葉洛?林瑞坤



摘要 采取分期播種方法研究不同播期對秋種水果玉米產量的影響。結果表明,對秋種水果玉米生育期和產量發揮著主導作用的氣象因子為平均溫度、積溫以及日照時數。不同播期氣象條件中的平均氣溫和總日照時數的波動對秋種水果玉米百粒重、產量的影響較大。在福州地區秋種水果玉米播期越早越佳,應盡量避免9月下旬以后播種。
關鍵詞 分期播種;秋種水果玉米;產量
中圖分類號:S513 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2021)06–0156–04
水果玉米是一種可以直接食用的玉米,不僅鮮嫩香甜,而且營養價值高,蛋白質、脂肪、維生素以及糖等含量都大大超過普通玉米[1]。水果玉米在我國已成為廣大農民最主要的經濟來源和農村新的經濟增長點,也成為極具外向型發展潛力的區域性特色、高效農業產業和支柱性產業[2]。長期以來,水果玉米在高產栽培技術等方面的研究較為深入,鐘開勤等[3]研究了福州早春甜玉米栽培技術,郭惠明等[4]分析了福建甜玉米區試品種產量及農藝性狀。但基于福州地區氣象條件,針對不同播期氣象條件對秋種水果玉米的生長和產量的影響研究較少。播種期直接關系到水果玉米的生長發育,從而影響水果玉米的產量。因此,研究不同播期氣象條件對水果玉米的生長和產量的影響具有重要的實際意義。基于福州地區的氣象條件,以水果玉米“冰淇淋”為研究材料,在福州農試站露天試驗基地進行水果玉米的秋季適宜播期試驗分析,采用分期播種方法,按4期進行播種,對水果玉米發育期、生長量、產量結構進行分析測定,同時采集不同播期影響水果玉米“冰淇淋”生長發育的氣象要素:平均氣溫、光照強度(日照時數)、相對濕度數據。統計分析影響秋種水果玉米生長發育的氣象要素和產量,總結出福州地區秋季水果玉米最適宜的播種期。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗品種為“冰淇淋”水果玉米。
1.2 試驗方法
在福州農業氣象試驗站露天基地(28°04′N,119°21′E)進行試驗,試驗地肥力中等。采用分期播種的方法,分4期進行播種,分別為8月27日、9月8日、9月18日、9月28日,種植密度為:13 324株/hm2。采用過磷酸鈣(P2O5≥12%,667 m2施8 kg)、氯化鉀(K2O≥60%,667 m2施6 kg)作基肥一次性施入,尿素(N≥47%,667 m2施15 kg)在苗期(施1/3)和大喇叭口時期(施2/3)追施,播種后及時噴施封閉農藥,預防雜草。田間管理與大田管理一致。按照《農業氣象觀測規范》觀測水果玉米發育期和生長量,跟蹤4個播期中有代表性的10株水果玉米,測量株高、粗徑、葉面積、果穗,成熟期后對其考種測產。測量的株高為水果玉米植株最上方3片葉子的平均高度;莖粗為水果玉米莖桿的橫截面積;測量的葉面積為水果玉米莖桿最上方3片葉子的總面積。測產方法:(1)每期取代表性的10株為樣本,齊地面剪下,帶回實驗室,數出有效株數,并摘下果穗;(2)果穗去掉苞葉逐個量出果穗長和果穗粗;(3)株子粒重:鮮水果玉米脫粒,取子粒重,除以有效株數并求出平均數;(4)百粒重:將鮮子粒充分混合后,任意數出3組,每組100粒,分別稱重并求出平均數;(5)理論產量=株子粒重×1平方有效株數[5]。
1.3 數據處理
試驗中的氣象數據來自福州農業氣象試驗站農田小氣候站,采集試驗期間影響水果玉米“冰淇淋”生長發育的氣象要素:平均氣溫、光照強度(日照時數)、相對濕度數據,田間數據來自試驗田塊。分析不同播期不同氣象條件對水果玉米“冰淇淋”生育期的影響,并使用Excel統計分析影響水果玉米生長發育的氣象要素和產量。
2 結果與分析
2.1 不同播期生育期的變化
8月27日播種的第1期水果玉米生育期為68 d,9月8日播種的第2期水果玉米生育期為73 d,9月18日播種的第3期水果玉米生育期為77 d,9月28日播種的第4期水果玉米生育期為85 d。第1期(8月27日播種)最短,第4期(9月28日播種)最長。比較第1播期和第4播期的水果玉米生育期相差17 d(表1)。由此得出,隨著播期的推遲,各播期水果玉米的生育期變長。
2.2 不同播期高度的變化
由圖1可知,秋種水果玉米的株高隨著播期的變化出現了一定的差異,各播期的水果玉米的株高隨著播期的推遲而降低。在3葉期至5葉期,水果玉米生長高度相當,5葉期之后,第4播期水果玉米株高生長趨于緩慢。8月27日播種的第1期水果玉米在抽雄期時株高最高達到189 cm,9月28日播種的第4期水果玉米在抽雄期時株高最低為171.1 cm。
2.3 不同播期莖粗的變化
莖粗為水果玉米莖桿的橫截面積(圖2)。在抽雄期,第1播期的水果玉米的莖粗最大,為8.9 cm2,第4播期的最小,為6.8 cm2,第2播期和3播期莖粗分別為8.1和8.3 cm2,比較接近,第1播期比第4播期的莖粗粗2.1 cm2左右。
2.4 不同播期葉面積的變化
測量的葉面積為水果玉米莖桿最上方3片葉子的總面積。不同播期的水果玉米葉面積呈現一定規律。3葉期至9葉期的葉面積為增長的趨勢,而在9葉期之后葉面積變化開始呈下降趨勢。葉面積隨著播期的推遲略有減少,在抽雄期,第1播期水果玉米葉面積最大,為1 028.9 cm2;第4期水果玉米葉面積最小,為864.8 cm2(圖3)。不同播期的水果玉米葉面積變化不同,葉面積隨著播期的推遲而減少。
2.5 不同播期產量的變化
隨著播期的推遲,水果玉米的果穗長、果穗粗、百粒重、產量都出現減少的趨勢(表2),尤其是第4期受缺粒和突尖比大的影響,外觀看起來比較瘦小。百粒重變化為第4播期小于前3個播期,產量變化為第1播期水果玉米產量最高,第2期和第3期產量相當,第4播期產量最低。由此可見,隨著播期的推遲百粒重、產量也隨之下降。
2.6 不同播期氣象條件分析
2.6.1 積溫和平均氣溫 第1播期至第4播期水果玉米生育期內積溫分別為1 545.4℃·d、1 586.8℃·d、1 555.9℃·d和1 592.9℃·d。第一播期時間為8月27日,分期播種每期間隔10 d,第1播期至第4播期水果玉米營養生長期(抽雄期前)平均氣溫分別為26.2℃、24.1℃、22.5℃和21.8℃(圖4)。玉米在生長發育過程中對溫度有一定的要求,進入生殖生長期(抽雄期后),各個播期遇“20型”低溫明顯增多,特別第4播期均處于“20型”低溫,因此減產[6-7]。
2.6.2 日照時數 第1播期從出苗至5葉期日照時數偏多,5葉期至7葉期時偏少,7葉至抽雄期又呈現上升趨勢。第二播期7葉至9葉期日照時數較短,抽雄至成熟期時達到最長。第3播期生育期日照時數相當,第4播期呈上升到下降的趨勢,抽雄期,日照時數偏少。受秋旱影響,第1播期到第4播期雨日不多,但整體日照充足(圖5)。
2.6.3 相對濕度 各個播期水果玉米在出苗至抽雄期時空氣中的相對濕度出現明顯波動,進入抽雄期相對濕度相差不大,均在50%以上(圖6)。
2.7 不同播期氣象條件對秋種玉米產量的影響
對比4個播期的產量結果,第1播期水果玉米產量最高,第4播期水果玉米生育期產量明顯偏低。由表3可知,平均氣溫與水果玉米產量的相關性最大,日照時數次之,相對濕度較差。這與以往的研究成果“水果玉米是喜溫作物,全生育期間需要較高的溫度”相吻合[8-9]。從2020年秋種水果玉米分期試驗數據來看,秋季第一、二播期氣溫和濕度較適宜,日照充足,處于營養生長期的水果玉米利于培育壯苗,可以有效抵御病蟲害的侵染;進入生殖生長期后,適宜開花授粉溫度為25℃~27℃,越遲播,開花授粉期遇到“20型”秋寒的概率就越大,嚴重影響授粉,造成缺粒和禿頂,最終導致減產甚至絕收。統計分析各個播期開花授粉受“20型”秋寒的影響頻次,分播期第1、2期開花授粉基本不受影響,第3播期開始受影響,第4播期開花授粉均低于20℃,這也是明顯減產的原因(圖4)。
因此,隨著播期的推遲,冷空氣南下,氣溫下降,植株生長相對緩慢,灌漿期延長,生育期隨之延長,產量隨之下降。在福州地區秋種水果玉米,播期越早越佳,為防止揚花授粉期受低溫影響,引起花而不實,應盡量避免在9月下旬以后播種。
3 總結與討論
(1)播種期直接關系到水果玉米的生長發育,從而影響產量,分期播種試驗能使同一氣象條件與作物的多個生育期相遇,是研究適宜播期和農業氣象災害指標界定的常用方法[10]。研究采取分期播種方法在福州農試站露天試驗基地進行水果玉米秋季適宜播期試驗分析,結合農田小氣候觀測資料,通過播期試驗,對比生長期、產量等指標,分析了4個播期秋種水果玉米生長發育變化、不同播期下的氣象條件以及氣象條件對秋種玉米產量的影響。
(2)研究按4個播期進行播種,第1期播期水果玉米生育期最短,產量最高,第4播期水果玉米生育期最長,產量偏低。隨著播期的推遲,各播期水果玉米生育期變長,株高、莖粗、葉面積、穗長、百粒重、產量隨之下降。播期對水果玉米的株高、穗粒數、百粒重、畝產有一定的影響。
(3)研究表明:對秋種水果玉米生育期及產量發揮著主導作用的氣象因子為平均溫度、積溫、日照時數。不同播期氣象條件下的平均氣溫和總日照時數的波動對秋種水果玉米百粒重、產量影響較大。空氣相對濕度條件對各播期水果玉米的產量影響不明顯。秋季早播時期氣溫和濕度比較適宜,日照充足,處于營養生長期的水果玉米利于培育壯苗,可以有效抵御病蟲害的侵染;進入生殖生長期后,適宜開花授粉溫度為25℃~27℃,有利于增產。反之,隨著秋季播期的推遲,冷空氣南下,氣溫下降,日照時數不足,水果玉米生長相對緩慢,生育期延長,越遲播開花授粉期遇到“20型”秋寒的概率就越大,嚴重影響授粉,可能存在玉米籽粒不能正常灌漿及成熟的風險,造成果穗缺粒和禿頂,最終導致減產甚至絕收。因此,在福州地區秋種水果玉米播期越早越佳,為防止揚花授粉期受低溫危害,引起花而不實,應盡量避免9月下旬以后播種。
(4)課題分播期試驗遇到2020年秋旱,試驗氣象條件屬非完全正常年份,今后需要在不同氣象條件下繼續開展更多播期試驗,并進一步完善成果,以便在開展農業氣象服務和推廣應用上更貼合實際。
參考文獻
[1] 于錦梅,徐福海.我國鮮食玉米發展的現狀及對策[J].現代農業科技, 2008(17): 241-242.
[2] 郝小燕,宋俊賢,杭杰,等.2017年常州市新北區鮮食玉米品種比較試驗簡報[J].上海農業科技, 2018(5): 66-67.
[3] 鐘開勤,黃建都.福州早春甜玉米栽培技術[J]. 福建農業科技, 2011(6): 54-55.
[4] 郭惠明,王志純,賴倫英.福建甜玉米區試品種產量及農藝性狀分析[J].亞熱帶農業研究, 2013, 9(2): 78-81.
[5] 國家氣象局.農業氣象觀測規范[M].北京:氣象出版社, 1993.
[6] 山東農業科學院.中國玉米栽培學[M].上海:上海科學技術出版社, 1986.
[7] 世界氣象組織(WMO-NO.481).玉米農業氣象學[M]. 北京:氣象出版社, 1983.
[8] 梁秀蘭,張振宏.玉米不同播期對生長發育和產量性狀的影響[J]. 華南農業大學學報, 1991: 55-61.
[9] 馮玉香,曹永華,程延年.玉米的熱量指標[J]. 農業氣象, 1981(1): 21-24.
[10] 馬樹慶,王琪,羅新蘭.基于分期播種的氣候變化對東北地區玉米(Zea mays)生長發育和產量的影響[J]. 生態學報, 2008(5): 2131-2139.
責任編輯:黃艷飛
Abstract In this paper, the effect of different sowing dates on the yield of autumn fruit maize was studied by sowing by stages. The results showed that the dominant meteorological factors affecting the growth period and yield of autumn fruit maize were average temperature, accumulated temperature and sunshine hours. The fluctuation of average temperature and total sunshine hours in different sowing dates had great influence on 100 grain weight and yield of autumn fruit maize. In Fuzhou area, the earlier the sowing date of autumn fruit corn is, the effect is better. Local should try to avoid sowing after late September.
Key words Sowing by stages; Autumn planting of fruit corn; Output