播期與密度對沿淮行蓄洪區(qū)玉米籽粒灌漿特性的影響

武文明 王世濟(jì) 陳洪儉

摘要 [目的]了解不同播期和密度對玉米籽粒灌漿的影響。[方法]以鄭單958為供試材料，研究沿淮行蓄洪區(qū)不同播期和密度對玉米籽粒灌漿特性的影響。[結(jié)果]早播（6月15日）較晚播（6月25日）籽粒灌漿持續(xù)時間增長，漸增期有所縮短；快增期和緩增期延長。沿淮行蓄洪區(qū)玉米籽粒灌漿持續(xù)期可達(dá)60 d左右。玉米籽粒灌漿速率隨吐絲后天數(shù)增加呈先增加后降低的趨勢，玉米高產(chǎn)適宜收獲期為10月上旬。隨著播期推遲，玉米籽粒最大潛力勢降低，籽粒灌漿時間縮短，但籽粒灌漿漸增期持續(xù)時間較長。播期推遲，最大灌漿速率、平均灌漿速率均增大，但漸增期灌漿速率較小。不同播期間玉米籽粒粒重的差異主要是通過漸增期灌漿速度和灌漿期持續(xù)天數(shù)決定。不同種植密度對玉米籽粒粒重的影響主要是快增期和緩增期持續(xù)時間和該時期籽粒干重積累量所致。[結(jié)論]試驗結(jié)果為提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 玉米；播期；密度；產(chǎn)量；灌漿

中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2015）05-035-03

Effects of Planting Date and Density on Grain Filling Process of Summer Corn （Zea mays L.） in Yanhuai Flood Storage Area

WU Wenming， WANG Shiji， CHEN Hongjian （Tobacco Institute， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei， Anhui 230031）

Abstract [Objective] The aim was to understand effects of planting date and density on grain yield and filling process of summer corn in Yanhuai flood storage area. [Method] Effects of two different planting dates and four different planting densities on grain yield and filling process of summer corn in Yanhuai flood storage area were examined. [Result] The duration of grain filling period of early sowing （Jun 15） was longer than that of late sowing （Jun 25）； the duration of slightincrease period was shorten； and the duration of fastincrease period and slowincrease period were increased. The duration of grain filling period was about 60 days， and the best harvest date was about early October. With the postponement of planting date， the greatest potential of grain yield decreased， the active grainfilling period shorted， the slightincrease period， the maximum of filling rate and the mean filling rate increased. The single kernel weight was mainly caused by the rate of slightincrease period and the active grainfilling period between different planting dates. The difference of grain yields between different planting densities was affected by the duration of fastincrease period and slowincrease period. [Conclusion] The results provide theoretical basis for improving yield and quality of corn.

Key words Corn； Planting date； Planting density； Grain yield； Grain filling

基金項目 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長青年創(chuàng)新基金項目（14B0944）。

作者簡介 武文明（1983- ），女，安徽宿州人，助理研究員，博士，從事作物抗逆栽培研究。

收稿日期 20141226

玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)受遺傳因素和環(huán)境條件的雙重影響。在一定的生態(tài)環(huán)境中，播期與密度是影響作物生長最主要的2個栽培因素，合理的密度與適宜的播期是實現(xiàn)作物高產(chǎn)的必要條件。播期、密度不同，對玉米籽粒產(chǎn)量影響較大[1]。玉米籽粒灌漿期至成熟期是決定玉米籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的重要階段，籽粒灌漿特性是決定粒重和產(chǎn)量的一個重要生理性狀。Jorge認(rèn)為過去30年玉米產(chǎn)量的提高主要是籽粒灌漿時間延長的結(jié)果，建議把灌漿時間作為高產(chǎn)玉米選擇的有效指標(biāo)[2]。溫度、光照、養(yǎng)分和水分是影響灌漿的四大因素[3-6]，李紹長等研究認(rèn)為同一生態(tài)區(qū)，播期主要是通過灌漿期溫度和灌漿持續(xù)期來影響粒重；不同生態(tài)區(qū)，分期播種對籽粒灌漿的影響不同[7]。玉米是沿淮地區(qū)的夏季旱茬作物，有其特定的綜合增產(chǎn)增效潛能，該地區(qū)氣候特點表現(xiàn)為，夏秋季雨水集中，常有暴雨成災(zāi)，極易形成洪水和與洪水伴生的內(nèi)澇，給該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。為此，筆者以該地區(qū)的推廣品種為研究對象，研究了不同播期和密度對玉米籽粒灌漿的影響，旨在為玉米高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1.1 材料與方法

1.1.1 材料

選用安徽省主推玉米品種鄭單958。

1.2 試驗地概況 試驗于2012年6～10月在安徽省蚌埠市五河縣龍?zhí)逗r(nóng)場試驗田進(jìn)行，前茬為小麥。供試土壤為河流沖積母質(zhì)形成的潮土，土壤基本性質(zhì)分別為：有機(jī)質(zhì)23.6 g/kg，水解氮118.4 mg/kg，速效鉀269.6 mg/kg。

1.3 試驗設(shè)計 試驗設(shè)播種日期和播種密度2個因素，裂區(qū)設(shè)計。主區(qū)為播種日期，設(shè)6月15日、6月25日2個播期；副區(qū)為播種密度，設(shè)5.25、7.05、8.85、10.65萬株/hm2 4密度梯度。共8個處理，3次重復(fù)，各小區(qū)面積3.6 m×6.7 m，隨機(jī)區(qū)組排列。各小區(qū)于耕作前施P2O5 112.5 kg/hm2、K2O 112.5 kg/hm2，撒施于地表后耕翻入土。氮肥用量285 kg/hm2，50%基施，50%大喇叭口期追施?；┑释琍2O5、K2O一起撒施。其余管理措施同高產(chǎn)大田栽培，9月26日收獲。

1.4 取樣及測定方法

自授粉之日起，每隔10 d進(jìn)行取樣，每重復(fù)取3株，剝離果穗，將籽粒于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重（48 h），稱干重折算成百粒重。玉米收獲時，每個小區(qū)取中間3行，每行6 m進(jìn)行田間測產(chǎn)。任取10個果穗用作考種。

1.5 籽粒灌漿過程的模擬

以授粉后天數(shù)（t）為自變量，以每隔10 d測得的百粒重為因變量（W），用Logistic方程：W=K （1+ eA+Bt）-1（式中， K為百粒重潛力值，A、B為參數(shù)），根據(jù)Logistic 方程和該方程的一級和二級導(dǎo)數(shù) ，推導(dǎo)出一系列次級參數(shù)：①灌漿高峰期起始（t1）和結(jié)束時間（t2）：t1=[A- ln （2+1.732）]/（-B），t2=[A+ln （2+1.732）]/（-B）；②灌漿終期（t3）：t3= -（4.595 12+A）/B，Y達(dá)99% K 時的時間；③最大灌漿速率到達(dá)時間（Tm）和最大灌漿速率（Vm）：Tm=-A/B，Vm=-BK/4，其他相應(yīng)參數(shù)見參考相關(guān)論文[8]。

試驗數(shù)據(jù)采用DPS軟件和Excel 進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米籽粒灌漿特性

不同播期、密度處理玉米籽粒干重隨花后天數(shù)的增加呈“S”型曲線。符合Logistic方程W=K （1+ eA+Bt）-1模擬曲線（圖1），籽粒增重分為漸增期、快增期和后期的緩增期3個階段。

用Logistic模型可以較好地擬合籽粒灌漿過程。決定系數(shù)（R）為0.992 8～0.999 8 （表1）。不同播期、密度處理籽粒灌漿活躍期均達(dá)56 d以上（表2）。6月25日播期的籽粒灌漿持續(xù)時間較6月15日播期短，但漸增期較長；快速增重期和緩慢增重期短于6月15日播期。玉米籽粒灌漿速率隨吐絲后天數(shù)增加呈先增加后降低的趨勢，即單峰曲線。

2.2 播期對玉米籽粒灌漿特性的影響

隨著播期推遲，玉米籽粒最大潛力勢降低，籽粒灌漿時間縮短，但籽粒灌漿漸增期持續(xù)時間較長，達(dá)到最大灌漿速率的時間推遲。播期推遲，最大灌漿速、平均灌漿速率均增大，但漸增期灌漿速率較小。

試驗中6月15日和6月25日玉米收獲時間均為9月26日，生育期長度分別為101和91 d，灌漿天數(shù)分別為56和46 d。由灌漿模擬方程推導(dǎo)出6月15日和6月25日播期玉米籽粒灌漿持續(xù)期分別為65和61 d，灌漿速率高峰出現(xiàn)在開花后20～30 d，隨后灌漿速率下降；開花后40～50 d（9月20日），玉米籽粒仍以0.14～0.43 g/（百粒·d）的速率增加，開花后60 d左右，籽粒灌漿趨于結(jié)束（圖2）。

從不同播期處理的玉米籽粒灌漿特性次級參數(shù)分析表明，漸增期天數(shù)（T1）、快增期天數(shù)（T2）、緩增期天數(shù)（T3）長短為T3 >T2 >T1。6月15日播期3個階段平均灌漿速度大小為V2>V1>V3；6月25日播期平均灌漿速度表現(xiàn)為：V2>V3>V1。3個階段玉米籽粒干重積累大小為：W2>W3>W1，說明增加快增期和緩增期的持續(xù)天數(shù)是增加粒重的關(guān)鍵。進(jìn)一步對不同播期處理各灌漿特征參數(shù)進(jìn)行變異系數(shù)分析表明，漸增期平均灌漿速度的變異系數(shù)最高，達(dá)到17.1%；平均灌漿速度的變異系數(shù)最低，僅6.2%。說明播期對玉米籽粒粒重的影響主要是通過漸增期的平均灌漿速度所致，灌漿期間的平均灌漿速度對玉米籽粒粒重的影響最小。

2.3 密度對玉米籽粒灌漿特性的影響

各密度處理籽粒灌漿最大潛力百粒重大小表現(xiàn)為：7.05萬株/hm2>5.25萬株/hm2>8.85萬株/hm2>10.65萬株/hm2。種植密度達(dá)8.85萬株/hm2時，籽粒灌漿速率最高，但灌漿時間較短，后期灌漿下降較快。種植密度為7.05萬株/hm2時灌漿持續(xù)時間最長，灌漿速率低于其他密度處理，但后期灌漿速率降低較慢，故

百粒重最大潛力值最高。密度達(dá)10.65 萬株/hm2時，籽粒灌漿速率最小，且下降較快（圖3）。

6月15日播期，不同密度間的特征參數(shù)的變異系數(shù)以漸增期、快增期和緩增期的籽粒粒重積累量最大，達(dá)18.0%；其次是快增期和緩增期的持續(xù)天數(shù)，變異系數(shù)為17.3%；漸增期灌漿速度、平均灌漿速度差別最小，變異系數(shù)分別僅為6.9%和8.8%。說明6月15日播期，不同種植密度對玉米粒重的影響主要是快增期和緩增期的持續(xù)時間和籽粒干重積累量所致，而漸增期灌漿速度和平均灌漿速度對其影響較小。

6月25日播期，不同密度間特征參數(shù)的變異系數(shù)以快增期和緩增期持續(xù)天數(shù)最大，達(dá)9.2%；漸增期、快增期和緩增期籽粒粒重積累量變異系數(shù)次之，為6.3%；以漸增期持續(xù)天數(shù)的變異系數(shù)最低，為2.1%。說明6月25日播期，不同種植密度對玉米粒重的影響主要是快增期和緩增期持續(xù)天數(shù)以及該時期籽粒干重積累量，漸增期持續(xù)天數(shù)對其影響較小。