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合理密植增产的原因，在于单位面积上有了适当株数，可以充分利用光能、水分和矿质营养。不同密度对玉米生长和发育有明显的影响，而产量则为生育最终的表现，所以要深入研讨合理密植增产的原因，必须进一步研究不同密度对生育的影响。不同密度可以引起田间小气候的变化，而这些变化往往影响到生长发育。
不同密度引起小气候的变化
不同密度可以引起田间小气候的不同变化，引起小气候变化的因素很多，在这里仅摘要讨论。
（一）密度对土壤温度、土壤水分的影响
土壤温度与作物根系的发育和水分的吸收有关，而水分吸收状况可以影响养分的吸收和转运，也影响光合作用的进行，不同密度可引起土壤温度及土壤水分的改变。在土壤温度方面，根据中国农业科学院作物育种栽培研究所试验（表8-7），春播晚熟品种，自四月下旬播种至六月上旬，不同密度间的土壤温度，并无明显差异，自六月中、下旬至七月，即自拔节至开花授粉阶段，由于不同密度的遮荫程度不同，影响通风透光，因此引起土壤温度有不同程度的差异，一九五六年七月二十七日测定，不同密度处理，无论是表土、十厘米或二十厘米深处的土壤温度，都因密度的增加而降低。根据上述同一试验的资料，自四月下旬至六月上旬期间，不同密度间的土壤水分，亦无明显差异，自六月中、下旬到七月，各个不同密度间，才有不同程度的差异。在气候正常年份（如一九五七年），一般是密度愈高，土壤水分含量愈低，特别是气候比较干燥时期，栽培密度提高，在十至三十厘米土层内含水量逐渐减少。由此可知，种植密度愈大，消耗水量愈多，对土壤水分要求愈高。但在六月份多雨的年份，如一九五六年六月份降雨量超过常年同时期雨量四倍以上，由于密度增大，地面蒸发与植株蒸腾比较困难，因此，密度愈高，土壤水分百分率反而愈高。
河北农业大学一九五九年在保定所进行的春玉米密度试验，也作了土壤水分含量的测定，获得与上述类似的结果：种植愈密，土壤水分含量愈低。山东省农业科学院一九五九年在济南进行的夏玉米密植试验，结果稍异：在玉米抽雄穗期测定各种密度的土壤水分，在试验的各种密度中以最稀的含水率较少，落到十厘米土层中，种植密度每亩二千五百株的含水率为百分之二十一点七五，比密度为三千株的反而降低，此则由于叶子遮蔽少，受阳光直射的土地面积多，地面蒸发大，所以土壤含水率都较低（每亩三千株密度的土壤含水率在百分之二十二点五）。春播及夏播玉米，适宜密度虽然不同，但种植密度较高的，由于耗水量较大，土壤含水率较低，因此，需要水分的供应量都较大。
（二）密度对株间温、湿度的影响
不同密度间的温度和湿度，在密度差异不大、昼夜温度变化差异不大以及植株没有封行的情况下，差异一般比较微小，只有在植株封行、昼夜温度差异很大、密植程度相差甚大的情况下，不同密度间才有明显的株间的差异。苏北农学院一九五九年在江苏省东台县安丰人民公社，曾对各种密度下株间的温度和湿度做过观察，在七月六日十五时至七月七日十五时，每隔一小时记录一次（离地面五十厘米高处），结果说明，密度愈高，玉米株间的昼夜温差愈小（图8-4）。白天的温度，则愈密愈低。例如下午一时，八千株密度的温度比二千株的低摄氏二点二度，而五千株密度的温度比二千株的低摄氏零点九七度；但在早晨四至五时当地露地温度最低时，高密度比低密度反而略高，密度为八千株的，在早晨四至五时的温度，比其他密度高出摄氏零点三至零点六度。在相对湿度方面，一般说来，密度愈高，相对湿度愈大。
由上可知，玉米在封行以后，各密度间的株间温度和株间相对湿度，即可有所不同。密度增加，一般能引起温度的降低和相对湿度的增高，此种变化对玉米生育的影响如何，须视当时的天气情况及玉米的生育时期而定。如在开花期间，遇到干热的天气，则由于密度增加而引起株间气温及相对湿度的变化，对玉米的授粉和受精是多少有利的。由不同密度所引起温、湿度的变化，对病害的发生亦有关系，高湿度可以助长玉米茎腐病的发生，因此密度过高往往提高发病率。但据国内外研究，干燥而温暖的天气，为玉米黑粉病发生的有利条件，密度增高时，所引起温、湿度的变化，却又能抑止此病的发生。河北农业大学一九五九年密度试验资料（两次调查，每次四百株）指出，玉米黑粉病的感染程度，随密度增加而减少。
（三）密度对光照强度的影响
密度提高，在封行之后，由于茎叶遮蔽，光照强度显著降低。据苏北农学院资料，七月二日（抽穗末期）上午十时在玉米行间近地面处测定结果说明（表8-8）密度愈高，光照强度愈弱，由于光照强度降低，自然要影响到光合效率。
在合理密植时，由于光合势增大，足以弥补因净同化率降低所受的损失，所以仍能获得高产。
光照强度降低，将延迟抽穗和散粉时期，并促使茎秆细胞延长。
玉米株间地面的光照强度，与杂草生长多少有关。栽培密度过稀，杂草在株间光照充足的情况下易于滋长，不仅单位面积上的杂草株数增多，而且每株杂草重量也增加。中国农业科学院作物育种栽培研究所，一九五七年在玉米收获期调查不同密度的单位面积杂草株数和重量，证明玉米栽培愈密，单位面积上的杂草株数和重量都显著减少（表8-9）。
由此可见，玉米栽培过稀时，一方面不能有效地利用地力和光能；另一方面，又因杂草繁茂，夺取水分和养分，影响玉米生长发育。这两种原因，都可使单位面积产量降低。
