群体密度对玉米茎秆农艺性状、力学特性和产量的影响

针对山西省雨养区春玉米倒伏引起的减产问题,选用玉米品种郑单958和晋单86为材料,设5.25万、6.00万、6.75万、7.50万和8.25万株/hm~2 5个密度处理,分析玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的变化特点及其与产量和倒伏率的关系,明确影响玉米产量和倒伏率的主要茎秆节间因素。结果表明,随群体密度的增加,郑单958茎秆各节间长度和直径均先增加后降低,且在密度7.50万株/hm~2时最大;晋单86茎秆各节间长度显著增加,直径显著降低。随群体密度增加,茎秆各节间干重、单位茎长干重、硬皮穿刺强度、弯曲能力均先增加后降低,郑单958密度7.50万株/hm~2时最大,晋单86密度6.00万株/hm~2时最大,且晋单86在密度6.00万株/hm~2处理与其他处理间差异均显著。相关分析表明,硬皮穿刺强度和弯曲能力与节间长度呈显著或极显著负相关,与节间干重和单位茎长干重呈极显著正相关;产量与节间干重、单位茎长干重、硬皮穿刺强度和弯曲性能呈显著或极显著正相关;倒伏率与第3节间直径、节间干重、单位茎长干重、茎秆硬皮穿刺强度和弯曲能力呈显著或极显著负相关。郑单958和晋单86产量分别以密度7.50万、6.00万株/hm~2处理最高,分别较其他密度处理提高8%~26%、20%~30%。     

不同种植密度和品种对夏玉米物质生产和产量构成的影响

以郑单309、郑单326、郑单958和中玉303等玉米品种为研究对象,在7个种植密度（6.00×10⁴、6.75×10⁴、7.50×10⁴、8.25×10⁴、9.00×10⁴、9.75×10⁴和10.50×10⁴株/hm²）条件下进行田间试验,研究不同种植密度和品种对夏玉米生育期内群体物质累积量和产量构成的影响。结果表明,高密度下株高和穗位高表现出明显优势,中玉303和郑单958的株高和穗位高表现相对较高。随生育期推进,植株群体干物质量显著增加,花前、花后和成熟期干物质量均随密度增加而显著增加,成熟期中玉303和郑单958的干物质量较郑单326和郑单309平均提高16.1%,花后干物质量占成熟期的比重以6.00×10⁴株/hm²密度处理下最高,为58.68%,以郑单958最高。随密度增加,成熟期千粒重显著下降,产量明显提高,10.50×10⁴株/hm²密度处理最高,为14.49t/hm²,中玉303产量最高,较郑单309和郑单326平均增加16.3%。由此可见,在本试验条件下,选用中玉303,以10.50×10⁴株/hm²密度种植,可提高玉米植株花后物质生产量,促进花后物质分配,实现夏玉米高产。     

不同玉米品种的耐密效应分析

为探讨不同玉米品种的耐密效应,以郑单958为对照,分析了不同密度条件下京科系列玉米品种的倒伏率、单株干物质积累、平均净化率率、收获指数、产量构成因素等相关参数。结果表明:随着种植密度增加,品种倒伏风险加大;在不同密度条件下,试验品种均较对照有不同幅度增产,叶面积指数增加;单株干物质、收获指数、平均净同化率、穗粒数,百粒重降低。综合分析,京科968、京科665抗倒性与郑单958相当,适宜密度为60 000株·hm~(-2)左右。京单38、京单58、京科528抗倒性优于郑单958,适宜种植密度为67 500～75 000株·hm~(-2)。     

种植密度对玉米光合特性和产量的影响

采用大田试验,研究5个种植密度（6.00、6.75、7.50、8.25、9.00万株/hm ²）对玉米品种苏玉20、苏玉29和郑单958的光合特性和产量的影响,为品种的合理密植和高产栽培提供理论依据。结果表明,苏玉20、苏玉29和郑单958产量均随密度的增加呈先升后降趋势,株高、穗位和叶面积指数逐渐提高,而单株叶面积和净光合速率逐渐降低。3个品种均在7.50万株/hm ²条件下产量最高,分别为8 264kg/hm ²、8 792kg/hm ²和7 194kg/hm2,在此种植密度条件下植株维持较高的叶面积和光合速率是取得高产的重要原因。本试验中,苏玉20和苏玉29产量均高于郑单958,这可能与郑单958不适宜在江苏中南部地区夏播种植有关。     

青贮玉米高产群体生理特性及其对密度的响应

为了探讨不同密度水平对青贮玉米高产群体生理特性及农艺性状的影响,以高产、广适青贮玉米杂交种大京九26为材料,设置5.25万,6.00万,6.75万,7.50万,8.25万,9.00万株/hm~2 6个密度水平,研究其产量突破21 000 kg/hm~2的高产群体生理特征、农艺性状对密度的响应。结果表明,青贮玉米生物产量随种植密度的增加而增加,突破21 000 kg/hm~2处理为6.75万,7.50万株/hm~2,分别为21 751.1, 22 551.1 kg/hm~2,5.25万株/hm~2处理产量最低,7.50万株/hm~2处理较5.25万株/hm~2处理增幅为30.4%,达极显著水平。不同种植密度的群体叶面积系数吐丝期达最大值。其中6.75万,7.50万株/hm~2 2个处理最高,分别达5.19,5.32,青贮收获期分别为3.68,3.85。光合势随种植密度的增加而增加,为正向效应,总光合势为326.51×10~4～384.37×10~4(m~2·d)/hm~2;玉米光合生产率随密度的增加而下降,平均光合生产率为6.50～7.64 g/(m~2·d);密度对农艺性状影响大小依次为单株鲜质量(17.6%)单株干质量(15.5%)穗位高(4.7%)持绿性(3.0%)植株含水量(2.1%)茎粗(1.9%)株高(1.8%)。青贮玉米生物产量突破21 000 kg/hm~2的最佳种植密度为7.50万株/hm~2。     

化学调控对高密条件下玉米抗倒性能的影响

增加种植密度作为玉米产量提升的重要途径,同时会带来群体郁闭、倒伏等问题,又在一定程度上制约着产量提高。为了探明高密群体不同化学调控方式对玉米茎秆抗倒伏性状的影响,选用近年来表现较好的高产潜力品种‘迪卡159’作为试验材料,设8.5×10~4、9.5×10~4、10.5×10~4株/hm~2 3个种植密度和8展叶1次化控(T1)、7+8展叶2次化控(T2)以及清水对照(CK) 3个试验处理,测定了茎秆农艺性状和抗倒力学性状,结果表明,化学调控降低了玉米植株的株高、穗位高、基部节间长和第2～5节位的节间干物质重,增加了基部第3～5节位的节间周长和第1～5节位的单位节间长干物质重,以上变化在不同化控处理间存在差异。8.5×10~4～9.5×10~4株/hm~2时,一次化控可取得较好的调控效果,10.5×10~4株/hm~2时则需两次化控才能取得明显的调控效果。茎秆抗倒力学性状与农艺性状密切相关,逐步回归分析表明,在化控条件下,单位节间长干物质重对茎秆穿刺强度及压折强度的影响最大,可以作为植株化控抗倒伏效果检验的重要农艺指标。     

密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响

为明确种植密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响,以夏玉米品种农单902为研究材料,于2013年在河北省藁城市进行了密度(设5.25万,6.00万,6.75万,7.50万,8.25万株/hm~2共5个水平)和施氮量(300,375,450 kg/hm~2共3个水平)的二因素裂区试验。结果表明,密度和施氮量对干物质积累量和产量性状的互作效应不显著。同一施氮量下,随密度增加,干物质积累量和每公顷穗数逐渐增加,但收获指数、穗粒数、千粒质量逐渐减小,吐丝后干物质积累量、吐丝后干物质贡献率及产量则先增加后减少。密度对果穗秃尖长、穗粒数的影响最大,对穗行数的影响最小。同一密度下,随施氮量增加,各生育时期的干物质积累量(除拔节期)、吐丝后干物质积累量、收获指数、籽粒产量及3个产量构成因素都是先增加后降低,以施氮量375 kg/hm~2最高。本研究条件下,以种植密度6.75万,7.5万株/hm~2,施氮量375 kg/hm~2的处理产量构成因素最为协调,获得了最高的产量,分别为12 797.3,12 425.5 kg/hm~2。     

种植密度对贵州春玉米茎秆抗倒伏性能及籽粒产量的影响

为了明确密植条件下春玉米茎秆特性和产量的变化及其相互关系,为贵州春玉米密植高产提供理论依据和实践指导。以贵州广泛种植的玉米品种先玉1171和新中玉801为材料,设置3.0、4.5、6.0、7.5、9.0和10.5万株hm-26个密度,于2018—2019年开展田间试验,研究种植密度对春玉米茎秆形态特征和力学特性、空秆率、倒伏率和产量的影响。结果表明:(1)春玉米株高和穗位高随密度增加先增高后降低;增密后第3节长增幅最大,第3节单位茎长干重、穿刺强度和抗折力,第7节茎粗、干重和横截面积下降幅度最大;密度对茎秆横截面扁率影响不显著。品种之间比较,先玉1171节间长,第3、5节的节间干重和第3节穿刺强度显著高于新中玉801,第7节干重、节间粗、单位茎长干重、节间横截面积、横截面扁率和抗折力显著低于新中玉801。(2)倒伏率和空秆率随密度增加而增大,增密后先玉1171倒伏率显著高于新中玉801,空秆率显著低于新中玉801。(3)产量随密度增加先增加后降低,先玉1171和新中玉801分别在9.3万株hm^-2和8.6万株hm^-2时产量最高。增密后先玉1171比新中玉801增产10.28%,有效穗数和穗粒数更高。(4)相关和多元回归分析表明,株高、穗位高与倒伏率显著正相关,节间粗和单位茎长干物质对玉米茎秆抗折力的正向影响显著。产量与茎秆性状密切相关,株高对产量的正向影响最大。可见,不同春玉米茎秆抗倒伏性能和籽粒产量对密度的响应有差异,新中玉801增密后茎秆节间短而粗,单位茎长干重较大,抗倒伏能力较强。而先玉1171由于在高密度下空秆率比新中玉801低,有较高的有效穗数和穗粒数,因此高密度下产量更高。综合考虑茎秆性状和产量,先玉1171和新中玉801在贵州适宜密度分别为9.0万株hm^-2和8.5万株hm^-2。     

玉米倒伏与植株农艺性状和病虫害发生关系的研究

以玉米品种先玉335、丹玉336、郑单958和迪卡516为试验材料,采用3种密度、3次重复的试验设计,研究茎秆质量性状、农艺性状、病虫害发生与倒伏的关系。相关分析结果表明：植株倒伏率与穗位、重心高度、茎腐病、玉米螟虫发生和种植密度呈极显著正相关;与株高、节间长度和纹枯病发生呈显著正相关;与茎秆拉力、穿刺强度、折断强度和茎粗呈极显著负相关;与压碎强度和气生根层数呈显著负相关。茎秆质量性状可作为玉米倒伏的直接评价指标,穗位、重心高度和种植密度可作为玉米倒伏的间接评价指标。通径分析结果表明：密度、重心高度、茎粗和茎秆拉力4个性状对倒伏性起主要作用,密度指标对倒伏性的直接通径系数最大,达到0.8366,重心高度的直接通径系数为0.5490,茎粗和茎秆拉力的直接通径系数也很大。     

氮肥和种植密度对带状种植小麦抗倒能力的影响及边际效应

西南地区小麦以套作为主,因有效穗不足而使产量受到严重制约。本研究目的是提出该地区套作小麦高产栽培的适宜密度和氮肥施用量,提高小麦生育后期的抗倒伏能力,确保有效穗和最终产量。2009-2010和2010-2011连续两年度,选用主推品种川麦42,在纯氮120 kg hm^-2和180 kg hm^-2 2个施氮水平下,按60、120、180、240和300万株 hm^-2密度进行带状种植,对小麦群体发展、茎秆形态特征和倒伏机械特性进行了行间差异分析。结果表明,边行、次边行和中间行均随种植密度的增加茎蘖数和有效穗增多,但单株干物重及其在穗中的分配比例下降,茎秆质量降低。群体发展和个体质量在拔节后表现出显著的边行优势,成穗率、有效穗、单茎干物重、节间粗度、茎壁厚度、节间充实度和机械强度均以边行最优;同时密度对边行优势有显著影响,在180万株 hm^-2密度下,边行的有效穗基本达到饱和;密度继续增加时次边行和中间行的有效穗显著增加,并伴随株高和重心高度增加、单茎干物重降低、干物质分配在穗中的比例减小、节间充实度和茎秆机械强度急剧下降、倒伏时期提前、倒伏指数和倒伏程度增加。增加施氮量有提高中间行茎秆机械强度和降低倒伏指数、增强茎秆抗倒伏能力的趋势,但总体表现不显著。因此认为,120~180万株 hm^-2种植密度有利于套作小麦个体和群体质量的协调,是南方丘陵旱地带状种植小麦抗倒高产的适宜种植密度。     

种植密度对玉米先玉335和郑单958生理特性、产量的影响

在河北省太行山山前平原条件下,通过大田试验研究了不同种植密度对玉米先玉335和郑单958生理特性和产量的影响。结果表明,随着种植密度增加,叶绿素相对含量降低,叶面积指数(LAI)增大,群体光合势增加,群体干物质积累量呈现升高趋势,但单株干物质积累则呈现降低趋势;产量呈现先增后降趋势。玉米群体和个体的产量性状相对较为协调的种植密度为:先玉335为7.5万株/hm2、郑单958为6万株/hm2。     

玉米新品种金科玉3308密度试验

设6个密度梯度,每hm~2分别为5.25万株、6.00万株、6.75万株、7.50万株、8.25万株、9.00万株,研究不同密度对金科玉3308农艺性状和产量的影响。结果表明,当密度为7.50万株/hm~2时产量最高。综合分析,金科玉3308在中等肥力有灌溉条件的种植区,种植密度以6.75万～7.50万株/hm~2最为适宜,群体最为合理,最有利于发挥该品种的增产潜力。     

种植密度对复播荞麦生长发育及产量的影响

通过分析不同种植密度下复播荞麦生育期、农艺性状、产量及干物质积累的变化,探讨新疆麦茬复播荞麦合理栽培密度。研究结果表明:种植密度对荞麦生长发育有显著影响,对生育时期、节间长、节数、分枝数、千粒重等性状影响较小,对产量及其构成因素影响较大。随种植密度增大,株高升高,植株叶片数减少,单株干物质积累量降低,单位面积土地干物质积累量在种植密度增大时先升高但在密度超过120万株/hm~2后下降,产量同样在种植密度升高时先升高但超过120万株/hm~2后降低;奇台荞麦在新疆麦茬复播的合理栽培密度为120万株/hm~2,在此密度下产量最高综合表现最好。     

不同类型玉米品种产量和品质相关性状对种植密度的响应

以不同类型的 4个玉米品种为材料, 探讨产量和品质等相关性状对种植密度的响应。设置 5个不同梯度的种植密度, 对供试品种进行农艺和品质性状的测定。结果表明, 从生物产量上看 ,‘郑单958’ 、 丰禾‘ 4 号’ 、 龙育‘ 1 号’ 和 ‘黑饲 1 号’ 的最适种植密度分别为 7.5 万株/hm²、 8.2 万株/hm²、8.2万株/hm²~9.0万株/hm²和 8.2万株/hm²。不同种植密度下, 供试品种穗位高差异不显著, 3个青贮玉米品种株高均无显著差异。在相同种植密度下, 普通玉米品种 ‘郑单 958’ 的株高和穗位高显著低于 3个青贮玉米。不同品种的 4个品质性状对种植密度的响应存在差异。种植密度与生物产量间的相关性分析表明 ,‘黑饲 1号’ 呈负相关, 其他 3个品种呈正相关。因此, 需要根据品种特点进行合理密植, 以期达到效益最大化。     

密度和空间布局种植方式对夏玉米穗位叶光合生理性状的影响

为探明夏玉米适宜种植方式的光合生理机制,采用裂区试验设计研究了种植密度(9.3万,8.1万,6.9万,5.7万株/hm~2)、空间布局(等行距1穴1株,等行距1穴3株和宽窄行1穴3株)以及它们的交互作用对夏玉米郑单958开花后不同生育时期(开花期、抽丝期、灌浆前期、灌浆后期和完熟期)净光合速率及其相关性状的影响。结果表明:宽窄行1穴3株能显著降低夏玉米开花期和完熟期穗位叶净光合速率,而8.1万株/hm~2密度下的净光合速率不受空间布局的影响;等行距1穴1株空间布局下,种植密度不会显著影响穗位叶净光合速率。种植密度、空间布局以及它们交互作用对类胡萝卜素含量影响显著。等行距1穴3株空间布局下,9.3万株/hm~2种植密度显著降低前3个观测时期类胡萝卜素含量,而6.9万株/hm~2在宽窄行1穴3株以及5.7万株/hm~2在等行距1穴1株空间布局下显著降低完熟期类胡萝卜素含量。种植密度、空间布局及其交互作用均对PSⅡ最大光化学效率无显著影响。综上可知,8.1万株/hm~2种植密度不受空间布局的显著影响,而等行距1穴1株空间布局不受种植密度的显著影响,均能保证夏玉米郑单958植株的净光合作用及其相关指标维持在较高水平。结果也为从光合物质基础和光合水分生理基础方面(色素含量、荧光特性、净光合速率和蒸腾速率)解释种植方式-光合产物源-产量库之间的关系提供了理论数据。     

不同种植密度对夏玉米‘郑单1002’抗倒性及机收籽粒性能的影响

为明确国审玉米品种‘郑单1002’在黄淮海区域的适宜种植密度以及种植密度与抗倒伏及机收指标的关系。采用大田不同密度单因素随机区组试验设计,分析玉米产量性状、抗倒伏能力以及机收指标。结果表明,种植密度75000 株/hm2条件下产量水平最高(11211.52 kg/hm2),随着密度增加,倒伏发生率增加,各节间长呈增加趋势,第3、4 及穗下节间长增加明显,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）分别增加了27.67%、18.29%、4.36%,差异均达到显著水平。基部第3 节间和穗下节间抗倒伏能力随种植密度增加呈下降趋势。基部第3 节间抗折力、压碎强度下降幅度大于穗下节间,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）抗折力分别减少了52.50%、32.34%,压碎强度分别减少了56.26%、17.73%。机收籽粒落穗率、落籽率和籽粒破损率均呈上升趋势。从产量、倒伏率和机收指标分析结果来看,‘郑单1002’玉米品种在黄淮海区域适宜密度为67500~75000株/hm2。     

种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响

倒伏是影响夏玉米在密植条件下获得高产的重要限制因素之一,本研究旨在探讨种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响。以矮秆品种登海661 (DH661)和高秆品种鲁单981 (LD981)为试验材料,通过设置4.50×10⁴株 hm^-2、6.75×10⁴株 hm^-2和9.00×10⁴株 hm^-2 3个种植密度,研究茎秆节间长度、茎秆穿刺强度、茎秆显微结构以及倒伏率等方面的变化。结果表明,随种植密度增加,夏玉米的基部第3茎节间和穗位节间变细,茎秆穿刺强度显著下降,较密度4.50万株 hm^-2,DH661和LD981 6.75万株 hm^-2、9.00万株 hm^-2地上第3节间茎秆穿刺强度分别降低了8.5%、22.6%和13.3%、29.6%;茎秆皮层和维管束内部厚壁细胞厚度及维管束数目均随种植密度的增加显著下降,倒伏风险增加,但矮秆品种的下降幅度小于高秆品种,而产量的增加幅度大于高秆品种,说明矮秆品种在高密度下能够保持较好的抗倒伏性能,有助于其在高密度种植条件下获得高产、稳产。     

不同种植密度对裕丰303农艺性状和产量的影响

为研究裕丰303在昌吉州地区的最佳种植密度及主要性状的相关性,设置了5个种植密度,分别为5000株/667m~2、5500株/667m~2、6000株/667m~2、6500株/667m~2、7000株/667m~2,分析了不同种植密度对裕丰303产量和农艺性状的影响。研究表明,种植密度与株高、茎粗、第2节间长度、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和棒三叶面积的相关性达到极显著水平;与第1节间长度、倒伏率和秃尖长达到显著水平。随着种植密度的增加,玉米的株高、穗位高、第1节间长度、第2节间长度都会增加,产量性状穗长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重都会减少,而产量却随着种植密度的增加呈先增加后降低趋势。在6500株/667m~2的种植密度下产量达到最大,为1268.73kg/667m~2,值得在昌吉州进行大面积推广。     

群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响

适当增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一,而倒伏是玉米增加群体密度的主要限制因素。2005—2006年以茎秆抗倒伏性不同的3个品种（稀植大穗型品种京科519、耐密抗倒型品种登海3719和当地主栽品种农大108）为材料,设3.0、5.25、7.5、9.25、12.0万株 hm^-2 5个密度处理,研究了种植密度对茎秆的抗倒力学和农艺性状的影响。结果表明,随着群体密度的增加,茎秆的压碎强度（SCS）和外皮穿刺强度（RPS）以及节间直径、干重（DW）、干物质百分比、单位茎长干物质重(RDWL)显著降低,而节间长度有所增加,以上这些变化在供试品种间存在着明显的差异;茎秆抗倒力学性状随群体密度呈指数曲线（y = ae^bx）变化。茎秆抗倒力学性状与农艺性状密切相关。节间伸长慢且节间变细可能是耐密品种在高密度群体下的适应性表现,而节间干物质积累、尤其高位节间的干物质积累较高的品种抗倒伏能力强。在玉米抽雄前1周茎秆第4节间以上干物质百分比大于7.5%,单位茎长干物质重（RDWL）高于0.2 g cm^-1时较为抗倒。逐步回归分析表明,单位茎长干物质对茎秆压碎强度（SCS）和外皮穿刺强度（RPS）的正向影响最大,可以作为玉米抗倒伏品种选择的重要农艺指标。     

种植密度和氮肥水平对春玉米产量及氮素效率的影响

以玉米杂交种郑单958为材料,对不同种植密度和施氮水平下春玉米的产量形成和氮素利用效率进行了研究。结果表明,不同种植密度对郑单958子粒产量形成影响极显著,中密度水平(67500株/hm²)下,玉米单株生产能力较高,高密度(90000株/hm²)下的减产原因是干物质积累总量的减少;不同施氮水平对郑单958子粒产量形成影响显著,氮肥对玉米生产能力的调控作用主要表现在对穗粒数的影响上,适宜的氮肥施用量可促进顶部子粒发育,使秃尖长度减小,增加穗粒数,增加产量,并提高氮素的利用效率;种植密度与氮肥水平间互作效应显著。在3种密度水平(45000、67500、90000株/hm²)下,施氮量为225kg/hm²时,增产作用均最明显,是当地较为适宜的氮肥施用量。