播期和主要?dú)庀笠蜃訉?duì)長(zhǎng)治地區(qū)玉米產(chǎn)量的影響

李齊霞 李中青 李洪 祁麗婷 王敏 王瑞 孫萬(wàn)榮 李紅梅

摘要?2014—2015年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所試驗(yàn)田選用長(zhǎng)治地區(qū)具有代表性的玉米品種誠(chéng)信6號(hào)進(jìn)行分期播種。采用方差分析、相關(guān)分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析法研究長(zhǎng)治地區(qū)不同播期玉米生育進(jìn)程和氣象條件變化，研究了播期和氣象因子對(duì)玉米產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，氣象因子對(duì)玉米產(chǎn)量的影響由高到低依次為日均氣溫、日照時(shí)數(shù)、降雨量，而平均氣溫和日照時(shí)數(shù)也是影響玉米生育進(jìn)程的主要?dú)庀笠蜃樱M(jìn)程與降雨量呈負(fù)相關(guān)，但差異不顯著。2014—2015年長(zhǎng)治地區(qū)降雨比較充足，對(duì)玉米生育進(jìn)程影響不大;生產(chǎn)上，長(zhǎng)治地區(qū)春播玉米4月25日—5月10日播種，可增加日照時(shí)數(shù)和平均氣溫，適當(dāng)縮短玉米后期脫水時(shí)間，從而為玉米實(shí)現(xiàn)籽粒直收創(chuàng)造條件。

關(guān)鍵詞?播期;氣象因子;玉米;產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào)?S?513文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2019）23-0026-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.010

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of Sowing Date and Main Meteorological Factors on Maize Yield in Changzhi Area

LI Qi?xia， LI Zhong?qing， LI Hong et al

（Millet Research Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Changzhi， Shanxi 046000）

Abstract?Representative maize varieties Chengxin 6 in Changzhi area was selected as test material for stage sowing in the field of Millet Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences from 2014 to 2015. Using analysis of variance，correlation analysis and grey correlation analysis method to study maize development process and meteorological conditions change of different sowing dates in Changzhi Area. Effects of sowing date and meteorological factors on maize yield were researched. Results showed that the influence degrees of meteorological factors on maize yield were in the order of daily average temperature， sunshine time， rainfall.The average temperature and sunshine time were also the main meteorological factors affecting the process of maize growth. Reproductive process showed negative correlation with rainfall， but they showed no significant differences. Changzhi Area had adequate rainfall in 2014-2015， which had little impacts on the growth process of maize. In terms of production， maize of spring sowing in Changzhi Area was sown from April 25 to May 10. Sunshine duration and average temperature could be increased， dehydration time in later stage of maize could be shortened suitably， which created conditions for direct grain harvest of maize.

Key words?Sowing date;Meteorological factor;Maize;Yield

玉米是長(zhǎng)治地區(qū)的主要糧食作物，每年的種植面積在20萬(wàn)hm2左右。同一品種在不同地域上種植產(chǎn)量有差異，同一地區(qū)受氣候的影響，不同年份也存在一定的差異。優(yōu)良的品種必須在合適的外界環(huán)境下才能使其基因影響的特性完全表現(xiàn)出來(lái)[1]。品種的基因和栽培措施可人為控制，但氣象因素是人為因素不可影響的，氣象因素對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成的影響較大。針對(duì)溫、光、水等氣象因子對(duì)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，前人己經(jīng)做了大量的科學(xué)試驗(yàn)研究，并取得了豐富的研究成果。利用光、熱、水等氣候資源，發(fā)揮玉米產(chǎn)量潛力[2]，通過(guò)不同播期研究玉米生育期氣候條件變化對(duì)玉米產(chǎn)量的影響等[3-12] 。鑒于此，筆者基于田間試驗(yàn)，選用長(zhǎng)治地區(qū)具有代表性的玉米品種誠(chéng)信6號(hào)，模擬不同氣象條件，研究光照、溫度、水分等氣象因子對(duì)不同播期玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，為探索當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)充分利用生態(tài)資源、抵御階段性不良?xì)庀笠蜃拥拿{迫、優(yōu)化玉米生產(chǎn)結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)[13]。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)于2014和2015年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田（113°15′29″E，36°22′11″N）進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤是砂壤土，0～20 cm土層的基礎(chǔ)養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀。近10年的年均降雨量和年平均氣溫分別是531.1 mm和9.7 ℃。試驗(yàn)地前茬為玉米，上年秋收后秸稈粉碎，深翻地還田，冬前旋耕時(shí)施入基肥硝酸磷肥600 kg/hm2。春播玉米后，噴施玉米專(zhuān)用除草劑玉田凈，中期（拔節(jié)期）追施尿素225 kg/hm2。兩年試驗(yàn)均無(wú)灌水，自然降水，試驗(yàn)田管理同一般試驗(yàn)田相同。

1.2?材料

試驗(yàn)采用玉米品種誠(chéng)信6號(hào)和長(zhǎng)單48。

1.3?方法

設(shè)置了5個(gè)播期，為2014年4月5日、4月15日、4月25日、5月5日、5月15日，分別記為b1、b2、b3、b4、b5 。為了篩選籽粒產(chǎn)量高的品種，4月25日播種，對(duì)長(zhǎng)單48和誠(chéng)信6號(hào)的2個(gè)玉米品種進(jìn)行比較試驗(yàn)，研究其產(chǎn)量、百粒重、單株籽粒重、穗長(zhǎng)、穗粗。2015年選用玉米品種誠(chéng)信6號(hào)，設(shè)置了3個(gè)播期，為4月26日、5月3日、5月10日，分別記為B1、B2、B3。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，采用機(jī)械劃行，人工播種。小區(qū)面積為25 m2（5 m×5 m），每個(gè)品種種10行，行距為0.50 m，株距為0.33 m，密度為60 000 kg/hm2。

1.4?調(diào)查項(xiàng)目

田間調(diào)查記載出苗、拔節(jié)、抽雄、開(kāi)花、吐絲、乳熟、成熟日期，吐絲期調(diào)查株高、穗位。收獲后每小區(qū)取中間2行，去大穗、小穗，取20穗，風(fēng)干后室內(nèi)考種。考種項(xiàng)目包括穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、小區(qū)產(chǎn)量。

1.5?氣象要素觀(guān)測(cè)

在玉米播種到成熟期，由長(zhǎng)治市氣象局氣象觀(guān)測(cè)站進(jìn)行常規(guī)氣象觀(guān)測(cè)日平均氣溫、降雨量、日照時(shí)數(shù)。

1.6?數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05和Microsoft Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同播期玉米的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程和氣象條件比較

2.1.1?不同播期的氣象條件變化。

試驗(yàn)區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。平均氣溫在9.2～11.3 ℃，降水量在417.6～6217 mm，平均日照時(shí)數(shù)為2 250.9 h，無(wú)霜期平均為183 d。受季風(fēng)影響，降雨主要集中在7—9月，溫差較大，四季分明，4—10月是玉米適宜生長(zhǎng)時(shí)期。降雨量在年際間、年內(nèi)變化率較大，該地區(qū)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是春季干旱或冰雹澇災(zāi)。

從試驗(yàn)?zāi)攴萦衩咨L(zhǎng)季節(jié)各月平均氣溫變化（圖1）可以看出，2014、2015年的玉米生長(zhǎng)季節(jié)各月平均氣溫沒(méi)有顯著的差異。從生長(zhǎng)季節(jié)各月降水量變化（圖2）可以看出，2014年5月份降水量明顯低于2015年，而6—9月份降水量明顯高于2015年，尤其是9月份降水兩年相差216 mm左右，而9月份大部分播期處于灌漿期，該時(shí)期氣象條件波動(dòng)容易影響籽粒的發(fā)育，因此很可能會(huì)對(duì)玉米的產(chǎn)量產(chǎn)生影響。從生長(zhǎng)季節(jié)各月日照時(shí)數(shù)變化（圖3）可以看出，2015年日照時(shí)數(shù)高于2014年，除5、6月份的日照時(shí)數(shù)相差不明顯，4、7、8、9、10月份的日照時(shí)數(shù)明顯高于2014年。

2.1.2?不同播期的生育進(jìn)程和產(chǎn)量變化。

2014—2015年“誠(chéng)信6號(hào)”不同播期生育進(jìn)程及產(chǎn)量變化（表1）可看出，播期推遲，則生育期縮短。從各關(guān)鍵生育期看，播種-拔節(jié)期的變化波動(dòng)大于灌漿期，說(shuō)明氣象條件對(duì)苗期影響較大[14]。從不同播期的產(chǎn)量來(lái)看，2014年的產(chǎn)量4月25日播種處理的最高，而2015年產(chǎn)量是5月6日播種處理的最高，說(shuō)明同一類(lèi)型的品種生育期與產(chǎn)量關(guān)系不大。不同播期改變了玉米的生育進(jìn)程，各個(gè)時(shí)期的光、熱、水氣象條件不同，使得玉米產(chǎn)量也不同。

2.1.3?不同播期的全生育期氣象條件變化。

從不同播期的全生育期日均氣溫變化可以看出，隨播期的推遲全生育期的日均氣溫均呈現(xiàn)先增大的趨勢(shì)（圖4）。

從不同播期的全生育期降水量變化（圖5）可以看出，2014年年內(nèi)各播期間b1、b2、b3播期降水量差異不顯著，而b4、b5播期的降雨量明顯大于其他播期的降雨量。2015年各播期間沒(méi)有顯著差異，只是有略微下降的趨勢(shì)，但2014年降雨量明顯大于2015年。

從不同播期的全生育期日照時(shí)數(shù)變化（圖6）可以看出，各播期日照時(shí)數(shù)沒(méi)有明顯差異，2014年的b4、b5播期日照時(shí)數(shù)大于b1、b2、b3播期，由于b4、b5播期的降雨量大，陰雨天數(shù)較多，日照時(shí)數(shù)有下降的趨勢(shì)。2015年的日照時(shí)數(shù)均隨播期的推遲呈略微下降的趨勢(shì)，但差異很小。2015年光照條件好于2014年。

2.1.4?生育進(jìn)程與全生育期氣象條件的關(guān)系。

生育進(jìn)程與生育期氣象條件的相關(guān)性分析表明，平均氣溫和日照時(shí)數(shù)是影響玉米生育進(jìn)程的主要?dú)庀笠蜃印Ｆ渲猩谔鞌?shù)與日平均氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)，而與平均日照時(shí)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.83和0.78，說(shuō)明全生育期低溫、長(zhǎng)日照能延長(zhǎng)玉米生育期長(zhǎng)度。這是由于玉米是喜溫、短日照并且高光效的C4作物，溫度高、日照短會(huì)加快玉米的生長(zhǎng)發(fā)育速度，從而使生育期變短。生育期與降雨量呈負(fù)相關(guān)，但不顯著，說(shuō)明2014—2015年長(zhǎng)治地區(qū)降雨量充足，能滿(mǎn)足玉米的生長(zhǎng)。

2.2?不同播期對(duì)玉米產(chǎn)量及構(gòu)成要素的影響

從表2可以看出，不同年份間不同播期引起的產(chǎn)量性狀變化趨勢(shì)不一樣。分析表明，玉米品種誠(chéng)信6號(hào)在長(zhǎng)治地區(qū)種植時(shí)，各播種期穗粗、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)差異不明顯，未達(dá)到顯著性差異水平;禿尖、行粒數(shù)、百粒重的差異顯著，造成產(chǎn)量性狀不同。2014年的產(chǎn)量中4月25日播種的最高，4月15日的產(chǎn)量次之，5月5日的產(chǎn)量排第3，和4月25日播期的產(chǎn)量差異不顯著。4月5日和5月15日播期的產(chǎn)量差異不顯著。而2015年產(chǎn)量中5月6日播種的最高，4月26日的產(chǎn)量次之，但差異顯著。

將不同播期誠(chéng)信6號(hào)產(chǎn)量與7個(gè)影響產(chǎn)量的農(nóng)藝性狀進(jìn)行偏相關(guān)分析。結(jié)果表明，產(chǎn)量與穗長(zhǎng)顯著相關(guān)，禿尖與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，百粒重與產(chǎn)量極呈顯著相關(guān)。該試驗(yàn)條件下各性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)順序?yàn)榘倭Ｖ?穗長(zhǎng)>禿尖，與前人的研究結(jié)果有差異，說(shuō)明其他非氣象因子對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響也較大[15]。

氣象因子與玉米品種產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度分別為0.391 2、0.268 8、0.176 8，關(guān)聯(lián)度由大到小排序?yàn)槿站鶜鉁?、日照時(shí)數(shù)、降雨量。

3?結(jié)論與討論

（1）現(xiàn)代植物生理學(xué)和作物學(xué)研究表明，溫度、光照和水分對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成起著決定性的作用[16-20]。不同播期改變了玉米的生育進(jìn)程，各個(gè)時(shí)期的光、熱、水氣象條件不相同，使得玉米產(chǎn)量也不相同。選擇適宜的播期，可挖掘玉米生產(chǎn)的潛力，實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)量增加。生產(chǎn)上，長(zhǎng)治地區(qū)春播玉米4月25日—5月10日播種，日照時(shí)數(shù)和平均氣溫增加，適當(dāng)縮短玉米后期脫水時(shí)間為玉米實(shí)現(xiàn)籽粒直收創(chuàng)造條件。

（2）氣溫對(duì)玉米產(chǎn)量的影響主要發(fā)生在玉米生育的中后期，氣溫過(guò)高或過(guò)低都將造成不同程度的減產(chǎn)[21]。該試驗(yàn)中氣象因子對(duì)玉米產(chǎn)量的影響順序?yàn)槿站鶜鉁?日照時(shí)數(shù)>降雨量，而平均氣溫和日照時(shí)數(shù)也是影響玉米生育進(jìn)程的主要?dú)庀笠蜃?，生育進(jìn)程與降雨量呈負(fù)相關(guān)，但不顯著。2014—2015年長(zhǎng)治地區(qū)降雨比較充足，對(duì)玉米生育進(jìn)程影響不大。

（3）試驗(yàn)僅持續(xù)了2年，受地點(diǎn)的限制，不能全面反應(yīng)整個(gè)長(zhǎng)治地區(qū)的氣候條件。此外，在分析氣象因子和產(chǎn)量的同時(shí)，還應(yīng)考慮玉米脫水、干物質(zhì)積累、生產(chǎn)和分配等方面的內(nèi)容[22]，這還有待今后進(jìn)行更深入的研究。

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