《种植密度对鲜食糯玉米生长发育及产量的影响》-农学论文，农业论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

种植密度对鲜食糯玉米生长发育及产量的影响

范文

汪波魏亚凤李波薛亚光刘建

摘要：鲜食糯玉米由于其生产力和营养特性，越来越受到重视，生产上一直以明确不同种植密度下的产量效益及产量构成作为研究重点。通过对单株叶面积、穗部性状、根冠比、产量及产量构成的比较分析，拟阐明种植密度对产量及产量形成的影响，并确定适宜的种植密度。研究结果表明，密度对苏玉糯1号产量及产量构成影响显著，种植密度为8.1万株/hm2时鲜穗产量最高，而鲜粒产量的最高值出现在7.2万株/hm2种植密度下，单株鲜干物质量、叶绿素含量（SPAD值）、叶面积及单株产量随着种植密度的增加表现为降低的趋势，就群体而言则表现为先升后降的趋势。

关键词：糯玉米;密度;产量;产量构成;生育时期;穗部性状

中图分类号：S513.04 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2020）13-0091-05

收稿日期：2019-07-03

基金項目：南通市循环农业重点实验室项目（编号：CP12015003）。

作者简介：汪波（1984—），男，山东汶上人，硕士，助理研究员，主要从事作物栽培研究。E-mail：383409352@qq.com。

通信作者：刘建，研究员，主要从事作物生理生态研究。E-mail：ntliuj@sina.com。近年来，随着人们生活水平的提高，保健食品越来越受到人们的重视，而鲜食糯玉米作为其中一种，其含糖量为7%～9%，干物质全量达33%～38%，赖氨酸含量比普通玉米高16%～74%，比甜玉米具有更丰富的营养物质和更好的适口性，且籽粒黏软清香，皮薄无渣，内容物多，易于消化吸收，所以社会需求量越来越大[1]。近年来鲜食玉米种植越来越多，在延长鲜食玉米上市期、改善大棚种植结构及优化设施土壤方面越来越受到人们的重视[2]。多年来，围绕种植密度问题开展了大量的研究，玉米种植密度的不断增加是农业科学技术进步的综合体现，须指导当地种植户依据具体情况确定适宜的种植密度，保证玉米大面积的稳产、高产。前人关于普通玉米产量和种植密度之间关系的研究比较多[3-4]，而关于鲜食糯玉米种植密度和产量之间关系的系统研究较少。因此明确合理的种植密度对于鲜食糯玉米的生产利用至关重要。

本试验通过设置不同的种植密度，研究鲜食玉米产量及产量构成，特别是单株叶面积、穗位叶叶绿素相对含量、株高、根冠比等随种植密度的变化趋势，以阐明不同种植密度对鲜食玉米产量形成的影响，为确定研究地区合理的种植密度提供理论依据和技术支持。

1材料与方法

1.1材料

供试品种为江苏沿江地区农业科学研究所选育的国审糯玉米品种苏玉糯1号。

1.2方法

试验设7个密度处理，分别为4.5万株/hm2（A）、5.4万株/hm2（B）、6.3万株/hm2（C）、7.2万株/hm2（D）、8.1万株/hm2（E）、9.0万株/hm2（F）、9.9万株/hm2（G）。试验采用单因素随机区组排列，3次重复，小区面积为6.0 m×5.5 m。

1.3田间管理

试验于2011年在江苏省如皋市江苏沿江地区农业科学研究所试验田进行，7月22日播种，7月24日出苗，8月22日拔节，9月15日抽雄。试验田按照中低产田进行管理，每667 m2施纯N 10 kg、P2O5 6 kg、K2O 6 kg，分别于苗期、拔节期及大喇叭口期进行施肥，其中苗期和拔节期施用复合肥，均占总氮施用量的30%，而P、K施用量占苗期和拔节期施入量的50%;大喇叭口期施用尿素，施用量占总氮肥施用量的40%。

1.4调查测定项目及方法

田间调查生长势，比较不同种植密度对鲜食玉米叶绿素含量（SPAD值）、株高、叶面积、单株地上鲜物质量和干物质量、穗部形态（穗粗、穗行数、穗长、秃尖长）、小区鲜穗产量等的影响。

1.5试验数据统计及分析

采用DPS软件、Excel对数据进行分析处理，采用Sigmplot10.0软件制图。

2结果与分析

2.1不同种植密度对产量构成的影响

从表1可以看出，种植密度影响产量和产量构成。随着种植密度的提高，单位面积穗数及空秆率呈现升高趋势，双穗率、百粒鲜质量和穗粒数则表现为降低的趋势，而鲜穗产量、鲜粒产量表现为先升高后降低趋势，鲜穗产量的最大值出现在E处理（8.1万株/hm2）下，而鲜粒产量最大值出现在D处理（7.2万株/hm2）下。表明种植密度影响成穗率、穗粒数和百粒鲜质量等，最终导致不同种植密度下的群体产量及产量构成存在差异。

注：同列数值后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。表2至表5同。

2.2不同种植密度对穗位叶叶绿素相对含量和单株叶面积的影响

2.2.1对穗位叶SPAD值的影响由图1可以看出，随种植密度的增加，SPAD值降低，不同处理间差异明显。不同种植密度下的鲜食糯玉米抽雄后，穗位叶SPAD值表现不同的变化趋势，A和B种植密度下SPAD值表现趋势相似，即抽雄至乳熟期一直表现为上升的趋势;C、F、G处理下则表现为抽雄后先下降后升高的趋势;D、E处理下则表现为降—升—降的趋势。叶片SPAD值是反映叶片生理活性变化的重要指标之一，与叶片光合机能的大小密切相关。同一时期叶片SPAD值随种植密度增加而降低，加速了叶片衰老。

2.2.2对单株叶面积的影响由图2可以看出，单株叶面积随着生育期的进行，总体呈现抛物线变化趋势，即先升高后降低，其中抽雄期单株叶面积达到最大值。单株叶面积随着种植密度的提高表现为降低的趋势，即A种植密度下单株叶面积最大，而G处理下单株叶面积最小。表明低密度有利于单株叶片生长，而高密度下，由于光照和养分受到限制，不利于单株叶片生长。抽雄期植株生理活性达到高峰，叶面积扩大，而进入籽粒发育阶段，植株调动体内合成物质向籽粒转运，加快了植株整体的衰老，部分叶片率先死亡，导致抽雄后叶面积下降。

2.3不同种植密度对单株地上鲜干物质量的影响

2.3.1对单株地上鲜物质量的影响由图3可以看出，同一生育期内单株地上鲜质量总体随着种植密度的提高而降低，种植密度越大，单株地上鲜物质量越低;不同生育期内单株地上鲜物质量从拔节期开始，随着生育期的进行逐渐增大，至抽雄期达到最大值，而后降低。表明单株地上鲜物质量受种植密度的影响，低种植密度下单株地上鲜物质量高于高种植密度下，由于抽雄期是植株进入生殖生长的关键时期，植株生理活性最强，因此单株地上鲜物质量最高，而后进入籽粒的灌浆阶段，植株开始衰老，因而单株地上鲜物质量降低。

2.3.2对单株地上干物质量的变化由图4可以看出，单株地上干物质量随着生育期的进行，呈现逐渐上升的趋势。不同种植密度下单株地上干物质量随着种植密度的提高而降低，A处理下单株地上干物质量最高，G处理下单株地上干物质量最小。表明单株地上干物质量全生育期总体呈现逐渐增加的趋势，低种植密度有利于单株地上干物质量的积累，而高种植密度阻碍单株地上干物质量积累。

2.4不同种植密度对穗部性状的影响

由表2可以看出，随着种植密度的提高，穗长、穗粗、穗行数、行粒数及穗粒数总体呈现下降的趋势，而秃长则表现为升高的趋势。表明种植密度影响了穗部性状的形成，低种植密度有利于穗部的发育，而高种植密度下穗部发育受到抑制。

2.5不同种植密度对植株性状的影响

2.5.1对茎秆节间形态的影响由表3可以看出，第2、4节间长度随着种植密度提高总体呈现上升的趋势，第6节间长度则表现为先降低后升高再降低再升高趋势;节间直径则表现为第2、4、6节间直径随着种植密度增大呈下降趋势。表明节间长度和节间直径受种植密度的影响表现为相反的趋势，即随种植密度增大节间长度总体增大，节间直径总体变小。

2.5.2对株高、穗位高及穗位高/株高的影响由表4可以看出，随着种植密度增大，株高、穗位高和穗位高/株高总体表现为上升的趋势。表明种植密度影响了株高、穗位高及穗位高/株高，种植越密较大时，植株为争取获得更多的光照，促使株高、穗位高及穗位高/株高提高。

2.6不同种植密度对成熟期单株根冠比的影响

由表5可以看出，单株根质量、冠质量及总干质量随着种植密度的增大表现为降低的趋势，而根冠比及根质量/总干质量表现为随种植密度提高，呈现先下降后上升的趋势。表明种植密度影响了根系分布和地上干物质量，随种植密度升高，根质量和冠质量表现为降低的趋势。相对冠质量，在A～D种植密度范围内，根质量下降的幅度大于冠质量，因而根冠比表现为降低的趋势，而在D～G种植密度范围内，根质量下降的幅度小于冠质量下降的幅度，因而根冠比表现为上升的趋势。低种植密度下养分供应充足，根系吸收的养分能够满足地上部分生长发育的需要，根系随着种植密度的增大，受到的抑制作用较为明显;而在高种植密度下，由于养分供应紧张，地上部分生长受到限制，为提高养分吸收能力，促进根系的发育，根质量下降幅度小于冠质量。表5不同种植密度对根冠生长的影响

2.7鲜穗产量和籽粒产量与种植密度的线性关系

由图5可以看出，鲜穗产量和籽粒产量随种植密度增加呈现抛物线变化趋势，即开始升高，达到最大值后又降低。鲜穗产量的最大值出现在 80 000株/hm2种植密度下，籽粒产量的最大值出现在 75 000株/hm2种植密度下，表明相对于鲜穗产量，籽粒产量随着种植密度增加变化更剧烈，更容易受种植密度的影响。

3讨论

作物生产是一个协调环境与作物关系的过程，即必须运筹作物及环境中的光、水、气和营养等[5-7]。

因此，要获得高产稳产，就必须使个体、群体和环境相协调，以达到最优化。玉米合理密植的原则在于有效利用光能、充分利用地力，保证个体的正常发育、群体得到最大的发展，使单位面积上的穗数、粒数和粒质量得到统一，从而获得高产。单位面积内单株产量与株数决定玉米产量，因此研究单株产量及群体产量，有助于明确适宜的种植密度。

本研究结果表明，就单株而言，低种植密度下，田间光照和养分供应充足，植株单株生长发育良好，根系养分供应充足，因此植株叶片叶绿素含量高，光合生产原料丰富，叶片生理活性强，衰老缓慢，籽粒灌浆期长，单株鲜物质量和干物质量较高，穗部发育良好，成穗率高，有利于双穗的形成，同时籽粒发育良好，单株穗粒数和籽粒产量较高;高种植密度下，叶片郁闭以致养分供应不足，植株单株鲜干物质量较少，地下根系发育受到抑制，地上叶片养分和光照供应不足，生理活性受到抑制，光合持续期变短，衰老加快，导致籽粒灌浆时间变短，植株通过促进根系生长来获得更多的养分，为竞争光照而促进茎秆的伸长，由于品种的遗传特性，节间数已定，通过节间变长，茎粗变细，株高和穗位高同步提高，造成灌漿过程变长，影响籽粒灌浆，造成了籽粒发育受到抑制，空秆率提高，双穗率降低，成穗率下降，籽粒灌浆不充分，最终导致穗粒数和百粒鲜质量降低，这与段留生等的研究结果[8]一致，即植株根、茎、叶等器官为争夺外界环境有限的光照、水分、营养等因子，协调源库关系，最终导致单株生长差异。

就群体而言，在一定的范围内，低种植密度下虽然单株穗粒数和百粒鲜质量较高，但是单位面积上的株数少，穗数相对低，最终产量水平不高;而高种植密度下，单位面积的植株数量大，但是单株穗粒数和百粒鲜质量有所下降，穗数能弥补穗粒数和百粒鲜质量下降的影响，因而最终产量较高;但是当超过一定的密度范围，由于种植过密严重影响了田间的通风和透光，高种植密度条件下冠层结构不合理，造成生育后期叶片提早衰老[9]，随着种植密度增加，产量下降，玉米成粒率降低，败育率增加，穗粒数减少，根系生长发育较地上部受到的抑制大，导致单位根质量对地上部的载荷量增大[10]。种植密度增加导致籽粒败育数增加，玉米群体内部个体矛盾加剧，个体所承受的压力增大，进而影响玉米的穗分化，单个果穗小花发育数逐渐减少，植株的供应能力也逐渐减小，由于植株供应能力的减小幅度大于小花发育数的减小幅度，因此籽粒败育数增多，单株玉米产量下降，单株玉米产量与种植密度呈负相关[6]。

种植密度对冠层结构和功能的影响要大于其他栽培措施，合理的种植密度对鲜食玉米产量增加具有重要意义，是获得高鲜果穗产量的前提条件，因此，必须充分合理利用田间养分、水分和光照。在单穗粒质量稳定或稍有减小的前提下，逐步增加种植密度是今后超高产栽培的发展趋势，其中建立高光效的光合生产体系是获取高产的核心。

4结论

本研究发现，夏种糯玉米8.1万株/hm2时鲜穗产量最高，而鲜粒产量的最高值出现在 7.2万株/hm2 种植密度下。群体鲜穗产量随种植密度的增加呈现先升高后下降的趋势，说明适当增加种植密度能提高玉米鲜果穗产量，但超过一定限度后，继续增加密度，则出现群体内光截获率加大，植株间相互遮阴，田间郁闭，透光条件变差，导致中下部叶层的光照条件下降，叶片早衰，根质量变小，籽粒灌浆期变短，株高、穗位高、节间长度变大，节间粗度变细，籽粒灌浆路径变长，最终导致产量下降。

参考文献：

[1]刘立雄. 鲜食玉米产业化存在的问题及对策[J]. 种子科技，2010，28（5）：10-12.

[2]吉艳芝，刘辰琛，巨晓棠，等. 根层调控对填闲作物消减设施蔬菜土壤累积硝态氮的影响[J]. 中国农业科学，2010，43（24）：5063-5072.

[3]李娜娜，杨锦忠，郝建平. 肥密逆境对玉米果穗高维几何大小的影响及其与产量的关系[J]. 核农学报，2011，25（3）：563-569.

[4]丰光，李妍妍，景希强，等. 玉米不同种植密度对主要农艺性状和产量的影响[J]. 玉米科学，2011，19（1）：109-111.

[5]王洋，齐晓宁，邵金锋，等. 光照强度对不同玉米品种生长發育和产量构成的影响[J]. 吉林农业大学学报，2008，30（6）：769-773.

[6]李春奇，郑慧敏，李芸，等. 种植密度对夏玉米雌穗发育和产量的影响[J]. 中国农业科学，2010，43（12）：2435-2442.

[7]慕自新，张岁岐，郝文芳，等. 玉米根系形态性状和空间分布对水分利用效率的调控[J]. 生态学报，2005，25（11）：2895-2900.

[8]段留生，韩碧文，何钟佩. 器官间关系对叶片衰老的影响[J]. 植物学通报，1998，15（1）：43-49.

[9]吕丽华，陶洪斌，夏来坤，等. 不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性[J]. 作物学报，2008，34（3）：447-455.

[10]李少昆，刘景德，张旺峰，等. 不同密度玉米根系在大田土壤中的分布，重量的调节及与地上部分的关系[J]. 玉米科学，1993，1（3）：43-49.张俊喜，葛兆建，李进峰，等. 稻虾轮作技术规程[J]. 江苏农业科学，2020，48（13）：96-98.doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2020.13.019

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。