播種期對(duì)黑糯玉米自交系生長(zhǎng)、雌雄穗開(kāi)花期及產(chǎn)量的影響

摘要：為了研究不同播種期對(duì)黑糯玉米（Zea mays L.）品種桂黑糯609父本和母本生長(zhǎng)發(fā)育、花期調(diào)控以及產(chǎn)量的影響，基于廣西的氣候特征，以父本黑糯系102和母本綠稈糯為試驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)6個(gè)不同播種期（父本為2月25日、2月29日、3月4日和3月8日，母本為2月25日和3月8日），調(diào)查父本和母本自交系主要生長(zhǎng)時(shí)期的發(fā)生時(shí)間、葉片生長(zhǎng)速度，并測(cè)量產(chǎn)量及產(chǎn)量相關(guān)性狀。結(jié)果表明，隨著播種期的推遲，2個(gè)親本的開(kāi)花期都相對(duì)延遲，相同播種期（2月25日和3月8日）父本的散粉期和母本的吐絲期相遇最好，不同播種期相遇一般甚至不相遇；播種期早（2月25日）的親本葉片生長(zhǎng)最快，雄穗最長(zhǎng)；隨著播種期的推遲，各親本的株高、穗位高、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)等性狀逐漸升高，但差異相對(duì)較小，穗粗、出子率和產(chǎn)量也逐漸升高，且處理間差異顯著（Plt;0.05）。由此表明，在廣西進(jìn)行桂黑糯609制種生產(chǎn)，為了能確保父本和母本花期正常相遇，同時(shí)避免氣溫因素的影響，最好以同播種期為主，最適宜的播種期為3月上旬，且不宜超過(guò)3月中旬。

關(guān)鍵詞：黑糯玉米（Zea mays L.）；桂黑糯609；播種期；父本；母本；花期；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S513" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2023）06-0001-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.06.001

Effects of sowing date on inbred line growth， female/male ears flowering time and yield of black waxy corn

ZHAI Rui-ning， HUANG Kai-jian， HUANG Ai-hua， ZOU Cheng-lin， MO Run-xiu， WEI Xin-xing， YANG Meng

（Maize Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning" 530007， China）

Abstract： In order to study the effects of different sowing dates on growth， flowering period， and yield of the parents of black waxy corn （Zea mays L.）variety Guiheinuo 609， based on the climatic characteristics of Guangxi， six sowing dates （Feb. 25 and 29， Mar. 4 and 8 for the male plant； Feb. 25 and Mar. 8 for the female plant） were designed by using the Heinuo 102 and Lyugannuo （the parents of Guiheinuo 609） as experimental materials. The occurrence time of growth periods， leaf growth rate， and yield traits of the parents were measured. The results showed that the flowering period of the parents was delayed during the retarding sowing date. It was the best for the occurrence of pollening stage of the male and silking stage of the female at the same sowing dates （Feb. 25 and Mar. 8）， and it occurred generally or did not occurre at different sowing dates. The fastest leaf growth rate and the longest tassel occurred in the early sowing parents （Feb. 25）. And in the retarding sowing dates， the parents’ plant height， ear position height， ear length， and kernel line number were gradually increased without significant difference， as well as their ear diameter， seeding rate and yield were gradually increased with a significant difference（Plt;0.05）. In conclusion， in order to ensure the florescence of the male and female parents meet normally and avoid the influence of temperature， it was best to focus on the simultaneous sowing date during seed production of Guiheinuo 609， and the most suitable sowing date should be early March， but should not exceed mid-March in Guangxi.

Key words： black waxy corn（Zea mays L.）； Guiheinuo 609； sowing date； male parent； female parent； florescence； yield

玉米（Zea mays L.）是中國(guó)重要的糧食作物，種植面積居全國(guó)糧食作物之首，其產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的優(yōu)劣對(duì)中國(guó)糧食安全具有重要意義。氣候變化對(duì)玉米花期、制種產(chǎn)量有很大影響。提高玉米產(chǎn)量，特別是制種產(chǎn)量是目前需要解決的突出問(wèn)題［1］。在玉米栽培生產(chǎn)中，花期相遇是玉米制種成功的關(guān)鍵因素，也是決定制種產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素，而適宜的播種期是確?；ㄆ跍?zhǔn)確相遇的重要前提條件［2，3］。桂黑糯609是廣西首個(gè)國(guó)審黑糯玉米品種，由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所選育，具有高產(chǎn)、抗病性強(qiáng)、抗倒伏、結(jié)實(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，其父本、母本分別為黑糯系102、綠稈糯［4，5］。桂黑糯609作為新培育的玉米品種，研究其父本和母本的最佳播種期，對(duì)探究黑糯系玉米雜交制種、保障花期適時(shí)相遇及提高制種產(chǎn)量具有重要指導(dǎo)意義。

氣候條件的變化會(huì)引起玉米生育期響應(yīng)方式的改變，不同區(qū)域根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件選擇適宜的播種時(shí)期對(duì)玉米生長(zhǎng)非常重要［6，7］。已有研究發(fā)現(xiàn)，播種期的差異對(duì)玉米的出苗率、雌雄穗開(kāi)花期、穗部性狀等生長(zhǎng)指標(biāo)具有較大影響［8，9］。此外還發(fā)現(xiàn)，相比于中、晚播期，早播容易使春玉米開(kāi)花期葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率等光合特性降低［10］。豆攀［11］的研究中，玉米的株高、穗位高、重心高、莖粗等性狀均隨著播種期的推遲呈不同程度的降低趨勢(shì)。宮秀杰等［12］研究了不同播種期對(duì)玉米生育期和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，在哈爾濱種植當(dāng)?shù)赜衩灼贩N的最遲播種時(shí)間應(yīng)為每年的5月6日，超過(guò)該時(shí)間播種會(huì)使玉米產(chǎn)量降低。余海霞［13］的研究發(fā)現(xiàn)，在春季玉米栽培中，隨著播種期的推遲，玉米的生育期會(huì)不同程度縮短，千粒重降低，穗粒數(shù)減少，表明播種期的改變導(dǎo)致了早播玉米產(chǎn)量的降低。王志偉［14］的研究結(jié)果也顯示，在河南省播種過(guò)早或過(guò)晚都會(huì)導(dǎo)致玉米葉面積、干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量偏低。李永堂［15］也認(rèn)為玉米播種過(guò)早或過(guò)晚對(duì)產(chǎn)量都有影響，過(guò)早影響出苗率，過(guò)晚花期容易遇到高溫影響授粉進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)，在種植水果甜玉米申雪甜1 號(hào)的過(guò)程中，隨著播種期的延后，玉米的整個(gè)生育期相應(yīng)延長(zhǎng)，產(chǎn)量也呈逐漸增加的趨勢(shì)，但是玉米的品質(zhì)指標(biāo)呈下降趨勢(shì)［16］。本研究以黑糯玉米品種桂黑糯609的父本和母本為材料，通過(guò)研究不同播種期對(duì)玉米自交系的農(nóng)藝性狀、開(kāi)花期和產(chǎn)量的影響，旨在探索黑糯玉米制種時(shí)父本、母本花期相遇的最適播種期，為黑糯玉米雜交制種、產(chǎn)量和品質(zhì)的提高提供科學(xué)的理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

所用材料為桂黑糯609的父本黑糯系102（用A表示）和母本綠稈糯（用B表示）。試驗(yàn)材料于2020年2—5月種植于廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院明陽(yáng)基地，基地土壤為棕色壤，土地肥力為中上水平?；厮诘貐^(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，2020年平均氣溫在21.7 ℃左右，年平均降水量為737.63 mm，適合種植春季和秋季玉米。試驗(yàn)期間該基地的平均氣溫為20.5 ℃，平均光照度為4 820 lx，平均降雨量為112.23 mm，占年降水量的15.21%。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，其中父本設(shè)4個(gè)播種期，即2020年2月25日、2月29日、3月4日和3月8日（分別用A1、A2、A3和A4表示），母本設(shè)2個(gè)播種期，即同年2月25日和3月8日（分別用B1和B2表示）。每個(gè)處理做3次重復(fù)，共計(jì)18個(gè)小區(qū)。小區(qū)行長(zhǎng)4.5 m，行寬0.7 m，設(shè)置4行，種植密度為60 000株/hm2，株距為23.8 cm，按常規(guī)統(tǒng)一栽培管理，各親本進(jìn)入花期后進(jìn)行自花授粉。

1.2.2 生育時(shí)期及葉片生長(zhǎng)速度 根據(jù)前期育種觀察，已摸清父本和母本在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育周期中的主要生長(zhǎng)階段，即出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、吐絲期、散粉期等生長(zhǎng)期的時(shí)間。試驗(yàn)過(guò)程在各小區(qū)中選取10株具有代表性的植株，觀察其拔節(jié)期至抽雄期的葉片生長(zhǎng)速度，記錄可見(jiàn)葉和全展葉數(shù)量，并計(jì)算出全展葉占比，每隔3～10 d不定期記錄1次。其中，全展葉占比= M1/M2×100%，式中，M1表示全展葉數(shù)量；M2表示可見(jiàn)葉數(shù)量。此外，觀察抽雄期至散粉期的雄花幼穗分化程度，測(cè)量雄穗長(zhǎng)度，每5 d記錄一次。

1.2.3 產(chǎn)量 在收獲期從每個(gè)小區(qū)選取相同的10株代表性植株，測(cè)量其株高和穗位高，并從中選取5穗具有代表性的果穗，測(cè)量其穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)等農(nóng)藝性狀；同時(shí)待果穗風(fēng)干后進(jìn)行考種，獲得各小區(qū)內(nèi)果穗的出子率、千粒重及總產(chǎn)量，其中出子率和總產(chǎn)量的計(jì)算方法如下。

出子率= W1/W2×100%

總產(chǎn)量= S×W1/N

式中，W1為小區(qū)玉米果穗子粒質(zhì)量；W2為小區(qū)玉米帶芯果穗質(zhì)量；N表示小區(qū)玉米果穗數(shù)量；S為種植密度。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2019軟件進(jìn)行整理和作圖，并用SPSS 25.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種期對(duì)父本、母本花期相遇的影響

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，各父本、母本相同播種期中3個(gè)重復(fù)植株的生長(zhǎng)發(fā)育基本保持一致。從圖1 可以看出， 各處理均在播種后9～10 d出苗，且均在3月26日后進(jìn)入拔節(jié)期，在此后的6～8 d（3月31日至4月2日）先后進(jìn)入大喇叭口期，各處理的大喇叭口期隨著播種期的推遲相應(yīng)推后。由圖1可知，各處理父本的雄穗散粉期分別出現(xiàn)在5月5—10日、5月8—13日、5月11—16日和5月14—20日，母本的雌穗吐絲期分別出現(xiàn)在5月6—8日和5月13—16日，由此可知，相同播種期的父本和母本（A1與B1、A4與B2）的雄穗散粉期與雌穗吐絲期相遇效果最好，播種期不同的A3雄穗散粉期與B2雌穗吐絲期相遇效果一般，而A1與B2、A2與B1、A2與B2、A3與B1、A4與B1的花期則完全不相遇。此外，母本各處理的雌穗吐絲期與同播種期的父本雄穗散粉期能較好相遇，雌穗吐絲期結(jié)束的時(shí)間均比雄穗散粉期結(jié)束的時(shí)間早，這一現(xiàn)象保證了雌穗能正常授粉，基本符合“母等父”的規(guī)律。

2.2 不同播種期對(duì)父本、母本生長(zhǎng)發(fā)育的影響

進(jìn)入拔節(jié)期后，各處理植株的葉片快速生長(zhǎng)，不同播種期之間的可見(jiàn)葉和全展葉的生長(zhǎng)速度各不相同（圖2），其中播種最早的A1和B1最先進(jìn)入抽穗期，幼葉伸展也最快，而A2、A3、A4和B2隨著播種期的延后，進(jìn)入葉片全展的速度變慢。由全展葉占比可知，各處理的葉片生長(zhǎng)速度先后順序依次為A1、B1、 A2、A3、 B2、A4（表1）。

播種期較早的A1、A2和B1的雄穗長(zhǎng)出較早（表2），且在同時(shí)期中相對(duì)伸長(zhǎng)較快（圖3）。到了散粉后期（5月21日），雄穗伸長(zhǎng)趨于穩(wěn)定，此時(shí)B1的雄穗最長(zhǎng)，與其他處理差異顯著，其他處理的雄穗長(zhǎng)度表現(xiàn)為B2gt;A1gt;A2gt;A3gt;A4。

2.3 不同播種期對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，在收獲期各父本和母本的株高、穗位高、穗長(zhǎng)和穗行數(shù)整體上都隨播種期的推遲呈升高趨勢(shì)，但差異相對(duì)較??；穗粗、出子率和產(chǎn)量也均呈上升趨勢(shì)，且處理間差異顯著（Plt;0.05），在3月8日播種的父本和母本繁殖產(chǎn)量分別達(dá)1 946.70、1 930.05 kg/hm2，相比其他播種期產(chǎn)量最高，而播種期較早的父本（A1）和母本（B1）穗粗、出子率和產(chǎn)量都較低，其原因可能是前期播種溫度偏低，減緩了植株的新陳代謝過(guò)程，從而導(dǎo)致光合產(chǎn)物的積累緩慢，結(jié)實(shí)偏低，產(chǎn)量減少。

3 討論

在玉米生產(chǎn)栽培中，因地制宜，選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間播種尤為重要，適宜的播種期不僅能充分發(fā)揮當(dāng)?shù)貧夂驐l件優(yōu)勢(shì)，從而有效避免因干旱、低溫、高溫高濕、連續(xù)性降雨等異常天氣對(duì)玉米的危害，還能有效促進(jìn)植株生長(zhǎng)，提高制種效率［17］。此外，播種期的差異還會(huì)改變玉米生長(zhǎng)發(fā)育期的進(jìn)程。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著播種期的推遲，各父本和母本自交系的開(kāi)花期都相應(yīng)延遲，這一結(jié)果與鐘昌松等［18］的研究結(jié)果一致，但與之不一樣的是，本研究中父本和母本自交系的吐絲期持續(xù)的時(shí)間基本不變，而鐘昌松等［18］的研究發(fā)現(xiàn)春季玉米吐絲期持續(xù)的時(shí)間隨著播種期的推遲而縮短，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是播種期間隔時(shí)間的差異和玉米品種間的差異。

玉米雌、雄穗進(jìn)入開(kāi)花期的時(shí)間是否同步?jīng)Q定了雌穗授粉的成敗和出子率的高低［9］。本研究中，相同播種期的父本雄穗的散粉期和母本雌穗的吐絲期能相遇良好，而早播或晚播的父本和母本花期基本不相遇，這一結(jié)果與魯珊等［19］、陳堅(jiān)劍等［20］的研究結(jié)果相似，表明在桂黑糯609的制種過(guò)程中，父本和母本的播種應(yīng)堅(jiān)持同播原則。

播種期的改變對(duì)玉米株高具有重要影響［21］。本研究的結(jié)果表明，各父本和母本自交系收獲時(shí)期的株高隨著播種期的推遲呈升高趨勢(shì)，可能原因是早播玉米在苗期時(shí)遭受了較低溫度，抑制了株高的生長(zhǎng)，這一結(jié)果與黃開(kāi)健等［1］的研究結(jié)果一致。此外，在本研究的結(jié)果中，各父本和母本收獲期的穗位高、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、穗粗、出子率等產(chǎn)量性狀和果穗產(chǎn)量也都隨著播種期的推遲逐漸升高，其中3月8日播種的親本穗粗、出子率和產(chǎn)量均高于其他播種期，其原因可能是在2月末廣西氣溫偏低，此時(shí)播種容易導(dǎo)致苗期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)較弱，后期結(jié)實(shí)也較差，而在3月上旬或中旬播種可有效避免這一情況的發(fā)生，這一結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了于曉瑩［22］、丁茹［23］、侯磊等［24］關(guān)于延期播種可提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論。

本研究通過(guò)探究播種期對(duì)玉米桂黑糯609品種2個(gè)親本生長(zhǎng)時(shí)期、花期調(diào)控、產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)父本和母本同期播種花期相遇最好，為了避免溫度因素影響，在生產(chǎn)上要避免前期低溫和吐絲散粉期高溫，廣西建議春播時(shí)間為3月上中旬，同時(shí)結(jié)合栽培技術(shù)和病蟲(chóng)害防治技術(shù)獲得更高的制種產(chǎn)量。

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收稿日期：2022-06-16

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD01011206-6）；廣西重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（桂科AB21196052）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)（桂農(nóng)科2020YM90；桂農(nóng)科2020YM88）；廣西科技重大專項(xiàng)（桂科AA22068095-8）

作者簡(jiǎn)介：翟瑞寧（1989-），男，山西太原人，助理研究員，碩士，主要從事玉米遺傳育種與栽培研究工作，（電話）15777118966（電子信箱）280223000@qq.com；通信作者，黃開(kāi)?。?963-），男，廣西靈山人，研究員，主要從事玉米遺傳育種與栽培研究工作，（電子信箱）hkjian@gxaas.net；莫潤(rùn)秀（1981-），女，廣西北海人，副研究員，主要從事鮮食玉米遺傳育種與栽培研究工作，（電子信箱）krxiu@163.com。