行距配置与种植密度对玉米产量的影响

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　　摘要 [目的]探讨不同行距配置与不同种植密度相配套对玉米产量的影响。[方法]以大穗型玉米单交种桂单901为供试品种进行田间试验，以4种行距配置为主处理，包括60 cm等行距单行单株、75 cm等行距单行单株、80 cm+40 cm宽窄双行单株、90 cm+40 cm宽窄双行单株;4种种植密度为副处理，包括45 000、52 500、60 000、67 500株/hm2。[结果]不同行距配置及不同种植密度对玉米产量都有显著的作用效应，二者交互作用产生正效应，但提高产量的作用效应未达显著水平;宽窄双行单株优于等行距单行单株，是较优的行距配置选择。[结论]52 500株/hm2为最优种植密度，其次为密度60 000株/hm2，较适宜大穗型品种丰产栽培选择;行距最优配置为80 cm+40 cm，其次为90 cm + 40 cm宽窄双行单株处理，产量可达8 797.2～8 689.5 kg/hm2。
　　关键词 行距配置;种植密度;玉米;产量
　　中图分类号 S513  文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）17-0024-04
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.17.008
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Effects of Row Spacing and Planting Density on Corn Yield
　　TAN Hua，HUANG Aihua，ZHENG Debo et al
　　（Corn Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning，Guangxi 530007 ）
　　Abstract [Objective] To explore the effect of different row spacing forms and different planting densities on corn yield. [Method] Guidan 901，a single cross maize variety with large panicle，was used as the test variety，and four row spacing configurations were used as the main treatment，including 60，75 cm，80 cm + 40 cm，90 cm + 40 cm. And the subtreatments were 45 000，52 500，60 000，67 500 plants/hm2 [Result]Different row spacing forms and planting densities had significant effect on maize yield，and the interaction between them had positive effect，but the effect of increasing yield was not significant;narrow double row single plant is better than single plant with equal row spacing，which is a better choice of row spacing configuration. [Conclusion]The best planting density was 52 500 plants/hm2 ，followed with 60 000 plants/hm2 ，which was more suitable for the highyield cultivation of large spike varieties;the best row spacing configuration was 80 cm + 40 cm，followed by 90 cm + 40 cm，the yield of which could reach 8 797.2-8 689.5 kg/hm2.
　　Key words Row spacing;Planting density;Corn;Yield
　　合理的群体结构是提高作物光合作用的重要手段，协调植株个体发育与群体平衡发展是玉米获得高产的基础，调节行距配置、配套适宜种植密度、构建高产群体结构、改善群体通风透光条件可以更好地协调群体和个体平衡发展，使植株获得优越生长发育环境[1-2]。玉米产量潜力在一定程度上反映品种、栽培技术对当地生态条件的适应性，其产量取决于对当地生态条件的适应能力，即通过优化栽培技术和品种特性，最大限度适应当地生态条件的能力[3]。通过配置株行距构建合理群体冠层结构，改善通风能力，改善雌雄穗开花间隔期（ASI），更好地协调玉米群体和个体的关系，提高群体的光能利用率，增加干物质积累并提高产量[4-7];在适宜密度下，适宜的行距配置可以在一定程度上有利于改善植株群体冠层光、温、湿、CO2等，改善群体的光合效率，提高中下层叶片的光合性能，增加中上层叶片净光合速率，从而使群体光合势高值持续时间长，穗位叶光合速率高值持续期延长，有效地调节植株个体与群体间的矛盾，有利于提高干物质积累量和籽粒产量[8-12]。前人研究认为，在一定密度下，合理株行距配置能构建高效地上部群体结构，也能形成发达、具有旺盛活力的地下根群，与地上部分生长相协调，有效利用土壤中水分和养分[13]。研究人员指出，60 cm等行距能较好地协调与玉米产量关系，获得高产量频率高[14]， 55～65 cm等行距配套82 500株/hm2是紧凑型玉米高产栽培的有效模式有利于高产稳产[15];也有研究人员认为70和50 cm等行距下表现出明显增产优势，可作为生产中最佳种植行距选择[16];此外，有学者指出宽窄双行栽培更能有效改善玉米群体结构，冠层叶片透光率提高10%，中下层叶片光合速率增加5%～10%，气孔导度增加10%，比等行距更好地协调玉米群体与个体关系，茎秆抗倒伏能力优于等行距种植，具有明显冠层微环境优势，可使种植密度增加5 000株/hm2 ，提高葉面积指数和干物质积累，从而提高产量[17-20]。 　　由于受各地生态条件、耕作制度、土壤肥力和生产投入制约，玉米种植行距配置与种植密度各有差异，因此需要探求与当地生产实际相适应的适宜行距配置。鉴于此，笔者通过行距配置与种植密度配套构建合理群体结构，优化个体与群体、群体内环境因子间的关系，根据当地生态条件和玉米生产需求，选择适合当地生态条件的种植行距与密度配套，以期挖掘优良品种的产量潜力，为高产优化种植提供参考指导。
　　1 材料与方法
　　1.1 供试材料 供试品种为杂交玉米优良品种桂单901。
　　1.2 试验设计 试验在国家玉米改良中心南宁分中心试验基地（107°19′E，22°12′N，）进行，海拔105 m。试验采用裂区设计，主处理为行距配置，设A1处理（60 cm等行距单行单株）、A2处理（75  cm等行距单行单株）、A3处理（80  cm+40  cm宽窄双行单株）、A4处理（90 cm+40  cm宽窄双行单株）;副处理为密度，设B1处理（45 000株/hm2）、B2处理（52 500株/hm2）、B3处理（60 000株/hm2）、B4处理（67 500株/hm2）。
　　1.3 试验方法
　　供试土壤为砂壤土，耕层土壤有机质19.6 mg/g，全氮1.96 mg/g，全磷0.58 mg/g，全钾3.96 mg/g，碱解氮53.5 mg/kg，速效磷（P2O5）17.9 mg/kg，速效钾（K2O） 85.0 mg/kg，pH 7.2，试验地拖拉机两犁两耙划分小区人工开行播种。
　　试验随机区组排列，3次重复、6行区，行长6 m，按密度要求设置株距，按高产田施肥水平及管理，成熟后收中间4行晾晒到至13%水分计产，未施肥区玉米产量4 663.0 kg/hm2。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同行距与种植密度对玉米产量的影响
　　由表1可知，不同行距配置（A因素）、不同种植密度（B因素）玉米产量差异达极显著水平，不同行距与种植密度交互作用（AxB）产生一定正效应作用对提高产量有一定作用，但产量提高未达显著水平，说明不同行距、不同密度及不同行距与密度配置均可对产量产生影响，即玉米产量不仅与种植密度密切相关，而且与行距配置也有较大关系，可通过优化选择适宜的行距配置、不同的种植密度及二者相配套可以获得较高玉米产量。
　　2.2 主处理（行距配置）对玉米产量的影响
　　从表2可以看出，不同行距配置处理的产量由高到低依次为A3处理（8 224.0 kg/hm2）、A4处理（8 034.1 kg/hm2）、A1处理（7 512.3 kg/hm2）、A2处理（7 419.1 kg/hm2），表明行距配置对玉米产量的影响由高到低依次为A3处理（80 cm+40 cm宽窄双行单株）、A4处理（90 cm+40 cm宽窄双行单株）、A1处理（60 cm等行距单行单株）、A2处理（75 cm等行距单行单株）。80  cm+40  cm（A3处理）和90  cm+40  cm（A4处理）宽窄双行单株行距配置处理的玉米产量显著高于60 cm（A1处理）和75 cm（A2处理）等行距单行单株行距配置处理，80 cm+40 cm及90  cm + 40  cm宽窄双行单株行距处理的平均产量为8 129.1 kg/hm2，比60 及75 cm等行距单行单株处理的平均产量（7 465.7 kg/hm2）增产达显著水平;80 cm + 40 cm（A3处理）与90 cm+40 cm（A4处理）行距配置处理的玉米产量差异不显著。由此可见，80 cm+40 cm（A3处理）与90 cm+40 cm（A4处理）宽窄双行单株行距配置处理优于（A1）60与（A2）75 cm等行距单行单株行距配置处理，因此A3和A4处理是较优的行距配置选择。
　　安徽农业科学2020年
　　2.3 副处理（种植密度）对玉米产量的影响 由表2可知，不同种植密度对玉米产量的作用效应不同，B1、B2、B3、B4密度处理的玉米产量分别为7 477.8 、8 262.7、7 927.7、7 521.5 kg/hm2。
　　统计结果表明，B1、B2、B3、B4处理增产差异达显著水平，B2与B3处理、B4与B1处理间产量差异不显著，体现出种植密度对玉米产量的作用效应，B2处理是最优适宜种植密度。
　　2.4 同一行距不同种植密度对玉米产量的影响
　　由表3可知， 60 cm等行距单行单株（A1）设置下，密度52 500株/hm2（B2）处理的产量最高，为7 913.3 kg/hm2 ，其次为60 000株/hm2（B3）处理产量7 822.0 kg/hm2、67 500株/hm2（B4）处理产量7 312.0 kg/hm2，45 000株/hm2（B1）处理产量最低，为7 002.0 kg/hm2。统计发现，（B2）52 500株/hm2、（B3）60 000株/hm2、（B4）67 500株/hm2密度处理玉米产量比（B1）45 000株/hm2密度处理产量增产达显著水平，表明在（A1）60 cm等行距单行单株种植条件下，52 500、60 000、67 500株/hm2种植密度的玉米产量显著优于45 000株/hm2种植密度。
　　75 cm等行距单行单株（A2）设置下，密度52 500株/hm2（B2）处理的产量最高，为7 650.7 kg/hm2， 其次为60 000株/hm2（B3）处理产量7 442.7 kg/hm2、67 500株/hm2（B4）处理产量7 352.0 kg/hm2，45 000株/hm2（B1）处理的产量最低，为7 231.2 kg/hm2。统计发现，B1、B2、B3、B4各密度处理之间产量差异不显著，表明在（A2）75 cm等行距单行单株种植条件下，各個密度之间产量差异相近，种植密度差异对产量作用效应不大。 　　80 cm+40 cm宽窄双行单株（A3）设置下，52 500株/hm2（B2）处理产量最高，为8 797.2 kg/hm2，其次为60 000株/hm2（B3）处理产量8 487.5 kg/hm2、67 500株/hm2（B4）处理产量7 954.0 kg/hm2 ，45 000株/hm2（B1）处理产量最低，为7 657.5 kg/hm2。统计发现，B2、B3、B4密度处理的玉米产量与B1密度处理的增产达显著水平，显然80 cm+40 cm宽窄双行单株设置52 500、60 000、67 500株/hm2密度玉米产量显著优于45 000株/hm2密度。
　　90 cm+40 cm宽窄双行单株（A4）设置下，52 500株/hm2（B2）处理产量最高，为8 689.5 kg/hm2，其次为45 000株/hm2（B1）处理产量8 020.5 kg/hm2、60 000株/hm2（B3）处理产量7 958.7 kg/hm2 ，67 500株/hm2（B4）处理产量最低，为7 467.8 kg/hm2。统计发现，B2、B1、B3密度处理的玉米产量与B4密度处理间增产差异达显著水平，表明在90 cm+40 cm宽窄双行单株设置下525 000、45 000、60 000株/hm2密度玉米产量显著优于67 500株/hm2密度。
　　综上所述，各种植密度中，B2密度（52 500株/hm2）为最优种植密度，其次为B3密度（60 000株/hm2），较适宜大穗型品种丰产栽培选择;行距最优配置为80 cm+40 cm，其次为90 cm + 40 cm宽窄双行单株在52 500株/hm2种植密度下可获较高产量，产量可达8 797.2～8 689.5 kg/hm2。
　　2.4 不同处理组合对玉米产量的影响
　　由表4可知，4种种植密度和4种行距配置获得最高产量的处理为A3B2，即80 cm +40 cm宽窄双行单株、密度52 500株/hm2处理的玉米產量达8 797.2 kg/hm2。其次为A4B2处理，即90 cm+40 cm宽窄双行单株、密度52 500株/hm2处理的玉米产量达8 689.5 kg/hm2，再次为A3B3处理，即80 cm + 40 cm宽窄双行单株、密度60 000株/hm2处理的玉米产量达8 487.5 kg/hm2。因此，80 cm+40 cm宽窄双行单株与密度52 500株/hm2是最优配套选择，其次为90 cm+40 cm宽窄双行单株与密度52 500株/hm2配套。
　　3 结论与讨论
　　行距配置和种植密度在很大程度上影响玉米群体结构，种植密度决定群体大小，行距配置制约植株群体平衡性与个体均匀性，要使玉米在一定密度下获得较高产量，需要采用合理的行距配置，配套适宜种植密度，充分发挥植株个体发育潜力，使玉米群体与个体得到协调发展，保证植株获得较好生育环境。调整行距配置，在有效的土壤和空间范围内充分利用土壤中养分、水分和空气，发挥个体及群体生产潜力，从而获得高产。
　　王洪君等[21]研究认为，半干旱区玉米宽窄行行距70 cm + 30 cm和宽窄行行距80 cm+30 cm配置下玉米群体对光能资源的利用达到最佳，能有效提高玉米产量。冯海娟等[22]、邓妍等[23]研究认为，采用适宜宽窄行种植的玉米较等行距种植的冠层特性具有明显优势，可扩大光合面积，增大叶面积指数，增加中部冠层的透光率，充分利用不同层次的光资源，宽窄行种植（80 cm + 40 cm）有利于提高玉米茎秆抗倒伏特性，提高光合作用，优化产量构成，提高籽粒产量。宽窄行种植能有效改善玉米群体结构中冠层、尤其中下部冠层有效辐射，明显改善光合作用，加强群体光合能力[24-25]，玉米百粒重及籽粒产量显著高于等行距百粒重及籽粒产量[26-27]，尤其在较高密度条件下，宽窄行80 cm + 40 cm配置雌雄穗开花间隔时间最短，群体对环境资源的利用达到最佳，使个体潜力充分发挥[28]，有利于增加穗位叶层光合有效辐射、穗位叶叶绿素含量、净光合速率、光合作用关键酶PEPCase和 RuBPCase活性都高于等行距60 cm + 60 cm配置[29]，是创建高产的最佳配置和有效技术途径[9，30]。
　　该研究结果表明，不同行距配置、种植密度对玉米产量都有显著作用效应，二者交互作用有一定正效应，提高产量未达显著水平;无论是等行距单行单株行或宽窄双行单株种植，B2密度处理（52 500株/hm2）为最优种植密度，其次为B3密度（60 000株/hm2），适宜该类品种丰产栽培选择;宽窄双行单株优于等行距单行单株，是较优行距配置选择，80 cm + 40 cm宽窄双行单株有利于协调产量构成因素，是最优行距配置选择，其次为90 cm + 40 cm宽窄双行单株处理，产量可达8 797.2～8 689.5 kg/hm2，通过选择适宜的行距配置、合理的种植密度及二者配套可以适度达到增产效果。
　　该研究认为，在广西生态条件下，宽窄行80 cm + 40 cm或90 cm + 40 cm行距配置，种植密度525 000～60 000株/hm2是大穗型杂交种丰产栽培的有效模式，有关行距配置与种植密度对植株性状的影响有待进一步探讨。
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