降水總量和降水頻率對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

楊璐 張兵兵 楊揚(yáng) 高全 高莉莉 呂曉 王蛟洋 范立遵

摘 要：依托錦州市生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心科研試驗(yàn)基地國(guó)內(nèi)先進(jìn)的大型移動(dòng)式遮雨系統(tǒng)和人工模擬降水系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)不同處理間的大田降水控制，探討不同降水總量和降水強(qiáng)度減少對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響。結(jié)果表明：降水總量減少和降水頻率降低均不利于玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成，降水頻率小幅度降低對(duì)玉米產(chǎn)量的影響不顯著，但較長(zhǎng)時(shí)間的降水間隔會(huì)對(duì)產(chǎn)量造成顯著影響。

關(guān)鍵詞：玉米；降水；產(chǎn)量；遼西地區(qū)

中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）12-0122-2

玉米產(chǎn)量不僅受自身品種的影響，還與環(huán)境因素等有著密切的關(guān)系[1-2]，光、溫、水、CO2是影響玉米產(chǎn)量形成的基本要素。水分的缺失既影響了同化物的運(yùn)輸[3-4]，又造成胚乳失水干燥而提前成熟[5]，進(jìn)而影響產(chǎn)量。由于受到季風(fēng)及地形地勢(shì)的影響，遼西地區(qū)降水分配不均，作物生長(zhǎng)常常受到干旱的影響，糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅。2014、2015連續(xù)2年3季連旱，導(dǎo)致遼西地區(qū)大面積絕收。為此，本試驗(yàn)依托錦州市生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心科研試驗(yàn)基地[（41°09'N，121°10'E）]國(guó)內(nèi)先進(jìn)的大型移動(dòng)式遮雨系統(tǒng)和人工模擬降水系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)不同處理間的大田降水控制，探討降水總量和降水強(qiáng)度的減少對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響，以準(zhǔn)確評(píng)估氣象條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

1 研究方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，設(shè)置5個(gè)處理（1個(gè)正常降水量模擬和4個(gè)減少降水量模擬，見(jiàn)表1），每個(gè)處理3次重復(fù)。以農(nóng)業(yè)生長(zhǎng)上的“候”為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分5、10、15、20d人工降水1次。錦州試驗(yàn)站多年平均降水量為586mm（1985—2010年），三葉-成熟收獲期（多年平均為5月20日-10月2日）降水量占全年總量的80%，約為470mm。1985—2010年間有9年3葉至成熟收獲期間降水量低于400mm，這9年3葉至成熟收獲期間的平均降水量為314mm。據(jù)此，設(shè)計(jì)模擬降水如下表所示，降水量用水表和雨量筒共同控制。

1.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)地塊用水泥隔層分隔為15個(gè)面積相等的矩形小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積15m2（3m×5m）。高2m的水泥隔層垂直伸入地下1.9m，露出地表0.1m，小區(qū)間互不串水。小區(qū)上方有移動(dòng)式遮雨棚，用于遮擋自然降水。試驗(yàn)于5月20日播種玉米，種植密度5.7株·m-2，試驗(yàn)品種為丹玉402，底肥為復(fù)合肥（施肥量1950kg·hm-2）。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)定 玉米成熟后按小區(qū)測(cè)量產(chǎn)量，并在每小區(qū)選取均一且具有代表性的20株玉米測(cè)定其果穗長(zhǎng)、果穗粗、穗粒數(shù)、果穗重及單株籽粒重等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降水總量和降水頻率對(duì)玉米產(chǎn)量的影響 從圖1可以看出，降水量減少，玉米產(chǎn)量降低；隨著降水頻率的降低，玉米產(chǎn)量大體呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，說(shuō)明降水總量減少和降水頻率降低均不利于玉米增產(chǎn)。T1與各處理間差異顯著，T2和T3差異不顯著、T4和T5差異不顯著，說(shuō)明降水間隔小幅度增大對(duì)玉米產(chǎn)量的影響不顯著，但較長(zhǎng)時(shí)間的降水間隔會(huì)對(duì)產(chǎn)量造成顯著影響。

2.2 不同降水總量和降水頻率對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 通過(guò)對(duì)收獲后各處理間玉米果穗長(zhǎng)、果穗粗、穗粒數(shù)、果穗重和株籽粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定，如表2所示。從表2可以看出，降水量減少玉米各產(chǎn)量構(gòu)成因素值降低；隨著降水頻率的降低，玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素中各要素大多數(shù)呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。說(shuō)明降水總量減少和降水頻率降低均不利于玉米各產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成。T1與各處理間差異顯著，T2和T3差異不顯著、T4和T5差異不顯著，其原因與產(chǎn)量相同。

3 結(jié)論與討論

從試驗(yàn)可知：降水總量減少、降水頻率降低均不利于玉米增產(chǎn)及產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成。降水間隔小幅度增大對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響不顯著，但即使在相同降水總量的情況下，較長(zhǎng)時(shí)間的降水間隔會(huì)對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素造成顯著影響。

參考文獻(xiàn)

[1]陳國(guó)平.夏玉米的生育規(guī)律.高產(chǎn)模式及其控制技術(shù)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986，1.

[2]鐵木爾.玉米對(duì)養(yǎng)分吸收.干物質(zhì)積累與葉面積發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].石河子農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1983，1.

[3]顧慰連，沈秀瑛，戴俊英，等.玉米不同品種各生育時(shí)期對(duì)干旱的生理反應(yīng)[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1990，21（3）：6-10.

[4]張維強(qiáng)，沈秀瑛，戴俊英.干旱對(duì)玉米花粉、花絲活力和籽粒形成的影響[J].玉米科學(xué)，1993，2：45-48.

[5]Chris Zinselmeier，MarkE，Westgate，et al.Low water potential disrupts carbohydrates metabolism in maize（Zea mays L.）ovaries[J].Plant Physiol.1995.107：385-391.

（責(zé)編：張宏民）