播期對豫北地區(qū)夏玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

吳西利 張志方 徐國舉

（1.鶴壁市科技創(chuàng)新促進中心 河南 鶴壁 458030；2.鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南 鶴壁 458030）

玉米是糧用、飼料用、工業(yè)用型糧食作物，是我國種植面積最大和總產(chǎn)量最高的糧食作物， 對促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展及扛穩(wěn)國家糧食安全重任意義重大[1-2]。 近年來，受全球氣候變暖形勢的影響，各地異常氣候呈現(xiàn)多發(fā)、重發(fā)之勢，玉米生產(chǎn)面臨著嚴(yán)峻考驗。 國內(nèi)各玉米主產(chǎn)區(qū)，尤其是黃淮海夏玉米區(qū)，在夏玉米播種期高溫干旱天氣逐漸成為常態(tài)氣候，這給玉米產(chǎn)業(yè)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、 種植戶增收增益造成不利影響。 研究表明，播期對玉米的營養(yǎng)生長和生殖生長、干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運和籽粒灌漿特性影響顯著[3]。 崔兆韻等[4]的研究指出，播期主要通過光、熱、水等因素影響玉米生長發(fā)育， 不同播期的玉米關(guān)鍵生育時期日照時數(shù)、有效積溫、降雨有明顯差異。 在適宜的播期進行播種，有助于高效地利用光、熱、水等氣候資源，實現(xiàn)玉米品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[5]。 因此，調(diào)整播期主動避開不利的氣象條件， 是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)對高溫干旱逆境，防災(zāi)減災(zāi)的關(guān)鍵管理措施[6]。 國內(nèi)外研究者以播期為切入點， 針對夏玉米種植開展了大量的專題研究， 取得了一定研究進展。 但各地氣候不盡相同，為更好地指導(dǎo)豫北地區(qū)夏玉米種植與防災(zāi)減災(zāi)工作， 亟需針對當(dāng)?shù)貧夂蚝陀衩桩a(chǎn)業(yè)實際開展相關(guān)專項研究。

鑒于此， 本課題組基于豫北地區(qū)的栽培習(xí)慣和種植模式， 以當(dāng)?shù)刂魍朴衩灼贩N為試驗材料設(shè)置播期試驗， 探究在當(dāng)?shù)貧庀髼l件和氣候趨勢下播期對玉米豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性的影響特性， 以期為適宜當(dāng)?shù)卦耘嘤衩仔缕贩N選育和篩選提供論據(jù)支撐， 為適宜播期的調(diào)整優(yōu)化提供理論指導(dǎo)， 為玉米生產(chǎn)防災(zāi)減災(zāi)和高效栽培提供技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用豫北地區(qū)具有代表性的主推國審玉米品種浚單996、鄭單958、先玉335 作為供試品種，均由鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究中心提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2022 年在鶴壁市淇濱區(qū)劉寨玉米試驗基地進行，當(dāng)?shù)貙倥瘻貛О霛駶櫺图撅L(fēng)氣候，四季分明，光照充足，無霜期長，降雨相對集中，近年來常發(fā)生短時強降雨和高溫干旱天氣，海拔61.5 m，土質(zhì)肥沃，排灌便利。 試驗共設(shè)置4 個播期，時間間隔為7 d，分別為6 月3 日（播期1）、6 月10 日（播期2）、6 月17 日（播期3）、6 月24 日（播期4）。 每個播期3 次重復(fù)，3 個品種隨機區(qū)組排列，60 cm 等行距種植，20 m行長，小區(qū)面積360 m2，種植密度為67 500 株/hm2。試驗田各項試驗管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.3 測定項目及方法

記錄播種期、出苗期、抽雄期、吐絲期、成熟期等生育時期；依據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《全國糧食高產(chǎn)創(chuàng)建測產(chǎn)驗收辦法》（試行）理論測產(chǎn)方法，測算每小區(qū)的畝穗數(shù)，同時統(tǒng)計空稈率、雙穗率、倒伏率、倒折率等與畝穗數(shù)相關(guān)的性狀；從各個小區(qū)選取有代表性的10 穗果穗進行室內(nèi)考種，考察穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、籽粒含水量；各試驗小區(qū)收獲中間3 行計產(chǎn)，并按14%含水量折算成公頃產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用WPS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行整理分析及繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對玉米品種生育進程的影響

由表1 可知，4 個播期對浚單996、 鄭單958、先玉335 的出苗天數(shù)沒有影響，均為6 d，這與播后及時澆灌蒙頭水有關(guān)。 6 月3 日播種，出苗至抽雄時間相對較長， 與6 月10 日和6 月17 日這2 個播期相比，延長2～3 d，這與該播期遭遇高溫干旱天氣有關(guān)。6 月24 日播種，出苗到抽雄時間較6 月10 日和6 月17 日播種縮短1 d，這與日照時數(shù)逐漸變短、溫度逐漸降低有關(guān)。 生育期比較發(fā)現(xiàn)，6 月24 日播種，試驗品種的生育期最短，較其他播期縮短1～2 d，可見，隨著播期推遲生育期逐漸縮短， 主要表現(xiàn)在出苗至抽雄階段。

表1 不同播期品種的生育進程

2.2 播期對玉米品種畝穗數(shù)及其相關(guān)性狀的影響

由表2 可知，6 月3 日播種，浚單996、鄭單958、先玉335 等3 個試驗品種的倒伏率、倒折率、空稈率相對較高， 其中， 倒伏率較高的分別為0.4%、1.6%、2.1%，倒折率較高的分別為0.4%、1.5%、1.6%，空稈率較高的分別為0.4%、0.8%、2.8%。6 月24 日播種的倒伏倒折和空稈雙穗情況與6 月3 日播種的相近。6 月10 日播種，品種綜合表現(xiàn)最好，3 個試驗品種均沒有發(fā)生倒伏、 倒折和空稈現(xiàn)象， 分別為3.1%、2.7%、2.4%，雙穗率最高。 6 月17 日播種的倒伏倒折和空稈雙穗情況與6 月10 日播種的相近。 6 月3 日、6 月17 日、6 月24 日等3 個播期處理畝穗數(shù)與6 月10 日播期處理對比發(fā)現(xiàn)， 浚單996 畝穗數(shù)分別減少3.38%、0.04%、1.78%， 鄭單958 畝穗數(shù)分別減少4.13%、0.07%、3.04%， 先玉335 畝穗數(shù)分別減少4.71%、0.07%、3.91%。

表2 畝穗數(shù)及其相關(guān)性狀的比較

2.3 播期對玉米品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3 可知，播期對穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重等性狀有顯著影響。 6 月10 日和6 月17 日播種，各性狀綜合表現(xiàn)相對較好，6 月3 日和6 月24 日播種，各性狀綜合表現(xiàn)相對較差。 穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重隨著播期變化，均呈現(xiàn)出先高后低的變化趨勢。 其中，6 月10 日播種，3 個試驗品種浚單996、 鄭單958 和先玉335 的穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重等3 個性狀表現(xiàn)相對較好， 穗行數(shù)最大值分別為17.1 行、16.6 行、16.3 行， 行 粒 數(shù) 最 大 值 分 別 為39.1 粒、38.8 粒、40.1 粒，百粒重最大值分別為37.6 g、35.6 g、35.2 g。6 月3 日播種，3 個試驗品種穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重等3 個性狀表現(xiàn)相對較差， 穗行數(shù)最小值分別為15.8 行、15.2 行、14.9 行，較6 月10 日播種分別減少7.6%、8.4%、8.6%； 行粒數(shù)最小值分別為36.3 粒、35.2 粒、33.3 粒， 較6 月10 日播種分別減少7.2%、9.3%、17.0%； 百粒重最小值分別為34.5 g、32.6 g、31.2 g， 較6 月10 日播種分別減少8.2%、8.4%、11.4%。 品種間比較發(fā)現(xiàn)，播期對浚單996 的影響相對較小， 對鄭單958 影響次之， 對先玉335 影響最大；性狀對比發(fā)現(xiàn)，浚單996 各個播期的穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重數(shù)值均最大，鄭單958 次之，先玉335相對最小。

表3 品種產(chǎn)量構(gòu)成因素表現(xiàn)

2.4 播期對玉米品種產(chǎn)量的影響

由圖1 可知，在4 個播期處理下，浚單996、鄭單958 和先玉335 等3 個參試品種的產(chǎn)量變化趨勢表現(xiàn)出一致性，均呈現(xiàn)出先高后低的線性變化趨勢。

圖1 不同播期各品種的產(chǎn)量表現(xiàn)

其中，6 月10 日和6 月17 日這2 個播期處理，品種的產(chǎn)量表現(xiàn)相對較好，尤其6 月10 日播種的產(chǎn)量表現(xiàn)最好，分別為12 442.5 kg/hm2、12 088.5 kg/hm2、12 055.5 kg/hm2； 6 月3 日播種， 各品種的產(chǎn)量表現(xiàn)相對較差， 分別為11659.5 kg/hm2、11 035.5 kg/hm2、10 597.5 kg/hm2, 較6 月10 日播種處理分別減產(chǎn)6.3%、8.7%、12.1%；6 月24 日播種，各品種的產(chǎn)量表現(xiàn)略好于6 月3 日播種，較6 月10 日播種處理分別減產(chǎn)5.4%、7.5%、10.4%。 品種間比較發(fā)現(xiàn)，浚單996在各個播期處理下的產(chǎn)量表現(xiàn)最好，鄭單958 次之，先玉335 相對最差。 此外，在播期影響下，浚單996和鄭單958 產(chǎn)量變化幅度較小，表現(xiàn)相對穩(wěn)定，先玉335 產(chǎn)量隨著播期變化表現(xiàn)出較大的波動性。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 基于氣候趨勢優(yōu)化播期是應(yīng)對高溫干旱天氣的有效技術(shù)措施 播期優(yōu)化調(diào)整是應(yīng)對逆境天氣經(jīng)濟有效的技術(shù)措施。由本試驗可知，6 月3 日播種，試驗品種的產(chǎn)量最低， 產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)性狀的表現(xiàn)相對較差，倒伏率、倒折率、空稈率上升，畝有效穗數(shù)降低。 這與播期過早，難以避開播種期、拔節(jié)期、開花授粉期等關(guān)鍵生育期高溫干旱逆境天氣有關(guān)。 高溫致使品種出苗不齊、苗勢弱，穗分化異常，花粉、花絲活力低，授粉質(zhì)量差，影響植株的正常生長發(fā)育、籽粒建成和干物質(zhì)積累，導(dǎo)致減產(chǎn)。 6 月24 日播種，產(chǎn)量表現(xiàn)略好于6 月3 日， 此期播種能避開高溫干旱天氣，但是播種過晚致使光周期短、有效積溫不足，在小麥—玉米周年種植模式下玉米生長周期較短，且后期易遭受低溫、 陰雨等侵襲， 導(dǎo)致玉米光合效率低、 灌漿效率低， 造成減產(chǎn)。 可見， 與其他非生物逆境脅迫相比， 高溫干旱對玉米的危害程度相對更重。6 月10-17 日播種，品種綜合表現(xiàn)較好，原因在于此期播種既能避開高溫干旱等逆境天氣， 又能保證足夠的積溫和光周期， 且不影響后茬作物的播種。 因此， 在新氣候背景下豫北地區(qū)夏玉米最佳播期在6 月中旬。

3.1.2 優(yōu)質(zhì)抗逆品種是栽培技術(shù)行之有效的關(guān)鍵和基礎(chǔ) 應(yīng)對逆境災(zāi)害技術(shù)是保障、品種是關(guān)鍵。 本研究發(fā)現(xiàn)，相同的播期處理及管理水平下，不同類型的品種、產(chǎn)量表現(xiàn)有差異，浚單996 表現(xiàn)最好，鄭單958次之，先玉335 最差，這與品種特性有關(guān)。 國審玉米新品種浚單996 是以新氣候形勢和發(fā)展趨勢為研究背景，采用“群間雜合聚優(yōu)，異地選擇增勢”育種技術(shù)選育而成，耐高溫干旱性能突出、品質(zhì)優(yōu)良、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好，因此該品種在早播、晚播情況下，相較其他品種有更好的適應(yīng)性。 鄭單958 是黃淮海地區(qū)主推第一大品種， 具有廣適性和豐產(chǎn)性， 但不抗南方銹病，且推廣多年品種存在退化現(xiàn)象，因此，綜合表現(xiàn)僅次于浚單996。先玉335 屬光熱敏感品種，因此，在早播遇高溫干旱氣候、晚播遇低溫陰雨天氣時，產(chǎn)量受損較重。

3.2 結(jié)論

在新氣候趨勢下， 開展播期優(yōu)化調(diào)整技術(shù)集成和應(yīng)用研究，有針對性地選育抗逆品種，是應(yīng)對高溫干旱等逆境氣候的有效技術(shù)手段； 豫北地區(qū)夏玉米的適宜播期在6 月中旬；浚單996 豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好、抗逆性突出，應(yīng)用前景廣闊。