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不同种植密度对玉米产量性状的影响研究

期刊:西藏科技

本研究的主要作者为吴佳军、张有顺、刘福蝶、宋增森、赖建耀、肖陈月、侯鹏和胡单,均来自西藏农牧学院。该研究发表于《西藏科技》2025年1月第47卷第1期。研究主题为“不同种植密度对玉米产量性状的影响”,旨在探究种植密度对玉米产量相关性状的影响,为西藏地区玉米高产栽培提供理论依据。

玉米作为我国主要的粮食作物之一,其产量的提高对于粮食安全具有重要意义。合理的种植密度是提高玉米产量的关键因素之一。然而,过高的种植密度会导致光照受限、倒伏率增加等问题,进而影响玉米的产量和品质。因此,研究不同种植密度对玉米产量性状的影响,具有重要的理论和实践意义。西藏地区的玉米种植技术研究尚处于起步阶段,特别是玉米性状对种植密度的响应研究较少。本研究通过设置不同的种植密度,探讨玉米产量性状对种植密度的响应,旨在为西藏地区玉米高产栽培提供科学依据。

研究共包括五个种植密度处理,分别为4.5万株/hm²(t1)、6.0万株/hm²(t2)、7.5万株/hm²(t3)、9.0万株/hm²(t4)和10.5万株/hm²(t5)。试验在西藏农牧学院实习农场进行,试验田土壤类型为沙壤土,有机质含量为1.9%,速效钾浓度为34.2 mg/kg,速效磷为37.3 mg/kg,全氮含量为0.08%,全钾含量为0.18%。试验品种为‘郑单958’(zd958)、‘先玉335’(xy335)和‘mc278’,由中国农业科学院作物科学研究所侯鹏玉米高产栽培研究团队提供。试验采用人工覆膜点播,播深4 cm,行长为3.5 m,行距0.6 cm,等行种植,小区面积为18 m²。每个处理重复三次,共15个处理。

在玉米生长达到成熟阶段时,研究人员在每个小区内选择3株具有代表性且生长状况相近的玉米植株,分别称其鲜质量(wf),将其放入105℃箱中进行烘干30 min,之后调节烘箱温度60℃,烘至恒重并称其干重(wd),含水率=(wf-wd)/wf×100%。数据处理采用Microsoft Excel 2019软件,统计分析采用SPSS和Origin 2021软件。

研究结果显示,随着种植密度的增加,玉米的穗长、穗行数、行粒数以及百粒质量均呈现下降趋势,茎秆含水率则呈先上升后下降趋势。其中,‘mc278’在4.5万株/hm²种植密度下,茎秆含水率及穗部性状表现最优。具体来说,‘xy335’的茎秆含水量由t1的79.8%降低到t5的72%,降低幅度为9.7%;‘zd958’由t1的77%降低到t5的69%,降低幅度为10.39%;‘mc278’在t1的79.3%降低到t5的68%,降低幅度为14.2%。低密度的茎秆含水率明显高于高密度的茎秆含水率,t1的平均茎秆含水率为78.8%,t5的平均茎秆含水率为70%,降低幅度为11.1%。

在穗部性状方面,‘zd958’的穗粗在t3时表现最大为4.79 cm,穗长由t2的19.01 cm减少至t5的17.22 cm,下降幅度为9.4%。‘xy335’的穗粗在t3时趋于稳定,穗长在t3时最低为12.1 cm,秃尖长度在t5时仅为0.44 cm。‘mc278’在t2时穗粗趋于稳定,穗长在t1时最高为19.31 cm,与t5相差6.05 cm,秃尖比减少了3.58%。

在产量构成因素方面,‘zd958’的穗行数减少了1.6行,行粒数从32.9粒减到30.1粒,减少了2.8粒,百粒重由t1的33.47 g降低到t5的30.63 g,降低幅度为8.4%。‘xy335’的穗行数由t1的17.1行降低到t3的15.5行,降低幅度为9.3%,行粒数由t1的36.8粒降低到t5的35.7粒,减少了1.1粒。‘mc278’行粒数减少最多,由t1的39.7粒降低到t5的35.4粒,减少了4.3粒,百粒重由t1的34.22 g减少到t5的28.13 g,减少了6.09 g。

相关性分析结果显示,穗行数与行粒数的相关系数为0.88,穗长与行粒数的相关系数为0.88,穗粗与轴粗的相关系数为0.86。穗重与轴重、穗粗、轴粗、行粒数呈极显著正相关,与穗长、穗行数、百粒重呈极显著正相关。百粒重与穗粗呈极显著正相关,与轴粗、轴重、穗重呈极显著正相关。这些结果表明,玉米穗部相关性状大多关系紧密,当其中一个性状发生改变时可能会引起其他穗部性状指标发生变化。

本研究的结论是,随着种植密度的增加,茎秆含水率整体呈下降趋势,不同种植密度条件下茎秆含水率影响较大,密度越高茎秆含水率越低,‘mc278’在4.5万株/hm²种植密度下表现最优。玉米品种‘mc278’的穗部性状在t1处理下最优,秃尖长度变化尤为明显,穗行数、穗长及穗粗三个穗部指标随着种植密度的递增而逐渐降低。

本研究的科学价值在于,通过系统的实验设计和数据分析,揭示了不同种植密度对玉米产量性状的影响机制,为西藏地区玉米高产栽培提供了理论依据。研究的应用价值在于,为农民在实际生产中合理调整种植密度提供了科学指导,有助于提高玉米产量和品质。此外,本研究还发现‘mc278’在低密度条件下表现最优,这为该品种在西藏地区的推广提供了重要参考。

本研究的亮点在于,首次在西藏地区系统研究了不同种植密度对玉米产量性状的影响,填补了该地区相关研究的空白。研究采用了多品种、多密度处理的实验设计,确保了结果的可靠性和代表性。此外,研究还结合了茎秆含水率、穗部性状和产量构成因素等多个指标,全面分析了种植密度对玉米生长和产量的影响。这些发现为未来进一步优化玉米种植密度提供了重要参考。

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