季節(jié)性干旱區(qū)不同播期對(duì)春玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

湯文光　肖小平　唐海明　張　帆　曾掌權(quán)

摘要通過春玉米不同播種期試驗(yàn),探討了季節(jié)性干旱區(qū)不同播期對(duì)春玉米植株形態(tài)、葉綠素含量及產(chǎn)量的影響,分析了春玉米不同播期與避旱減災(zāi)和種子發(fā)芽出苗的關(guān)系。結(jié)果表明,隨著播種期的推遲,春玉米成熟期推遲,易遇季節(jié)性干旱危害,產(chǎn)量降低;在選擇早熟品種、適當(dāng)提早播種、加強(qiáng)培育管理的前提下,能避開季節(jié)性干旱,有利于春玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),其適宜播種期為3月中旬至4月上旬。

關(guān)鍵詞春玉米;播種期;性狀;產(chǎn)量;影響;季節(jié)性干旱區(qū)

中圖分類號(hào)S513文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)15-0016-03

EffectofSeedingTimeonGrowthandYieldofSpringMaizeinSeasonalAridRegion

TANG Wen-guang 1 XIAO Xiao-ping 1TANGHai-ming1 ZHANG Fan 1ZENG Zhang-quan 2

(1 Hunan Soil and Fertilizer Institute,Changsha Hunan 410125; 2 College ofResource and Environment,Hunan Agricultural University)

AbstractThe growth,yield and chlorophyll content of spring maize in seasonal arid region with different seeding time treatments were studied. The results showed that maturation period of spring maize was deferred when seeding time was delayed,and yield was reduced for encountering seasonal drought;seeding time was beneficial to spring maize harvest and avoiding seasonal drought in autumn under appropriate planting technologies such as selecting early maturing variety,early sowing and strengthening the training of management. The appropriate seeding time of spring maize was from the middle ten days of March to the first ten days of April in Hunan.

Key wordsspring maize;seeding time;traits;yield;effect;seasonal drought area

湖南地處東南紅黃壤丘陵區(qū),屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,年降水量在1 200~1 700mm,但降雨時(shí)空分布不勻,降雨多集中在春末夏初,易發(fā)生伏旱或秋旱及伏秋連旱。玉米是該區(qū)域主要的旱地作物,年種植面積28.98萬公頃,受干旱的影響較為突出,常在春玉米揚(yáng)花授粉和灌漿期遭受干旱的危害,導(dǎo)致玉米籽粒不飽滿,癟粒率高,千粒重下降,產(chǎn)量降低,一般減產(chǎn)達(dá)10%~30%[1]。國(guó)內(nèi)對(duì)季節(jié)性干旱區(qū)玉米防旱減災(zāi)技術(shù)有一定的研究[2-8],但在玉米避旱減災(zāi)方面研究較少。根據(jù)該區(qū)域季節(jié)性干旱發(fā)生的規(guī)律和特點(diǎn),研究不同播期對(duì)春玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響,通過調(diào)整春玉米播種期,能避旱減災(zāi),對(duì)春玉米高產(chǎn)、農(nóng)民增收具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)品種

供試玉米品種為中糯304。

1.2試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2007年在湖南省土壤肥料研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行,供試土壤為第四紀(jì)紅色黏土發(fā)育的紅壤,pH值6.7,有機(jī)質(zhì)含量4.89g/kg,速效氮23.1mg/kg,有效磷2.7mg/kg,速效鉀138.2mg/kg。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,分別為:播種期為3月20日(A);3月30日(B);4月10日(C);4月20日(D);4月30日(E);5月10日(F)。3次重復(fù),小區(qū)面積20m²,隨機(jī)區(qū)組排列。3月20~30日播種采用薄膜覆蓋直播,4月10日至5月10日播種采用露地直播,每小區(qū)定苗80株。施肥量為基肥施菜枯2 250 kg/hm²,硫酸鉀復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶10∶15)750kg/hm²,追肥于拔節(jié)期追施尿素150kg/hm²。其他管理措施同常規(guī)大田生產(chǎn)。

1.4試驗(yàn)方法

1.4.1玉米葉綠素含量測(cè)定。用SPAD-502型葉綠素測(cè)定儀測(cè)定玉米倒3葉中部的葉綠素相對(duì)含量(以SPAD值表示),每小區(qū)測(cè)30片葉,取平均值。

1.4.2玉米經(jīng)濟(jì)性狀考察。每小區(qū)取10株測(cè)量株高、穗位高、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、棒重等經(jīng)濟(jì)性狀。

1.4.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析用SPSS軟件完成。

1.4.4氣象資料。降水量、蒸發(fā)量、氣溫等氣象資料由湖南省氣象科學(xué)研究所提供。

1.4.5農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)。農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)用農(nóng)業(yè)缺水率K(%)表示。不同時(shí)段內(nèi)農(nóng)作物需水量(E)與降水量(R)之差為缺水量(D),缺水量(D)與需水量(E)之百分比即為農(nóng)業(yè)缺水率(K)。農(nóng)業(yè)需水量(E)受多種因子制約,其中溫度因子是主要的。因此,本文采用農(nóng)作物需水量受溫度影響為主的計(jì)算方法[9,10],即:

E=0.16Σt

式中:Σt是分析時(shí)段內(nèi)日平均氣溫大于0℃的積溫。農(nóng)業(yè)缺水率(K)按下式計(jì)算:

K=(E-R)/E=D/E×100%

K值越大表示干旱越嚴(yán)重。其干旱程度分級(jí)為:1級(jí),輕旱,K≤25%;2級(jí),中旱,25%75%。

2結(jié)果與分析

2.1不同播期對(duì)春玉米生育期的影響

由表1可知,同一玉米品種播種期不同,其生育期也不同播期。從3月20日至5月10日,隨著播種期的推遲和氣溫的升高,成熟期推遲,生育期縮短。3月20日播種,成熟最早,生育期最長(zhǎng),為106d;5月10日播種,成熟最遲,生育期最短,只有79d。3月20日和3月30日采用地膜覆蓋直播,能夠在5月下旬進(jìn)入抽雄期,7月上旬成熟。每推遲10d播種,抽雄期推遲5~8d,成熟期推遲4~6d。說明在適宜播種條件下,春玉米提早播種,能提早成熟,有利于避開季節(jié)性干旱的危害。

2.2不同播期對(duì)春玉米葉綠素含量的影響

由圖1可知,不同播期的春玉米在抽雄前同一生長(zhǎng)時(shí)期葉片的葉綠素相對(duì)含量差異不顯著,但灌漿至成熟期,隨著播種期的推遲,葉綠素相對(duì)含量呈梯度下降的趨勢(shì),特別是4月30日、5月10日播種的玉米生長(zhǎng)后期葉綠素含量顯著下降。SPAD值比3月20日播種處理抽雄期分別降低了12.5%和19.4%,乳熟期降低了22.3%和32.1%,成熟期分別降低了34.1%和41.2%。主要是干旱導(dǎo)致春玉米生長(zhǎng)后期葉片葉綠素含量降低[11,12]。說明春玉米播種期提早有利于避開伏旱,提高葉片葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,促進(jìn)玉米生長(zhǎng)。

2.3不同播期對(duì)春玉米經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響

由表2可知,玉米經(jīng)濟(jì)性狀隨播種期的推遲而變化。株高、穗位高各處理間差異不顯著;穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、棒重等性狀隨著播種期的推遲呈下降趨勢(shì);禿頂隨著播種期的推遲呈增加趨勢(shì)。說明提早播種有利于延長(zhǎng)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)期,改善玉米經(jīng)濟(jì)性狀,為高產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

由表3可知,春玉米產(chǎn)量隨著播種期的推遲而降低。產(chǎn)量以3月30日播種處理最高,為6 501.0kg/hm²,比5月10日播種處理增產(chǎn)1 660.5kg/hm²,增產(chǎn)34.3%。5月10日播種分別與3月20日、3月30日播種處理之間產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平,與4月10日播種處理之間產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平。說明該區(qū)域春玉米最佳播種期為3月中旬至4月上旬。

2.4春玉米不同播期與避旱減災(zāi)的關(guān)系

玉米生長(zhǎng)耗水量大,一般全生育期需水量早熟品種為350~400mm,中熟品種為400~450mm,遲熟品種為450~500mm。玉米不同生育階段對(duì)水分的要求也不相同,前期需水較少,拔節(jié)期至灌漿期需水最多,占總需水量的50%以上。湖南雖然降水豐富,多年平均降雨量為1 427mm,但雨量多集中在雨季的3個(gè)月時(shí)間內(nèi),一般占全年的40%~50%。一般年份,湘、資流域雨季在4~6月,沅、澧水流域在5~7月。而7~9月是作物需水高峰期,但降雨稀少,一般只占全年總雨量的20%左右,降雨量的時(shí)空分布不均與農(nóng)作物集中需水期形成了極大的反差,由此形成了湖南干旱的季節(jié)性規(guī)律:以伏秋干旱為主,春旱次之。一般年份干旱分為2個(gè)階段,第1階段出現(xiàn)在6月底至7月下旬,第2階段出現(xiàn)在8月中下旬至9月下旬[13]。春玉米易受伏旱威脅的生育階段為抽雄至成熟期。本研究春玉米播種期從3月20日至5月10日,根據(jù)觀察記載結(jié)果和農(nóng)業(yè)缺水率分析(見表4),3月中下旬至4月上旬播種的玉米,5月下旬至6月上旬抽雄,7月上中旬成熟,抽雄灌漿階段與伏旱耦合時(shí)間較短,為14~24d,并且此階段干旱程度為中旱或輕旱,對(duì)春玉米的抽雄灌漿影響較少;4月中下旬至5月上旬播種,6月中下旬抽雄,7月下旬成熟,抽雄灌漿階段與伏旱耦合時(shí)間較長(zhǎng),為30~38d,干旱程度達(dá)重旱或極旱,對(duì)春玉米抽雄灌漿影響較大。春玉米播種期提早,有利于避開6月下旬至7月下旬的干旱影響,提高產(chǎn)量。因此,根據(jù)湖南伏旱的規(guī)律和特點(diǎn),春玉米最佳播種期為3月中下旬至4月上旬。

2.5提早春玉米播種期與種子發(fā)芽出苗的關(guān)系

玉米種子發(fā)芽出苗對(duì)溫度有一定的要求。玉米種子發(fā)芽的最低溫度為6~8℃,但發(fā)芽速度緩慢,出苗時(shí)間長(zhǎng),易霉?fàn)€;在10~12℃時(shí)即可正常發(fā)芽出苗。一般以日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃的初日為玉米播種的最早日期。因此,湖南大田直播春玉米的適宜播種期,長(zhǎng)沙地區(qū)在3月23日以后,湘南可提早2~3d,湘北應(yīng)推遲2~3d。播種過早,溫度過低,出苗速度慢,出苗不齊,易出現(xiàn)缺苗和形成弱苗,影響產(chǎn)量;播種過遲,成熟期推遲,生育后期易遇伏旱和干熱風(fēng)的影響而降低產(chǎn)量。采用地膜覆蓋播種,因膜內(nèi)溫度比露地直播日平均溫度高3.0~3.5℃,其最早播種期的日平均氣溫應(yīng)穩(wěn)定在8℃以上,可比露地直播提早播種8~12d。因此,在采用地膜覆蓋條件下,湖南春玉米最早可以在3月中旬播種。

3結(jié)論

在適宜播種條件下,提早春玉米播種期,能提早成熟,有利于避開季節(jié)性干旱的危害;同時(shí)能促進(jìn)玉米生長(zhǎng),提高葉片葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,提高產(chǎn)量。春玉米最佳播種期為3月中旬至4月上旬。

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