李 潔，晉凡生，張冬梅，梁改梅，張小寧

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，太原030031）

播期對(duì)不同熟期玉米品種生育期及產(chǎn)量的影響

李 潔，晉凡生，張冬梅，梁改梅，張小寧

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，太原030031）

為了探索適宜本地區(qū)種植的玉米品種與播期，于2015年在山西省早熟玉米區(qū)以特早熟、早熟、中熟3個(gè)不同熟期玉米品種為測試材料，測定不同播期下玉米的生育期和產(chǎn)量及其構(gòu)成。結(jié)果表明，在本試驗(yàn)設(shè)置的4個(gè)播期中，特早熟和早熟品種都能安全成熟，而中熟品種4月21日以后播種不能正常成熟。隨著播期的提前，所有不同熟期的玉米品種產(chǎn)量均呈上升趨勢。早熟和中熟品種的產(chǎn)量顯著大于特早熟，但早熟與中熟品種之間的產(chǎn)量差異不顯著。產(chǎn)量差異的主要原因是由于百粒重之間的不同引起的。在產(chǎn)量與相關(guān)環(huán)境因子之間的關(guān)系中，生育期積溫與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，產(chǎn)量隨積溫增加而增加。由此可見，本地區(qū)適宜種植早熟品種，最佳播期一般在4月20號(hào)左右，產(chǎn)量最高。

玉米；播期；生育期；產(chǎn)量；積溫；降水量

0 引言

玉米生育期的長短直接影響到其對(duì)光溫資源的利用和干物質(zhì)積累，進(jìn)而會(huì)直接影響到玉米的產(chǎn)量；而高寒冷涼區(qū)由于無霜期短，種植生育期長的品種難以成熟，只能種植生育期短的玉米品種，這就使得玉米產(chǎn)量長期在較低水平徘徊。如何利用現(xiàn)有自然條件，最大限度地提高玉米對(duì)光溫資源的利用來提高其干物質(zhì)積累，成為提高玉米產(chǎn)量亟待解決的問題。近年來對(duì)玉米的播期與產(chǎn)量以及對(duì)光溫資源的利用均有研究，李向嶺等[1]、張寧等[2]、馬國勝等[3]研究認(rèn)為，夏玉米提早播種干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量均增加；續(xù)創(chuàng)業(yè)等[4]、武艷芍等[5]研究認(rèn)為不同播期對(duì)玉米生育期、子粒灌漿時(shí)間的長短、農(nóng)藝性狀和最終產(chǎn)量均有較大影響；張吉旺等[6]、戴明宏等[7]、劉培利等[8]認(rèn)為，適時(shí)早播可增加有效積溫，延長玉米有效生長期，從而積累較多的干物質(zhì)，使子粒灌漿期相應(yīng)延長，利于玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。通過對(duì)適宜播期的確定，就能調(diào)節(jié)玉米的灌漿進(jìn)程，從而使玉米更充分利用光熱資源[9]。播期對(duì)玉米的影響是其生長發(fā)育期間光、熱、水、氣和土壤等生態(tài)因子綜合作用的結(jié)果[10-12]。但是，多年來多數(shù)學(xué)者主要集中在針對(duì)單一品種或同一生育期的品種進(jìn)行研究，而對(duì)于不同生育期品種的播期與產(chǎn)量以及對(duì)光溫資源的利用方面的研究較少。

如何通過在高寒冷涼區(qū)提早播種來引進(jìn)生育期較長的玉米品種，以相對(duì)增加當(dāng)?shù)赜衩椎纳?，成為提高此類區(qū)域玉米產(chǎn)量的有效途徑。本試驗(yàn)筆者通過對(duì)不同生育期的品種進(jìn)行引進(jìn)試驗(yàn)，搞清不同播期對(duì)生育期的影響以及產(chǎn)量構(gòu)成因素與環(huán)境因子之間關(guān)系，篩選出適宜當(dāng)?shù)胤N植的玉米品種，并確定其提早播種的適宜時(shí)期，以達(dá)到高產(chǎn)的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2015年4—10月在山西省旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)示范基地—陽曲縣河村進(jìn)行。該區(qū)位于山西省中部，地處東經(jīng)112°54'，北緯38°02'。屬于典型的丘陵半干旱區(qū)，年平均降雨450 mm，年均蒸發(fā)量1995 mm，海拔1270 m，無霜期120天左右，年平均氣溫6～7℃，≥10℃有效積溫2600℃，氣候涼爽，晝夜溫差大。無灌溉條件，土壤類型為褐土性土，土壤0～20 cm含有機(jī)質(zhì)12.16 g/kg、全氮0.9 g/kg、全磷0.8 g/kg、全鉀17.9 g/kg、速效磷15.94 mg/kg、速效鉀128.5 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料與方法

1.2.1 供試品種 選用3種不同熟期的品種為供試材料。參試玉米品種名稱、類型如表1。

表1 參試玉米品種及類型

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 參照本地通常播種時(shí)間（4月25左右），從4月12日開始，設(shè)置試驗(yàn)4/12(Ⅰ)、4/21(Ⅱ)、4/ 27(Ⅲ)、5/4(Ⅳ)(月/日)4個(gè)播期處理。肥料分別采用硝酸磷肥，每公頃施肥量1200 kg，全部作為基肥在整地前一次性施入，播種密度6萬株/hm2。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，按照品種、播期兩因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)（播期為主區(qū)、品種為副區(qū)），3次重復(fù)，小區(qū)面積20m2。試驗(yàn)全部在自然降水條件下進(jìn)行，無補(bǔ)充灌溉。試驗(yàn)全部為覆膜播種，按常規(guī)措施進(jìn)行田間中耕管理。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與測定方法

1.3.1 觀測并記載 在玉米播種、出苗、拔節(jié)、抽雄、成熟等主要生育時(shí)期對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確日期。

1.3.2 播種時(shí)的土壤含水量 用烘干法測定[13]不同處理小區(qū)0～200 cm土層的含水量，每20 cm取1次樣。土壤含水量的計(jì)算見公式(1)。

1.3.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 玉米成熟后小區(qū)單打單收，折算成單位面積產(chǎn)量；收獲時(shí)每小區(qū)取樣20株，待風(fēng)干后進(jìn)行室內(nèi)考種，測定穗行數(shù)（果穗中部的籽粒行數(shù)）、行粒數(shù)（所測果穗一個(gè)中等長度行的粒數(shù)）和百粒重（每小區(qū)隨機(jī)取粒籽100粒稱重，3次重復(fù)，重復(fù)間差異小于0.5 g）產(chǎn)量構(gòu)成因子指標(biāo)。

1.3.4 氣象資料獲取 2015年每日降雨量、溫度等基本氣象資料由試驗(yàn)基地自動(dòng)氣象站記錄獲得，生育期間有效積溫(GDD)采用公式(2)計(jì)算，其中，Tmax和Tmin為第i天的最高和最低氣溫，Tbase＞10℃。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

相關(guān)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2003錄入和整理，用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對(duì)不同熟期玉米生育期的影響

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，播期對(duì)3種不同熟期玉米品種的生育期有明顯影響，隨著播期的提前，熟期不同的玉米品種其生育期也相應(yīng)的延長。而具體到玉米生育期各個(gè)階段則有不同變化，其中播種至拔節(jié)期天數(shù)變化最為明顯，而拔節(jié)至抽雄和抽雄至成熟的天數(shù)亦有變化，說明播期提前對(duì)生育期延長的影響主要表現(xiàn)在播種至拔節(jié)期，即營養(yǎng)生長階段，而生殖生長階段延長的天數(shù)則相對(duì)較少（表2）。

本試驗(yàn)設(shè)置的4個(gè)播期中，特早熟和早熟品種均能安全成熟，而中熟品種除了4月12日這一播期可以正常成熟外，4月21日以后播種的均不能正常成熟。安全成熟是玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保證，也是篩選適宜種植品種的重要前提。從安全成熟和充分利用光熱資源綜合考慮，特早熟品種由于生育期短，對(duì)光熱資源利用率低，不建議選用；而中熟品種雖然由于生育期長，能夠很好地利用光熱資源，但遇到早霜?jiǎng)t不能成熟，存在極大的安全隱患，亦不建議選用。因此，從安全成熟和光熱資源高效利用兩方面綜合考慮，該區(qū)適宜種植早熟品種。

表2 播期對(duì)玉米主要生育時(shí)期的影響

2.2 播期對(duì)不同熟期玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從產(chǎn)量結(jié)果可以看出，播期對(duì)不同熟期玉米品種的產(chǎn)量有很大影響，隨著播期的提早，所有不同熟期的玉米品種產(chǎn)量均呈上升趨勢，其增產(chǎn)幅度表現(xiàn)為中熟品種＞早熟品種＞特早熟品種；中熟品種和早熟品種的產(chǎn)量顯著大于特早熟，但中熟品種與早熟品種之間的產(chǎn)量差異則不顯著(P＜0.05)（表3）。

表3 播期對(duì)不同熟期玉米產(chǎn)量的影響

具體分析不同熟期玉米品種的產(chǎn)量結(jié)果可知，特早熟品種隨著播期的提早，其產(chǎn)量呈上升趨勢；早熟品種‘并單16’則呈拋物線形狀，以第Ⅱ播期產(chǎn)量最高，第Ⅳ播期產(chǎn)量最低；‘Kx9384’前3個(gè)播期產(chǎn)量均高于第4個(gè)播期，但前3個(gè)播期產(chǎn)量之間差異不明顯；中熟品種‘大豐30’的產(chǎn)量結(jié)果與特早熟品種趨勢一致，也是隨著播期的提早，其產(chǎn)量呈上升趨勢；‘先玉335’的表現(xiàn)則和早熟品種‘并單16’相似，呈拋物線形狀，以第Ⅱ播期產(chǎn)量最高，第Ⅳ播期產(chǎn)量最低；由此可見，提早播種能夠提高玉米產(chǎn)量是無須質(zhì)疑的，但提早播種的時(shí)期則需要根據(jù)不同玉米品種的生理特性和大田試驗(yàn)結(jié)果來確定具體的播種時(shí)期。

表4 播期對(duì)不同熟期玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

進(jìn)一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素，不同熟期的玉米品種的行粒數(shù)、穗行數(shù)變化不明顯，但百粒重卻隨著播期的提早，呈現(xiàn)出與產(chǎn)量相同趨勢的變化；特早熟品種隨著播期的提早，其百粒重呈規(guī)律上升趨勢；早熟品種‘并單16’、中熟品種‘大豐30’的百粒重變化也和特早熟品種變化一致，呈規(guī)律上升趨勢，均為第Ⅰ播期最高；早熟品種‘Kx9384’4個(gè)播期的百粒重差異不顯著；而中熟品種‘先玉335’的百粒重第Ⅰ和第Ⅱ播期顯著高于后2個(gè)播期，尤以第Ⅱ播期最高（表4）。由此可見，提早播種對(duì)玉米產(chǎn)量的影響因素主要是提高了其百粒重。

2.3 不同播期處理的產(chǎn)量構(gòu)成與環(huán)境因子的相關(guān)性分析

由表5可知，3個(gè)不同熟期的玉米品種產(chǎn)量與播種期土壤含水量的相關(guān)系數(shù)都為正值，且相關(guān)系數(shù)都較高，說明播種期土壤含水量越高，產(chǎn)量越高，這是因?yàn)椴シN時(shí)水分含量越高，出苗率就越高，為高產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。產(chǎn)量與降雨量的關(guān)系因品種不同而不同，對(duì)特早熟品種來說，其產(chǎn)量與抽雄前降雨量成顯著相關(guān)，分別為0.86*、0.71*；而早熟和中熟品種產(chǎn)量卻與抽雄后降雨量呈正相關(guān)，與抽雄前降雨量呈負(fù)相關(guān)。此因特早熟品種生育期短，對(duì)降雨的利用主要集中在前期，而后期的很多雨水未能充分利用。全生育期積溫與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，說明產(chǎn)量隨積溫增加而增加，這是因?yàn)殡S著播期的提前，生育期也相對(duì)的延長，全生育期積溫增加，增加了植物的營養(yǎng)生長，積累更多的干物質(zhì)，為高產(chǎn)的形成提供了基礎(chǔ)。在構(gòu)成產(chǎn)量的三要素中，穗行數(shù)與抽雄后的降雨量基本呈正相關(guān)，行粒數(shù)與播種期土壤含水量和抽雄前的降雨量的相關(guān)性強(qiáng)，百粒重與全生育期積溫相關(guān)性最強(qiáng)，玉米品種的髙產(chǎn)主要出現(xiàn)在活動(dòng)年積溫大于玉米品種本身所需要的積溫的地區(qū)，當(dāng)年活動(dòng)積溫低于玉米品種本身所需要的積溫時(shí)，不能正常生理成熟，百粒重明顯下降，百粒重不同是導(dǎo)致其產(chǎn)量差異的主要原因，因此，可以通過提前播種，增加其積溫值來增加粒重，進(jìn)而提高其產(chǎn)量。

續(xù)表4

3 結(jié)論與討論

不同播期對(duì)全生育期有一定影響，表現(xiàn)為隨著播期的提前，全生育期呈逐漸增加的趨勢。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，隨著播期的提前，不同熟期的玉米品種生育期都顯著增長，且表現(xiàn)在播種至拔節(jié)期的延長。這可能是因?yàn)殡S著播期的提前，營養(yǎng)生長階段氣溫低，發(fā)育慢，則延長了生育期；反之，氣溫逐漸升高，細(xì)胞和組織分化加速，促進(jìn)植株的快速生長，加快了營養(yǎng)生長階段，就縮短了生育期。

播期是影響玉米產(chǎn)量提高的主要栽培因子，本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，隨著播期提前，產(chǎn)量都成上升趨勢，其中中熟品種上升幅度最大，對(duì)播期表現(xiàn)最為敏感。又因其生育期長，播種越早，就越能保證其成熟，而播種越遲，其成熟的安全性越低，主要表現(xiàn)在玉米后期的籽粒灌漿。在4月21號(hào)后播種的中熟品種都未能成熟，產(chǎn)量間變化與百粒重相同，其百粒重下降明顯，進(jìn)而影響產(chǎn)量的顯著下降。這與李紹長等[14]、Vega等[15]的研究結(jié)果相同。

產(chǎn)量與降雨量的關(guān)系因品種不同而不同，對(duì)特早熟品種來說，其產(chǎn)量與抽雄前的降雨量呈顯著正相關(guān)，而早熟和中熟品種產(chǎn)量卻與抽雄后的降雨量呈正相關(guān)。生育期積溫與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，產(chǎn)量隨積溫增加而增加，因此可以認(rèn)為，提前播種的增產(chǎn)原因主要是提高了玉米籽粒對(duì)積溫的利用。這與肖荷霞等[16]、李言照等[17-18]的研究結(jié)果相同。因此通過適時(shí)早播可以將玉米品種與當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件相結(jié)合，充分利用當(dāng)?shù)氐臒崃抠Y源，達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。

適時(shí)播期的確定要綜合考慮生育期積溫和品種因素，即要保證有足夠的生長時(shí)間，更要保證生長所必須的有效積溫，形成較高的產(chǎn)量[19-20]。通過對(duì)本試驗(yàn)選擇的3種不同熟期的玉米品種產(chǎn)量、生育期、積溫及降水資源利用的情況分析來看，本地區(qū)適宜種植早熟品種，最佳播期一般在4月20號(hào)左右，產(chǎn)量最高。過早播種會(huì)因?yàn)闇囟冗^低影響出苗，且出苗后苗弱，影響產(chǎn)量；播種過遲，則會(huì)因?yàn)槠贩N生長達(dá)不到所需有效積溫而無法安全成熟，造成產(chǎn)量降低。

在此次的試驗(yàn)中，因今年的氣溫較高，播期的提早未遇到低溫凍害問題，影響到出苗率，對(duì)玉米的群體密度影響不大，但是本試驗(yàn)僅為特殊氣候條件下一年的試驗(yàn)結(jié)果，還需要在不同氣溫條件下進(jìn)行深入研究這3種不同熟期的玉米品種的出苗率，并對(duì)玉米品種的播期和密度耦合效應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步研究，以便確定該地區(qū)這3種類型品種合理的播期及密度，為玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

表5 不同熟期玉米品種產(chǎn)量及構(gòu)成因素與環(huán)境因子相關(guān)系數(shù)

[1] 李向嶺,李從鋒,侯玉虹,等.不同播期夏玉米產(chǎn)量性能動(dòng)態(tài)指標(biāo)及其生態(tài)效應(yīng)[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(6):1074-1083.

[2] 張寧,杜雄,江東嶺,等.播期對(duì)夏玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量影響的研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(5):7-11.

[3] 馬國勝,薛吉全,路海東,等.播種時(shí)期與密度對(duì)關(guān)中灌區(qū)夏玉米群體生理指標(biāo)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(6):1247-1253.

[4] 續(xù)創(chuàng)業(yè),郝建平.不同播期對(duì)不同品種玉米產(chǎn)量的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(4):37-38.

[5] 武艷芍,郝建平.不同播期對(duì)玉米（強(qiáng)盛49）出苗速度及生育期的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(4):119-121.

[6] 張吉旺,董樹亭,王空軍,等.大田遮蔭對(duì)夏玉米光合特性的影響[J].作物學(xué)報(bào),2007,33(2):216-222.

[7] 戴明宏,單成鋼,王璞.溫光生態(tài)效應(yīng)對(duì)春玉米物質(zhì)生產(chǎn)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,14(3):35-41.

[8] 劉培利,劉紹棣,東先旺,等.高產(chǎn)夏玉米與播期關(guān)系的研究[J].玉米科學(xué),1993,1(1):023-026.

[9] 郝建平.玉米高產(chǎn)原理與栽培新技術(shù)[M].北京:北京氣象出版社, 1999.

[10] 鄭洪建,董樹亭,王空軍,等.生態(tài)因素對(duì)玉米品種產(chǎn)量影響及調(diào)控的研究[J].作物學(xué)報(bào),2001,27(6):862-868.

[11] 宋繼娟,柳金來,滕文星,等.玉米群體光合性能與氣象因素及產(chǎn)量的關(guān)系[J].玉米科學(xué),1996,4(4):60-62.

[12] NeSmith D S,Ritchie J T.Short-and long-term responses of corn to apre-anthesis soil water deficit[J].Agronomy Journal,1992,84(1): 107-113.

[13]中國科學(xué)院南京土壤研究所編.土壤理化分析[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1980.

[14]李紹長,白萍,呂新,等.不同生態(tài)區(qū)及播期對(duì)玉米籽粒灌漿的影響[J].作物學(xué)報(bào),2003,29(5):775-778.

[15] Vega C R,Andrade F H.Reproductive partition and seed setefficiency in soybean,sunflower and maize[J].Field Crops Res, 2001,72:163-175.

[16]肖荷霞,陳建忠,李桂榮,等.黑龍港地區(qū)夏播早熟玉米區(qū)氣候資源研究——以河北省滄州市為例[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2001,9(4): 91-93.

[17] 李言照,東先旺,劉光亮,等.光溫因子對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素值的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2002,10(2):86-89.

[18] 李言照,劉光亮,張海燕.光溫因子與玉米產(chǎn)量的關(guān)系[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2001,10(2):67-70.

[19] 曹士亮,于芳蘭,王成波,等.降水量與積溫對(duì)玉米氣象產(chǎn)量影響的綜合分析[J].作物雜志,2009,3:62-65.

[20]趙建武,白文斌,劉貴鋒,等.不同播期、積溫、降水量對(duì)高粱農(nóng)藝性狀形成及產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2014,4(4):1-4.

Effects of Sowing Dates on Growth Stage and Yield of Maize Varieties with Different Maturity Periods

Li Jie,Jin Fansheng,Zhang Dongmei,Liang Gaimei,Zhang Xiaoning

(Research Center for Dryland Agriculture,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,Shanxi,China)

In order to explore the suitable sowing dates and maize varieties,in the early matured district of Shanxi Province in 2015,the earliest matured and early matured and middle matured maize varieties were used as materials.The growth stage and yield and yield components were detected at different sowing stages.The results showed that,at the four stages,the earliest matured and early matured maize varieties could mature normally,but middle matured maize varieties could not mature which were sowed after April 21.With the sowing date moving up,the yield of the different growth stage varieties were all increased significantly.Yields of early matured and middle matured maize varieties were significantly greater than the earliest matured maize varieties,but there was not significant difference between early matured and middle matured maize varieties. The main reason of yield difference was the difference of the kernel weight of different maize varieties.In the relationship of yield and related environment factors,the accumulated temperature of growth stage has the significant positive correlation with yield,and yield was increased with the accumulated temperature increase. In conclusion,this area was suitable for planting early maturity varieties,the suitable sowing date was on April 20,and the yield could reached the highest.

Maize;Sowing Dates;Growth Stage;Yield;Accumulated Temperature;Rainfall

S318

A論文編號(hào)：cjas16090004

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院攻關(guān)項(xiàng)目“冷涼區(qū)不同玉米品種芽苗期耐寒性研究”(ygg1409)；山西省回歸留學(xué)人員科研資助項(xiàng)目“山西不同生態(tài)區(qū)玉米高產(chǎn)關(guān)鍵栽培因素試驗(yàn)研究”(2015-117)。

李潔，女，1981年出生，山西臨猗人，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)樽魑镌耘嗉爸参锷砩鷳B(tài)。通信地址：030031山西省太原市龍城大街81號(hào)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，E-mail：lj314115@sohu.com。

2016-09-08，

2016-10-12。