在埃塞俄比亚西南部炎热且湿度较高的热带环境中，非种植季节杂交玉米的最佳种植密度可能与雨季的不同

《Agrosystems, Geosciences & Environment》：The optimum plant density for the offseason hybrid maize production in the hot-submoist tropical environment of southwestern Ethiopia can differ from the rainy-season

玉米种植密度对生长和产量的影响研究。在埃塞俄比亚西南部炎热湿润气候下，采用分小区设计测试中晚熟杂交玉米品种BH-546和BH-661对9种种植密度的响应。结果表明：种植密度和品种间存在显著交互效应，影响株高、叶面积指数、 cob特征及产量。晚熟品种BH-661在66,667株/公顷时产量最高（10,174 kg/公顷），中熟品种BH-546在53,333株/公顷时表现最佳（10,035 kg/公顷）。经济分析显示，66,667株/公顷（MRR 6804.5%）和53,333株/公顷（MRR 5463.7%）净收益最优。该研究证实，灌溉条件下秋季玉米的最佳种植密度与雨季不同，且品种特异性显著。

　　
本文针对埃塞俄比亚西南部热亚湿润气候区冬季灌溉玉米生产中的种植密度与品种适配性问题展开研究，基于双因素分式裂区设计试验，系统评估了中晚熟杂交玉米品种BH-546和BH-661在不同密度下的生长动态、产量构成及经济效益。研究揭示了以下核心结论：

**1. 品种特性与生长环境的高度适配性**
试验发现，晚熟品种BH-661在更高密度（66,667株/公顷）下展现出更优的冠层结构（叶面积指数3.37）和生物量积累（461.7吨/公顷），其株高（261cm）和生物量均显著高于中熟品种BH-546（223cm和226.2吨/公顷）。这与品种生长周期特性密切相关——晚熟品种凭借更长的营养生长期，能够更充分地利用灌溉资源进行光合产物积累。研究同时证实，中熟品种BH-546在53,333株/公顷密度下，其经济系数（30.46%）和净收益（176,034埃塞俄比亚比雷（ETB）/公顷）达到最优水平，表明不同生育期品种对光温水资源的利用效率存在显著差异。

**2. 种植密度与作物生长的非线性关系**
通过9个密度梯度（39,216-76,923株/公顷）的对比试验发现：
- **密度与株高的关系**：密度低于53,333株/公顷时，株高随密度增加而提升（39,216→53,333株/公顷，株高增长22.7%）；但超过此阈值后，株高趋于稳定（66,667→76,923株/公顷，仅下降2.5%）。这可能与低密度下冠层透光性改善有关，而高密度导致的群体遮荫效应逐渐显现。
- **密度与叶面积指数（LAI）的关联**：LAI在66,667株/公顷时达到峰值3.18，较最低密度39,216株/公顷提升50.7%。但超过此密度后，LAI下降幅度达7.8%（76,923株/公顷），表明存在最佳光能利用阈值。
- **密度与茎秆直径的负相关**：最高密度（76,923株/公顷）的茎秆直径（2.40cm）较最低密度（39,216株/公顷）减少19.3%，显示高密度下群体竞争加剧导致个体营养竞争。

**3.产量形成的关键驱动因素**
经济统计分析表明：
- **产量构成要素的贡献率**：1000粒重（权重占比18.7%）、有效穗数（权重14.3%）、单株粒数（权重12.6%）是影响总产量的主要因素。其中，BH-661在66,667株/公顷密度下，有效穗数达1.30个/株，较BH-546（1.20个/株）提升7.7%，而单株粒数（557.8粒）较对照增加12.3%。
- **经济性阈值**：当边际收益率（MRR）超过100%时，53,333株/公顷（MRR 5463.7%）和66,667株/公顷（MRR 6804.5%）成为最优选择。这两个密度的净收益分别达到176,034和190,656 ETB/公顷，显著高于其他处理（差异达18,032 ETB/公顷）。
- **成本效益平衡点**：76,923株/公顷虽然产量较高（9,254kg/公顷），但需额外投入8,266 ETB/公顷的变量成本，导致BCR（1.28）低于推荐值1.5，经济性不优于66,667株/公顷处理。

**4.品种-密度互作的生态适应性**
研究揭示品种与密度的协同效应：
- **BH-546（中熟品种）**在53,333株/公顷（行距75cm，株距25cm）时，收获指数达39.0%，其较优的冠层结构（LAI 2.81）和光能利用效率（光能转化率18.7%）使其成为雨季推荐的44,444株/公顷密度的1.5倍。
- **BH-661（晚熟品种）**在66,667株/公顷时，产量（10,174kg/公顷）和生物量（452.4吨/公顷）均达到峰值，其长生育期（160天）使其能更充分地利用灌溉系统的水分调控优势，而中熟品种在此密度下易出现群体遮荫导致的雌雄穗发育不良。

**5.环境适配性的特殊发现**
- **气候补偿机制**：在年均温26.6℃、年降水1714mm的热亚湿润气候区，灌溉条件下最佳密度较雨季推荐值（44,444株/公顷）提升49.3%，印证了灌溉系统可突破自然降水限制，实现更高密度的产能。
- **土壤特性影响**：试验地土壤pH5.3，速效磷5.8mg/kg，属于中等肥力水平。中高密度下（≥53,333株/公顷）的土壤养分消耗量增加23%-37%，需配合灌溉施肥策略（如试验中的DAP基施69kg/公顷+追施尿素92kg/公顷）才能维持产量稳定性。

**6.技术实施建议**
基于研究结果提出三阶段技术方案：
1. **种植规划**：推荐采用75cm行距配套25cm株距（53,333株/公顷）种植中熟品种BH-546，或75cm行距+20cm株距（66,667株/公顷）种植晚熟品种BH-661。
2. **水分管理**：灌溉周期应控制在7天/次，重点保障大喇叭口期至灌浆期的水分需求，避免高密度下土壤水分亏缺。
3. **病虫害防控**：针对 armyworm害虫，需在拔节期（密度>50,000株/公顷时）实施两次间隔14天的化学防治（推荐剂量1L/公顷），并结合人工拔除早期虫害株。

**7.研究局限性与发展方向**
- **空间异质性**：试验仅在一个地点（Jimma AgroResearch Center）进行，未来需在埃塞俄比亚西南部建立5×5km网格试验站，覆盖不同海拔（1500-2000m）和土壤类型（红壤/黄土）。
- **时间跨度**：仅研究2020/21一个生长季，需延长观测周期至3年以验证品种适应性。
- **机械化适配**：现有推荐密度下（66,667株/公顷），建议开发行间作业通道（≥1.5m）以适配收割机具。

该研究为亚非地区灌溉农业中的玉米密植管理提供了关键参数：在热亚湿润气候区冬季生产中，中熟品种应控制在53,333-66,667株/公顷，晚熟品种以66,667株/公顷为最优，较传统雨季建议密度提升40%以上，同时需配套精准灌溉（滴灌系统）和养分补充技术（推荐追施尿素量增加15%）。这些发现对提升玉米单产（研究显示最高产量达10,174kg/公顷，较当地平均4t/公顷提升151%）和保障粮食安全具有重要实践价值。