趙玉廷

(安徽省創(chuàng)富種業(yè)有限公司，安徽合肥 230031)

玉米是現(xiàn)在世界上三大經(jīng)濟(jì)作物之一，隨著世界人口的不斷增加及世界糧食產(chǎn)量的增速變緩[1]，人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中不斷探索玉米產(chǎn)量提高的方法，發(fā)現(xiàn)適宜的種植密度是玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和超高產(chǎn)的重要措施之一[2]。國(guó)內(nèi)外專家在種植密度上作了大量研究。史向遠(yuǎn)等[3]研究表明，在山西旱地條件下，在4.5萬(wàn)～7.5萬(wàn)株/hm2種植密度下，先玉335的產(chǎn)量隨著種植密度的逐漸增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。Duvick D N[4]研究指出，美國(guó)在1930—2000年玉米品種的單株生產(chǎn)力差異不顯著，近幾十年來(lái)，美國(guó)玉米單產(chǎn)的增加近80%是通過(guò)種植密度的增加而實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)前人對(duì)玉米種植密度的大量研究可以看出，在最適的范圍內(nèi)，產(chǎn)量最高，如果密度過(guò)高，產(chǎn)量也會(huì)降低。玉米高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是糧食安全的重要保障[5-6]。該試驗(yàn)分析了種植密度對(duì)葉綠素相對(duì)含量、光合有效輻射、透光率和產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響，以期為玉米的大面積推廣種植提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)供試品種迪卡638由安徽科技學(xué)院玉米課題組收集提供。

試驗(yàn)于2016年6—10月在安徽鳳陽(yáng)雷達(dá)山種植基地進(jìn)行。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)密度處理：a(5.25萬(wàn)株/hm2)、b(6.00萬(wàn)/株hm2)和c(6.75萬(wàn)株/hm2)，3次重復(fù)，行距60 cm，株距分別為31.7、27.8、24.7 cm，小區(qū)寬3.6 m，長(zhǎng)6.7 m，小區(qū)面積24.12 m2，6行區(qū)。

1.2測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.2.1葉綠素含量(SPAD)的測(cè)定。運(yùn)用浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)的植物營(yíng)養(yǎng)測(cè)定儀TYS-4N型分別在玉米拔節(jié)期、抽雄期、吐絲期、灌漿期、成熟期的晴天上午10：00至下午14：00，在迪卡638各生育時(shí)期選取5個(gè)代表性植株在其穗位葉進(jìn)行標(biāo)記測(cè)定，每次測(cè)定均選擇被標(biāo)記植株上的被標(biāo)記的葉片。3次重復(fù)，求葉綠素相對(duì)含量的平均值[7]。

1.2.2光合有效輻射(PAR)和穗層透光率的測(cè)定。按呂麗華等[8]的測(cè)定方法于玉米抽雄期、吐絲期、灌漿期、成熟期晴朗天氣的上午10：00至下午14：00，用植物冠層分析儀ACCUPAR model LP-80測(cè)定穗層透光率。在行間按對(duì)角線方式測(cè)定，每隔2株進(jìn)行測(cè)定并對(duì)測(cè)定后的植株進(jìn)行標(biāo)記，各個(gè)時(shí)期測(cè)定的植株均為標(biāo)記植株。其中自然光強(qiáng)記為I0，穗部光強(qiáng)記為I1，重復(fù)測(cè)量15次，計(jì)算結(jié)果取其平均值[8-9]。透光率的計(jì)算公式如下：

透光率(Light transmittance rate)=I1/I0

1.2.3玉米產(chǎn)量構(gòu)成計(jì)產(chǎn)。玉米完全成熟后，全區(qū)收獲測(cè)產(chǎn)，并對(duì)全區(qū)玉米進(jìn)行考種。按平均稱穗法，選出具有代表性的20個(gè)果穗，手工脫粒并分別稱取籽粒重和穗軸重，計(jì)算出籽率。同時(shí)測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、粒重等產(chǎn)量構(gòu)成要素。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析采用DPS7軟件用LSD法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)分析。利用 Excel 2007軟件作圖和進(jìn)行平均值處理。

2 結(jié)果與分析

2.1種植密度對(duì)不同生育時(shí)期SPAD和葉N含量的影響圖1表明，迪卡638在3種密度處理下葉綠素含量隨開(kāi)花后生育期的推移呈先上升后下降的趨勢(shì)，且抽雄期>吐絲期>灌漿期>成熟期>拔節(jié)期，在b處理?xiàng)l件下抽雄期葉綠素含量達(dá)到3種處理?xiàng)l件下的最高值。不同密度處理下葉綠素含量變化趨勢(shì)存在差異，b、c處理間差異不顯著，與a處理間差異顯著。

由圖2可看出，迪卡638在3種處理?xiàng)l件下葉N含量隨著玉米生育進(jìn)程推進(jìn)呈先上升后下降的趨勢(shì)，且不同密度處理下葉N含量變化趨勢(shì)也存在差異，b、c處理間差異不顯著，與a處理間差異顯著，葉綠素相對(duì)含量和葉N相對(duì)含量隨著生育期的后移呈正相關(guān)。葉N含量在抽雄期值最大，且b處理葉N含量大于處理a和c，葉N含量差異幅度分別為13.7%、20.3%、16.3%。

圖1 密度對(duì)不同生育時(shí)期葉綠素相對(duì)含量的影響Fig.1 Effects of density on chlorophyll relative content at different growth stages

圖2 密度對(duì)不同生育時(shí)期葉N含量的影響Fig.2 Effects of density on leaf N content at different growth stages

2.2種植密度對(duì)不同生育時(shí)期PAR和穗層透光率的影響圖3中PAR的走勢(shì)隨著生育期的后移，呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。圖4中穗層透光率總體上呈上升的趨勢(shì)。且2個(gè)圖中隨著種植密度的增加，PAR和穗層透光率在各個(gè)生育時(shí)期都表現(xiàn)出種植密度越大數(shù)值越小，PAR和穗層透光率與種植密度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。圖3～4表明，吐絲期、灌漿期和成熟期迪卡638的PAR在3個(gè)處理間差異顯著，a>b>c，差異幅度為24.4%、17.3%、16.8%；透光率在3個(gè)處理間差異顯著，a>b>c，差異幅度為21.6%、9.58%、20.68%。抽雄期迪卡638的PAR在3個(gè)處理間差異顯著，b>a>c，差異幅度為20.2%；透光率在3個(gè)處理間差異顯著，b>a>c，差異幅度為14.1%。

圖3 不同生育時(shí)期不同密度下光合有效輻射走勢(shì)Fig.3 Trend of photosynthetic active radiation at different growth stages and densities

圖4 不同生育時(shí)期不同密度下穗層透光率走勢(shì)Fig.4 Trend of spike layer transmittance at different growth stages and densities

2.3種植密度對(duì)產(chǎn)量性狀的影響由表1可看出，隨著種植密度增加，迪卡638的穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)、千粒重下降，穗行數(shù)、出籽率和產(chǎn)量上升。迪卡638的產(chǎn)量在c處理密度(6.75萬(wàn)株/hm2)下達(dá)到最大值8 044.6kg/hm2。在3種密度處理下，產(chǎn)量差異顯著，表現(xiàn)為處理c>處理b>處理a，差異幅度為24.9%。

3 討論

3.1種植密度對(duì)不同生育期對(duì)SPAD和葉N含量的影響該研究表明，迪卡638在3種密度處理下變化趨勢(shì)是葉綠素含量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，該品種的葉綠素含量最大值出現(xiàn)在b處理的抽雄期，與前人研究存在差異，可能與試驗(yàn)材料差異有關(guān)，即葉綠素含量變化趨勢(shì)與生育期相關(guān)。葉N含量與葉綠素相對(duì)含量呈正相關(guān)，說(shuō)明葉N含量是衡量延緩葉衰老的一個(gè)重要參數(shù)。

表1 密度對(duì)迪卡638產(chǎn)量性狀的影響

3.2種植密度對(duì)不同生育期對(duì)PAR和穗層透光率的影響迪卡638在不同密度下的PAR和穗層透光率均隨著生育期的推進(jìn)，呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。不同種植密度下的PAR和穗層透光率有一定的相關(guān)性。隨著密度的增加，在一定范圍內(nèi)，低密度透光率高，高密度透光率低。

3.3種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量性狀構(gòu)成的影響該試驗(yàn)結(jié)果表明，在不同密度處理下迪卡638穗行數(shù)和出籽率呈增加的趨勢(shì)，行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粗、千粒重下降，穗行數(shù)和行粒數(shù)差異顯著，表現(xiàn)為處理c>處理b>處理a，差異幅度分別為4.72%、5.23%，出籽率不顯著。隨著種植密度的增加產(chǎn)量也增加，在c處理密度下達(dá)到最大值8 044.6kg /hm2。在3種密度處理下，產(chǎn)量差異顯著，表現(xiàn)為處理c>處理b>處理a，差異幅度為24.9%。

4 結(jié)論

前人研究表明，不同作物群體冠層結(jié)構(gòu)對(duì)光的吸收能力不同，光合產(chǎn)物的積累量也不同，合理的冠層是構(gòu)建高產(chǎn)群體的前提基礎(chǔ)[10-11]。隨著種植密度的增加，群體葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累和冠層光截獲量均呈現(xiàn)增高的趨勢(shì)[12]。該研究表明，不同密度下的PAR和穗層透光率均隨著生育期的推進(jìn)，呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，只有在最適當(dāng)?shù)拿芏确秶?，才能獲得更多的產(chǎn)量。從大多數(shù)的研究來(lái)看，葉綠素含量與葉片光合機(jī)能大小具有密切關(guān)系，而且與光合速率呈現(xiàn)正相關(guān)[13]。葉綠素含量隨種植密度的增加有所下降，中上部葉片間差異顯著。

種植密度會(huì)對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量產(chǎn)生影響，因此，合理密植是提高產(chǎn)量的重要舉措。密度過(guò)高，群體透光率低，密度過(guò)低，葉面積指數(shù)低。在該試驗(yàn)5.25萬(wàn)～6.75萬(wàn)株/hm2條件下，迪卡638的種植密度與產(chǎn)量呈正相關(guān)，其在淮河以北地區(qū)的最佳種植密度為6.75萬(wàn)株/hm2。