播期對不同熟期玉米品種生育期及產量的影響

李 潔，晉凡生，張冬梅，梁改梅，張小寧

（山西省農業科學院旱地農業研究中心，太原030031）

播期對不同熟期玉米品種生育期及產量的影響

李 潔，晉凡生，張冬梅，梁改梅，張小寧

（山西省農業科學院旱地農業研究中心，太原030031）

為了探索適宜本地區種植的玉米品種與播期，于2015年在山西省早熟玉米區以特早熟、早熟、中熟3個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量及其構成。結果表明，在本試驗設置的4個播期中，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量均呈上升趨勢。早熟和中熟品種的產量顯著大于特早熟，但早熟與中熟品種之間的產量差異不顯著。產量差異的主要原因是由于百粒重之間的不同引起的。在產量與相關環境因子之間的關系中，生育期積溫與產量呈顯著正相關，產量隨積溫增加而增加。由此可見，本地區適宜種植早熟品種，最佳播期一般在4月20號左右，產量最高。

玉米；播期；生育期；產量；積溫；降水量

0 引言

玉米生育期的長短直接影響到其對光溫資源的利用和干物質積累，進而會直接影響到玉米的產量；而高寒冷涼區由于無霜期短，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，這就使得玉米產量長期在較低水平徘徊。如何利用現有自然條件，最大限度地提高玉米對光溫資源的利用來提高其干物質積累，成為提高玉米產量亟待解決的問題。近年來對玉米的播期與產量以及對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]研究認為，夏玉米提早播種干物質積累量和產量均增加；續創業等[4]、武艷芍等[5]研究認為不同播期對玉米生育期、子粒灌漿時間的長短、農藝性狀和最終產量均有較大影響；張吉旺等[6]、戴明宏等[7]、劉培利等[8]認為，適時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，使子粒灌漿期相應延長，利于玉米實現高產。通過對適宜播期的確定，就能調節玉米的灌漿進程，從而使玉米更充分利用光熱資源[9]。播期對玉米的影響是其生長發育期間光、熱、水、氣和土壤等生態因子綜合作用的結果[10-12]。但是，多年來多數學者主要集中在針對單一品種或同一生育期的品種進行研究，而對于不同生育期品種的播期與產量以及對光溫資源的利用方面的研究較少。

如何通過在高寒冷涼區提早播種來引進生育期較長的玉米品種，以相對增加當地玉米的生育期，成為提高此類區域玉米產量的有效途徑。本試驗筆者通過對不同生育期的品種進行引進試驗，搞清不同播期對生育期的影響以及產量構成因素與環境因子之間關系，篩選出適宜當地種植的玉米品種，并確定其提早播種的適宜時期，以達到高產的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2015年4—10月在山西省旱作節水農業示范基地—陽曲縣河村進行。該區位于山西省中部，地處東經112°54'，北緯38°02'。屬于典型的丘陵半干旱區，年平均降雨450 mm，年均蒸發量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含有機質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 試驗設計 參照本地通常播種時間（4月25左右），從4月12日開始，設置試驗4/12(Ⅰ)、4/21(Ⅱ)、4/ 27(Ⅲ)、5/4(Ⅳ)(月/日)4個播期處理。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。采取隨機區組設計，按照品種、播期兩因素裂區試驗設計（播期為主區、品種為副區），3次重復，小區面積20m2。試驗全部在自然降水條件下進行，無補充灌溉。試驗全部為覆膜播種，按常規措施進行田間中耕管理。

1.3 調查項目與測定方法

1.3.1 觀測并記載 在玉米播種、出苗、拔節、抽雄、成熟等主要生育時期對應的準確日期。

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

1.3.3 產量及產量構成因素 玉米成熟后小區單打單收，折算成單位面積產量；收獲時每小區取樣20株，待風干后進行室內考種，測定穗行數（果穗中部的籽粒行數）、行粒數（所測果穗一個中等長度行的粒數）和百粒重（每小區隨機取粒籽100粒稱重，3次重復，重復間差異小于0.5 g）產量構成因子指標。

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基地自動氣象站記錄獲得，生育期間有效積溫(GDD)采用公式(2)計算，其中，Tmax和Tmin為第i天的最高和最低氣溫，Tbase＞10℃。

1.4 統計方法

相關數據使用Microsoft Excel 2003錄入和整理，用DPS軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 播期對不同熟期玉米生育期的影響

從試驗數據可以看出，播期對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的延長。而具體到玉米生育期各個階段則有不同變化，其中播種至拔節期天數變化最為明顯，而拔節至抽雄和抽雄至成熟的天數亦有變化，說明播期提前對生育期延長的影響主要表現在播種至拔節期，即營養生長階段，而生殖生長階段延長的天數則相對較少（表2）。

本試驗設置的4個播期中，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穩產的重要保證，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，但遇到早霜則不能成熟，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，該區適宜種植早熟品種。

表2 播期對玉米主要生育時期的影響

2.2 播期對不同熟期玉米產量及其構成因素的影響

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

表3 播期對不同熟期玉米產量的影響

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

表4 播期對不同熟期玉米產量構成因素的影響

進一步分析產量構成因素，不同熟期的玉米品種的行粒數、穗行數變化不明顯，但百粒重卻隨著播期的提早，呈現出與產量相同趨勢的變化；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，呈規律上升趨勢，均為第Ⅰ播期最高；早熟品種‘Kx9384’4個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個播期，尤以第Ⅱ播期最高（表4）。由此可見，提早播種對玉米產量的影響因素主要是提高了其百粒重。

2.3 不同播期處理的產量構成與環境因子的相關性分析

由表5可知，3個不同熟期的玉米品種產量與播種期土壤含水量的相關系數都為正值，且相關系數都較高，說明播種期土壤含水量越高，產量越高，這是因為播種時水分含量越高，出苗率就越高，為高產打下堅實基礎。產量與降雨量的關系因品種不同而不同，對特早熟品種來說，其產量與抽雄前降雨量成顯著相關，分別為0.86*、0.71*；而早熟和中熟品種產量卻與抽雄后降雨量呈正相關，與抽雄前降雨量呈負相關。此因特早熟品種生育期短，對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。全生育期積溫與產量呈顯著正相關，說明產量隨積溫增加而增加，這是因為隨著播期的提前，生育期也相對的延長，全生育期積溫增加，增加了植物的營養生長，積累更多的干物質，為高產的形成提供了基礎。在構成產量的三要素中，穗行數與抽雄后的降雨量基本呈正相關，行粒數與播種期土壤含水量和抽雄前的降雨量的相關性強，百粒重與全生育期積溫相關性最強，玉米品種的髙產主要出現在活動年積溫大于玉米品種本身所需要的積溫的地區，當年活動積溫低于玉米品種本身所需要的積溫時，不能正常生理成熟，百粒重明顯下降，百粒重不同是導致其產量差異的主要原因，因此，可以通過提前播種，增加其積溫值來增加粒重，進而提高其產量。

續表4

3 結論與討論

不同播期對全生育期有一定影響，表現為隨著播期的提前，全生育期呈逐漸增加的趨勢。本試驗研究結果表明，隨著播期的提前，不同熟期的玉米品種生育期都顯著增長，且表現在播種至拔節期的延長。這可能是因為隨著播期的提前，營養生長階段氣溫低，發育慢，則延長了生育期；反之，氣溫逐漸升高，細胞和組織分化加速，促進植株的快速生長，加快了營養生長階段，就縮短了生育期。

播期是影響玉米產量提高的主要栽培因子，本試驗研究結果表明，隨著播期提前，產量都成上升趨勢，其中中熟品種上升幅度最大，對播期表現最為敏感。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，主要表現在玉米后期的籽粒灌漿。在4月21號后播種的中熟品種都未能成熟，產量間變化與百粒重相同，其百粒重下降明顯，進而影響產量的顯著下降。這與李紹長等[14]、Vega等[15]的研究結果相同。

產量與降雨量的關系因品種不同而不同，對特早熟品種來說，其產量與抽雄前的降雨量呈顯著正相關，而早熟和中熟品種產量卻與抽雄后的降雨量呈正相關。生育期積溫與產量呈顯著正相關，產量隨積溫增加而增加，因此可以認為，提前播種的增產原因主要是提高了玉米籽粒對積溫的利用。這與肖荷霞等[16]、李言照等[17-18]的研究結果相同。因此通過適時早播可以將玉米品種與當地的氣象條件相結合，充分利用當地的熱量資源，達到高產穩產的目的。

適時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間，更要保證生長所必須的有效積溫，形成較高的產量[19-20]。通過對本試驗選擇的3種不同熟期的玉米品種產量、生育期、積溫及降水資源利用的情況分析來看，本地區適宜種植早熟品種，最佳播期一般在4月20號左右，產量最高。過早播種會因為溫度過低影響出苗，且出苗后苗弱，影響產量；播種過遲，則會因為品種生長達不到所需有效積溫而無法安全成熟，造成產量降低。

在此次的試驗中，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，對玉米的群體密度影響不大，但是本試驗僅為特殊氣候條件下一年的試驗結果，還需要在不同氣溫條件下進行深入研究這3種不同熟期的玉米品種的出苗率，并對玉米品種的播期和密度耦合效應進行進一步研究，以便確定該地區這3種類型品種合理的播期及密度，為玉米高產穩產栽培提供理論依據。

表5 不同熟期玉米品種產量及構成因素與環境因子相關系數

[1] 李向嶺,李從鋒,侯玉虹,等.不同播期夏玉米產量性能動態指標及其生態效應[J].中國農業科學,2012,45(6):1074-1083.

[2] 張寧,杜雄,江東嶺,等.播期對夏玉米生長發育及產量影響的研究[J].河北農業大學學報,2009,32(5):7-11.

[3] 馬國勝,薛吉全,路海東,等.播種時期與密度對關中灌區夏玉米群體生理指標的影響[J].應用生態學報,2007,18(6):1247-1253.

[4] 續創業,郝建平.不同播期對不同品種玉米產量的影響[J].山西農業科學,2008,36(4):37-38.

[5] 武艷芍,郝建平.不同播期對玉米（強盛49）出苗速度及生育期的影響[J].中國農學通報,2009,25(4):119-121.

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

[7] 戴明宏,單成鋼,王璞.溫光生態效應對春玉米物質生產的影響[J].中國農業大學學報,2009,14(3):35-41.

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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：cjas16090004

山西省農業科學院院攻關項目“冷涼區不同玉米品種芽苗期耐寒性研究”(ygg1409)；山西省回歸留學人員科研資助項目“山西不同生態區玉米高產關鍵栽培因素試驗研究”(2015-117)。

李潔，女，1981年出生，山西臨猗人，助理研究員，碩士，研究方向為作物栽培及植物生理生態。通信地址：030031山西省太原市龍城大街81號山西省農業科學院旱地農業研究中心，E-mail：lj314115@sohu.com。

2016-09-08，

2016-10-12。