王平喜,進茜寧,吳向遠,張晉玉,陳輝,陳士林

（1.河南科技學院生命科技學院,河南新鄉(xiāng)453003；2.河南省現代生物育種協(xié)同創(chuàng)新中心,河南新鄉(xiāng)453003）

玉米作為一種重要的糧食作物,其種植區(qū)域已遍及熱帶和亞熱帶地區(qū)[1].近年來玉米雜交種的單株產量和總體產量得到了較大的提高,主要原因在于玉米種植密度的提高和玉米種植品種抗逆性的增強[2,3].有關統(tǒng)計數據表明,美國玉米的平均產量約700 kg/667 m2,平均種植密度為5 500株/667 m2,居世界領先地位[4].而與美國相比,我國玉米的平均產量約400 kg/667 m2,只是美國玉米的60%,存在著較大的差距[5].目前我國大部分地區(qū)的玉米種植密度普遍較低,不同生態(tài)區(qū)的種植密度差異較大,其中黃淮海地區(qū)夏玉米的種植密度約為3 500～4 000株/667 m2,東北地區(qū)春玉米的種植密度為3 000～3 500株/667 m2[6].由此可見,培育優(yōu)良耐密品種是提高玉米單產的一種較為可靠的途徑.

本試驗以百玉393為材料,設置6個密植條件,以穗長、禿尖長、穗粗、穗行數、行粒數和單株產量為研究性狀,研究密植對百玉393的單株產量及相關農藝性狀的影響.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗采用的是百玉393玉米品種.

1.2 試驗設計

該試驗于2019年夏季在河南科技學院輝縣校區(qū)進行.種植密度分別為4 000、4 500、5 000、5 500、6 000、6 500株/667 m2,每個種植密度條件下設3次重復,研究密植對百玉393的產量及其相關性狀的影響.該試驗播種設計為5個小區(qū),由人工進行播種,確保每個小區(qū)除了種植密度外其它因素均相同,保證試驗的準確性.田間管理同大田生產管理.

1.3 主要性狀調查與測定方法

在每個種植密度條件下,分別選取12株具有代表性的玉米果穗進行收獲,將玉米果穗帶回室內進行考種,對百玉393的產量及其相關性狀進行測量.測定的性狀主要有穗長、禿尖長、穗粗、穗行數、行粒數和單株產量等農藝性狀.

1.4 數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2010軟件對數據進行基本的統(tǒng)計分析,并采用SAS V8.0數據處理系統(tǒng)對相應的試驗數據進行方差分析和多重比較.

2 結果與分析

2.1 百玉393在不同密植條件下的產量及相關性狀的統(tǒng)計分析

對于百玉393在不同密植條件下的產量及相關性狀的統(tǒng)計分析,結果如表1和圖1所示.

表1 百玉393在不同密植條件下相關農藝性狀的統(tǒng)計分析Tab.1 Statistical analysis of the agronomic traits for Baiyu 393 under various planting densities

圖1 百玉393在不同密植條件下單株產量的變化趨勢圖Fig.1 The diagram of yield per plant of Baiyu 393 under various densities

由圖1可知,隨著種植密度的升高,百玉393的單株產量呈先減小后增大的趨勢,在5 500株/667 m2條件下的單株產量最低.由表1可知,百玉393在不同密植條件下的穗粗和單株產量兩個性狀的偏度及峰度的絕對值均大于1.00,表明這兩個性狀在不同密植條件下的表型分布不是正態(tài)分布.此外,百玉393在不同密植條件下單株產量的變異系數最大為40.17%,其次為禿尖長變異系數為24.97%,表明種植密度對單株產量和禿尖長存在著較大的影響；而百玉393在不同密度條件下的穗粗和穗行數變異系數相對較小均在1.60%左右,表明種植密度對穗粗和穗行數的影響較小.

2.2 百玉393在不同密植條件下性狀間的相關性分析

對于百玉393在不同密植條件下性狀間的相關性分析,結果如表2所示.

表2 百玉393在不同密植條件下性狀間的相關性分析Tab.2 Correlation analysis of the traits for Baiyu 393 under various planting densities

由表2可知,百玉393在不同密植條件下的單株產量與穗長、行粒數呈顯著正相關關系,其與禿尖長、穗粗和穗行數的相關性不顯著.此外,百玉393在不同密植條件下的穗粗與穗長、行粒數均呈顯著正相關關系,百玉393在不同密植條件下的穗長與行粒數呈極顯著正相關關系.

2.3 百玉393在不同密植條件下性狀間的方差分析

對于百玉393在不同密植條件下性狀間的方差分析,結果如表3所示.

表3 百玉393在不同密植條件下性狀間的方差分析Tab.3 The analysis of variance for the traits of Baiyu393 under various densities

由表3中的數據可知,區(qū)組間百玉393各性狀的的差異均不顯著,表明田間地力和管理措施較均勻；而區(qū)組內穗長和行粒數在各密度間的差異均顯著,區(qū)組內禿尖長、穗粗和穗行數在各密度間的差異均不顯著.

2.4 百玉393在不同密植條件下性狀間的多重比較

對于百玉393在不同密植條件下相關性狀的多重比較,結果如表4所示.

表4 百玉393在不同密植條件下性狀間的多重比較Tab.4 Multiple comparisons of the traits for Baiyu393 under various densities

對于穗長而言,隨著種植密度的升高,百玉393的穗長逐漸減?。环N植密度在4 000、4 500株/667 m2的穗長與其它4個密植條件下的穗長有顯著性差異,在5000、5500株/667m2的穗長與6000、6500株/667m2密度下的穗長有顯著差異,其它密度下的穗長無顯著差異.對于禿尖長而言,隨著種植密度的升高,百玉393的禿尖長呈先減小后增大的趨勢,但各密植條件下的禿尖長均無顯著差異.對于穗粗而言,隨著種植密度的升高,百玉393的穗粗逐漸減??；種植密度在4 000、4 500株/667 m2下的穗粗與6 500株/667 m2的穗粗有顯著差異,其它密植條件下的穗粗均無顯著差異.對于穗行數而言,隨著種植密度的升高,百玉393的穗行數呈先減小后增大的趨勢,但各密植條件下的穗行數均無顯著差異.對于行粒數而言,隨著種植密度的升高,百玉393的行粒數呈逐漸降低的趨勢；種植密度在4 000株/667 m2下的行粒數與5 500、6 000、6 500株/667 m2的行粒數有顯著差異,4 500株/667 m2下的行粒數與6 000、6 500株/667 m2的行粒數有顯著差異,其它密度下的行粒數均無顯著差異.

3 結論與討論

3.1 結論

（1）統(tǒng)計分析表明,隨著種植密度的升高,百玉393的單株產量呈先減小后增大的趨勢,并且在5 500株/667 m2的條件下單株產量最低.百玉393在不同密植條件下單株產量的變異系數最大為40.17%,其次為禿尖長,穗粗和穗行數變異系數相對較小均在1.60%左右.

（2）相關性分析表明,百玉393在不同密植條件下的單株產量與穗長、行粒數呈顯著正相關關系,百玉393在不同密植條件下的穗粗與穗長、行粒數均呈顯著正相關關系,百玉393在不同密植條件下的穗長與行粒數呈極顯著正相關關系.

（3）方差分析表明,區(qū)組間百玉393各性狀的的差異均不顯著,而區(qū)組內穗長和行粒數在各密度間的差異均顯著,區(qū)組內禿尖長、穗粗和穗行數在各密度間的差異均不顯著.

（4）多重比較表明,種植密度在4 000、4 500株/667 m2的穗長與其它4個密植條件下的穗長有顯著差異,5 000、5 500株/667 m2的穗長與6 000、6 500株/667 m2的穗長有顯著差異,其它密度下的穗長無顯著差異；種植密度在4 000、4 500株/667 m2下的穗粗與6 500株/667 m2的穗粗有顯著差異,其它密植條件下的穗粗均無顯著差異；種植密度在4 000株/667 m2下的行粒數與5 500、6 000、6 500株/667 m2的行粒數有顯著差異,4 500株/667 m2下的行粒數與6 000、6 500株/667 m2的行粒數有顯著差異,其它密度下的行粒數均無顯著差異；各密植條件下的禿尖長和穗行數均無顯著差異.

3.2 討論

我國玉米的種植面積和產量于2012年首次超過水稻和小麥,成為第一大糧食作物[7].但目前我國玉米的種植面積日益趨于飽和,通過增加玉米種植密度來提高產量的方法將是后續(xù)研究的重點[8-10].研究表明,種植密度對玉米的產量和相關農藝性狀具有較大的影響[11-13],但過高的種植密度也會造成玉米的抗倒伏能力差、果穗禿尖長增大和品質下降等問題[14-16].目前,百玉393已完成“國家玉米良種重大科研協(xié)作攻關”黃淮海和京津唐及國家東華北中早熟區(qū)域試驗程序,正在國家3大區(qū)審定之中.通過對百玉393在不同密植條件下的單株產量和穗長、禿尖長、穗粗、穗行數、行粒數等相關農藝性狀的研究,為后續(xù)該品種的生產實踐和推廣種植提供了理論指導.