玉米栽培过程中种植密度对产量及性状的影响研究

known 发布于 2025-08-24 阅读(296)

玉米种植密度是影响作物产量、性状的关键因素。本文通过设置不同的种植密度梯度试验,深入研究种植密度对玉米产量以及相关性状的影响。结果表明,这二者之间存在十分复杂的关系,合适的种植密度将会提升产量,而过高或者过低都会对性状产生不良的影响,甚至会大幅降低产量。在此基础上,此研究结果可以为合理确定玉米生产的种植密度提供理论依据,极大地使作物的生产数量和品质得到改善。

玉米作为我国主要的粮食作物之一,在农业生产中占据相当重要的地位,提升其产量和品质对保障粮食库存安全的意义十分深远。基于此,应清晰了解种植密度对于农业作物生产数量、植株性状的影响,从不同视角展开更加详细的深入探析,明确了解不同实验设定数值对应结果的获取价值,并通过采取更为科学的技术手段,进一步为玉米产量、性状与种植密度的关系研究提供可靠数据支持,助推农业发展。

一、玉米种植密度对产量的影响

1、养分吸收方面

玉米种植密度对产量的影响,可从养分吸收的角度展开分析。当密度过大时,单位面积内的玉米植株数量增多,作物对土壤中养分的吸收量也会随之增加。当吸收量超过一定的标准后,就会出现植株根系之间的养分竞争问题,它们争夺有限的土壤养分,将会让每一株玉米获取到的养分量减少,甚至会影响到养分吸收的效率,最终让产量出现直线下降,品质降低。此处以A田和B田的对比为例,A试验田为追求更高的产量,种植密度被设置为每亩5500株,高于当地的平均栽植密度;B试验田按照当地的土壤肥力、玉米品种特性,把种植密度控制在每亩4000株的标准上。

通过对这2个田地玉米的生长情况进行观察,可以得知:A田生长周期受到种植密度过大的影响,植株生长速度较快,对土壤中的氮、磷、钾等元素需求量高。到了中后期,土壤中的养分被大量消耗,株间养分竞争越发严重,部分作物出现氮元素匮乏的症状,叶片逐渐变黄。最终收获的穗数虽多,但穗的粒数、粒重都受到影响,产量未达到预期的高指标,每亩产量仅为 田在整个生长周期中均能从土壤中获取相对平衡的养分供给,植物生长健康,收获期时穗粒数量和重量均维持在一个较好的水平,每亩产量达到 从上述数据的对比中能分析出合理种植密度有利于玉米植株吸收养分,是保证作物的正常生长发育、提高产量的重要因素。

2、光合作用方面

当玉米的种植密度提高时,单位面积内的植株数量随之增加,叶片的数量也相应增多。比如某些试验田中把密度从4.5万株 提升到5.5万株 时,叶片的面积指数从3.2升到3.8,这就会让更多的叶片能够吸收阳光,提高整个植株群体的光合作用效率,有利于增加实际产量。如种植的密度被设置过高,植物之间就会相互遮挡光线。当密度上升到7万株 时,生长后期的底层叶片几乎得不到光照,无法正常进行光合作用、生产有机物,甚至会阻碍营养物质的运输和分配,进而影响到收获的产量。该情况下获得玉米产量,与原来的正常密度种植降低了约2 0 % 。因此,在玉米种植期间合理控制栽种的密度,对于保障正常的光合作用、增加产量极为重要。

3、细胞分裂方面

细胞分裂是玉米植株生长、发育的基础过程。在整个生命周期中细胞会不断分裂增加数量,促使植物的根系、茎干、叶片等部位生长。比如根系细胞的分裂,能让根系持续延伸,增加吸收土壤中养分的速率。玉米产量与细胞分裂的正常与否存在直接性影响关系,具体内容如下所示:

当作物的种植密度过高时,细胞的分裂将会受到明显阻碍。在试验田中将种植密度提升到10株 (正常的适宜密度为6株 后,植株的细胞分裂速度会呈现出较为明显的速率下降趋势。这是由于密植环境中株间竞争引起的,土壤中可被吸收的养分、水分以及生存空间等资源都变得十分有限。从细胞层面上看,缺乏足够的营养物质支持,其将会不能进行正常的分裂活动。同时叶片之间的相互遮挡,会让植株的光合作用变弱,产物减少,而这些产物是细胞分裂需求的必要能量和物质来源。通常会表现为植株矮小、茎干细弱等症状,产量难以达到原有标准。

举例来说,在针对不同玉米品种的种植密度试验中挑选了A、B、C三个品种参与实验。这期间应设置低、中、高三个级别的种植密度,其分别为5株/m2 、 7株 。按照研究结果进行分析,可发现品种A在低密度的情况下,细胞分裂速率正常,单株的产量最大可达到 0 . 8 k g ;中密度下速率有所下降,但仍处于正常的生长范围内,单株产量降为 0 . 6 5 k g ;高密度下速率出现大幅下降,分裂速度明显变慢,单株的产量仅达到 在观察另外2个品种时,发现他们出现同样的生长趋势。B品种低密度下产量为 0 . 7 5 k g ,中密度下为 0 . 6 k g ,高密度下为 品种在低密度下的产量为 0 . 8 2 k g ,中密度下为 0 . 6 3 k g ,高密度下为 这些数据均表明,随着种植密度的增加,玉米植株的细胞分裂速度会受到影响,让生产的数量随之下降,有力地说明了细胞分裂的速率对产量存在显着性影响。

二、玉米种植密度对性状的影响

1、株高性状

玉米的种植密度,与株高性状有着较为密切的关系。通常在一定的范围内,随着密度不断增加,株高会呈现出先增加后降低的生长趋势。当密度增加后,植株为了获得更多的光照、养分等资源,会加速生长,株高一般会有所提升。比如在实验中将低密度(每亩3000株)调整为中密度(每亩4000株),株高将会平均增加 。这是由于玉米生长所需要资源的竞争较为激烈,其通过增加株高的方式,获取更多的光照,以让自身在群体中处于更加有利的地位。当密度过高时,植株的高度会比适宜密度高度普遍下降 2 0 c m~3 0 c m ,且茎干位置发育不良,较为细弱的同时还易倒伏。

举个例子,可用郑单958品种进行种植实验。当密度为当地的适宜合理密度(如每亩5000株)时,株高能达到正常的成长高度,约为 。这时,株高的增长与其他性状之间具有较好平衡感,有利于增加玉米的实际产量。若密度提高到每亩6000株时,郑单958的株高增长速度明显受到抑制,平均高度可能只有 。同时,由于生存空间狭窄,茎干的直径将会减少,抗倒伏能力相对较弱,穗部性状变差,产量大幅降低。从上述实验结果中可明确得知,玉米的种植密度会对株高性状产生影响,必须根据不同的品种,选择适宜密度,以保证植株高度达到预期的栽植目标,为实现稳定高产奠定良好的基础。

2、叶宽性状

在实际农业生产中,玉米种植密度是影响叶宽的重要因素之一。在一些研究中发现,随着种植密度由低到高,玉米的叶片也会为了获取更多的光照资源而加快生长速度,增加叶片的宽度。这种增幅是存在上限的,当密度数值增到一定的标准后,它的生长就会被抑制。叶片的生长和发育,需要足够的水分、养分。如在资源不足的情况下,为更好保证植株整体的生存、其他重要器官的成长,叶片的生长会受到抑制。此期间要注意的一点是,不同品种由于自身遗传特性的不同,受到种植密度的影响会在叶宽性状上存在差异,具体的内容如下所示:

① 耐密型。这一类型的玉米品种多在较高种植密度下,保持叶宽的性状相对稳定。例如,先玉335的叶宽在增加种植密度后,会随之不断增加叶片的表面积。与其他的普通型相对比,它能在较为狭窄的叶宽范围内,维持相对稳定的光合作用效率。这是由于此品种在选育期间被赋予适宜密植环境的生长特性,其自身叶片的形态结构、生理功能,都可以在高密度种植的情况下更好地协调资源获取与利用,切实保障产量的稳定增长。

② 普通型。普通的玉米品种对种植密度变化更为敏感。部分传统的本地玉米品种,如密度稍微变化,叶宽就可能会出现明显的减小。这类品种没有经过耐密性培育,其生长发育模式更加适应低密度的种植环境。如密度数值的设置,超过合理的科学栽植标准,植株之间的资源竞争就会迅速影响叶片生长,让叶宽变窄,降低整个植株的光合作用效率、减少产量。

3、抗病虫害性状

在玉米种植期间,如栽植密度过大会让田间的通风条件变差,引发更加激烈的资源竞争,甚至会增大病虫害的爆发可能性。当每亩玉米植株的数量过多时,它们之间的距离就会变得狭小,空气难以顺畅地在其中流通。这就像是在一个密闭的空间中一样,湿气将会更容易被积聚,进一步为许多的病菌、害虫提供生存、繁殖空间。比如玉米大斑病作为一种较为常见的真菌病害,在湿度过高的情况下,病菌会更加轻易地从患病植株上传播到健康植株上,增加病害的蔓延程度。同时,通风不良问题还将会影响光照的均匀分布,让一些植株在被遮挡的情况下无法正常进行光合作用,导致生长趋势较弱,抵抗力降低,提高受到病虫害感染的概率。在资源竞争中,部分植株可能没有吸收到足够的氮元素等养分,使得玉米的叶片逐渐变得发黄、生长缓慢。这种生长不良的状态,将会让植物更加轻易地受到玉米螟等害虫的侵袭。

举例来说,在某区的玉米种植密度相关实验中,设置了三个不同的密度值,每亩3000株、每亩4000株、每亩5000株。针对这些试验田中的病虫害监测中,发现低密度组的玉米,通风、透光条件良好,植株生长健康、茁壮。玉米大斑病的发病率在整个生长季仅占 10 % ,玉米螟的危害程度也相对较低,只有 5 % 左右的植物受到严重侵害。这是由于低密度下,玉米植株可以获得充足的阳光、水分和养分,自身的抗病虫害能力也相对较强。中密度组试验田中玉米大斑病的感染率对比上升到了 1 5 % 左右,玉米螟的危害比例高达 1 0 % 。高度组试验田的病虫害情况较为严重,玉米大斑病的发病率已经上升到 2 5 % 左右,玉米螟的危害比例也升到 1 5 % 。高密度让田间的通风差、湿度大,进一步造成植株的长势较弱,易被害虫、病菌侵袭。

根据试验可知,玉米的种植密度对其抗病虫性状存在明显影响。合理的种植密度将会更好地保证田间具有良好通风、透光条件以及充足的资源供应,以强化玉米的抗病虫害能力,大幅提高作物的质量和产量。整个过程中,均应按照当地的实际种植条件,挑选并确定合适的密度设定数值,获取最佳的栽植效益,为促进农业生产做好铺垫。

三、玉米种植密度与其他因素间的相互影响

1、土壤肥力

土壤肥力与玉米种植密度之间存在着相互影响的紧密关系。当玉米的种植密度过高时,大量的植株将会快速消耗土壤养分,而随着生长阶段的变化,如没有及时补充好肥料,土壤中的肥力将会逐渐下降。在这种情况下,一些较为弱小的植株难以吸收到足够生长的养分,最终可能会增加死亡率。死亡植物被掩盖在土壤中,需要消耗更多的养分去分解,加快肥力的耗竭速度。此期间密植环境中的作物会对土壤结构产生破坏。众多玉米的根系相互缠绕、挤压,将会提高破坏土壤团粒结构的可能性,让透水性、通气性变差。如原本较为疏松的土壤变得板结、紧实,空气难以进入,微生物的活动受到抑制。微生物被抑制,可能会影响到土壤中养分的转化、释放,间接降低土壤中的肥力。

低密度种植的情况下,玉米植株对土壤中养分的消耗相对较少,同时伴随轮作、间作等方法,土壤中的有机质含量能够逐年提升,有效保持、提高土壤肥力。同时更加广阔的生长空间,能使得玉米的根系更为舒展地成长。它在生长的过程中会分泌一些有机物质,改善土壤的结构,增加团聚性、透气性、透水性。这期间高肥力土壤能密植更多作物,低肥力土壤要适当地降低种植的密度,以保证每株植物都能获取到足够的养分。

2、气候条件

气候条件与玉米种植密度间具有密切的关系。

① 温度。气温较低的地区,玉米的生长周期就会延长,发育更加缓慢。如在高纬度、高海拔地区,春季的气温回暖较慢,植株的发芽、幼苗生长都会需要更多时间。这期间种植的密度如过大,它们就会相互争抢有限的热量资源,让部分植物无法获取充足的生长资源。因此,寒冷地区的种植密度将会比温暖地区相对较低,这样才能确保栽植作物均可获得足够的热量进行生长。气温较高且稳定的区域,玉米的生长十分迅速,光合效率较高。在热带、亚热带地区,土壤肥力、水分等条件可以满足基本的生长需求,就能尝试性增加密度值,进一步提升作物的栽种产量。要注意的一点是,在夏季高温、高湿的季节,密植玉米田会受到空气不流通、湿度长期居高不下的影响,滋生更多的病虫害。为避免此类问题的产生,应采取合理的种植密度,调节田间小气候,减少病虫害发生的可能性,让作物充分适应气候条件,更好地完成光合作用。

② 水分。降水和灌溉是玉米生长所需水分的主要来源。高密度种植时,玉米群体蒸腾量大,对水分需求增加。若水分供应不足,会导致植株缺水,生长受阻,产量降低。在干旱地区或降水较少的季节,应适当降低种植密度,以减少水分消耗;而在水分充足的地区,可适当提高种植密度。

3、品种特性

玉米种植密度与品种特性之间的相互关系如下: ① 株型。紧凑型品种株型紧凑,叶片上冲,群体透光性好,适合密植。这类品种在高密度种植下,能充分利用空间和光照资源,提高产量。而平展型品种叶片平展,所占空间较大,种植密度过高会导致田间郁闭,通风透光不良,一般适宜较低的种植密度。 ② 生育期。早熟品种生育期短,植株相对矮小,可适当增加种植密度,以提高单位面积产量。晚熟品种生育期长,植株高大,需要较大的生长空间,种植密度不宜过高,否则会影响个体发育和产量。

总之,玉米种植密度对产量与性状具有相当明显的影响。在产量方面,随着种植密度的增加,单位面积产量将会呈现出先增后减的趋势,采取适宜的密度能切实保证单位面积产量达到预期的理想指标。在性状方面,株高随着种植密度的增加而逐渐降低;叶宽与之相反,稀植时面积较大,密植时叶面相对狭小等。综上所述,在玉米实际生产过程中需结合当地的土壤肥力、气候条件等因素,科学选择合理的种植密度,以实现粮食作物的优质高产。

(作者单位:252400山东省聊城市莘县农业农村局)

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