密度对玉米土壤微环境·农艺性状·产量的影响

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　　摘要 以凤玉906、郑单958、迪卡638 3个紧凑型品種作为试验材料，设置3个种植密度处理：a（5.25万株/hm2）、b（6.00万株/hm2）、c（6.75万株/hm2），研究了3种不同密度对玉米土壤微环境、株高、穗位、茎粗、产量的影响。结果表明，3个品种土壤湿度在3种密度下的最大值都出现在吐丝期，且处理a>处理c>处理b；土壤电导率在吐丝期达到3种密度下的最大值，凤玉906表现为处理b>处理c>处理a，郑单958表现为处理a>处理c>处理b，迪卡638表现为处理b>处理c>处理a；3个品种土壤温度在3个不同密度处理下的最大值都出现在拔节期，凤玉906表现为处理b>处理c>处理a，郑单958和迪卡638都表现为处理b>处理a>处理c。随着种植密度的增加，凤玉906的株高、穗位高、茎粗都呈上升趋势；郑单958的株高、穗位高、茎粗变化不明显；迪卡638的株高、穗位高呈先上升后下降的趋势，茎粗呈下降的趋势。随着种植密度的增加，凤玉906和迪卡638的产量均呈上升趋势，均在c处理下获得最高产量（6 946.53和7 299.40 kg/hm2）；郑单958的产量表现为先上升后下降，在b处理下获得最大产量9 053 kg/hm2。
　　关键词 玉米；密度；土壤微环境；农艺性状；产量
　　中图分类号 S513 文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2019）09-0029-04
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.09.009
　　Abstract Three kinds of compact varieties of Fengyu 906， Zhengdan 958 and Dika 638 were used as experimental materials， and three planting density treatments were set up： a （52.5 thousand plants/hm2）， b （60.0 thousand plants/hm2）， c （67.5 thousand plants/hm2）， the effects of three densities on maize soil microenvironment， plant height， ear position， stem diameter and yield were studied.The results showed that the maximum soil moisture of three varieties appeared at silking stage under three densities， and treatment a > treatment c > treatment b；soil electrical conductivity reached the maximum under three densities at silking stage， Fengyu 906 showed treatment b > treatment c > treatment a， Zhengdan 958 showed treatment a > treatment c > treatment b， Dika 638 showed treatment b > treatment c > treatment a；soil temperaturereached the maximum under three densities at jointing stage， Fengyu 906 showed treatment b > treatment c > treatment a， Zhengdan 958 and Deca 638 both showed treatment b > treatment a > treatment c.With the increase of planting density， the plant height， ear position stem diameter and yield of Fengyu 906 showed an upward trend；the plant height， ear position and stem diameter of Zhengdan 958 did not change significantly；the plant height and ear position of Dika 638 increased first and then decreased， while the stem diameter showed a downward trend.With the increase of planting density， the yields of Fengyu 906 and Dika 638 both showed an upward trend， and the highest yields were obtained under c treatment （6 946.53 and 7 299.40 kg/hm2）；the yield of Zhengdan 958 increased first and then decreased， and the maximum yield was 9 053 kg/hm2 under b treatment.
　　Key words Maize；Density；Soil microenvironment；Agronomic characters；Yield
　　玉米作为我国的重要粮食作物，分布广泛，用途多[1]。随着人口密度增加，耕地面积减少，高产玉米栽培日益受到重视。密度是影响玉米产量的重要因素。玉米从出苗到成熟，整个生育阶段，对于温度、光照、水分、田间管理都有一定的要求，这些因子都可以通过密度的变化来调控[2]。整个生育过程需要充足的养分，土壤微环境情况良好，田间管理适当，这样才能保证玉米健康生长。研究认为，株高穗位对密度变化的敏感程度因品种而异[3]。随着株高穗位增加，玉米植株茎秆的韧性变得脆弱，在刮风或者下雨等外力作用下，容易倒伏，从而引起减产。倒伏是玉米生产中最重要的影响因素之一，倒伏会造成玉米产量的下降，轻者减产 15%到25%，重者减产50%[4]。随着密度的增加，植株间变得拥挤，争夺营养物质也会影响产量。该试验试图通过分析种植密度变化对土壤微环境、农艺性状、产量的影响，分析比较得出3个品种获得高产的栽培密度。 　　1 材料与方法
　　1.1 材料与设计
　　以凤玉906、郑单958、迪卡638 3个品种作为试验品种，于2016年在安徽凤阳安徽科技学院雷达山试验地进行，原本是荒地，即时开垦出来作为试验地，肥力中上，地力较均匀。3个不同品种（凤玉906品种、郑单958品种、迪卡638品种），3个不同密度[即种植5.25万株/hm2（a）、6.00万株/hm2（b）和6.75万株/hm2（c）]，3次重复，随机排列，行距60 cm，株距分别为31.7、27.8、24.7 cm，小区宽3.6 m，长6.7 m，小区面积24.12 m2。
　　1.2 调查项目
　　1.2.1
　　WET参数的测定。选取代表性植株并标记，运用WET土壤参数仪分别在玉米从出苗到收获的各个生育时期测定。测定土壤温度、土壤湿度和土壤电导率，测定部位距玉米植株根系10～15 cm处。
　　1.2.2 农艺性状的测定。每个小区收获代表性的20株，分别测定：株高和穗位高、茎粗。
　　1.2.3 产量测定。在3个品种玉米都完全成熟后，田间全区收获测产。
　　1.3 数据分析方法
　　利用 WPS软件作图和平均值处理。
　　2 结果与分析
　　2.1 密度对不同生育时期WET的影响
　　图1表明，随着密度的增加，凤玉906生育期变化中，土壤湿度和土壤电导率均呈先下降再上升后下降的趋势[5]；土壤温度变化随着生育的推进，拔节期—灌浆期逐渐下降，灌浆期—成熟期逐渐升高。土壤湿度在3种密度下的变化趋势：处理a、处理b和处理c均是吐丝期>拔节期>抽雄期>灌浆期>成熟期，且处理a>处理c>处理b，它们之间的差异幅度为7.25%。凤玉906土壤电导率在3种密度下的变化趋势：处理a为吐丝期>灌浆期>成熟期>拔节期>抽雄期；处理b为吐丝期>拔节期>灌浆期>抽雄期>成熟期；处理c为吐丝期>拔节期>灌浆期>抽雄期>成熟期，且处理b>处理c>处理a，它们之间的差异幅度为3.8%。土壤湿度和土壤电导率在5个不同生育时期变化趋势整体是一致的，土壤湿度越大，土壤电导率就越大[6]，两者的最高峰值都出现在吐丝期。凤玉906土壤温度在3种密度下的变化趋势：处理a、处理b和处理c均是拔节期>抽雄期>吐丝期>成熟期>灌浆期，处理b>处理c>处理a，它们之间的差异幅度为2.06%。
　　郑单958的土壤湿度在3种密度下的变化趋势：处理a中，吐丝期>拔节期>抽雄期>成熟期>灌浆期；处理b中，吐丝期>拔节期>抽雄期>灌浆期>成熟期；处理c吐丝期>拔节期>灌浆期>抽雄期>成熟期，且处理a>处理c>处理b；土壤电导率在3种密度下的变化趋势：处理a中，灌浆期>吐丝期>拔节期>抽雄期>成熟期；处理b中，灌浆期>吐丝期>拔节期期>成熟期>抽雄期；处理c中，灌浆期>拔节期>吐丝期>成熟期>抽雄期，且处理b>处理c>处理a。郑单958的土壤湿度和土壤电导率在5个不同生育时期变化趋势整体一致，土壤湿度越大，土壤电导率就越大，土壤湿度最高峰值出现在吐丝期，土壤电导率最高峰值也出现在灌浆期。对于土壤温度，在3种密度下的变化趋势：处理a、处理b和处理c均是拔节期>抽雄期>吐丝期>成熟期>灌浆期；且处理b>处理a>处理c。
　　图3表明，土壤湿度在3种密度下的变化趋势：处理a中，吐丝期>拔节期>抽雄期>成熟期>灌浆期；处理b中，吐丝期>拔节期>抽雄期>灌浆期>成熟期；处理c吐丝期>拔节期>灌浆期>抽雄期>成熟期，且处理a>处理b>处理c；土壤电导率在3种密度下的变化趋势：处理a中，灌浆期>吐丝期>拔节期>抽雄期>成熟期；处理b中，灌浆期>吐丝期>拔节期期>成熟期>抽雄期；处理c中，灌浆期>拔节期>吐丝期>成熟期>抽雄期，且处理b>处理c>处理a。迪卡638的土壤湿度和土壤电导率在5个不同生育时期变化趋势整体一致，土壤湿度越大，土壤电导率就越大，土壤湿度最高峰值出现在吐丝期，土壤电导率最高峰值也出现在灌浆期。对于土壤温度，在3种密度下的变化趋势：处理a、处理b和处理c均是拔节期>抽雄期>吐丝期>成熟期>灌浆期；且处理b>处理a>处理c。
　　2.2 农艺性状的测定
　　2.2.1 密度对株高穗位的影响。密度与株高穗位是紧密联系的，随着密度增加，株高穗位也会增加，同时株高越高，产量也越高[4]，因为株高增加的同时，也相应的增加了植株顶部对光的吸收能力，有利于光合作用，也就可以提高产量。然而株高增加的同时也会面临许多问题，株高太高，重心也就偏上，而且株高过高也会导致茎秆变得脆弱，从而更加容易发生倒伏，降低产量。图4～5表明，随着密度的增加，株高穗位也随之增加，迪卡638在b处理获得最大的株高穗位，凤玉906在c处理获得最大的株高穗位，郑单958的株高穗位对于密度的增加变化不明显。 可以认为，郑单958的株高穗位对于密度变化的敏感程度比较低，也就是适应性广，可以在不同气候的年份获得稳产。
　　2.2.2 密度对茎粗的影响。
　　玉米的茎粗状况，决定着茎秆的柔韧性和抗倒伏的程度，莖粗略大，植株的韧性越大，也就可以更好的对抗外在的倒伏因素，从而植株挺拔，保持正常的生长形态，更好地维持稳定的产量。图6表明，随着种植密度的增加，茎粗逐渐降低，凤玉906茎粗在b处理获得最大值；郑单958随着密度的变化，茎粗没有明显的变化，基本保持稳定；迪卡638随着种植密度的增加，茎粗显著降低。
　　2.3 密度对产量的影响
　　图7表明，随着密度的增加，凤玉906的产量呈现上升趋势，c处理下获得最高产量6 946.53 kg/hm2；郑单958产量呈现先上升后下降的趋势，在b处理下获得最大产量9 053 kg/hm2；迪卡638的产量也是随着密度增加而上升，在c处理下获得最大产量7 299.4 kg/hm2。即在c密度处理下凤玉906更容易获得高产，b密度处理下郑单958更容易获得高产，c密度处理下迪卡638更容易获得高产。 　　3 结论与讨论
　　3.1 密度对土壤微环境的影响
　　3个品种在3种密度处理下土壤湿度和土壤电导率均随着生育期的推进呈先下降再上升后下降的趋势，土壤温度从拔节期到灌浆期逐渐下降，灌浆期到成熟期土壤温度升高。土壤湿度最大值出现在吐丝期，土壤电导率最大值出现在灌浆期，土壤温度最大值出现在拔节期。凤玉906土壤温度随着密度变化表现为处理a>处理c>处理b，土壤电导率随密度变化表现为处理b>处理c>处理a，土壤温度随密度变化表现为处理b>处理c>处理a；郑单958土壤温度随着密度变化表现为处理a>处理c>处理b，土壤电导率随密度变化表现为处理b>处理c>处理a，土壤温度随密度变化表现为处理b>处理a>处理c；迪卡638土壤温度随着密度变化表现为处理a>处理b>處理c，土壤电导率随着密度变化表现为处理b>处理c>处理a，土壤温度随着密度变化表现为处理b>处理a>处理c。
　　3.2 密度对农艺性状的影响
　　在玉米生长发育过程中，农艺性状随着密度的增加发生变化，随着密度的不断增加，玉米株高、穗位高度呈明显上升趋势、茎粗在不同密度处理下
　　变细，而不同的栽培措施，株行距的变化对株高和穗位高影响较小[7]。密度不断增加后，其透光率降低，植株对养分的吸收激烈，植株茎秆变细，植株易倒伏，发病率升高。株高和穗位高的提高，茎粗变细会增加倒伏的几率[8]。该试验中，随着种植密度的增加，株高穗位也随之增加，迪卡638在b处理获得最大的株高穗位，凤玉906在c处理获得最大的株高穗位，郑单958的株高穗位对于密度的增加变化不明显。随着种植密度的增加，茎粗逐渐降低，凤玉906茎粗在b处理获得最大值；郑单958随着密度的变化，茎粗没有明显的变化，基本保持稳定；迪卡638随着种植密度的增加，茎粗显著降低。
　　3.3 密度对产量的影响
　　该试验发现，在一定程度上密度增加使得单位面积的群体数量增加，从而产量有所增加，但产量并不随着密度增加无限制增加，密度增加到一定程度对于玉米单株的产量性状有所影响，穗长、穗粗、千粒重等都会降低。该试验表明，凤玉906的产量呈现上升趋势，c处理下获得最高产量，为6 946.53 kg/hm2；郑单958产量随密度增加呈现先上升后下降的趋势，在b处理下获得最高产量，为9 053 kg/hm2；迪卡638的产量也是随着密度增加而上升，在c处理下获得最高产量，为7 299.4 kg/hm2。
　　参考文献
　　[1] 孙世贤，顾慰连，戴俊英.密度对玉米倒伏及其产量的影响[J].沈阳农业大学学报，1989，20（4）：413-416.
　　[2] 丰光，黄长玲，邢锦丰.玉米抗倒伏的研究进展[J].作物杂志，2008（4）：12-14.
　　[3] 李得孝，员海燕，武玉华，等.玉米抗倒伏性状的遗传分析[J].西北农业学报，2004，13（2）：43-46.
　　[4] 李得孝，康宏，员海燕.作物抗倒伏性研究方法[J].陕西农业科学，2001（7）：20-22.
　　[5] 陈玉水，卢川北.玉米穗位高与株高的相关研究[J].广西农业科学，2004，35（2）：111.
　　[6] 常程. 密度对玉米植株性状及产量的影响[D].北京：中国农业科学院，2011.
　　[7] 郑伟，张艳红.气候因素对玉米产量和品质的影响研究[J].现代农业科技，2007（11）：103-104.
　　[8] SANGOI L.Understanding plant density effects on maize growth and development：An important issue to maximize grain yield [J].Ciencias marinas，2001，31（1）：159-168.
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