孫貴臣　趙建棟　穆志新　周樹(shù)軍

摘 要：為給太原地區(qū)麥茬夏播玉米適宜播期和適宜栽培的品種提供理論依據(jù)，以早、中、晚3個(gè)熟期極早熟玉米品種為試驗(yàn)材料，分3個(gè)播期處理研究了播期對(duì)夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明：隨著播期推遲，夏玉米生育期從早熟到晚熟表現(xiàn)延長(zhǎng)加劇的趨勢(shì)。品種間、播期間以及品種與播期互作間玉米產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著，品種間表現(xiàn)為‘九玉5號(hào)>‘并單6號(hào)>‘冀承單3號(hào)>‘九玉早熟1號(hào)，播期間表現(xiàn)為6月25日>6月30日>7月5日，播期與品種互作表現(xiàn)為6月25日夏播‘并單6號(hào)產(chǎn)量最高，6月30日夏播‘九玉5號(hào)和7月5日夏播‘九玉早熟1號(hào)品種均可獲得較高玉米產(chǎn)量。播期推遲，百粒重減輕，穗行粒數(shù)減少，產(chǎn)量降低。因此，在太原地區(qū)冬小麥?zhǔn)斋@后，6月25日—7月5日可以選擇不同熟期極早熟玉米品種進(jìn)行夏播，早播對(duì)實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)有利，為獲得不同播期條件下較高玉米產(chǎn)量必須注重品種熟期的選擇。

關(guān)鍵詞：極早熟玉米；麥茬夏播；播期；生長(zhǎng)發(fā)育；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：2014-0004

0 引言

太原地區(qū)位于山西省中部麥茬夏播玉米區(qū)北邊，冬小麥?zhǔn)斋@（一般在6月22-25日）至下年播種（一般9月25—10月5日）尚有90～95天的生育期，≥10℃活動(dòng)積溫2100℃左右，冬小麥?zhǔn)斋@后土地一般休閑或種植對(duì)光熱資源利用較低的作物，而玉米作為高產(chǎn)作物之一，由于夏播玉米播種時(shí)間晚、適宜播期短、有效積溫少和適合栽培品種少，生產(chǎn)上夏玉米幾乎很少種植。近年來(lái)，隨著一批不同熟期極早熟玉米品種的育成，該類品種全生育期需要≥10℃活動(dòng)積溫1800～2100℃，為該地區(qū)麥茬夏播玉米提供可能。因此，研究太原地區(qū)冬小麥?zhǔn)斋@后夏播玉米適宜播期和適宜栽培品種對(duì)促進(jìn)該地區(qū)乃至山西省整個(gè)中部地區(qū)實(shí)現(xiàn)小麥/玉米一年兩熟農(nóng)作物高效種植具有重要現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)于播期對(duì)夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，前人已做了不少研究，大量研究表明，播期和品種熟性是影響夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成的重要因素[1-3]，夏玉米能否真正有效利用氣候資源，取決于后期光、溫、水等主要?dú)庀笠厥欠駶M足夏玉米生育后期的需求[4]，播期不同使玉米生育期內(nèi)的光、熱和水等氣候要素配置發(fā)生改變[5-6]，從而影響玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成。隨播期的推遲，穗粒數(shù)減少，千粒重降低，產(chǎn)量下降[7-8]。已有的研究多集中在播期對(duì)早熟、中熟或晚熟玉米品種夏播生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成的影響，針對(duì)不同熟期極早熟玉米品種在熱量欠缺的太原地區(qū)夏播生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成因素的研究目前尚未見(jiàn)到報(bào)道。播期是影響作物生產(chǎn)最主要的栽培因素之一，適宜的播種期是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)的必要條件[9]。因此，本研究通過(guò)對(duì)不同熟期極早熟玉米品種在太原地區(qū)分期播種，探討不同播期對(duì)不同熟期極早熟玉米品種生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，皆在為該地區(qū)乃至山西省整個(gè)中部麥茬夏播玉米適宜播期和適宜栽培品種選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2012年在山西省太原市小店區(qū)國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)站進(jìn)行。根據(jù)山西省氣象資料，2012年6月25至10月15日麥茬夏播玉米生長(zhǎng)季節(jié)≥10℃活動(dòng)積溫2334.5℃，日均溫為20.84℃，日均最高溫為26.0℃，日均最低溫為15.3℃。夏玉米主要生長(zhǎng)季節(jié)7、8、9月份日均溫（見(jiàn)表1）與1996—2005年相比，7月份增0.3℃，8月份增0.4℃，9月份減0.4℃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與種植管理

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方案。試驗(yàn)品種選用不同熟期極早熟玉米品種，分別為‘九玉早熟1號(hào)（早熟，生育期需要≥10℃活動(dòng)積溫1800℃）、‘冀承單3號(hào)（中熟，生育期需要≥10℃活動(dòng)積溫1900℃）、‘九玉5號(hào)（中熟，生育期需要≥10℃活動(dòng)積溫1940℃）和‘并單6號(hào)（晚熟，生育期需要≥10℃活動(dòng)積溫2000℃）。播期選擇6月25日、6月30日和7月5日3個(gè)播期，小區(qū)行長(zhǎng)7 m，寬3.8 m，面積23.35 m2，每小區(qū)種植6行，重復(fù)3次。種植密度采用品種介紹密度6000株/hm2，播種方法為開(kāi)溝點(diǎn)播，行距50 cm，株距33.3 cm?；适┠蛩?45 kg/hm2，生長(zhǎng)季節(jié)降水充足，沒(méi)有灌溉處理，其他管理同大田。

1.3 調(diào)查與測(cè)產(chǎn)

詳細(xì)記載玉米生育時(shí)期，收獲期每小區(qū)取中間2行20個(gè)果穗進(jìn)行穗部性狀考種，以小區(qū)全收曬干計(jì)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用方差分析和LSR法對(duì)小區(qū)平均產(chǎn)量進(jìn)行顯著性分析

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對(duì)夏玉米生育進(jìn)程的影響

從表2可以看出，不同播期處理4個(gè)極早熟玉米品種生育期均表現(xiàn)為‘并單6號(hào)>‘九玉5號(hào)>‘冀承單3號(hào)>‘九玉早熟1號(hào)，隨播期的推遲夏玉米生育期從早熟品種到晚熟品種表現(xiàn)出延長(zhǎng)加劇的趨勢(shì)。不同播期條件下，不同熟期玉米品種生育進(jìn)程表現(xiàn)出較大差異，玉米播種至出苗階段均不受播期影響，出苗至吐絲階段所需的生育天數(shù)受播期影響不顯著，吐絲至成熟階段所需的生育天數(shù)隨播期的推遲和品種生育期的加大延長(zhǎng)趨勢(shì)更為顯著。玉米出苗至成熟延長(zhǎng)的生育天數(shù)與出苗至吐絲、吐絲至成熟階段延長(zhǎng)的生育天數(shù)相關(guān)系數(shù)（r）分別為0.788和0.976**，其中與吐絲至成熟階段相關(guān)系數(shù)（r）達(dá)極顯著，說(shuō)明在太原地區(qū)隨著播期的推遲夏播玉米吐絲至成熟階段生育天數(shù)延長(zhǎng)是導(dǎo)致全生育期延長(zhǎng)的主要原因。

玉米生長(zhǎng)發(fā)育期間日均溫是影響生育期長(zhǎng)短的主要因子，從表3可以看出，隨播期的推遲，玉米不同生育階段日均溫均呈下降趨勢(shì)。出苗至吐絲階段，6月30日和7月5日播種的玉米較6月25日播種的玉米日均溫平均值分別降低0.29℃和0.76℃，而吐絲至成熟階段，6月30日和7月5日播種的玉米較6月25日播種的玉米日均溫平均值分別降低1.15℃和2.27℃，相同播期條件下早熟品種各生育階段日均溫降低幅度也要小于晚熟品種。出苗至吐絲階段日均溫降低幅度較小，對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育天數(shù)影響也較小，而吐絲至成熟階段日均溫降低幅度較大，達(dá)到有效積溫的天數(shù)多，對(duì)生長(zhǎng)生育天數(shù)影響也較為顯著。玉米全生育期日均溫與全生育期天數(shù)相關(guān)系數(shù)（r）為-0.7224*，達(dá)顯著負(fù)相關(guān)，因此，隨著播期推遲，夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育階段日均溫逐漸降低，從而導(dǎo)致生育期延長(zhǎng)。

2.2 播期對(duì)夏玉米產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同播期條件下玉米產(chǎn)量的差異分析 從表4可以看出：區(qū)組間玉米產(chǎn)量差異不顯著，品種間、播期間以及品種與播期互作間夏玉米產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著。由表5可見(jiàn)，4個(gè)極早熟玉米品種在3個(gè)播期處理小區(qū)平均產(chǎn)量大小依次為：‘九玉5號(hào)>‘并單6號(hào)>‘冀承單3號(hào)>‘九玉早熟1號(hào)?！庞?號(hào)與‘并單6號(hào)之間產(chǎn)量無(wú)顯著差異，但顯著或極顯著高于‘冀承單3號(hào)和‘九玉早熟1號(hào)；‘冀承單3號(hào)與‘九玉早熟1號(hào)之間產(chǎn)量差異也達(dá)極顯著。說(shuō)明在4個(gè)極早熟玉米品種中，‘九玉5號(hào)和‘并單6號(hào)玉米產(chǎn)量潛力大，增產(chǎn)效果顯著，適合在太原地區(qū)麥茬夏播。不同播期處理間小區(qū)平均產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著，以6月25日播種的玉米平均產(chǎn)量最高，6月30日和7月5日播種的玉米分別比6月25日播種的玉米減產(chǎn)9.07%和38.05%。因此，在本試驗(yàn)條件下太原地區(qū)麥茬夏播玉米最佳播期為6月25日。

2.2.2 相同播期條件下玉米產(chǎn)量的差異分析 在生產(chǎn)實(shí)踐中，太原地區(qū)麥茬夏播玉米播期要受冬小麥?zhǔn)斋@時(shí)間的早晚、夏播玉米當(dāng)時(shí)播種環(huán)境條件以及人為農(nóng)耗等因素的影響，而收獲期又要受早霜的限制。因此，探索適宜播期和適宜栽培的玉米品種對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用意義更為重要。從表5可以看出，不同熟期極早熟玉米品種玉米產(chǎn)量均以6月25日播期最高，隨著播期推遲，夏玉米產(chǎn)量從早熟到晚熟表現(xiàn)減產(chǎn)加劇的趨勢(shì)，但品種與播期間的互作效應(yīng)顯著，在6月25日和6月30日播期以‘并單6號(hào)或‘九玉5號(hào)玉米小區(qū)平均產(chǎn)量最高，且差異不顯著，與‘冀承單3號(hào)和‘九玉早熟1號(hào)存極顯著差異，而在7月5日播期以‘九玉早熟1號(hào)玉米小區(qū)平均產(chǎn)量最高，與‘冀承單3號(hào)、‘九玉5號(hào)和‘并單6號(hào)也存極顯著差異。說(shuō)明太原地區(qū)麥茬夏播玉米時(shí)期不同，適宜選擇栽培品種也應(yīng)不同。在6月25日夏播玉米品種宜選用類似‘并單6號(hào)或‘九玉5號(hào)熟期的極早熟玉米品種，‘并單6號(hào)'比‘九玉5號(hào)產(chǎn)量潛力大，但‘九玉5號(hào)生育期比‘并單6號(hào)短，對(duì)安排后作有利，在6月30日宜選用類似‘九玉5號(hào)熟期的極早熟玉米品種，而在7月5日播期宜選用類似‘九玉早熟1號(hào)熟期極早熟玉米品種，才可充分發(fā)揮品種增產(chǎn)潛力，獲得不同播期條件下較高玉米產(chǎn)量。

2.3 播期對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

從表6可以看出，穗行數(shù)基本不受播期影響，說(shuō)明穗行數(shù)主要受遺傳特性決定，而百粒重和穗行粒數(shù)受播期影響較大，隨著播期的推遲二者均呈下降趨勢(shì)。從百粒重和穗行粒數(shù)的變異系數(shù)來(lái)看，播期對(duì)百粒重的影響大于穗行粒數(shù)，對(duì)晚熟品種的影響大于早熟品種。播期間比較，在6月30日和7月5日播種的玉米比6月25日播期的玉米百粒重平均值分別降低5.83%和27.10%，穗行粒數(shù)平均值分別減少4.66%和11.65%。經(jīng)與產(chǎn)量相關(guān)分析，二者與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)（r）分別為0.8979**（百粒重）和0.5932*（穗行粒數(shù)）。因此，推遲播期引起玉米吐絲至成熟階段日平均溫度下降（見(jiàn)表2），灌漿速率減慢[10]是造成玉米籽粒秕瘦，百粒重顯著減輕和夏玉米產(chǎn)量降低的主要原因。在生產(chǎn)上應(yīng)適時(shí)早播，增加夏玉米生長(zhǎng)期內(nèi)有效積溫，避開(kāi)后期低溫對(duì)籽粒灌漿的影響是太原地區(qū)夏播玉米產(chǎn)量提高的主要措施。

3 結(jié)論與討論

基于不同熟期極早熟玉米品種在太原地區(qū)冬小麥?zhǔn)斋@后分期夏播試驗(yàn)資料，本研究分析了播期對(duì)夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明：隨著播期的推遲夏玉米出苗至吐絲、吐絲至成熟階段日平均溫度下降引起的生育日數(shù)加大是導(dǎo)致夏玉米全生育日數(shù)延長(zhǎng)的主要原因。不同熟期極早熟玉米品種在不同播期產(chǎn)量均表現(xiàn)為6月25日>6月30日>7月5日，播期與品種互作對(duì)產(chǎn)量形成有顯著影響，本試驗(yàn)條件下以6月25日夏播‘并單6號(hào)產(chǎn)量最高，6月30日夏播‘九玉5號(hào)和7月5日夏播‘九玉早熟1號(hào)品種均可正常成熟并獲得該播期下相對(duì)較高玉米產(chǎn)量。播期推遲，百粒重減輕，穗行粒數(shù)減少，產(chǎn)量降低。因此，在太原地區(qū)冬小麥?zhǔn)斋@后，6月25日—7月5日可以選擇不同熟期極早熟玉米品種進(jìn)行夏播，生產(chǎn)上適時(shí)早播是提高玉米產(chǎn)量的主要措施，要獲得不同播期條件下較高玉米產(chǎn)量必須注重品種的選擇。

夏玉米的生長(zhǎng)發(fā)育受品種遺傳特性和環(huán)境條件影響顯著，不同播期使玉米生育期內(nèi)的光、熱和水等氣候要素配置發(fā)生改變，從而導(dǎo)致玉米的生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)出較大差異。Cirilo[11]研究認(rèn)為玉米隨播期推遲，出苗到吐絲的生理日數(shù)縮短，吐絲到成熟的生理日數(shù)延長(zhǎng)。薛慶禹等[2]研究表明隨播期推遲夏玉米出苗至吐絲期縮短，吐絲至成熟的生理日期也縮短。本研究結(jié)果表明在太原地區(qū)隨播期推遲，出苗至吐絲、吐絲至成熟生育日數(shù)加大，其中吐絲至成熟生育日數(shù)加大是導(dǎo)致夏播玉米全生育期延長(zhǎng)的主要原因。與Cirilo和薛慶禹研究的結(jié)果不盡相同，這可能與試驗(yàn)所處的環(huán)境溫度條件有關(guān)。溫度是驅(qū)動(dòng)玉米生長(zhǎng)發(fā)育的主要因子，玉米生育期間溫度較高時(shí)，達(dá)到有效積溫的天數(shù)較少，生育期縮短；反之則延長(zhǎng)[12]。李明等[13]研究表明日均溫是影響玉米生育期長(zhǎng)短的主要因子，與生育期呈極顯著負(fù)相關(guān)。通過(guò)比較不同播期夏玉米各生育階段日均溫，可知在太原地區(qū)夏播玉米出苗至吐絲階段日均溫變化幅度小、吐絲至成熟階段日均溫隨播期推遲顯著降低（見(jiàn)表3），尤其是生育期偏長(zhǎng)的極早熟玉米品種吐絲至成熟階段日均溫下降幅度更大，這就是隨播期的推遲夏玉米生育期從早熟到晚熟表現(xiàn)延長(zhǎng)加劇的主要原因。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[14]，隨著播期推遲，玉米吐絲至成熟階段日均溫下降，灌漿速率減慢，持續(xù)時(shí)間加長(zhǎng)，穗行粒數(shù)減少，百粒重減輕，產(chǎn)量也隨之降低，這與張寧等[7]、武建凱等[8]研究結(jié)果相一致。但產(chǎn)量降低幅度從早熟品種到晚熟品種表現(xiàn)出較大差異，因?yàn)槌テ诳梢愿淖冇衩撞煌A段溫度外，品種熟期也可以改變玉米不同生育階段溫度條件，這從相同播期條件下早熟品種各生育階段日均溫都要顯著高于晚熟品種可以看出（見(jiàn)表3），日均溫高對(duì)灌漿有利，也可能與不同熟期品種在長(zhǎng)期的栽培過(guò)程中經(jīng)自然選擇和人工選擇所產(chǎn)生的抗低溫灌漿能力差異有關(guān)。

溫度是決定種植區(qū)域適合選用品種類型的主要因素，太原地區(qū)冬小麥?zhǔn)斋@后的有限有效積溫決定了該地區(qū)夏播玉米只能種植極早熟玉米品種類型。從本試驗(yàn)結(jié)果看，在6月25日至7月5日之間夏播不同熟期極早熟玉米品種均正常成熟并獲得相對(duì)較高玉米產(chǎn)量?！?號(hào)和‘九玉5號(hào)熟期極早熟玉米品種產(chǎn)量潛力大，在6月25日至6月30日播種可以獲得較高玉米產(chǎn)量，但隨播期的推遲玉米吐絲至成熟階段溫度大幅下降，對(duì)產(chǎn)量的影響程度也較大，使其增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮，而‘九玉早熟1號(hào)熟期極早熟玉米品種表現(xiàn)出更能充分利用有限光熱資源并獲得合理的玉米產(chǎn)量。因此，生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)播種時(shí)間選擇不同熟期的極早熟玉米品種進(jìn)行夏播，為保證夏玉米在生長(zhǎng)期內(nèi)有效積溫，避開(kāi)后期低溫對(duì)籽粒灌漿的影響，盡量早播，播期越早對(duì)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)越有利。

在一定的自然生態(tài)條件下，不同生態(tài)型玉米品種產(chǎn)量表現(xiàn)不同[15]，而在不同的自然生態(tài)條件下玉米品種產(chǎn)量表現(xiàn)也不同[16]，所以，玉米產(chǎn)量是品種內(nèi)在遺傳特性在外部生態(tài)因子綜合作用下的具體表現(xiàn)。除溫度因素外，水分和栽培條件也是選用品種生育期時(shí)必須考慮的因素。本試驗(yàn)過(guò)程玉米全生育期降水充足，干旱情況下玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量表現(xiàn)以其光照、栽培等因素對(duì)產(chǎn)量的影響還需進(jìn)一步試驗(yàn)。另外，太原地區(qū)9月份氣溫特點(diǎn)是白天溫度較高，而夜間溫度下降很快，日平均最高溫度21℃，日平均最低溫度12.5℃，而玉米籽粒灌漿的最適溫度為22～24℃，臨界溫度為15℃，當(dāng)日平均氣溫低于15℃玉米子?；就Ｖ构酀{[17]，對(duì)這種日平均溫度低于玉米籽粒灌漿適宜溫度和非連續(xù)性的低溫是如何影響極早熟玉米籽粒生長(zhǎng)發(fā)育和灌漿，也有待進(jìn)一步研究。但本試驗(yàn)結(jié)果對(duì)促進(jìn)山西省中部麥茬夏播玉米的生產(chǎn)與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)冬小麥/極早熟玉米一年兩熟農(nóng)作物高效種植，提高復(fù)種指數(shù)，增加玉米產(chǎn)量具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

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