本文由Xiaoyue Wang、Xiaopeng Wu、Yongzhi Hua、Yuqing Li、Liangchuan Ma、Yihuang Gong、Wanchao Zhu、Shutu Xu、Jiquan Xue、Xiaoliang Qin和Kadambot H.M. Siddique共同撰写，发表于《European Journal of Agronomy》2025年第164卷。研究团队主要来自西北农林科技大学农学院玉米生物学与遗传育种重点实验室，部分成员来自澳大利亚西澳大学农业研究所。该研究旨在评估不同玉米品种在关中地区的密度耐受性、产量表现及机械化收获特性，以优化玉米生产。

研究背景

玉米（Zea mays L.）是全球重要的粮食作物之一，在中国的农业生产中占据重要地位。随着玉米需求的增加和劳动力成本的上升，选择适合高密度种植的玉米品种以提高产量和机械化收获效率成为关键。高密度种植虽然可以提高单位面积的产量，但也带来了单株产量下降和倒伏风险增加等问题。因此，培育耐高密度种植的玉米品种成为解决这些问题的关键。关中地区作为中国重要的玉米种植区，正逐步向高密度种植和机械化收获转型，因此需要筛选出适合该地区的高产、耐密植且适合机械化收获的玉米品种。

研究设计与方法

研究在2020年和2021年于关中地区的杨凌试验站进行，评估了三个玉米品种（SD650、ZD958和SD8806）在四种种植密度（低密度4.5×10⁴株/公顷、常规密度6×10⁴株/公顷、中密度7.5×10⁴株/公顷和高密度9×10⁴株/公顷）下的表现。实验采用裂区设计，种植密度为主区，玉米品种为副区，每个处理重复三次。研究还分析了2017年至2021年24个试验点的产量数据，以评估高密度种植下的产量稳定性。

研究的主要方法包括： 1. 茎秆特性与倒伏率：在灌浆期测量株高和穗高，收获前测量茎秆抗穿刺强度，并记录倒伏率。 2. 叶片特性：使用叶绿素分析仪测量穗位叶的SPAD值，计算叶面积和叶面积指数（LAI）。 3. 籽粒含水量：在灌浆后35、40、45、50和55天测量籽粒含水量。 4. 产量及产量构成：收获后测量穗直径、穗长、籽粒行数、每行籽粒数等指标，并计算单位面积产量。

研究结果

1. 产量表现：SD650在所有密度下均表现出较高的产量，尤其是在高密度条件下表现最佳。ZD958在低密度条件下表现较好，而SD8806的产量最低。随着种植密度的增加，单株产量显著下降，但单位面积产量在高密度条件下有所提高。
2. 茎秆特性：随着密度的增加，株高和穗高均有所增加，SD8806的株高最高，ZD958的穗高最高。SD650的茎秆抗穿刺强度较高，倒伏率最低，表现出较好的抗倒伏能力。
3. 叶片特性：SPAD值和LAI随密度的增加而下降，ZD958的SPAD值和LAI值最高。SD650在高密度条件下表现出较大的下位叶角度，有助于提高光捕获效率。
4. 籽粒含水量：SD650在灌浆后期表现出较快的籽粒脱水速率，成熟时籽粒含水量最低，适合机械化收获。ZD958和SD8806的脱水速率较慢，成熟时籽粒含水量较高。

讨论

研究表明，增加种植密度可以有效提高关中地区玉米的产量，但过高的密度会导致资源竞争加剧、倒伏风险增加等问题。SD650由于其优化的植株结构和较高的耐密植能力，在高密度条件下表现出色。其较快的籽粒脱水速率和较低的成熟籽粒含水量使其更适合机械化收获。未来育种应重点关注提高玉米品种的耐密植性和机械化收获适应性。

结论

SD650在关中地区表现出较高的产量稳定性和耐密植能力，适合高密度种植和机械化收获。其较高的籽粒脱水速率和较低的成熟籽粒含水量减少了机械化收获时的籽粒破损风险。研究为关中地区玉米种植密度的优化和机械化收获提供了理论依据。

研究亮点

1. 重要发现：SD650在高密度条件下表现出较高的产量和抗倒伏能力，适合机械化收获。
2. 方法创新：研究通过多年度、多地点实验，系统评估了不同玉米品种在高密度种植下的表现。
3. 应用价值：研究结果为关中地区玉米高密度种植和机械化收获提供了科学依据，有助于提高玉米生产效率。

其他有价值的内容

研究还指出，未来育种应关注提高玉米品种的耐密植性和机械化收获适应性，以应对全球粮食需求的增加和气候变化带来的挑战。