播期對夏玉米生長狀況、光合速率及產(chǎn)量要素的影響

陳道培

（鶴壁市氣象局，河南鶴壁 458030）

玉米是我國重要的糧食作物之一，要提高玉米產(chǎn)量不僅要選育優(yōu)質(zhì)的玉米品種，還應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的特征氣候條件改進相應(yīng)的栽培技術(shù)。不同夏玉米品種都有適合自身生長的地域和適宜的播期。適宜的播期，既可以給玉米的生長發(fā)育提供很好的環(huán)境條件，也可以提高玉米自身的抗逆性，從而實現(xiàn)高產(chǎn)目的。

播期不同將導(dǎo)致玉米生育期內(nèi)光、溫、水資源分配的不同，直接影響玉米的生長。適宜的玉米播期，可使玉米在生長發(fā)育過程充分利用光、溫、水資源。前人做了很多關(guān)于播期對玉米影響的研究，但不同播期的玉米生長發(fā)育過程中在不同地區(qū)環(huán)境條件等存在明顯差異，而且由于各玉米品種的特性及玉米種植地區(qū)的不同，研究結(jié)果也不盡相同。因此，筆者結(jié)合鶴壁地區(qū)夏玉米生產(chǎn)實際開展分期播種試驗，分析得出鶴壁地區(qū)夏玉米適宜播種期，以期為夏玉米的生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在鶴壁農(nóng)業(yè)氣象試驗站試驗田進行。試驗田地勢平坦，排灌方便，土壤為黏土，肥力均勻一致。供驗玉米品種為鄭單958。

1.2 試驗設(shè)計

采用裂區(qū)試驗，設(shè)4 個播期處理，分別在5 月31 日（B1）、6 月10 日（B2）、6 月20 日（B3）、6 月30 日（B4）播種。每處理設(shè)4 個重復(fù)，共計16 個小區(qū)，小區(qū)面積33 m2，每小區(qū)約種植228 株，播種深度5 cm。群體密度約69 000株/hm2。玉米生育期間保證肥水需求，各品種的肥料施用量相同，其他管理措施同一般高產(chǎn)大田。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 發(fā)育期。觀測播種、出苗、三葉、七葉、拔節(jié)、抽穗、開花、吐絲、乳熟、成熟各發(fā)育普遍期出現(xiàn)的日期。觀測標(biāo)準(zhǔn)按《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》進行。

1.3.2 植株高度。在七葉、拔節(jié)、抽雄、乳熟4 個發(fā)育普遍期測定植株高度。觀測標(biāo)準(zhǔn)按《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》進行。

1.3.3 葉面積指數(shù)與干物重。葉面積指數(shù)：在三葉、七葉、拔節(jié)、抽穗、乳熟、成熟普遍期測定。在葉片鮮重稱量完成后，測定所取植株綠葉的葉面積，并求取平均值。記錄單位（cm2/株），取小數(shù)2 位，換算成葉面積指數(shù)。

干重和鮮重：在三葉、七葉、拔節(jié)、抽穗、乳熟、成熟普遍期測定。每個小區(qū)順序取3 株，將莖稈、葉鞘、葉、穗分開，分別稱取鮮重，烘干后稱取干重，并求取平均值。記錄單位（g/株），取小數(shù)2 位。

1.3.4 光合速率。使用Li-6400 光合作用儀在抽雄、乳熟期測定晴朗天氣自然光源下的光合速率，測定時間從日出前1 h 開始，至日落后1 h 左右結(jié)束，每2 h 測定1 次。選擇長勢健康的穗位葉測定。每處理測定3 個重復(fù)（3 片葉）。

1.3.5 灌漿速率。在玉米吐絲期，每個處理（不分小區(qū)）選擇同日開花的大小一致的30 株掛牌，并注明日期。吐絲后第10 天開始每5 d 取樣1 次，直到成熟。每次取2 個果穗，取下籽粒，數(shù)出總粒數(shù)，放入鋁盒稱鮮重，烘干后稱干重。求取每穗籽粒干重。記錄單位（g/穗），取小數(shù)2 位。

1.3.6 產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析。在玉米成熟期測定莖粗、果穗粗、果穗長、單株籽粒數(shù)、百粒重、莖稈重。在每個小區(qū)連續(xù)取5株，脫粒數(shù)出總粒數(shù)并求取株籽粒數(shù)，晾曬風(fēng)干后稱取百粒重，方法參照《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》。

1.4 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析

使用Microsoft Excel 2003、R 語言對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計并制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對夏玉米生育進程的影響

播期對夏玉米的生育進程有較大影響（圖1）。由圖1可以看出，隨著播期的推遲，全生育期逐漸縮短，其中B4處理于10 月13 日開始日均溫低于16℃，停止灌漿收獲，同B3 處理一起收獲。播期推遲天數(shù)（X）與全生育期天數(shù)（Y）呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，回歸方程為Y=121.7-0.48X（R2=0.80），即播期每推遲1 d，生育期平均縮短0.48 d。

圖1 播期對夏玉米生育進程的影響

播種-出苗、出苗-拔節(jié)期天數(shù)隨著播期推遲差異較小，相差1～2 d；拔節(jié)-吐絲期，B1、B2 處理為26～27 d，B3、B4 處理為19～22 d，相差5～7 d，差異明顯；吐絲-成熟期差異不明顯。B1、B2、B3、B4 全生育期時間分別為120、118、115、105 d（表1），B1>B2>B3>B4，因B3、B4 處理播種-吐絲期日平均溫度高于B1、B2 處理，生育進程加快，所以隨著播期的推遲，各播期全生育期天數(shù)呈逐漸減少的趨勢。

2.2 播期對夏玉米植株高度、莖粗的影響

由圖2 可知，隨著播期的推遲，株高呈逐漸增長趨勢。高度在抽雄、乳熟期達(dá)到最大，各處理株高由大到小為B4>B3>B2>B1，B4 處理較B1 處理高出10 cm。由圖3 可知，莖粗則隨著播期的推遲呈先升高后降低的趨勢，B2 處理莖粗值達(dá)到最大，B4 處理最小，B3、B4 處理明顯小于B1、B2 處理。有研究表明隨著高度的增加、莖粗的減小，玉米植株發(fā)生倒伏的風(fēng)險將增大，該試驗結(jié)果與前人研究一致，由此可見，隨著播期的推遲倒伏發(fā)生的幾率也將增大。

圖2 播期對夏玉米植株高度的影響

圖3 播期對夏玉米莖粗的影響

2.3 播期對夏玉米葉面積指數(shù)與光合速率的影響

2.3.1 葉面積指數(shù)。葉面積指數(shù)是反映植物群體生長狀況的一個重要指標(biāo)，其大小與最終產(chǎn)量高低密切相關(guān)，在一定的范圍內(nèi)，作物的產(chǎn)量隨葉面積指數(shù)的增大而提高。由圖4 可知，隨生育進程的推進，夏玉米各播期葉面積指數(shù)變化趨勢基本一致，從拔節(jié)期開始迅速增加，到抽雄、乳熟期葉面積指數(shù)達(dá)到最大值。隨著播期推遲，各生育時期的葉面積指數(shù)呈先升高后降低的趨勢。

圖4 播期對夏玉米葉面積指數(shù)的影響

在乳熟期，各播期葉面積指數(shù)從大到小依次為B2>B1>B3>B4，以B2 處理最大，B4 處理最小。由此表明，B2 處理有利于提高夏玉米的葉面積指數(shù)，進而形成高質(zhì)量群體，早播或晚播不利于保持較高的葉面積指數(shù)，易造成早衰，群體質(zhì)量變差。

2.3.2 光合速率。光合速率是用來表示光合作用強弱的，指光合作用固定二氧化碳（或制造氧）的速度。光合速率越快光合作用就越強，固定二氧化碳的速度也會越快，這樣產(chǎn)生的有機物也會越多。由圖5 可以看出，在抽雄、乳熟期，各播期光合速率均呈單峰形態(tài)。一日中在10：00—14：00 光合速率達(dá)到最大值，在抽穗期光合速率表現(xiàn)為B1 處理最強，其他處理均次之。乳熟期是籽粒灌漿的重要時期，此階段光合速率由強到弱分別為B1>B2>B3>B4，這說明隨著播期的推遲，在乳熟期光合速率呈逐漸降低的趨勢。

圖5 不同播期抽雄（a）、乳熟期（b）光合速率日變化趨勢

2.4 播期對夏玉米干物質(zhì)重量的影響

干物質(zhì)積累是玉米籽粒產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，獲得高產(chǎn)的基本途徑就是增加干物質(zhì)產(chǎn)量，并使之盡可能多地分配到籽粒中。由圖6 可以看出，在玉米三葉、七葉期隨著播期推遲干物質(zhì)質(zhì)量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，因為此階段隨著播期推遲，B3、B4 處理獲取的光溫資源較B1、B2 處理多，能更多地累積干物質(zhì)重量；在拔節(jié)期B1 處理干物質(zhì)累積重量明顯高于其他3個處理，B2、B3、B4 處理差異不明顯；抽穗期以后，隨著播期的推遲干物質(zhì)重量逐漸減少，特別是乳熟期B3、B4 處理差異明顯，主要是由于隨著播期推遲溫度逐漸降低，影響籽粒灌漿，穗重降低造成。由此可見，干物質(zhì)重量隨著播期的推遲呈拔節(jié)前逐漸增加、拔節(jié)后逐漸降低的趨勢。

圖6 播期對不同生育期干物質(zhì)重量的影響

2.5 播期對夏玉米灌漿速率與產(chǎn)量要素的影響

玉米籽粒灌漿期至成熟期是決定玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要階段，也是最終決定產(chǎn)量的重要時期，灌漿特性是玉米生長后期影響產(chǎn)量的主要因素。由圖7 可知，在吐絲后50 d，除B2 處理外，其他處理灌漿速率均處于緩慢增長階段，隨著播期的推遲灌漿速率為B2>B1>B3>B4，B2 處理明顯高于B3、B4 處理，B3、B4 處理在吐絲后50 d 后灌漿速率明顯減慢，主要是由于播期的推遲，灌漿期間氣溫、日照時數(shù)逐漸降低導(dǎo)致灌漿速率減慢。

圖7 播期對夏玉米灌漿速率的影響

由圖8 可知，隨著播期的推遲，果穗粗、單株籽粒數(shù)呈先升高后降低的趨勢且B2>B3>B1>B4，B2 處理達(dá)到最大并且明顯高于B3、B4 處理；果穗長則呈現(xiàn)下降趨勢，B1>B2>B3>B4；百粒重、莖稈重B1、B2 處理差異不明顯，但明顯高于B3、B4 處理，說明B1、B2 處理干物質(zhì)重的累積明顯高于B3、B4 處理。綜上表明，隨著播期的延遲，果穗變短變細(xì)、單株籽粒數(shù)和干物質(zhì)累積量明顯下降，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

圖8 播期對夏玉米果穗性狀、產(chǎn)量及莖稈重量的影響

3 結(jié)論

由于玉米在不同時期播種所經(jīng)歷的溫、光、水等氣候條件不相同，因此能夠通過播期試驗較好地反映出氣候變化對玉米生長發(fā)育等要素的影響情況。該試驗研究了不同播期對夏玉米生育期、高度、莖粗、葉面積指數(shù)與光合速率、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量要素的影響。結(jié)果表明：①由于晚播處理前期發(fā)育期進程加快，后期發(fā)育期天數(shù)差異不明顯，最終造成隨著播期的推遲，發(fā)育期天數(shù)逐漸縮短并且B4 處理在灌漿后期日均溫度低于灌漿所需溫度而停止灌漿，導(dǎo)致玉米無法完全成熟。②隨著播期推遲，高度增加、莖粗減小，增加了夏玉米倒伏的風(fēng)險。③隨著播期的推遲，葉面積指數(shù)和光合速率逐漸降低，不利于保持較高的葉面積指數(shù)，易造成早衰，群體質(zhì)量變差。④干物質(zhì)重量隨著播期的推遲呈拔節(jié)前逐漸增加、拔節(jié)后逐漸降低的趨勢，不利于生長后期干物質(zhì)的積累。⑤隨著播期的延遲，果穗變短變細(xì)、株籽粒數(shù)明顯下降，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

考慮鶴壁地區(qū)常年小麥?zhǔn)斋@期在6 月2—10 日，適宜播期應(yīng)在6 月2—15 日，此時播種對玉米產(chǎn)量的提高將更有利。