王育紅，周 新，沈東風(fēng)，王新甫

(洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

玉米不僅產(chǎn)量潛力大，經(jīng)濟(jì)效益高，而且具有食用、飼用和多種工業(yè)用途。河南是全國(guó)重要的糧食主產(chǎn)省份之一，小麥、夏玉米一年兩熟是河南省最主要的種植模式之一。玉米作為河南省的第二大糧食作物，播種面積一直持續(xù)上升，總產(chǎn)占全國(guó)玉米總產(chǎn)10%以上。在全球氣候變暖的大背景下，夏玉米播種期干旱、授粉結(jié)實(shí)期高溫干旱、陰雨寡照[1-2]的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步加劇，嚴(yán)重影響了糧食生產(chǎn)和安全。玉米雖是C 4喜溫作物，但異常高溫干旱條件下作物體內(nèi)將發(fā)生一系列生理生化反應(yīng)，最終造成植株形態(tài)的改變和產(chǎn)量的降低。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中播種日期的調(diào)整可使作物不同生育時(shí)期處于特定的光溫條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物生長(zhǎng)季內(nèi)光溫資源的優(yōu)化配置，是獲得高產(chǎn)群體的最有效途徑之一[3-4]。關(guān)于播期對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的研究已有較多報(bào)道[5-10]，但有關(guān)河南不同熟期夏玉米品種對(duì)播期反應(yīng)鮮有報(bào)道。本研究以鄭單958、先玉335、京農(nóng)科728和登海618為材料，分析不同播期對(duì)不同熟期夏玉米生育進(jìn)程、形態(tài)指標(biāo)及其產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，以期為河南地區(qū)夏玉米穩(wěn)產(chǎn)和豐產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在河南省洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院玉米綜合試驗(yàn)站試驗(yàn)田(東經(jīng)112.3°，北緯34.4°)，試驗(yàn)地灌排方便，地勢(shì)平坦，肥力上中等且均勻，便于調(diào)節(jié)和管理。土質(zhì)為粘土，土體深厚，質(zhì)地均勻，基礎(chǔ)肥力為有機(jī)質(zhì)14.52 g/kg，全氮1.16 g/kg，堿解氮106.9 mg/kg，速效磷21.24 mg/kg，速效鉀107.56 mg/kg。常年平均降水量為646 mm，屬于半濕潤(rùn)偏旱區(qū)。由于受季風(fēng)氣候的影響，年內(nèi)降雨分布不均，60%～80%的降雨集中在6—9月份。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年進(jìn)行。選用早熟品種：京農(nóng)科728(JNK 728)和登海618( DH 618)；中晚熟品種先玉335(XY 335)和鄭單958(ZD 958)為材料，設(shè)置6個(gè)播期處理，分別為6月1日(T 1)、6月6日(T 2)、6月11日(T 3)、6月16日(T 4)、6月21日(T 5)和6月26日(T 6)。采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，播期為主區(qū)，品種為副區(qū)，小區(qū)面積40 m2，共24個(gè)處理，區(qū)組間隨機(jī)排列，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。

留苗密度：6.75×104株/hm2。

播種密度=留苗密度/發(fā)芽率/0.96。

播種前精細(xì)整地，造墑，底肥施等量的復(fù)合肥(15-15-15)750 kg/hm2。播種后立即澆灌蒙頭水，T 2播期雨后第2天播種，整個(gè)生育期間遇旱要及時(shí)灌水，在四葉期定苗達(dá)到設(shè)計(jì)密度；其它栽培管理措施同一般高產(chǎn)玉米。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

播種后及時(shí)觀察并記載各處理的出苗、6展葉、9展葉、12展葉、抽雄、吐絲和籽粒生理成熟期，籽粒生理成熟依果穗中下部籽粒黑胚層出現(xiàn)且乳線消失的日期為準(zhǔn)。在5葉期掛牌標(biāo)記長(zhǎng)勢(shì)一致的植株5株，調(diào)查全生育期葉片數(shù)；于苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、開(kāi)花期、灌漿期、成熟期取樣，每個(gè)小區(qū)取玉米植株3株，測(cè)定葉面積、干物質(zhì)重量。用長(zhǎng)寬系數(shù)法測(cè)量葉面積(LAI)，計(jì)算葉面積指數(shù)(LAI)；將所取樣品裝袋標(biāo)記，于80 ℃恒溫干燥箱中烘干至恒重，測(cè)定各器官的干物質(zhì)重量。

每個(gè)處理按籽粒生理成熟逐一收獲，每個(gè)小區(qū)挑選中間4行進(jìn)行收獲測(cè)產(chǎn)(最后播期10月5日全部收獲)，風(fēng)干后折算為14%含水量的籽粒產(chǎn)量。采用稱(chēng)重法選取10個(gè)果穗進(jìn)行考種，測(cè)定穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重等。

試驗(yàn)期間氣象數(shù)據(jù)由洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)田氣象觀測(cè)站提供。夏玉米生育階段有效積溫采用該生育階段日平均溫度的累計(jì)，灌漿期有效積溫為該階段大于16 ℃平均溫度的累計(jì)。玉米生育內(nèi)日均氣溫變化情況見(jiàn)圖1。

圖1 夏玉米生育日均氣溫變化

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對(duì)夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程的影響

從圖2可看出，隨著播期推遲，夏玉米生育期延長(zhǎng)，而具體到玉米生育期各個(gè)階段則有不同變化。在土壤濕度適宜情況下，播期對(duì)4個(gè)品種從播種至12展葉生育進(jìn)程的影響大體一致：播種到出苗為5～6 d，受播期影響不大；出苗至6展葉為18～22 d，隨播期推遲生育進(jìn)程呈現(xiàn)加快-平穩(wěn)-加快的趨勢(shì)；6展葉至9展葉為8～10 d，9展葉至12展葉為4～7 d，這2個(gè)生育階段略有波動(dòng)變化。12展葉至抽雄為4～10 d，T 6比T 1延長(zhǎng)4 d；該生育進(jìn)程中晚熟品種ZD 958和XY 335比早熟品種JNK 728和 DH 618慢，播期從T 2-T 5中晚熟品種ZD 958和XY 335呈波動(dòng)性變化，早熟品種JNK 728和 DH 618變化不大。抽雄至散粉為1～3 d，呈波動(dòng)性變化，說(shuō)明該階段對(duì)外界條件變化反應(yīng)敏感；其中品種XY 335變異較大，JNK 728變異較小。授粉至成熟需要的天數(shù)隨著播期推遲而增加，播期由T 1推遲到T 6籽粒灌漿成熟增加7 d以上，即夏玉米播期每推遲5 d，灌漿期延長(zhǎng)1.2 d以上；中晚熟品種ZD 958和XY 335灌漿天數(shù)為47～60 d以上，最后一個(gè)播期未能正常成熟；早熟品種JNK 728和 DH 618灌漿天數(shù)為46～53 d，6個(gè)播期播種均能正常成熟。

圖2 不同播期條件下夏玉米的生育進(jìn)程

表1 播期對(duì)夏玉米不同生育期有效積溫的影響 (單位：℃)

品種播期播種-出苗出苗-6展葉6展葉-12展葉12展葉-抽雄抽雄-授粉授粉-成熟全生育期JNK728T1136.4a558.7a518.9a157.0ab65.0a1327.4a2763.4aT2164.8b571.9a486.8b163.5a98.4b1325.5a2810.9aT3150.2c557.1a464.2bc161.7a89.9ce1324.2a2747.3aT4132.3ad559.3a460.2cd150.3b81.6d1332.1a2715.8aT5145.3ce553.8a441.5de172.2c90.5e1322.9a2726.2aT6144.9ce499.6b461.6dce277.0d62.4f1314.0a2759.5aDH618T1136.4a558.7a518.9a124.1a33.4a1353.4a2724.9aT2164.8b571.9a486.8b163.5b98.4b1344.9a2830.3aT3150.2c557.1a464.2bc161.7b89.9cf1345.1a2768.2aT4132.3ad559.3a460.2cd150.3c53.2d1347.4a2702.7aT5145.3ce553.8a441.5de148.9c60.1e1351.6a2701.2aT6144.9ce499.6b461.6dce246.0d93.4f1314.0a2759.5aXY335T1136.4a558.7a518.9a189.9a63.5a1388.5a2855.9aT2164.8b571.9a486.8b261.9be31.2be1392.2a2908.8T3150.2c557.1a464.2bc221.0c86.1c1397.5a2876.1aT4132.3ad559.3a460.2cd176.6d116.7d1396.4a2841.5aT5145.3ce553.8a441.5de262.7e32.2e1393.8a2829.3aT6144.9ce499.6b461.6dce308.4f92.5f1271.2b2778.2aZD958T1136.4a558.7a518.9a189.9a63.5a1512.3a2979.7aT2164.8b571.9a486.8b261.9b31.2be1514.4a3031.0aT3150.2c557.1a464.2bc221.0ce86.1cd1513.1a2991.7aT4132.3ad559.3a460.2cd203.5d89.8c1516.5a2961.6aT5145.3ce553.8a441.5de231.2e63.7d1511.2a2946.7aT6144.9ce499.6b461.6dce308.4f31.0e1314.0b2759.5b

注：表中同列不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)顯著水平。

隨著播期推遲，夏玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段(播種到抽雄)變異不大，呈波動(dòng)性變化；生殖生長(zhǎng)階段(抽雄到成熟)隨播期的推遲而增加。在整個(gè)生育期內(nèi)，生殖生長(zhǎng)時(shí)間略高于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，生育期隨播期推遲而增加主要是延長(zhǎng)了灌漿時(shí)間。

2.2 播期對(duì)夏玉米不同生育期積溫的影響

由表1可看出，夏玉米完熟全生育期主要受有效積溫影響，不同熟期品種所需有效積溫不同。早熟品種JNK 728和 DH 618完熟全生育期所需的有效積溫為2 700～2 800 ℃.d，中晚熟品種ZD 958和XY 335完熟時(shí)所需的有效積溫為2 800～3 000 ℃.d，播期T 6由于有效積溫不夠不能正常成熟。從不同生育階段分析，夏玉米播種-出苗有效積溫平均為145.7 ℃.d，變幅為132.3～164.8 ℃.d；出苗至6展葉有效積溫平均為550.1 ℃.d，播期T 6有效積溫顯著降低，其余播期有效積溫差異不顯著；6展葉至12展葉平均有效積溫為472.2 ℃.d，隨著播期推遲有效積溫減少生育進(jìn)程加快；12展葉至抽雄所需有效積溫隨播期推遲先增中間平穩(wěn)降低后快速增加，整體表現(xiàn)為中晚熟品種ZD 958和XY 335(平均為236.4 ℃.d)顯著高于早熟品種JNK 728和 DH 618(平均為172.4 ℃.d)；抽雄至授粉有效積溫變幅為31～116.7 ℃.d，波動(dòng)較大；授粉至成熟各品種完熟所需有效積溫播期間差異不顯著，品種之間存在差異，從播期T 1到播期T 5，JNK 728、 DH 618和XY 335灌漿期所需有效積溫差異不明顯，分別為1 326.4 ℃.d、1 348.5℃.d和1 393.7 ℃.d，ZD 958灌漿期有效積溫最多，為1 513.5 ℃.d。表1表明，夏玉米從播種至授粉各階段生育進(jìn)程隨播期推遲波動(dòng)性變化不僅與有效積溫有關(guān)，還受其他環(huán)境條件的影響；灌漿期各品種主要受有效積溫影響。

圖3 不同播期對(duì)夏玉米株高穗位高的影響

2.3 播期對(duì)不同熟期夏玉米株高和穗位高的影響

由圖3可看出，隨著播期推遲夏玉米株高先增高后降低，ZD 958株高最高值出現(xiàn)在T 4播期，其余3個(gè)品種株高最高值均出現(xiàn)在T 5播期。播期對(duì)穗位高的影響呈波動(dòng)性變化且各品種變化趨勢(shì)各不相同：ZD 958穗位高隨著播期推遲先降低中間升高T 4播期后降低；XY 335穗位高隨播期推遲先平穩(wěn)波動(dòng)T 4播期后快速增高隨后又快速降低；DH 618穗位高隨播期推遲先平穩(wěn)增高T 4播期后快速降低后又增高；JNK 728穗位隨著播期推遲先快速降低T 3播期后呈波動(dòng)性起伏變化。

2.4 播期對(duì)不同熟期夏玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量形狀的影響

從產(chǎn)量結(jié)果(表2)可以看出，播期對(duì)夏玉米產(chǎn)量的影響明顯，隨著播期推遲，不同熟期的夏玉米品種變化趨勢(shì)不同，T 6播期產(chǎn)量最低，減產(chǎn)達(dá)極顯著水平。早熟品種JNK 728和DH 618產(chǎn)量隨播期推遲呈先升高后降低的趨勢(shì)，中晚熟品種ZD 958和XY 335產(chǎn)量隨播期推遲呈降低的趨勢(shì)。各品種對(duì)播期反應(yīng)不一，早熟品種JNK 728產(chǎn)量最高出現(xiàn)在T 2播期，T 1～T 5播期產(chǎn)量差異不顯著;DH 618產(chǎn)量最高出現(xiàn)在T 3播期，T 1～T 4播期產(chǎn)量差異不顯著，T 5播期以后產(chǎn)量快速下降，減產(chǎn)量達(dá)顯著或極顯著水平。中晚熟品種XY 335最高產(chǎn)量出現(xiàn)在T 1播期，T 2～T 6播期減產(chǎn)達(dá)顯著或極顯著水平；ZD 958 T 1、T 2播期產(chǎn)量差異不顯著，T 3～T 6播期減產(chǎn)達(dá)顯著或極顯著水平。從產(chǎn)量構(gòu)成要素分析，T 6播期所有品種百粒重下降和穗粒數(shù)減少都達(dá)到顯著水平。播期T 1～T 5，JNK 728百粒重和穗粒數(shù)差異不顯著，DH 618和XY 335百粒重隨播期呈先減后增趨勢(shì)，DH 618穗粒數(shù)呈先增后減趨勢(shì)，XY 335和ZD 958穗粒數(shù)呈減少趨勢(shì)，ZD 958百粒重呈波動(dòng)性變化，差異不顯著。以上分析可知，6月26日以后播種，夏玉米極顯著減產(chǎn)；早熟品種適宜播期較廣，6月16日之前播種產(chǎn)量差異不顯著，中晚熟品種應(yīng)盡量早播。

3 結(jié)論與討論

不同播期對(duì)全生育期有一定影響，本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，隨播期推遲夏玉米育期延長(zhǎng)，主要延長(zhǎng)了灌漿期。這是因?yàn)殡S著播期推遲，灌漿氣溫逐漸降低(見(jiàn)圖1)，灌漿速率減慢，灌漿期延長(zhǎng)，播期每推遲5 d，灌漿期延長(zhǎng)1.2 d以上；6—7月平均氣溫28.7 ℃，略有波動(dòng)變化，在土壤水分適宜情況下，播期對(duì)夏玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段生育進(jìn)程影響不明顯(播種至抽雄)，本結(jié)論與前人研究結(jié)果不一致[11-13]。李文科等研究表明，播期每推遲1 d，全生育期平均縮短0.8 d，播期推遲縮短播種至抽雄的時(shí)間[11]；薛慶禹等研究表明，播期推遲縮短夏玉米吐絲至成熟的天數(shù)，影響生育前期溫度，造成干物質(zhì)積累時(shí)間不足，最終使生育期縮短[12]。劉明等研究表明，隨播期推遲玉米播種至拔節(jié)階段縮短明顯[13]；董紅芬等研究表明，隨播種期推遲30 d，播種至出苗天數(shù)縮短4 d[9]。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，夏玉米播種期到出苗期持續(xù)天數(shù)，與播期無(wú)關(guān)，而與土壤濕度密切相關(guān)；同時(shí)，夏玉米完熟全生育期主要受有效積溫影響，早熟品種JNK 728和DH 618完熟全生育期所需的有效積溫為2 700～2 800 ℃.d，6個(gè)播期均能正常成熟；中晚熟品種ZD 958和XY 335完熟時(shí)所需的有效積溫為2 800～3 000 ℃.d，播期T 6由于有效積溫不夠不能正常成熟。

表2 不同播期對(duì)夏玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

品種播期百粒重(g)穗粒數(shù)(粒)產(chǎn)量(kg/hm2)JNK728T136.3aa462.5ab10830.9AaT236.6Aa483.2a11131.7AaT336.4Aa479.8a11088.7AaT435.8Aa477.8a10965.2AaT535.4Aa482.2a10916.8AaT631.3Bb453.1b9047.1BbDH618T136.9ACa542.3Aa12405.3AaT235.7ACab544.2Aa12559.3AaT334.7ABbd569.3Aa12738.1AaT437.3Bac485.3Bb12217.9AaT539.1Cc423.4Ccd10292.9BbT633.4Dd444.4BDd8793.8CcXY335T137.2a560.3Aa12482.4AaT236.8a535.7BEab11320.1AbT335.9ab527.8ABEb10624.5BcT436.9a491.4BCDc10501.3BcT537.4a467.6Dd9698.8BCdT634.4b490.2Ecde9018.8CeZD958T132.6a575.0Aa12403.6AaT232.6a556.4Aab12026.5AaT331.8a551.2Aab11415.7AbcT432.3a538.1ABDb10897.8BEcT531.7a495.8BCc10237.5BCdT629.7b491.5Dcd10120.5Ded

注：同列中大、小寫(xiě)字母分別表示0.01和0.05水平差異顯著性。

已有研究表明，隨播期推遲玉米穗位高增加，莖粗減少，株高與出苗至吐絲階段的平均溫度有關(guān)系[14]；張寧等研究表明，隨播期推遲玉米穗位高和株高增加，莖粗減小[6]；陳辰等研究表明，隨播期推遲，玉米穗位高表現(xiàn)為先增加后降低，莖粗表現(xiàn)為逐漸減少，株高變化趨勢(shì)不明顯[15]。本研究結(jié)果表明，隨著播期推遲夏玉米株高先增高后降低，穗位高呈波動(dòng)性變化且各品種變化趨勢(shì)各不相同，與前人研究結(jié)果不盡相同。

播期是影響玉米產(chǎn)量提高的主要栽培因子，播期對(duì)不同熟期夏玉米品種的產(chǎn)量影響不同[16-19]。本研究表明，中晚熟品種表現(xiàn)為產(chǎn)量隨著播期推遲呈下降趨勢(shì)，早熟品種產(chǎn)量隨播期推遲呈先升高后降低，播期越晚，產(chǎn)量下降越顯著，這與前人研究結(jié)果相同。從產(chǎn)量構(gòu)成上分析，播期推遲主要是減少了穗粒數(shù)，百粒重變化不規(guī)律；播期越晚穗粒數(shù)減少越顯著，百粒重也出現(xiàn)明顯減低趨勢(shì)。本地區(qū)夏玉米適期早播利于高產(chǎn)形成，過(guò)晚播種減產(chǎn)達(dá)極顯著水平；早熟品種適宜播期較廣，中晚熟品種應(yīng)盡量早播。