表５ 登海６１８不同种植密度条件下产量的方差分析（２０１４） 第１ ０期 侯月等：玉米种植密度对产量影响的研究 表６登海６１８不同种植密度条件下的产量差异显著性 分析（２０１４） ２．２ 种植密度与产量的回归关系 ２０１４年郑单９５８产量与种植密度的回归曲 线，详见图１。由图１可知，在本试验２ ５００～８ ５００ 株・（６６７ ｍ ）－１种植密度范围内，郑单９５８的产量 随种植密度的增加而增加，但当达到一定密度阈 值后，产量随种植密度的增加而降低。通过以 ２０１４年郑单９５８产量为目标，产量Ｙ（ｋｇ・（６６７ ｍｚ） ）与种植密度Ｘ（株・（６６７ ｍ ） ）进行回归模 拟，得到产量与种植密度的回归曲线，即ｙ＿－一１．５Ｘ １０—５Ｘ ＋０．１５７ ８７７Ｘ＋１０６．３６９ ９（Ｒ ＝０．９０８ ８），通 过回归曲线可知，产量与种植密度呈二次抛物线 的关系，当ｄＹ／ｄＸ＝０时，ｖ有极大值，最高产量为 ５２１．８ ｋｇ・（６６７ ｍ ）～，此时的种植密度为最佳密 度，即在本试验条件下的密度阈值为５ ２６３ 株・（６６７ ｍ ）。。。在本试验条件下，从２ ５００ 株・（６６７ ｍｚ） 增加到５ ２６３株・（６６７ ｍ ） 时，产 量随种植密度的增加而增加，超过此种植密度以 后，产量随种植密度的增加而降低。 ２０１３年产量与种植密度的回归关系和２０１４ 年试验结果的变化趋势一致。 登海６１８产量与种植密度的回归曲线详见图 ２。由图２可知，在本试验２ ５００—７ ５００株・（６６７ ｍｚ） 种植密度范围内，登海６１８的产量随种植密 度的变化与郑单９５８一致，而登海６１８产量达到最 大值后的下降趋势较郑单９５８缓慢。以登海６１８产量 为目标，对产量Ｙ（ｋｇ・（６６７ ｍ ） ）与种植密度ｘ （株・（６６７ １ＴＩｚ） ）进行回归模拟，得到产量与种植 密度的回归曲线，即Ｙ＝一１．５ｘ１０—５Ｘ ＋０．１８３ ２４２Ｘ ＋２１８．０９７ ９（Ｒ ＝０．９９８ ６），通过回归曲线可知，产 量与种植密度呈二次抛物线的关系，最高产量为 ７７７．７３ ｋｇ・（６６７ ｍ ） ），此时的种植密度为最佳密 度，即在本试验条件下的密度阈值为６ １０８ 株・（６６７ ｍｚ） ）。表明在本试验处理条件下，登海 ６１８的产量随种植密度的增加而增加，超过此密 度阈值后，产量随种植密度增加而降低。 种植密度／（株・（６６７ｍ ）－１） 图１ 郑单９５８产量与种植密度的回归曲线（２０１４） ８００ ７５０ ７００ ６５０ ６００ ５５０ ２—５００ ３ ３００ 。 一５＿００＿ 种植密度／（株・（ ） ） 图２ 登海 产量与种植密度的回归曲线（ ） ． 种植密度对产量性状的影响 年郑单 、登海 的穗部性状与种 植密度的相关性分析，详见表７。由表７数据可以 看出，秃尖长与种植密度呈正相关，其中登海 的秃尖长与种植密度达显著正相关水平，郑单 的秃尖长与种植密度未达显著相关水平。穗 长、穗粗、穗行数、行粒数、单粒质量、单穗粒质量 与种植密度呈负相关关系，且品种间存在差异。登 海 的穗长与种植密度达显著负相关水平，郑 单 达极显著负相关水平；登海 的穗粗与 种植密度呈负相关，未达显著水平，而郑单 达 极显著负相关水平；行粒数的变化趋势与穗粗一 致；穗行数与种植密度呈显著负相关关系，品种间 无差异。郑单 的单穗质量和单穗粒质量均与 种植密度呈负相关，且二者均与种植密度达极显 著负相关水平。 年种植密度与产量性状的相 关性与 年试验结果的表现趋势一致。 ・８２・ 天津农业科学 第２１卷 表７ 种植密度与产量性状的相关性分析 穗长 一０．９９０＊＊ －０．７９３ －０．８３３＊ 秃尖长 ０．７４１ ０．７８８ ０．７７ｌ 穗粗 －０．９８２＊＊一０．８８１ 一０．９２５＊ 穗行数 一０．８５０＊一０．９４５＊＊ －０．７３９ 行粒数 －０．９８７＊＊ －０．７１２ 一Ｏ．４５７ 单穗质量 —０．９８２＊＊ －０．７１４ －０．９３４＊＊ 单穗粒质量 一０．９８３ 一０．６０２ —０．９１５ 注： Ｐ＜０．０５； Ｐ＜０．０１；一表示无数据。 卜＊ ＊卜 一ｌ 一 ３结论与讨论 大量研究表明，玉米群体产量由品种本身的遗 传特性、生态环境条件和栽培条件共同决定［１０－］５］。 因此研究某一类型玉米品种在一定生态条件和生 产力水平下的最适密度尤为重要。本试验选取紧 凑型耐密品种郑单９５８和登海６１８在较低地力水 平条件下进行最适种植密度研究。 在本试验条件下，在２ ５００～８ ５００株・（６６７ ｍ。－１种植密度范围内，不同种植密度处理对玉米 产量有极显著影响。随种植密度的增加，产量增 加，当种植密度超过一定范围后，随着密度的增 加，产量反而下降。不同玉米品种对种植密度的反 应存在差异，对产量与种植密度进行回归模拟，郑 单９５８在５ ２６３株・（６６７ ｍ ） 达到最高产量 ５２１．８ ｋｇ・（６６７ １ＴＩ ）～，登海６１８在６ １０８株・（６６７ ｍ －１达到最高产量７７７．７３ ｋｇ・（６６７ ｍ ）～。除了秃 尖长随种植密度的增加而增加以外，穗长、穗粗、 穗行数、行粒数、单穗质量和单穗粒质量等均随种 植密度的增加而降低。 由于试验条件有限，本试验仅对紧凑型玉米 品种郑单９５８和登海６１８在天津地区的最适种植 密度进行了研究。针对不同玉米株型最佳种植密 度的研究，在今后有待进一步。由于２０１３年８ ５００ 株・（６６７ ｍ ） 这一密度处理的边际效应较为明 显，出现较大误差，故在对２０１３年产量与种植密 度进行回归模拟时将其舍去。２０１４年种植密度对 产量、产量性状的影响与２０１３年、２０１３和２０１４ 年平均值的试验结果表现趋势一致，试验结果具 有可靠性。 参考文献： ［１】张乃生，刘杰，韩国彪．晋东南旱地 米“产量一施肥”多 元回归模型及其应用分析ｌ Ｊ１．数理统汁与管 ，１９８９（１）： １０—１３． ［２］王海峰．玉米生产在农业生产中的重要作用及发展前 景…．种子世界，２００８（６）：５３—５５． 【３】李钟，郑祖平．四川盆地杂，交 米单作密肥措施研究ｌＪ １． 杂粮作物，２０００（２）：２３—２７． ［４］谭华，许大积．杂交玉米施肥效应研究…． 四农业利． 学。１９９９（４）：１７０—１７３． ［５］赵燕．我国玉米高产栽培农艺措施研究进展…．现代农 业科技，２０１０（２３）：４６—５０． ［６］ＳＡＮＧＯＩ Ｌ．Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｎｌａｉｚｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ：Ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｓｓｕｅ ｔｏ ｎｌａｘ ｍａｉｚｅ ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ ｌ Ｊ１．Ｃｉｅｎｃｉａｓ Ｍａｉｎａｓ，２００１，３ｌ：１５９—１６８． 【７】王志刚，高聚林，杨风山，等．春 米超高产群体冠层结 构的研究『Ｊ］．玉米科学，２００７，１５（６）：５１—５６． ［８］刘伟，吕鹏，苏凯，等．种植密度对夏 米产量和源库特 性的影响…．应用生态学报，２０１０，２１（７）：１７３７—１７４３． ［９］杨世民，廖尔华，袁继超，等．玉米密度与产量及产量构 成因素关系的研究『ＪＩ．四川农业大学学报，２０１０，ｌ８（４）： ３２２－３２４． 【１０］段民孝．从农大１０８和郑单９５８玉米育种中的启示卡 米科学…．玉米科学，２００５，１３（４）：４９—５２． 【１１］苏东涛，王静，李娜娜．种植密度和品种对 米产量和 品质的影响ｆＪ１．山西农业科学，２０１４（４）：３４３—３４５，３７５． ［１２］曹彩云，李伟，党红凯，等．不同种植密度对夏Ｋ米 量、产量性状及群体光合特性的影响研究…．华北农学 报，２０１３（ｓ１）：１６１—１６６． ［１３］李小勇，唐启源，李迪秦，等．不同种植密度埘超高产 稻田春玉米产量性状及光合生理特性的影响Ⅲ．华北农学 报，２０１１（５）：１７４—１８Ｏ． ［１４】邵立威，王艳哲，苗文芳，等．占占种与密度对华北半原夏 玉米产量及水分利用效率的影响…．华北农学报，２０１ １ （３）：１８２—１８８． ［１５】蔡丽君，边大红，田晓东，等．耕作方式对土壤理化性状 及夏玉米生长发育和产量的影响『Ｊ］．华北农学报，２０１４（５）： ２３２—２３８．
