播期和種植方式對輪作模式下設施鮮食玉米相關性狀的影響

張娟，郭仁瓊，陳曉紅，李金，鄭平，宋俏姮

(1 西昌市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，四川 西昌 615000； 2 四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所，四川 德陽 618000)

鮮食玉米是指在乳熟期收獲果穗用于食用或加工的玉米，主要包括甜玉米、糯玉米和甜加糯玉米等[1-2]。 鮮食玉米食用品質優(yōu)良，營養(yǎng)價值豐富，是一種集蔬、果、糧、飼、加工于一身的多元經(jīng)濟作物，深受廣大消費者喜愛，市場前景廣闊[3]。 西昌市地處安寧河平原腹地，屬于熱帶高原季風氣候區(qū)，雨量充沛，光熱資源豐富，是四川省優(yōu)質蔬菜生產(chǎn)基地。近年來，西昌市設施蔬菜發(fā)展迅速，2022 年種植面積1 953.33 hm2，其中，常用的設施蔬菜—鮮食玉米輪作模式，不僅緩解了連作障礙，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結構，同時保障了“菜籃子”有效供給[4]，已成為西昌市重要的農(nóng)業(yè)增收項目和特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。

研究發(fā)現(xiàn)，適期播種能充分協(xié)調玉米營養(yǎng)生長和生殖生長，是實現(xiàn)玉米優(yōu)質高產(chǎn)的必要措施[5]。種植方式直接影響玉米冠層和群體結構，合理的配置能提高光熱資源利用效率，增加干物質積累量，是提高玉米產(chǎn)量和品質的重要途徑[6-7]。 品種特性、生態(tài)環(huán)境和栽培技術共同決定作物生長發(fā)育、產(chǎn)量與品質形成。 目前，玉米播期和種植方式雙因素試驗較少且僅以露地種植的單一品種為研究對象，針對輪作模式下播期和種植方式對設施鮮食玉米不同品種的研究鮮見報道。 本研究設置2 個播期和2 個種植方式，對設施蔬菜—鮮食玉米輪作模式下的6個鮮食玉米品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質和產(chǎn)值進行綜合分析評價，以確定適宜的播期和種植方式，將品種自身特性與茬口銜接及栽培措施相結合，為西昌市及相似生態(tài)地區(qū)設施鮮食玉米高產(chǎn)高效栽培提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗在四川省西昌市裕隆鄉(xiāng)設施大棚內(nèi)進行。試驗材料為2 個甜玉米品種(和甜1 號、珍甜6 號)、1 個糯玉米品種(雪玉糯6 號)和3 個甜加糯玉米品種(白甜糯708、鮮甜糯88、華鮮玉890)(表1)。

表1 供試玉米品種基本信息Table 1 Basic information of maize varieties tested in this research

1.2 試驗設計與處理

試驗采用隨機區(qū)組設計。 A 因素為品種，A1.和甜1 號，A2.珍甜6 號，A3.雪玉糯6 號，A4.白甜糯708，A5.鮮甜糯88，A6.華鮮玉890；B 因素為播期，B1.5 月30 日，B2.6 月20 日；C 因素為種植方式，C1.等行距單行雙株種植(等行距133 cm，株距37 cm)，C2.寬窄行雙行雙株種植(寬行距80 cm＋窄行距53 cm，株距37 cm)。 小區(qū)面積150 m2，3 次重復，2 個播期下共72 個小區(qū)，種植密度4.05 萬株/hm2。 由于前茬為番茄，土壤肥力較高，玉米種植期間未施用基肥，全生育期采用滴灌，按拔節(jié)肥∶攻苞肥比例1 ∶2施入復合肥(N ∶P ∶K＝15 ∶15 ∶15)180 kg/hm2。 其他田間管理措施按照當?shù)仵r食玉米生產(chǎn)技術進行。

1.3 測定項目與方法

記載播種期、吐絲期和采收期。 于采收期考察每個小區(qū)有效穗率，并在每個小區(qū)連續(xù)選取10 個果穗測定穗行數(shù)、行粒數(shù)、去苞葉鮮穗質量、帶苞葉鮮穗質量，小區(qū)實收產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量[8]。 5 月30日和6 月20 日播種的批次分別按照帶苞葉果穗3元/kg 和3.5 元/kg 計算產(chǎn)值。 按照國家、省級品種試驗標準，在小區(qū)中部隨機收獲2 穗進行品質調查，考察外觀、氣味、色澤、甜(糯)性、風味、柔嫩性、皮薄厚，總分為各參數(shù)的分值之和[9]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

運用Microsoft Excel 2010 和DPS 7.05 軟件進行數(shù)據(jù)處理[10]。

2 結果與分析

2.1 播期對6 個鮮食玉米品種生育期和相關性狀的影響

2.1.1 播期對生育進程的影響

由表2 可知，播期推遲加快了玉米吐絲前的生育進程4～10 d，平均加快8 d，加快時間白甜糯708＞和甜1 號＝雪玉糯6 號＝華鮮玉890＞珍甜6 號＞鮮甜糯88。 縮短了全生育期1 ～6 d，平均縮短3.5 d，縮短時間白甜糯708＞珍甜6 號＞和甜1 號＞華鮮玉890＞鮮甜糯88 ＝雪玉糯6 號。 延長灌漿期1 ～8 d，平均延長4.5 d，延長時間雪玉糯6 號＞華鮮玉890＞和甜1 號＝白甜糯708＞鮮甜糯88＞珍甜6 號。 鮮甜糯88 生育進程受播期影響不明顯，而白甜糯708 生育進程受播期推遲影響較大。

表2 不同播期條件下鮮食玉米生育進程比較Table 2 Comparison of growth and development process of fresh maize under different sowing dates d

2.1.2 播期對鮮食玉米相關性狀的影響

由表3 可知，播期、品種互作對農(nóng)藝性狀(有效穗率、穗行數(shù)、行粒數(shù))、產(chǎn)量性狀(去苞葉單穗質量、帶苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量、帶苞葉產(chǎn)量)、品質性狀和產(chǎn)值的影響均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。品種對除有效穗率外的8 個指標的影響達極顯著水平(P＜0.01)。 播期對穗行數(shù)、行粒數(shù)、去苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響顯著(P＜0.05)，其中對穗行數(shù)、行粒數(shù)和產(chǎn)值的影響達極顯著水平(P＜0.01)；而有效穗率、帶苞葉單穗質量、帶苞葉產(chǎn)量和品質在不同播期下無顯著差異。 播期推遲，穗行數(shù)和產(chǎn)值增加，增幅為4.75%和20.56%；但行粒數(shù)、去苞葉單穗質量和去苞葉產(chǎn)量下降，分別下降1.96%、6.25%和6.36%。 A6 的去苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量和品質得分均為最高，其中A6B1 高于其他處理，分別為0.316 kg、12 788.05 kg/hm2和87.20。A5 的帶苞葉單穗質量、帶苞葉產(chǎn)量和產(chǎn)值最高，其中A5B2 處理最高，達0.416 kg、16 828.05 kg/hm2和58 897.50 元。 綜合分析，在不同播期條件下，A1B1 在產(chǎn)量、品質和產(chǎn)值上均存在缺陷；A1B2、A3B2 產(chǎn)量和產(chǎn)值較高但品質得分較低，商品性較差；而A5、A6 綜合表現(xiàn)較好，其中以A5B2、A6B2 為優(yōu)。

表3 不同播期下鮮食玉米的相關性狀比較Table 3 Comparison of relative traits of fresh-eating maize at different sowing dates

2.2 種植方式對6 個鮮食玉米品種相關性狀的影響

由表4 可知，種植方式、品種互作僅對有效穗率、行粒數(shù)和品質的影響具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，其中對行粒數(shù)和品質的影響達極顯著水平(P＜0.01)。 品種對除有效穗率外的8 個指標影響顯著(P＜0.05)，對穗行數(shù)、行粒數(shù)、去苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量和品質的影響達極顯著水平(P＜0.01)。 C2 種植方式較C1 在除有效穗率和品質外的7 個指標上有較小增幅，但從統(tǒng)計學上看，種植方式對9 個測定指標的影響均無顯著差異。 A6 去苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量和品質得分最高，其中A6C2高于其他處理，分別為0.319 kg、12 919.5 kg/hm2和87.17。 A5 的帶苞葉單穗質量、帶苞葉產(chǎn)量和產(chǎn)值最大，其中A5C1 達最大值，分別為0.397 kg、16 078.5 kg/hm2和52 134.0 元/hm2。 在不同種植方式下，A5、A6 綜合表現(xiàn)較好；A4 品質較優(yōu)，但產(chǎn)量和產(chǎn)值較低；而A1 在產(chǎn)量、品質和產(chǎn)值方面均不理想。 不同種植方式下的品種綜合表現(xiàn)與不同播期條件下的品種表現(xiàn)基本一致。

表4 不同種植方式下鮮食玉米相關性狀比較Table 4 Comparison of relative traits of fresh-eating maize under different planting patterns

2.3 播期和種植方式對不同鮮食玉米品種相關性狀的影響

由表5 可知，品種×播期×種植方式，對有效穗率、去苞葉單穗質量、帶苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量、帶苞葉產(chǎn)量、品質得分和產(chǎn)值的影響具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。 播期、種植方式互作對穗行數(shù)、去苞葉單穗質量、帶苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量和帶苞葉產(chǎn)量的影響具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，其中對穗行數(shù)、去苞葉單穗質量和去苞葉產(chǎn)量的影響達極顯著水平(P＜0.01)。 品種對除有效穗率外的8 個指標影響顯著；播期對穗行數(shù)、行粒數(shù)、去苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響達極顯著水平；種植方式對所有測定指標的影響均無顯著差異，方差分析結果與表1、2、3 吻合。 綜上分析，品種是影響鮮食玉米農(nóng)藝性狀(有效穗率、穗行數(shù)、行粒數(shù))、產(chǎn)量性狀(去苞葉單穗質量、帶苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量、帶苞葉產(chǎn)量)、品質和經(jīng)濟效益共9 個指標的主要因素，播期次之，而種植方式對鮮食玉米相關性狀影響較小。

表5 品種、播期和種植方式及互作下鮮食玉米相關性狀分析Table 5 Analysis of related traits of fresh-eating maize under the interaction of variety，sowing date and planting mode

3 討論

3.1 設施栽培條件下鮮食玉米的品種選擇

設施鮮食玉米栽培是人為創(chuàng)造溫度、濕度、光照等條件進行鮮食玉米生產(chǎn)的方式，其特殊的小氣候環(huán)境與露地種植大環(huán)境有明顯區(qū)別，易出現(xiàn)低溫、高溫、高濕、弱光、通透性差等不良因素，因此，選擇適宜的品種是獲得高產(chǎn)、高效的關鍵[11]。 一是選擇對逆境因子具有較強適應性的品種，在低溫弱光條件下仍能保持較強的光合能力，緊湊型或半緊湊型矮稈品種更利于通風透光。 二是葉斑病、莖腐病、紋枯病等病害在高溫高濕條件下更易發(fā)生和蔓延，應選擇抗病性強的鮮食玉米品種并做好病害發(fā)生情況的統(tǒng)計分析。 三是設施栽培生產(chǎn)成本較高，應選擇優(yōu)質高產(chǎn)、果穗商品性好、生育期較短的鮮食玉米品種以獲得較好的經(jīng)濟效益，縮短產(chǎn)品上市周期。

3.2 播期對鮮食玉米生育進程的影響

播期是影響玉米生育進程的重要因素。 玉米是喜溫喜光短日照作物，設施栽培小氣候環(huán)境顯著影響玉米生長發(fā)育。 本研究立足于輪作模式下茬口銜接需要，播期設置為夏播，玉米播期推遲縮短了全生育期，加快了玉米吐絲前的生育進程，延長了灌漿期，且品種間表現(xiàn)一致。 隨播期推遲，溫度升高，營養(yǎng)物質積累和生育進程加快，全生育期縮短，而生殖生長則延長，這與前人研究結果相似[5，12-13]。 設施栽培條件下，鮮甜糯88 生育進程受播期影響較小，而白甜糯708 生育進程則受播期影響較大。 因此，為實現(xiàn)鮮食玉米在特定時間上市，要充分考慮不同品種受播期影響程度，推算出不同品種的適播期。

3.3 播期和種植方式對鮮食玉米農(nóng)藝性狀和品質的影響

鮮食玉米農(nóng)藝性狀和品質可反映產(chǎn)品外觀商品性和食味品質[14]。 本研究條件下，品種、播期、種植方式以及播期×種植方式對有效穗率均無顯著影響，這與王佳旭[7]、肖祖棟等[12]的研究結果有差異，原因可能是生態(tài)區(qū)和品種差異及本研究在設施大棚內(nèi)開展，光、溫、水條件均衡，同時采用人工輔助授粉，保證了有效穗率。 馮素芬等[8]、張宇星等[15]研究發(fā)現(xiàn)，生育期、穗行數(shù)、行粒數(shù)、品質和產(chǎn)量在品種間差異極顯著。 董秀春等[16]研究認為，隨播期推遲，行粒數(shù)減少。 本研究中，品種、播期、品種×播期和播期×種植方式對穗行數(shù)的影響極顯著，播期推遲，穗行數(shù)增加。 品種、播期、品種×播期和品種×種植方式對行粒數(shù)的影響顯著，播期推遲，行粒數(shù)下降。 可看出，品種是決定鮮食玉米農(nóng)藝性狀和品質的關鍵因素，在設施大棚內(nèi)，播期主要影響鮮食玉米穗部性狀，而種植方式則對農(nóng)藝性狀和品質均無顯著影響。

3.4 播期和種植方式對鮮食玉米產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

作物產(chǎn)量形成受品種遺傳特性、環(huán)境生態(tài)因子和栽培措施共同影響[17-18]。 魯珊等[19]認為品種是影響我國玉米產(chǎn)量的主要因素。 王華等[20]研究表明，隨播期延后，單穗質量和鮮穗產(chǎn)量呈下降趨勢。邢強等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在覆蓋栽培下采用等行距和寬窄行種植，產(chǎn)量無顯著差異。 前人研究與本研究結果相似，本研究中品種、播期、品種×播期、播期×種植方式和品種×播期×種植方式對去苞葉單穗質量及去苞葉產(chǎn)量影響顯著，播期推遲，去苞葉單穗質量和去苞葉產(chǎn)量下降，但帶苞葉單穗質量和帶苞葉產(chǎn)量在不同播期和種植方式下無顯著差異，原因可能是播期推遲，鮮食玉米全生育期縮短且灌漿期與設施栽培高溫高濕條件相遇，影響了籽粒生長發(fā)育。品種、播期、品種×播期和品種×播期×種植方式對產(chǎn)值影響顯著，播期延遲，產(chǎn)值升高。 西昌多采用帶苞葉銷售，2 個播期條件下的帶苞葉產(chǎn)量無顯著差異，但第2 批次鮮食玉米于9 月上市，此時全國鮮食玉米供市產(chǎn)量下降，價格回升，產(chǎn)值呈增高趨勢。 因此，在西昌市設施蔬菜—玉米輪作模式下于6 月20日播種玉米可獲得較好的產(chǎn)量和產(chǎn)值。

4 結論

本試驗條件下，品種是影響鮮食玉米相關性狀的首要因素，播期顯著影響鮮食玉米生育期、穗行數(shù)、行粒數(shù)、去苞葉單穗質量、去苞葉產(chǎn)量和產(chǎn)值，而種植方式則對各項指標無顯著影響。 播期推遲，鮮食玉米全生育期縮短，玉米吐絲前的生育進程加快，灌漿期延長，穗行數(shù)增加，行粒數(shù)下降，去苞葉單穗質量和去苞葉產(chǎn)量下降，但帶苞葉單穗質量、帶苞葉產(chǎn)量和品質基本保持不變，產(chǎn)值升高。 因此，在西昌市設施蔬菜—玉米輪作模式下，品種和播期共同影響鮮食玉米農(nóng)藝性狀、品質、產(chǎn)量和產(chǎn)值，建議選擇鮮甜糯99 和華鮮玉890，在6 月20 日左右播種，可獲得較好的外觀商品性、食味品質、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。