黃淮海地區(qū)作為我國(guó)的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，其主要農(nóng)作物的發(fā)展事關(guān)糧食安全和農(nóng)民增收致富。在黃淮海區(qū)域特有的小麥玉米一年兩熟的耕作模式中，玉米又顯得尤其重要。近年來(lái)，黃淮海地區(qū)的玉米發(fā)展出現(xiàn)了一些新動(dòng)向，一方面，籽粒機(jī)收的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的玉米收獲方式，對(duì)玉米品種的熟期、脫水速度等特性提出了要求；另一方面，種植密度的提高和頻發(fā)的極端天氣，提高玉米的抗逆性顯得更為重要。“矮、早、密”已經(jīng)成為很多品種突出其亮點(diǎn)宣傳用語(yǔ)標(biāo)配。

      黃淮海地區(qū)一直是我國(guó)玉米品種更新?lián)Q代較快的區(qū)域，從最開始的鄭單958，到2021年審定玉米品種2847個(gè)，極大豐富市場(chǎng)品種資源。特別是在產(chǎn)量、性狀上，也有著很大幅度的提高，品種的單產(chǎn)上去了，但是仍不能滿足黃淮海區(qū)域市場(chǎng)需求，能不能通過(guò)提高種植密度來(lái)進(jìn)一步挖掘高產(chǎn)潛力？

      “提高種植密度的想法很早便提了出來(lái)，但很快發(fā)現(xiàn)，并不是密度越大產(chǎn)量就越高。”河南省鶴壁市農(nóng)科院研究員程相文提到。早在1999年時(shí)，鶴壁農(nóng)科院就對(duì)鄭單958進(jìn)行了密度試驗(yàn)，從每畝3000株到5500株，每隔500株一個(gè)密度梯次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從3000株增密到4000株時(shí)的產(chǎn)量提高最大，達(dá)到了100公斤，此后隨著密度的提高，產(chǎn)量反而下降，到5500株時(shí)，已經(jīng)出現(xiàn)了減產(chǎn)。按照一般的邏輯，種得越多，長(zhǎng)得也應(yīng)該越多，為何在玉米身上卻不適用呢？“玉米受到株形的影響，會(huì)遮擋住一部分太陽(yáng)光，如果密度過(guò)高，株形又是大穗型，那單株的產(chǎn)量必然降低。”

      過(guò)去在不重視密度的時(shí)代，農(nóng)民普遍喜歡稀植大穗，看到玉米長(zhǎng)得高、棒子長(zhǎng)得大，就是高產(chǎn)的象征。但這種偏好在密植時(shí)代卻行不通了，過(guò)于龐大的單株玉米遮擋了其他玉米的陽(yáng)光，整體的產(chǎn)量就受到了影響。“因此提高種植密度的關(guān)鍵就是要通過(guò)優(yōu)化株形，提高陽(yáng)光的利用率。”程相文表示。

      密植栽培促進(jìn)玉米增產(chǎn)已成為學(xué)術(shù)界共識(shí)。在特定環(huán)境條件下，產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系符合等差與等比的混合模型，品種和栽培措施共同決定了適宜種植密度。在高種植密度條件下，需更加關(guān)注玉米冠層結(jié)構(gòu)引起的群體光合特性改變，通過(guò)栽培管理協(xié)調(diào)群體與個(gè)體的發(fā)展，促進(jìn)玉米群體產(chǎn)量的提高。西北灌溉玉米區(qū)充分滿足水肥供應(yīng)的條件下，密度在 10.5 萬(wàn)株/h㎡（7000株/畝）時(shí)實(shí)現(xiàn)了最高產(chǎn)量。在西南海拔較高的地區(qū)種植密度增加到 8.95—9.86 萬(wàn)株/h㎡（6000-6600株/畝）時(shí)對(duì)增產(chǎn)作用較大。全國(guó)玉米主要產(chǎn)區(qū)種植密度與高產(chǎn)研究種植密度相比尚有較大差距，如何推動(dòng)區(qū)域種植密度進(jìn)一步提升將是未來(lái)玉米栽培研究工作的重點(diǎn)。同時(shí)，在種植密度變化過(guò)程中，玉米產(chǎn)量變化在區(qū)域間存在較大差異，不同區(qū)域玉米種植密度和產(chǎn)量的變化關(guān)系非常復(fù)雜。對(duì)于黃淮海玉米主產(chǎn)區(qū)來(lái)說(shuō)，多方面因素制約，達(dá)到西南和西北那種高密度是不現(xiàn)實(shí)，那黃淮海最佳種植密度提高到多少實(shí)現(xiàn)最高產(chǎn)量目的？

      “黃淮海玉米主產(chǎn)區(qū)，因其具有全球獨(dú)特、中國(guó)特色一年兩熟制（小麥/玉米），玉米貼麥茬直播、免耕、秸稈還田的生產(chǎn)種植模式，一般在100天的有限生育期時(shí)間內(nèi)，伴隨著高溫多雨的雨熱同步，風(fēng)災(zāi)倒伏，高溫?zé)岷?，陰雨寡照，干旱澇漬的頻發(fā)重發(fā)災(zāi)害性天氣。因此，黃淮海玉米品種不僅要具備耐干旱、耐瘠薄、抗倒伏、耐陰雨寡照、耐高溫?zé)岷Γ豢鼓戏戒P病、抗莖基腐病、抗穗粒腐病，抗多種逆境及病蟲害侵襲；有要有廣泛的區(qū)域適應(yīng)性，能對(duì)不同年份氣候環(huán)境、土壤條件、等生產(chǎn)方式的適應(yīng)性。目前評(píng)價(jià)黃淮海一個(gè)好的玉米品種應(yīng)該具備：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易制種等綜合優(yōu)良性狀加特殊優(yōu)點(diǎn)（亮點(diǎn)、賣點(diǎn)、痛點(diǎn)等）。對(duì)于種植密度，特別建議黃淮海區(qū)域一般合理種植密度為4500-5000株/畝。合理的種植密度，既能滿足達(dá)到高產(chǎn)要求，又能降低高密度因氣候條件和種植模式帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。”北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心主任趙久然說(shuō)。

      單純提高種植密度并不能帶來(lái)產(chǎn)量提高。高密度下群體源不足往往是增產(chǎn)的主要限制因素。種植密度增加會(huì)改變莖稈干物質(zhì)積累和分配，增加倒伏風(fēng)險(xiǎn)；增密改變了群體結(jié)構(gòu)和通風(fēng)透光條件，病、蟲危害的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。比如先鋒和孟山都的品種差別就很大，先鋒公司的品種一般中等密度，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)茂盛，果穗粗大。而孟山都的品種則一般株高較矮，穗位中等偏上，根系發(fā)達(dá)，這三個(gè)特征決定了品種能上密度，且多為中型果穗，在較高密度下能獲得較高產(chǎn)量。玉米品種在每一個(gè)密度下都需要調(diào)動(dòng)成千上萬(wàn)的基因能夠相互磨合好以適應(yīng)這個(gè)密度下的基因最優(yōu)表達(dá)，株型是密度設(shè)計(jì)里的重要內(nèi)容，但是并不見得株型緊湊就適合高密，還與品種的抗倒伏能力、養(yǎng)分水分利用效率等有關(guān)。這些都是生產(chǎn)中限制種植密度提高的主要障礙因素。

      西北灌溉玉米區(qū)和北方高緯度春玉米區(qū)是近年來(lái)玉米發(fā)展最快的種植區(qū)域，以耐密品種推廣為契機(jī)，應(yīng)用膜下滴灌、合理施肥、精量播種、機(jī)械粒收等技術(shù)，在中國(guó)率先實(shí)踐了密植高產(chǎn)機(jī)械化栽培技術(shù)模式，產(chǎn)量和效益均領(lǐng)先于全國(guó)水平。但對(duì)于黃淮海玉米主產(chǎn)區(qū)來(lái)說(shuō)，因氣候環(huán)境、土壤條件、生產(chǎn)方式等因素制約，象西北玉米主產(chǎn)區(qū)密度在 10.5 萬(wàn)株/h㎡（7000株/畝）時(shí)實(shí)現(xiàn)了最高產(chǎn)量，確實(shí)還有很長(zhǎng)的一段路要走。

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