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合理密度的設置是玉米生產(chǎn)上極為重要的栽培管理措施，也是玉米新品種選育各級測試環(huán)節(jié)中不容忽視的關鍵細節(jié)技術。因此，種植密度問題歷來是上至玉米頂尖專家下至玉米種植者都經(jīng)常面對和普遍關心的問題。我們在多年從事玉米科研與生產(chǎn)調(diào)研中深切感受到，對于玉米種植密度及與其密切相關的問題，各類人員都能發(fā)表一番或抽象或具體、或深刻或淺顯的評述，但總體看，人們對這個問題的認識大都還帶有一定的偏面性或局限性。鑒此，有必要對玉米種植密度及其相關問題進行深入探討。

玉米不同性狀對種植密度變化的響應存在明顯差異

一般而言，隨著種植密度增加，玉米單產(chǎn)及相關農(nóng)藝性狀都發(fā)生一定變化，但不同性狀隨密度增加的變化存在明顯差異。例如，對于單產(chǎn)、抗倒伏性等重要性狀，我們都會認識到，玉米在偏低密度下單產(chǎn)較低，抗倒伏性較強，隨著密度增加，單產(chǎn)逐漸增加，當密度增加到一定程度時，單產(chǎn)達到最高水平，之后進一步增加密度，單產(chǎn)逐漸下降，而在密度不斷增加的過程中，抗倒伏性則不斷下降。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是，隨著密度增加，單株籽粒、根系及莖稈(基部節(jié)間) 等器官的生物量都下降，但從群體水平看，隨密度增加，單株籽粒生物量(產(chǎn)量) 的下降可由個體數(shù)量的增加得到補償，而根系及莖稈質(zhì)量性狀只能是隨密度增加而逐漸變劣。

再如，有的性狀，像籽粒粗淀粉、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等營養(yǎng)組分的相對含量及灌漿后期籽粒脫水速率等，在不同密度下變化不大，且隨密度增加的變化趨勢無規(guī)律可尋。我們在近年的研究中還發(fā)現(xiàn)，隨著密度增加，吐絲期及吐絲后 15天每株葉片、葉鞘、莖稈等器官的干重雖然都呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，但下降速率存在明顯差異，三大營養(yǎng)器官相比較，以每株葉片干重下降速率最小。這說明，不同密度之間每株葉片干重的可變性最小，與植株地上部其它器官相比，增加密度導致了個體葉源的生長與建成以不成比例的較低速率下降(群體葉源不成比例過度增長)，從而削弱了其它器官(果穗、莖稈)的構建，我們認為，此乃生產(chǎn)上經(jīng)常出現(xiàn)的增加密度不增產(chǎn)甚至減產(chǎn)現(xiàn)象之深層原因。

此外我們于 2006~2007 年在吉林梨樹實施的關于葉面積對密度增加響應的試驗結果顯示，隨著密度增加，所謂的耐密型品種 ZD958 和稀植型品種SD 16 的各葉位葉片面積均逐漸減小，且越是靠近植株頂部的葉片減小幅度越大，如ZD958從 2500株/畝增加到 4500株/畝，倒 1~倒 10葉減小幅度分別為 24.58%、20.94%、21.02%、18.21%、12.11%、9.30%、8.11%、7.70%、5.61%、3.46%;另一個有趣的現(xiàn)象是，隨著密度增加，兩類品種各葉位葉片均表現(xiàn)為葉寬的變化比葉長明顯，如ZD958從 2500株/畝增加到 3500株/畝，倒 1、倒 2、倒 3葉的葉長分別降低 8.73%、6.58%和 3.49%，葉寬則分別降低 15.86%、12.91%和 11.79%。也就是說，玉米葉面積隨密度增加的變化主要是因為葉寬差異所貢獻的。

玉米產(chǎn)量環(huán)境往往是種植密度高低的決定性因素不同生長環(huán)境下玉米單產(chǎn)對密度增加的響應有何差異?

這個問題的答案無論對豐富玉米栽培學理論還是對指導玉米生產(chǎn)實踐，都具有重要意義。為此，我們近年來在吉林梨樹基點，在兩種產(chǎn)量環(huán)境下(一般管理田和高產(chǎn)管理田)，同時實施了密度×品種互作試驗(密度 4水平，為 2500、3500、4500、5500株/畝;品種 2水平，為ZD958和XY335)。結果顯示，在 2500~5500株/畝的密度范圍內(nèi)，一般管理田的最高單產(chǎn)密度為 3500株/畝，密度繼續(xù)增加到 5500株/畝時，單產(chǎn)一直維持在最高水平;而高產(chǎn)管理田則表現(xiàn)為隨密度增加，單產(chǎn)逐漸增加的趨勢。

ZD958高 52.8%，XY335高 53.7%)。這說明，玉米最佳密度與產(chǎn)量環(huán)境密切相關，較高產(chǎn)環(huán)境的最佳密度高于較低產(chǎn)環(huán)境。其實，關于玉米密度與產(chǎn)量環(huán)境的關系，我們在生產(chǎn)實踐中也不難發(fā)現(xiàn):不同生態(tài)區(qū)域間玉米適宜密度存在明顯差異。

（自有花粉測配組合）

而為人們所熟知的是，玉米種植區(qū)的有效積溫與密度高低密切相關。如從黑龍江省第一積溫帶到第四積溫帶，有效積溫逐漸降低，所采用品種的生育期逐漸縮短，種植密度則逐漸增加;再如，在黃淮海夏玉米區(qū)，對冬小麥-夏玉米地塊而言，從北到南，玉米生長季越來越長，所采用品種的生育期也越來越長，種植密度則越來越低。近年來，在我國西北春玉米灌溉區(qū)，玉米單產(chǎn)水平以其遠高于我國兩大玉米主產(chǎn)區(qū)而引起廣泛關注。可以肯定地說，該地區(qū)玉米單產(chǎn)明顯高的根本性原因是其所處的農(nóng)業(yè)自然資源條件非常優(yōu)越，而與此相伴的重要栽培管理措施便是其遠高于我國兩大玉米主產(chǎn)區(qū)的種植密度。

最近兩年 (2018、2019)在吉林梨樹基點觀察到，由于降“透雨”日期晚至 5月中下旬，春季土壤水分嚴重不足(地塊中土壤水分分布不均)，群體內(nèi)部個體間出苗期差異甚大，大小苗現(xiàn)象非常嚴重，但在玉米成熟收獲時發(fā)現(xiàn)，在稀植地塊中，個體間產(chǎn)量差異遠小于苗期生長勢上表現(xiàn)出來的差異。就此認為，低密度下，因出苗晚而形成的前期小苗也可以發(fā)育成大穗株，其對群體產(chǎn)量的貢獻往往并不明顯低于前期的大苗。看來，某些生長條件不良的情況下，密度偏低與密度偏高的群體相比，前者的產(chǎn)量損失較小，其原因顯而易見，即群體內(nèi)個體之間競爭的激烈程度，低密度下遠比高密度下要小。

基于上述，我們認為，生產(chǎn)上玉米合理密度的設置，應充分考慮具體地塊所處的產(chǎn)量環(huán)境。簡單而武斷地說，至少在東華北春玉米中熟區(qū)、中晚熟區(qū)及黃淮海夏玉米區(qū)，在一個常年畝產(chǎn) 600~700公斤的產(chǎn)量環(huán)境下，種植目前當?shù)刂髟缘娜魏纹贩N都只需要不高于 3500株/畝的低密度即可，如果生產(chǎn)者非要種植5000株/畝以上，最好的結果只能是僥幸得到了 600~700公斤的畝產(chǎn)，但減產(chǎn)減收風險會增加得很大，倘若不幸遭遇一場大風，其嚴重后果可想而知。

綜上認為，不考慮玉米產(chǎn)量環(huán)境條件的優(yōu)劣而盲目增加密度，不僅不會實現(xiàn)預期增產(chǎn) 的目標，反而會因密度過高而導致倒伏及結實性不良等風險的發(fā)生，造成較嚴重的產(chǎn)量及經(jīng)濟收益損失。

抗倒伏性和結實性是評判品種耐密性最為重要的兩個性狀

本人上一次值日中提出了“玉米品種的耐密性應從性狀角度予以認識與評判”的觀點。那么，哪些性狀對評判玉米品種耐密性更為重要呢?通過多年試驗、觀察與思考，我們認為，抗倒伏性和結實性是評判品種耐密性最為重要的兩個(類) 性狀。我們知道，玉米單產(chǎn)可表示為單位面積籽粒數(shù)與粒重的乘積。而我們多年的研究結果表明，構建群體籽粒大庫是玉米高產(chǎn)得以實現(xiàn)的根本保證。增加密度無疑是構建玉米群體籽粒大庫的重要措施，但在生產(chǎn)上，增加密度并不能有效增加群體籽粒庫的情況在全國各地每年都普遍發(fā)生，由此造成的結果是，增加密度不增產(chǎn)甚至減產(chǎn)，

其直接原因則是，由于密度增加得偏高，導致玉米在生育前、中期發(fā)生了較嚴重倒伏、禿尖或空稈。生產(chǎn)實踐與研究均表明，抗倒性是影響“通過增加密度而增加群體籽粒庫構建與充實”的關鍵因素。概括而言，玉米增加密度后，能否構建一個以低倒伏風險為前提的、盡可能大的群體籽粒庫，并在此基礎上使籽粒庫得到足夠的充實，且收獲時莖稈堅韌抗倒，是實現(xiàn)抗逆高穩(wěn)產(chǎn)管理目標的關鍵所在。

（自有花粉測配組合）

從不同年代品種應用實踐看，目前玉米生產(chǎn)上應用的現(xiàn)代品種與“老品種”相比，由于抗逆性的顯著提高，當其達到最高單產(chǎn)密度后，進一步增加密度，在較大的密度范圍內(nèi)，單產(chǎn)一直穩(wěn)定在最高水平。美國玉米帶上關于現(xiàn)代品種對密度響應的研究甚至認為，生產(chǎn)上玉米密度偏低時的產(chǎn)量損失大于密度偏高的產(chǎn)量損失。究其主要原因，我們認為，與“老品種”相比，現(xiàn)代品種在抗倒性、結實性等關鍵農(nóng)藝性狀上的耐密性得到了明顯增強。

縱觀我國不同年代推廣應用的玉米品種，在籽粒庫構建與充實的整個階段，結實性及抗倒伏性這兩大性狀的耐密性均強的品種當首ZD958。我們在吉林梨樹和山東禹城基點，曾連續(xù)多年設置實施了針對ZD958的耐密性試驗，密度范圍為 1500~9000 株/畝，密度梯度為 1500株/畝。結果顯示，雖然最高產(chǎn)量密度開始出現(xiàn)于 3500 或 4500株/畝，但密度增加到 4500或 6000株/畝時，產(chǎn)量一般仍維持在最高水平，而讓人驚訝的是，即使密度繼續(xù)增加到 7500 或 9000株/畝，由于直立不倒和良好的結實性，其單產(chǎn)仍維持在較高水平。

我們在最近幾年試驗及品種觀察中還發(fā)現(xiàn)，DK159、NH5號等新品種，既非“稀植大穗”類型，也非“小穗”類型，其在較高密度下，各器官仍能協(xié)調(diào)均衡發(fā)育，表現(xiàn)為高密度下葉片并不繁茂，果穗并不小，抗倒伏性仍強，產(chǎn)量并不低。因此認為，這幾個新品種是抗倒伏性、結實性等性狀上耐密性很強的品種。

（自有花粉測配組合）

綜合上述，我們認為，玉米大面積生產(chǎn)上無論采用任何品種，設置密度時，除了考慮品種本身在抗倒伏性和結實性等重要性狀的耐密性以外，必須考慮具體生產(chǎn)區(qū)域(地塊)的產(chǎn)量環(huán)境，應采用適宜密度的低限而不可盲目增加密度，以求獲得穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)、并最大限度規(guī)避減產(chǎn)減收風險的生產(chǎn)目標。而在新組合各級測試中，應盡可能提高密度，以測試出新組合在結實性、抗倒伏性、單產(chǎn)等重要性狀上的耐密性，因為正如前面所提到的，如果是真正的優(yōu)良品種，那么其在達到最高單產(chǎn)密度后，進一步再增加密度，在很大的密度范圍內(nèi)，其單產(chǎn)仍能維持在最高水平。試想，增加到偏高的密度后，新組合的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性仍能得以充分表現(xiàn)，但其抗倒伏性等潛在風險也同時得到了測試，既然如此，為什么不在新組合測試時設置盡可能偏高的密度呢?

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