潘胤霖，黨紅凱，劉志良，張俊鵬，鄭春蓮，曹彩云*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院，山東 泰安 271018；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北 衡水 053000）

玉米是我國(guó)重要的糧食作物，提高玉米產(chǎn)量對(duì)保 障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用[1～2]。河北省是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，玉米種植面積、產(chǎn)量分別占全國(guó)的10.34%和8.88%[3，4]，因此，穩(wěn)定和提高該區(qū)玉米產(chǎn)量對(duì)保障我國(guó)糧食安全至關(guān)重要[5]。糧食作物的播期與作物的生長(zhǎng)狀況及其對(duì)光熱資源利用效率有直接關(guān)系[6]，適宜播期可以使作物充分利用降水、溫度和光照。研究表明，充分發(fā)揮當(dāng)?shù)刈匀粭l件優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的重要因素之一[7～9]，可以保證玉米生育期與最佳季節(jié)同步[10～12]，從而使玉米產(chǎn)量達(dá)到最高。羅新蘭等[13]在東北地區(qū)研究了播期對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響，結(jié)果顯示，過(guò)早播種不利于玉米產(chǎn)量的提高；而過(guò)晚播種會(huì)導(dǎo)致灌漿速率降低，產(chǎn)量也會(huì)下降。劉月娥等[14]研究表明，玉米適時(shí)晚收增加有效積溫，可以顯著促進(jìn)干物質(zhì)的積累，明顯提高玉米產(chǎn)量，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，有關(guān)播期對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量影響的報(bào)道雖然不少，但大多是圍繞單一品種夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)播期的響應(yīng)，而不同播期對(duì)河北低平原地區(qū)不同品種玉米生產(chǎn)的影響研究鮮有報(bào)道?；诖?，以河北低平原地區(qū)2 個(gè)不同的主栽玉米品種為試材，在玉米一年一熟種植制度下設(shè)置不同的播期處理，研究播期對(duì)不同品種玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響，旨為河北低平原區(qū)玉米高產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)玉米品種為河北低平原地區(qū)主栽玉米品種鄭單958 和登海605。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2019 年在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤類型為黏質(zhì)壤土，種植制度為玉米一年一熟制。前季玉米收獲后秸稈粉碎還田。當(dāng)季玉米播種時(shí)免耕，采用機(jī)械開(kāi)溝方式底施三元復(fù)合肥（N、P2O5、K2O 含量分別為20%、8%、12%） 750 kg/hm2，人工點(diǎn)播玉米，株距0.24 m，行距0.60 m。參試玉米品種播期均設(shè)5 月5日、5 月20 日、6 月5 日和6 月20 日4 個(gè)處理，小區(qū)面積31.5 m2（7.0 m×4.5 m），隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)。玉米播種后灌水75 mm，其他生育期無(wú)人工灌溉；其他管理措施同大田常規(guī)。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 株高、莖粗和穗位高。玉米定苗后每個(gè)小區(qū)均選擇有代表性的植株3 株并標(biāo)記，定株測(cè)定指標(biāo)。分別在拔節(jié)始期（6～7 葉）、大喇叭口期（11～13 葉）和吐絲期（19～20 葉），用直尺測(cè)量株高（地面到植株雄穗的高度），用游標(biāo)卡尺測(cè)量近地面第2 節(jié)間的莖粗。吐絲期，用直尺測(cè)量穗位高（地面到果穗下生長(zhǎng)節(jié)的高度），計(jì)算穗位高系數(shù)（穗位高/株高）。

1.2.2.2 葉面積指數(shù)（LAI）。分別在拔節(jié)始期、大喇叭口期和吐絲期，用直尺測(cè)量上述標(biāo)記植株全部葉片的長(zhǎng)度和寬度。計(jì)算單株葉面積及LAI[15]：

式（1） 中，ρ 為修正系數(shù)，葉片完全展開(kāi)時(shí)ρ=0.75，葉片未完全展開(kāi)時(shí)ρ=0.50。

1.2.2.2 干物質(zhì)積累量。分別在拔節(jié)期、大喇叭口期和吐絲期，每處理均選擇有代表性的植株2 株，測(cè)定干物質(zhì)積累量。吐絲期前將植株分成葉片和莖鞘兩部分，吐絲期將植株分成葉片、莖、鞘、雄穗、穗軸和子粒等部分，將所有器官先105 ℃殺青30 min，然后80 ℃烘干至恒重，稱取干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.2.3 穗部性狀和產(chǎn)量。收獲時(shí)，每處理均選擇中間4 行連續(xù)取40 穗進(jìn)行考種，測(cè)定穗粒數(shù)和百粒重；子粒風(fēng)干后測(cè)產(chǎn)，并折算成單位面積產(chǎn)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Excel 2010 和DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD 法進(jìn)行數(shù)據(jù)的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對(duì)不同玉米品種株高、莖粗和穗位高系數(shù)的影響

2.1.1 對(duì)株高和莖粗的影響 拔節(jié)期至吐絲期，參試玉米品種的株高和莖粗均隨生育進(jìn)程而逐漸增大；相同生育期條件下，不同播期處理的株高和莖粗差異均達(dá)到了顯著水平（表1）。表明播期對(duì)拔節(jié)期至吐絲期玉米株高和莖粗生長(zhǎng)均有顯著影響。

拔節(jié)后至大喇叭口期，參試玉米品種各播期處理的株高和莖粗均迅速增大，且均以6 月5 日播期處理增速最快。吐絲期，隨著播期推遲，鄭單958 株高呈先增加后降低的變化，登海605 株高呈逐漸升高趨勢(shì)，指標(biāo)值分別以6 月5 日、6 月20 日播期處理最大，但2 個(gè)品種6 月5 日與6 月20 日播期處理的指標(biāo)值差異均不顯著；株高均以5 月5 日播期處理最低，且顯著＜其他3 個(gè)播期處理。吐絲期，隨著播期推遲，鄭單958 莖粗呈降低—增加—降低的變化，其中6 月5日播期處理的指標(biāo)值最大，顯著＞其他3 個(gè)播期處理；登海605 莖粗呈先增加后降低的變化，其中6 月5 日播期處理的指標(biāo)值最大，與5 月20 日和6 月20日播期處理差異均不顯著，但顯著＞5 月5 日播期處理。

2.1.2 對(duì)穗位高和穗位高系數(shù)的影響 隨著播期推遲，參試玉米品種的穗位和穗位高系數(shù)均呈先升高后降低的變化，且指標(biāo)值均以6 月5 日播期處理最大、5 月5 日播期處理最小。參試玉米品種6 月5 日播期處理的穗位高與6 月20 日播期處理差異不顯著，但二者指標(biāo)值均顯著＞前2 個(gè)播期處理；6 月5 日播期處理的穗位高系數(shù)與5 月20 日和6 月20 日播期處理差異均不顯著，但顯著＞5 月5 日播期處理。

表1 播期對(duì)2 個(gè)玉米品種株高、莖粗和穗位高系數(shù)的影響Table 1 Effects of sowing date on plant height，stem diameter and ear height coefficient of two maize varieties

綜上分析可以看出，適期晚播有利于玉米高度生長(zhǎng)和粗度增大，其中6 月5 日播種效果最好。該處理下，玉米莖粗最大，且株高生長(zhǎng)較快，但穗位高系數(shù)與5 月20 日和6 月20 日播種差異均不顯著。

2.2 播期對(duì)不同玉米品種葉面積指數(shù)的影響

拔節(jié)期至吐絲期，參試玉米品種的LAI 均隨生育進(jìn)程而逐漸增大；相同生育期條件下，不同播期處理的LAI 差異均達(dá)到了顯著水平（表2）。表明播期對(duì)拔節(jié)期至吐絲期玉米葉片生長(zhǎng)有顯著影響。

拔節(jié)后至大喇叭口期，參試玉米品種各播期處理的LAI 均迅速增大，且均以6 月5 日播期處理增幅最大，總體上鄭單958 的LAI 增幅＞登海605。大喇叭口期，參試玉米品種的LAI 均表現(xiàn)為5 月5 日與5 月20日播期處理差異不顯著，但二者均顯著＜后2 個(gè)播期處理。大喇叭口期后，鄭單958、登海605 的LAI增幅分別以5 月20 日、6 月5 日播期處理最大。吐絲期，隨著播期推遲，鄭單958 的LAI 呈先增加后降低的變化，其中6 月5 日播期處理的指標(biāo)值最大，與6月20日播期處理差異不顯著，但顯著＞前2 個(gè)播期處理；登海605 的LAI 呈逐漸增大趨勢(shì)，不同播期處理的指標(biāo)值差異均達(dá)到了顯著水平。綜上分析可以看出，適期晚播有利于玉米葉片生長(zhǎng)，合成更多的干物質(zhì)，為產(chǎn)量提高奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

表2 播期對(duì)2 個(gè)玉米品種葉面積指數(shù)的影響Table 2 Effects of sowing date on LAI of two maize varieties

2.3 播期對(duì)不同玉米品種植株干物質(zhì)積累的影響

拔節(jié)期至吐絲期，參試玉米品種的植株干物質(zhì)積累量均隨生育進(jìn)程而逐漸增大；相同生育期條件下，不同播期處理的植株各器官干物質(zhì)積累量差異均達(dá)到了顯著水平（表3）。表明播期對(duì)拔節(jié)期至吐絲期玉米植株干物質(zhì)積累有顯著影響。

拔節(jié)后至大喇叭口期，參試玉米品種各播期處理的單株干物質(zhì)積累量均迅速增大，其中后2 個(gè)播期處理的增速＞前2 個(gè)播期處理，原因可能是晚播后該時(shí)段氣溫較高，有利于玉米生長(zhǎng)。大喇叭口期，參試玉米品種的單株干物質(zhì)積累量均以6 月20 日播期處理最大，且顯著＞其他3 個(gè)播期處理；6 月5 日播期處理次之，其中，鄭單958 指標(biāo)值顯著＞前2 個(gè)播期處理，登海605 指標(biāo)值與前2 個(gè)播期處理差異均不顯著。大喇叭口期至吐絲期，鄭單958 的單株干物質(zhì)積累量增速以5 月20 日播期處理最大、6 月5 日播期處理次之，登海605 的單株干物質(zhì)積累量增速以6 月5 日播期處理最大、5 月20 日播期處理次之。吐絲期，隨著播期推遲，參試玉米品種的單株干物質(zhì)積累量均呈先增加后降低的變化，且指標(biāo)值均以6 月5 日播期處理最大。綜上分析可以看出，過(guò)早或過(guò)晚播種均不利于拔節(jié)期至吐絲期玉米干物質(zhì)積累。

吐絲期，參試玉米品種的葉鞘干物質(zhì)積累量均以6 月5 日播期處理最大，但與5 月5 日和6 月20 日播期處理差異均不顯著。隨著播期推遲，鄭單958 雄穗干物質(zhì)積累量呈逐漸增大趨勢(shì)，其中5 月5 日播期處理的指標(biāo)值最低且顯著＜其他3 個(gè)播期處理，6 月20日與6 月5 日播期處理的指標(biāo)值差異不顯著但二者均顯著＞前2 個(gè)播期處理；登海605 雄穗干物質(zhì)積累量呈先增加后降低的變化，其中5 月5 日播期處理的指標(biāo)值最低、6 月5 日播期處理的指標(biāo)值最大，二者之間及其與其他2 個(gè)播期處理之間的差異均達(dá)到了顯著水平，而6 月20 日播期處理的指標(biāo)值＞6 月5 日播期處理但差異不顯著。隨著播期推遲，參試玉米品種的雌穗干物質(zhì)積累量均呈先增加后降低的變化，其中6 月20 日播期處理的指標(biāo)值最低，與5 月5 日播期處理差異不顯著，但二者均顯著＜5 月20 日播期處理（指標(biāo)值最高）；而6 月5 日播期處理的指標(biāo)值與5 月20 日播期處理差異均不顯著。表明播種過(guò)早或過(guò)晚均不利于雌穗干物質(zhì)積累，進(jìn)而影響子粒產(chǎn)量的形成。

表3 播期對(duì)2 個(gè)玉米品種植株干物質(zhì)積累的影響Table 3 Effects of sowing date on dry matter accumulation of leaves，stem and plant of two maize varieties （g）

2.4 播期對(duì)不同玉米品種產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀的影響

參試玉米品種不同播期處理的百粒重、穗粒數(shù)和產(chǎn)量差異均達(dá)到了顯著水平（表4）。表明播期對(duì)玉米百粒重、穗粒數(shù)和產(chǎn)量均有顯著影響。

隨著播期推遲，參試玉米品種的百粒重均呈先增加后降低的變化，其中5 月5 日播期處理的指標(biāo)值最低且顯著＜其他3 個(gè)播期處理，6 月5 日播期處理的指標(biāo)值最高但與6 月20 日播期處理差異不顯著，鄭單958、登海605 在6 月5 日播期下百粒重分別較其他播期處理增加了5.0%～15.9%和4.3%～31.9%；穗粒數(shù)均呈逐漸增多趨勢(shì)，其中鄭單958 前2 個(gè)播期處理之間及其與后2 個(gè)播期處理的差異均達(dá)到了顯著水平，登海605 不同播期處理的穗粒數(shù)無(wú)顯著差異；產(chǎn)量均呈先增加后降低的變化，指標(biāo)值均以6 月5 日播期處理最高且顯著＞其他3 個(gè)播期處理，6 月20 日播期處理次之，6 月5 日播期下鄭單958、登海605 產(chǎn)量分別較其5 月5 日播期處理提高了74.0%和47.2%。表明適當(dāng)晚播能增加穗粒數(shù)，顯著提高百粒重，增產(chǎn)效果較好。播期顯著影響玉米穗粒數(shù)和粒重，播期最早（5 月5 日） 處理的百粒重和穗粒數(shù)均最低，致使產(chǎn)量最低；6 月5 日播期處理的百粒重最高，且穗粒數(shù)也較多，是其高產(chǎn)的關(guān)鍵所在。

表4 播期對(duì)2 個(gè)玉米品種產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀的影響Table 4 Effects of sowing date on yield and yield traits of two maize varieties

3 結(jié)論與討論

播期對(duì)玉米株高、單株葉面積、葉面積指數(shù)等有重要影響。葉面積指數(shù)是衡量植物群體生長(zhǎng)發(fā)育狀況的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，其直接影響作物冠層光能的利用程度，進(jìn)而影響產(chǎn)量[16]。本研究結(jié)果顯示，隨著播期推遲，鄭單958 和登海605 的葉面積指數(shù)總體上呈增大趨勢(shì)。本研究條件下，大喇叭口期和吐絲期，鄭單958 的葉面積指數(shù)均以6 月5 日播期處理最大、6 月20 日播期處理次之且二者差異不顯著，登海605 的葉面積指數(shù)均以6 月20 日播期種處理最大、6 月5 日播期處理次之且二者均顯著高于前2 個(gè)播期處理，說(shuō)明適當(dāng)晚播有利于玉米葉面積指數(shù)的增長(zhǎng)。

拔節(jié)后至大喇叭口期，2 個(gè)玉米品種的株高和莖粗均以6 月5 日播期處理增長(zhǎng)最快；至吐絲期，鄭單958、登海605 的株高分別以6 月5 日和6 月20 日播期處理最大，但2 個(gè)品種的莖粗、穗位高和穗位高系數(shù)均以6 月5 日播期處理最大。說(shuō)明在河北低平原地區(qū)6 月5 日播種有利于玉米形態(tài)指標(biāo)的改善。

玉米產(chǎn)量與干物質(zhì)積累量有密切聯(lián)系[17]，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨著干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)在植株體內(nèi)輸送至各個(gè)器官，干物質(zhì)積累量的增加有利于子粒產(chǎn)量的提高。趙久然等[18]研究表明，玉米生育期內(nèi)葉面積與對(duì)應(yīng)時(shí)期的干物質(zhì)積累量呈正相關(guān)。本研究結(jié)果也表明，2 個(gè)玉米品種拔節(jié)期至吐絲期的單株干物質(zhì)積累趨勢(shì)與葉面積指數(shù)的變化趨勢(shì)基本一致。

不同播期下玉米穗粒數(shù)和產(chǎn)量存在顯著差異[18]；推遲播期會(huì)降低玉米產(chǎn)量，適宜提前播種有利于玉米產(chǎn)量的提高[19，20]。本研究條件下，2 個(gè)品種的穗粒數(shù)均以6 月20 日播期處理最大但與6 月5 日播期處理差異不顯著，百粒重均以6 月5 日播期處理最高，最終產(chǎn)量也以6 月5 日播期處理最高。適當(dāng)晚播時(shí)登海605 較鄭單958 產(chǎn)量潛力高，但鄭單958 增產(chǎn)效果好。5 月5 日早播時(shí)玉米百粒重最低、穗粒數(shù)最少，致使子粒產(chǎn)量最低；6 月20 日晚播時(shí)雖然穗粒數(shù)最多，但百粒重較6 月5 日播期處理降低，最終產(chǎn)量也低于6月5 日播期處理。因此，協(xié)同提高穗粒數(shù)與粒重才能實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)。

綜合玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量結(jié)果來(lái)看，6 月5 日播種時(shí)葉面積指數(shù)增速最大且指標(biāo)值較高，干物質(zhì)積累速度快且積累量最大，穗位高系數(shù)和莖粗最大，增產(chǎn)效果最好。試驗(yàn)所在區(qū)域夏玉米生產(chǎn)上一般6 月15～20日播種，本研究結(jié)果顯示在僅灌播種水條件下玉米播種不宜過(guò)早，以較目前生產(chǎn)上夏玉米的播期提前10 d 左右為宜，推薦該地區(qū)玉米適宜播期為6 月5 日左右。張寧等[21]研究顯示夏玉米提前播種可以有效提高干物質(zhì)量及產(chǎn)量，本研究結(jié)果與前人研究結(jié)果相似。由于本研究結(jié)果僅是根據(jù)1 a 數(shù)據(jù)得到的，實(shí)際生產(chǎn)中確定適宜播期時(shí)還應(yīng)考慮土壤基礎(chǔ)水分和養(yǎng)分以及氣候年型等綜合因素的影響，因此若將本研究結(jié)果應(yīng)用于生產(chǎn)上，還需進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。