学 院：生命科学与技术学院
专 业：农 学
学 号：201101130056
姓 名：曾 通 明
指导教师：卢 丙 越
种植密度对玉米产量及生长发育的影响
曾 通 明
（红河学院生命科学与技术学院，云南 蒙自 661100）
摘 要 将其种植区分为四个小种植区，每个种植区采用不同的种植密度，在玉米整个生长发育期间，测量叶面积、株高以及茎的粗细情况。以分析种植密度对玉米生长发育的影响。结果种植密度越密，玉米各个生长发育时期叶面积指数数值越大，但是等到开花以后。高密度区域比低密度区域衰减的速度要快；随着种植密度的增加，玉米单株叶面积会有所下降，但群体叶面积呈现不断上升的趋势，在开花以后，密度较高的群体叶面积指数衰减速度明显较快；随着种植密度的增加．玉米的空秆率也越来越高：商品穗的数量随着种植密度的增加表现出先增后减的趋势。结果表明:栽培密度对玉米生长及产量有明显影响。高密度栽培时, 种植密度超过一定群体后, 群体对单株的影响由最大值逐渐减少;低于此密度后也是如此。合理的密度能够提高玉米叶面积指数，还能增强玉米光合作用，提高玉米产量。
关键字：种植密度; 玉米; 生长发育; 产量
前 言 根据中国粮食发展战略规划, 至2015年玉米总产量将上升至1.79亿ｔ[1]。为了缓解中国耕地面积减少与玉米需求量增加的矛盾, 必须采取措施提高玉米的单位面积产量, 增加种植密度是实现玉米高产的必经之路[2]。随着耐密型玉米品种的推广, 玉米的种植密度显著提高, 许多学者研究了不同密度下群体的源库结构和源库关系【3】。有关学者就不同密度对玉米维管束结构的影响进行了探讨, 指出密度对玉米果穗维管束的数目、面积影响显著.樊明等【4】研究了密度对玉米雌雄开花间隔及产量的影响, 发现随种植密度的增大, 雌雄穗延迟吐丝散粉, 且高峰期重合时间短, 不利于花期完成受精作用, 穗粒数减少, 单果穗重和千粒重降低, 空秆率提高, 但因有密度的优势, 收获穗数多, 产量反而没有降低.迄今为止, 种植密度对玉米雄穗发育的影响还尚未见报道.本试验旨在通过对不同密度条件下玉米雄穗发育的研究, 分析密度对玉米雄穗分化过程、雄穗长度和分枝数、花粉生活力的影响, 为提高玉米产量提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
红河学院生命科学与技术学院实验基地中种植的玉米。
1.2 方法
在实验基地中随机取3000株/亩、3500株/亩以及4000株/亩的三种玉米种植密度的玉米，其中在密度为3000株/亩的地块中随机取20株玉米，而在密度为3500株/亩的地块中随机取15株，最后在密度为4000株/亩的地块中随机取样20株。取好样后带回实验室进行测定和数据处理并分析。
在取样前测定每个密度植株间的株距，然后将取回的样品用钢卷尺首先进行株高、穗位高、穗长、穗粒数、千粒鲜重进行测量和称重，再将这些玉米秸秆和叶子进行剪碎装袋和称其鲜重，处理完这些后放到烘箱中进行烘干（一般情况下烘三天即可），再称其秸秆和叶子干重以及玉米的千粒干重，最后就所得数据进行记录与分析。
1.3 数据记录
对于以上数据进行详细地记录，如下表：
项目
密度
3000株/亩
3500株/亩
400株/亩
采集样本数/株 15 20 20
株距/cm 37 32 27
株高/cm 173 160 161
穗位高/cm 63 57 52
穗长/cm 16 14.2 13.8
行/穗 13 13 13
粒/行 32 26 25
粒/穗 417 338 325
粒鲜重/g 1642.28 1695.78 1478.64
叶鲜重/g 682.39 1236.65 976.7
秸秆鲜重/g 1780 2394.62 2106.7
芯鲜重/g 381.62 757.74 712.4
秸秆干重/g 943.85 610.27 700.2
叶干重/g 605.43 877.96 478.6
粒干重/g 1120.26 1080.5 987.4
粒千粒重（鲜）/g 99.48 89.74 81.21
粒千粒重（干）/g 146.29 124.65 116.8
2 数据处理
根据数据记录可以得出的数据处理结果如下： 在密度为3000株/亩的地块中所种植的玉米有：
生物产量=（943.85g+605.43g+1120.26g）÷15×3000×10-3=533.9kg/亩
经济产量=1120.26g÷15×3000×10-3=224.1Kg/亩
收获指数=224.1÷533.9×100%=42%
籽粒含水量%=（1642.28－1120.26）÷1120.26×100%=46.6%
在密度为3500株/亩的地块中所种植的玉米有：
生物产量=（610.27g+877.96g+1080.5g）÷20×3500×10-3=449.5Kg/亩
经济产量=1080.5g÷20×3500×10-3=189.1Kg/亩
收获指数=189.1÷449.5×100%=42.1%
籽粒含水量%=（1695.78－1080.5）÷1080.5×100%=56.9%
③在密度为4000株/亩的地块中所种植的玉米有：
生物产量=（700.2g＋478.6g+987.4g）÷20×4000×10-3=433.2Kg/亩
经济产量=987.4g÷20×4000×10-3=197.5Kg/亩
收获指数=197.5÷433.2×100%=45.6%
籽粒含水量%=（1478.64－987.4）÷987.4×100%=49.8%
3 数据分析
3.1 生物产量
根据三个种植密度的生物产量数据来看，它们的大小关系是：3000株/亩>3500株/亩>4000株/亩，如果作物种植生产是为了获得生物产量，如主要目的是为了用秸秆做肥料、饲料等，则在这三个密度中最适种植密度应选择3000株/亩，种植密度为3500株/亩的次之，总之就是随着密度的增大，在一定种植密度内与其生物产量呈负相关。 3.2 经济产量
根据三个种植密度的经济产量分析来看，他们的大小关系是：3000株/亩>4000株/亩>3500株/亩，中国式一个农业大国，种植玉米主要是为了获得它的经济产量，在某些地方玉米是人们的主食或主要用于饲料等，所以在这三个种植密度内，最适密度应选择3000株/亩为宜。
3.3 籽粒含水量
籽粒的含水量的大小能清晰地反映出其含淀粉量的多少。而从这三个种植密度中可以看出他们的籽粒含水量关系是：3500株/亩>4000株/亩>3000株/亩，可以看出的是似乎籽粒的含水量没有关系，这个结果可能是因为地理环境所致。一般情况下为了获得更高的经济产量，我们应选择籽粒含水量较小的，且含水量小的玉米籽粒比较耐贮存，所以在这三个种植密度内选择种植密度为3500株/亩的为宜。
4 种植密度对玉米其它相关影响
4.1 种植密度对玉米种皮形态建成及胚乳淀粉粒发育的影响
随着籽粒的发育，内珠被中的细胞质首先作为营养物质被吸收、解体，形成珠被绒毡层；珠被绒毡层退化消失的同时，子房壁细胞也离散解体，最终使子房壁和内珠被愈合在一起，形成种皮。胚乳内淀粉粒的积累是由内向外进行的，胚乳第二层细胞内淀粉粒的发育要早于胚乳最外层细胞。授粉后10～15 d 是胚乳淀粉粒发育的质变关键时期（由无到有）；而授粉后20～25 d 是淀粉粒发育的量变关键时期（由少到多）。高密度处理的种皮细胞总层数约占低密度处理的1/2，但其各层细胞中的内容物相对较多，种皮形态建成的速度较慢。授粉后10～20
d，高密度处理的胚乳淀粉粒明显比低密度处理大且多；而授粉后25 d 表现相反。玉米胚乳淀粉粒的剖面面积多数集中在0～0.8μm2之间，约占52.90%，大于3.6μm 2 的仅占0.72%，有90.58%的淀粉粒的剖面面积小于2.0μm2。通过改变玉米种植密度，可以调节其种皮形态建成及胚乳淀粉粒发育速度[5]。
4.2 种植密度对玉米雄穗发育的影响
为了研究种植密度对玉米雄穗发育的影响, 李春奇等[6]对郑单958和浚单20
玉米的雄穗长度﹑分枝数、抽雄期进行了统计分析, 采用石蜡制片方法观察了玉米花药的发育, 醋酸洋红法测定了花粉的生活力.结果表明, 随着密度增加, 玉米雄穗的分化相应推迟.在高密度条件下, 雄穗的穗长明显变短, 分枝数显著减少,
抽雄期推迟.高密度条件下花药发育迟缓, 当低密度条件下的玉米花药壁形成药室内壁、中层和绒毡层时, 高密度的玉米花药仅分化出孢原细胞.花粉的生活力随密度增加略有降低, 但影响不显著.
4.3 种植密度对不同株型玉米的生长特性及根系形态的影响
种植密度增加，不同株型玉米个体生长均受到抑制，各项根系形态指标显著降低（P < 0.01），但较低幅度增密对平展型品种根系各项形态指标无显著影响；种植密度对不同株型玉米品种比根长与比根表面积的影响程度有显著差异，对平展型品种影响最大，对紧凑型品种影响最小；穗根比、根系生物量分配比例存在显著基因型差异，平展型品种较其它两个品种具有较高的根系干物重分配比例，但其穗根比较低. 综上，增密过程中平展型品种倾向于通过形成庞大根系以提升单株竞争能力，但是个体间激烈的竞争将限制群体产量的提高；而紧凑型品种（Z和小株小穗型品种个体间竞争较弱，因而在群体压力增大时能够通过增强自身根系的吸收能力以保证对地上部水分、养分供应，有可能获得更高的群体产量[7]。
5 结论与讨论 综上所述，种植密度主要是影响玉米的源与库。即源与库对玉米产量的限制作用大小与密度有关, 协调群体库源关系是作物高产的关键, 收获指数和粒叶比都可较好地反映群体的源库关系,粒叶比作为高产群体协调的一个重要指标, 在高密度条件下当叶面积指数达到最大时, 可以通过提高粒叶比来继续提高产量。
源限制观点认为, 光合产物是籽粒产量形成的物质基础, 库潜力的发挥程度取决于源的强度, 遮光、剪叶和降低适宜的叶面积指数均导致产量下降, 主张增源是增产的主要途径。库限制观点认为, 库既影响干物质生产, 又决定干物质的分配,
还控制籽粒的灌浆速率,库的竞争能力对源的生产具有反馈作用. 库源比增大则产量增加, 要提高产量必须扩大库容。在高种植密度条件下增加单株库容量、提高结实率、增加粒叶比,在现有的叶源基础上增加穗粒数, 是未来优化高密度条件下源库关系的主要方向, 可进一步深入研究。
参考文献
【1】罗振锋, 佟屏亚, 矫树凯.现代玉米生产[Ｍ] .北京:中国农业科技出版社,
1998.
【2】刘开昌, 张秀清, 王庆成, 等.密度对玉米群体冠层内小气候的影响[J] .植物生态学报, 2000, 24(4):489 -493.
【3】赵全志, 高尔明, 黄丕生, 等.源库质量与作物超高产栽培及育种[J] .河南农业大学学报, 1999, 23(3):225 -229.
【4】 马超, 王同朝, 杜园园, 等.不同控释肥对夏玉米源库流特性的影响[J] .河南农业大学学报, 2009, 43(5):480 -485.
【5】王庆成刘 霞,李宗新,等.种植密度对玉米种皮形态建成及胚乳淀粉粒发育的影响[J].中国农业科学 ,2008,41(8):2506-2512.
