任利沙，顧日良，賈光耀，田開新，施秀德，王建華

（1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物遺傳育種與種子科學(xué)系/種子科學(xué)與技術(shù)中心/北京市作物遺傳育種重點實驗室/農(nóng)業(yè)部種子全程技術(shù)研究北京創(chuàng)新中心，北京100193；2北京德農(nóng)種業(yè)有限公司，北京100086；3濟(jì)南樂喜施肥料有限公司，濟(jì)南250000）

灌漿期控水和施用控釋肥對雜交玉米制種產(chǎn)量和種子質(zhì)量的影響

任利沙1，顧日良1，賈光耀1，田開新2，施秀德3，王建華1

（1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物遺傳育種與種子科學(xué)系/種子科學(xué)與技術(shù)中心/北京市作物遺傳育種重點實驗室/農(nóng)業(yè)部種子全程技術(shù)研究北京創(chuàng)新中心，北京100193；2北京德農(nóng)種業(yè)有限公司，北京100086；3濟(jì)南樂喜施肥料有限公司，濟(jì)南250000）

【目的】研究灌漿期控水和控釋肥施用對不同收獲期雜交玉米種子產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，明確最適宜的收獲時期及有效的水肥管理方式，為中國高質(zhì)高效玉米制種提供理論和技術(shù)支撐?！痉椒ā吭囼炗?014和2015年在甘肅省張掖市甘州區(qū)進(jìn)行，以京科968為試驗材料，在田間采用兩因素裂區(qū)試驗設(shè)計， 主區(qū)為水分管理方式，設(shè)常規(guī)灌溉澆水和授粉后35 d停止?jié)菜?種方式；副區(qū)為施肥處理方式，設(shè)施用傳統(tǒng)復(fù)合肥和施用控釋肥配比尿素2種處理。從授粉后44 d開始，每隔3 d采集果穗，至授粉后68 d共9個收獲期，測定每個時期種子的籽粒水分、百粒重，并計算每公頃的產(chǎn)量和籽粒數(shù)（粒數(shù)產(chǎn)量）；籽粒自然晾干后用于種子活力分析，包括標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率、人工加速老化發(fā)芽率和電導(dǎo)率測定?！窘Y(jié)果】施肥和灌水方式均顯著影響京科968的制種產(chǎn)量和粒數(shù)產(chǎn)量，但對籽粒水分、百粒重和種子活力沒有影響。與傳統(tǒng)施肥相比，施用控釋肥后，制種產(chǎn)量增加3.10%，粒數(shù)產(chǎn)量提高2.13%。如果按粒包裝銷售，施用控釋肥可顯著提高制種的經(jīng)濟(jì)效益，正常灌溉條件下每公頃增收0.44—2.17萬元，控水條件下增收0.12—1.35萬元。灌漿期控水導(dǎo)致制種產(chǎn)量降低2.01%，粒數(shù)產(chǎn)量降低2.48%，經(jīng)濟(jì)效益降低0.11—1.78萬元。收獲期對制種產(chǎn)量、籽粒水分、百粒重和種子活力均有顯著影響，但對粒數(shù)產(chǎn)量無顯著影響。隨著收獲期推后，籽粒灌漿進(jìn)程逐漸完成，籽粒水分逐漸降低，而百粒重不斷增加。至授粉后68 d，百粒重仍在增加，說明此時京科968種子尚未達(dá)到生理成熟。兩年的結(jié)果表明，授粉后56—65 d，京科968種子的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率、人工加速老化發(fā)芽率均達(dá)到最高，而種子浸出液電導(dǎo)率值達(dá)到最低，說明此階段是京科968種子的最佳收獲期，既可以保證種子的高活力，又可以有效避免當(dāng)種子達(dá)到生理成熟時收獲可能遇到的低溫凍害風(fēng)險?！窘Y(jié)論】授粉后56—65 d為京科968種子的最佳收獲期，此時收獲既可保證種子的高活力，也不影響種子的粒數(shù)產(chǎn)量。施用控釋肥和常規(guī)灌溉可提高京科968制種的產(chǎn)量和粒數(shù)產(chǎn)量，但對種子活力沒有顯著影響，在節(jié)省勞動力的同時提高制種經(jīng)濟(jì)效益。

玉米；控釋肥；灌漿期控水；種子活力

0　引言

【研究意義】水分和肥料是限制作物生長最重要的2個因子。研究水肥協(xié)同方式對種子成熟、質(zhì)量及產(chǎn)量的影響，可為中國玉米高質(zhì)高效生產(chǎn)制種提供理論和技術(shù)支撐，具有重要的理論和實踐雙重意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】玉米是中國種植面積與總產(chǎn)量均為第一的作物，每年消耗約9×108kg雜交種子［1］。甘肅省河西地區(qū)土壤肥沃，光照充足，且具有完備的灌溉條件，是中國重要的玉米種子生產(chǎn)基地［2-4］。但長期以來河西地區(qū)玉米制種多采用大田生產(chǎn)的粗放技術(shù)，片面追求產(chǎn)量，而忽視了種子質(zhì)量［5-7］。樊廷錄等［8］、李鳳英等［9］研究表明，玉米灌漿到成熟期適度控水有利于節(jié)水增產(chǎn)并提高種子活力?？蒯尫示哂叙B(yǎng)分釋放與作物吸收同步進(jìn)行的特點，樊小林等［10-11］研究發(fā)現(xiàn)，施用控釋氮肥可減少氮素?fù)]發(fā)、淋溶和被固定，在減輕環(huán)境污染的同時提高氮肥利用效率、增加作物產(chǎn)量。李偉等［12］、衣文平等［13］研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)比例的控釋肥與尿素配合施用，可以實現(xiàn)肥料間肥效的有效接力，減少肥料施用量和施肥次數(shù)，顯著降低生產(chǎn)成本?！颈狙芯壳腥朦c】雖然水肥在糧食生產(chǎn)中的節(jié)能增產(chǎn)效應(yīng)已被廣泛認(rèn)可，但它們對玉米制種產(chǎn)量和質(zhì)量影響的研究還未有報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究通過比較控釋肥與傳統(tǒng)復(fù)合肥、灌漿期控水和常規(guī)灌水的耕作方式對不同收獲期玉米種子產(chǎn)量和活力性狀的影響，明確京科968種子最適宜的收獲時期及有效的水肥耕作方式，優(yōu)化傳統(tǒng)玉米制種生產(chǎn)中高肥水投入的栽培技術(shù)，為中國玉米制種高質(zhì)高效生產(chǎn)提供理論和技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1 試驗材料

國審玉米品種京科 968；控釋肥為樂喜施緩釋復(fù)合肥，N-P-K有效成分比為24-12-10。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2014和2015年在甘肅省張掖市甘州區(qū)進(jìn)行。播種日期為2014年4月19日和2015年4月16日，采用“行比”加“滿天星”的播種方式，父母本行比比例為1行父本與7行母本交替種植，行距：空溝55 cm，膜面50 cm，于膜兩側(cè)播種；株距：母本20 cm，“行比”時父本25 cm，“滿天星”時父本80 cm。保苗75 000株/hm2。2014年7月23日和2015 年7月18日，母本花絲長2 cm，父本散粉率60%，此時統(tǒng)一掛牌，視為授粉第一天。從授粉后44 d開始，每3天采集一次果穗，直至68 d，共采集9次。每次采收20個果穗，取部分籽粒用于測定含水量，其他果穗自然晾曬至籽粒水分降至安全水分（13%）后人工脫粒用于種子活力分析。

試驗采用裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為水分處理，W1：常規(guī)灌水，W2：開花35 d后停止?jié)菜?。副區(qū)為施肥方式，N1：傳統(tǒng)施肥，每畝底肥施尿素10 kg +64%磷酸二銨15 kg +鋅肥2.5 kg；二水追肥施尿素20 kg +64%磷酸二銨15 kg +復(fù)合肥15 kg；抽雄后追肥施尿素25 kg。N2：控釋肥處理，每畝施底肥樂喜施緩釋復(fù)合肥 60 kg+尿素10 kg+鋅肥2.5 kg，不追肥。4次重復(fù)，共16個小區(qū)，小區(qū)面積為666.7 m2。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 籽粒水分 每批樣品中隨機(jī)取5個果穗，去除苞葉后人工脫下中部位置籽粒［14］，稱?。?5.00±0.02）g籽粒于105℃烘箱中預(yù)烘30 min，取出，冷卻，稱重，計算失去的水分（S1）；再將半干樣品磨碎，稱取4.500 —5.000 g于 130℃烘箱中烘 1 h，計算失去的水分（S2）。籽粒水分（%）=S1+S2-S1×S2/100［15］。

1.3.2 百粒重 玉米果穗經(jīng)自然晾曬至安全水分（約13%）后脫粒，并測定此時的籽粒水分（實測水分）；然后數(shù)取100粒稱重（實測百粒重），計算出13%水分時的百粒重（g）=實測百粒重（g）×（1-實測水分）/（1-13%）。

1.3.3 產(chǎn)量 通過測定每公頃的植株數(shù)、果穗數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重進(jìn)行計算，即產(chǎn)量（kg·hm-2）=每公頃的植株數(shù)×每株果穗數(shù)×每穗粒數(shù)×百粒重/100000。

1.3.4 種子活力 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率（standard germination，SG）測定：發(fā)芽紙在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌30 min，充分吸水飽和后備用。隨機(jī)數(shù)取200粒種子，1.0%次氯酸鈉消毒5 min，去離子水沖洗至無味。先鋪2層發(fā)芽紙，用數(shù)種板在上面播50粒種子，再覆上一張，然后將紙疏松卷起，兩端整平，豎直裝入自封袋，4個重復(fù)，放入25℃光照培養(yǎng)箱中，7 d后統(tǒng)計發(fā)芽率（發(fā)芽率%=正常幼苗數(shù)/供試種子總數(shù)）。

人工加速老化（accelerated aging，AA）測定：隨機(jī)數(shù)取200粒種子放入老化盒中，置于溫度45℃和濕度100%的老化箱中，72 h后取出再按照SG的步驟測定老化后種子的發(fā)芽率。

種子電導(dǎo)率（electric conductivity，EC）測定：數(shù)取種子50粒，準(zhǔn)確稱重W克，去離子水沖洗3次，濾紙吸干表面水分，裝入500 mL燒杯中，再加入250 mL去離子水；確保所有種子完全浸沒，用 FE30電導(dǎo)率儀測定初始電導(dǎo)率（d1），作為空白對照；20℃靜置24 h，然后輕微搖晃燒杯10—15 s，馬上測定溶液的浸出液電導(dǎo)率（d2），種子的電導(dǎo)率EC=（d2-d1）/W［15］。1.3.5 經(jīng)濟(jì)效益 根據(jù)調(diào)查，玉米雜交種平均售價是60元/袋（5 000粒），毛收入（元/hm2）=粒數(shù)產(chǎn)量/5 000×60。肥料成本：尿素1 550元/t、磷酸二銨3 500 元/t、復(fù)合肥2 750元/t、控釋肥2 013元/t，灌水成本：常規(guī)灌水1 650元/hm2、開花后35 d停止?jié)菜疄? 320 元/hm2。某處理的相對收益=該處理的毛收入-當(dāng)年各處理經(jīng)濟(jì)效益的平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

以年份（Y，df=1）、施肥方式（F，df=1）、灌水方式（W，df=1）、授粉后天數(shù)（DAP，df=8）為試驗處理因素，按照多因素隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計方法，用DPS統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析，4個因素各因子之間平均值在α=0.05顯著水平上用LSD法進(jìn)行多重比較。用Excel軟件中的Correl函數(shù)計算種子產(chǎn)量與質(zhì)量之間的相關(guān)性；用SAS軟件的Princomp函數(shù)進(jìn)行各性狀的主成分分析。

2　結(jié)果

2.1 施肥、灌水和采收期對雜交玉米制種產(chǎn)量的影響

施肥、灌水和采收期3個因素對京科968玉米雜交種制種產(chǎn)量的影響都達(dá)到顯著水平，其中，采收期的影響最為顯著（表 1）。隨著采收期的推后，制種產(chǎn)量在各水肥處理下均逐漸增加，從授粉后 44 d的6 751 kg·hm-2增加到68 d的10 966 kg·hm-2，增幅達(dá)到62.4%，說明晚收能增加制種產(chǎn)量（表2）。施用控釋肥可顯著提高制種產(chǎn)量，與傳統(tǒng)施肥的8 777 kg·hm-2相比，施用控釋肥后產(chǎn)量增加到 9 049 kg·hm-2，增幅3.10%。灌漿期控水處理顯著降低制種產(chǎn)量，降幅2.01%；產(chǎn)量的降低可能來自于收獲的籽粒數(shù)的降低（降幅2.48%），而控水對百粒重沒有明顯影響（表2）。施用控釋肥和灌漿期控水的交互作用對制種產(chǎn)量沒有顯著影響（表1）。此外，年份對制種產(chǎn)量的影響也達(dá)到顯著水平，2015年的產(chǎn)量比2014年高2.31%（表1）。

表1　年份、施肥方式、灌水管理和授粉后天數(shù)對京科968 玉米種子產(chǎn)量和種子質(zhì)量指標(biāo)影響的方差分析Table 1 Analysis of variance for growth year， fertilizer treatment， water management and harvest time on maize seed yield， seed harvest number， seed weight， seed water content and

百粒重是最重要的產(chǎn)量構(gòu)成因子之一，采收時期對百粒重的影響達(dá)到顯著水平（表 1），與產(chǎn)量變化的趨勢一致，隨采收時間的推遲，百粒重不斷增加（表2）。年份對百粒重的影響也達(dá)到顯著水平（表1和表2），2015年的平均百粒重比2014年高18.70%。而施肥和灌水方式對百粒重沒有明顯影響。說明百粒重的差異可能是造成不同收獲期和不同年份間制種產(chǎn)量差異的一個主要原因，但百粒重對不同施肥和灌水方式條件下的產(chǎn)量差異沒有貢獻(xiàn)。

種子作為一種特殊的商品，粒數(shù)是衡量其數(shù)量的一個重要指標(biāo)，隨著單粒播種進(jìn)程的推進(jìn)，未來玉米種子行業(yè)將會按照粒數(shù)來進(jìn)行包裝銷售，因此，調(diào)查了單位面積收獲的種子粒數(shù)（粒數(shù)產(chǎn)量）。結(jié)果表明，粒數(shù)產(chǎn)量受到年份、施肥和灌溉的顯著影響，但不受采收時期的影響（表1）。其中年份的影響最為顯著，2014年（3.71×107粒）比2015年（3.21×107粒）增收 15.71%（表 2）。施用控釋肥也增收粒數(shù)產(chǎn)量 2.13%，而控水處理則減產(chǎn)2.48%。

表2　年份、施肥方式、灌水管理和授粉后天數(shù)對京科968玉米種子產(chǎn)量和種子質(zhì)量指標(biāo)的影響Table 2 Performance of seed yield and seed quality traits in response to year， fertilizer treatment， water management and harvest time in maize Jingke968

2.2 施肥、灌水和采收期對雜交玉米種子質(zhì)量的影響

京科968的籽粒含水量受到年份和采收時期的顯著影響，但不受施肥方式和灌水管理的影響（表1）。隨著灌漿進(jìn)程的推進(jìn)，籽粒水分逐漸降低，但其下降幅度在兩年間存在差異。2014年在授粉后 44—53 d快速下降，降幅 0.83%/d，53 d后緩慢下降，降幅0.45%/d。2015年在整個生育期的下降趨勢平穩(wěn)，基本穩(wěn)定0.43%/天。至授粉后68 d，2年的籽粒含水量均達(dá)到最低值，為2014年39.4%和2015年35.7%（圖1）。

與籽粒含水量相似，京科968種子的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率和人工加速老化發(fā)芽率也受到年份和采收時期的顯著影響，但不受施肥方式和灌水管理的影響（表 1）。隨著采收期的推遲，種子成熟度不斷提高，種子活力在2年試驗中均呈現(xiàn)先逐漸上升后微弱下降的變化趨勢（圖2和圖3）。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率和人工加速老化發(fā)芽率均在授粉后56—65 d時達(dá)到最高值，分別為95%和90%；之后開始下降，在授粉后68 d時分別降到91%和86%（表2）。由此推測授粉后56—65 d是京科968種子的最佳收獲時期，此時對應(yīng)的種子含水量為35%—45%（圖1），乳線位于籽粒1/4—1/2位置?？傊m時收獲既可保證種子的高活力，又可有效避免晚收可能遇到的低溫凍害。

2015年種子的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率和人工加速老化發(fā)芽率比2014年的分別高2.26%和5.16%，2015年高的百粒重和低的籽粒含水量可能是造成這一年種子活力較高的原因（表2）。

電導(dǎo)率增大意味著細(xì)胞膜修復(fù)能力降低和種子活力降低，因此，電導(dǎo)率常用來衡量種子活力水平。隨著成熟度提高，種子電導(dǎo)率呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，授粉后56—65 d時，電導(dǎo)率最低，此時種子活力最高（表2，圖4）。

圖1　玉米雜交種京科968籽粒水分隨授粉后天數(shù)的變化關(guān)系Fig. 1 Seed moisture in response to harvest time （days after pollination） in hybrid maize Jingke968

2.3 種子產(chǎn)量與種子質(zhì)量性狀間的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析表明，種子發(fā)芽率與產(chǎn)量和百粒重呈顯著正相關(guān)，與粒數(shù)產(chǎn)量和籽粒水分呈負(fù)相關(guān)（表3）。進(jìn)一步通過主成分分析，發(fā)現(xiàn)京科968種子的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率和老化發(fā)芽率聚集在一起（圖 5），百粒重與這兩個發(fā)芽率指標(biāo)靠得最近，而粒數(shù)產(chǎn)量離的最遠(yuǎn)，這些結(jié)果與相關(guān)性分析結(jié)果一致，說明種子活力與百粒重關(guān)系最密切，而與粒數(shù)產(chǎn)量相關(guān)性最弱。

圖2　2014 （A）和2015（B）年不同施肥和灌水管理下的京科968玉米種子標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率Fig. 2 Standard germination ratio of Jingke968 grown under different fertilizer and water management treatments in 2014 （A） and 2015 （B）

2.4 雜交玉米制種的經(jīng)濟(jì)效益分析

按粒包裝情況下，不同時期收獲對種子的經(jīng)濟(jì)效益沒有顯著差異，但年份、施肥和灌水方式對其有顯著影響。如表4所示，2014年收獲的粒數(shù)產(chǎn)量顯著高于2015年。同一年份下，正常灌水且施用控釋肥的制種經(jīng)濟(jì)效益最高，較其他 3種處理每公頃平均增收0.71萬元（2014年）和3.20萬元（2015）。與傳統(tǒng)施肥相比，施用控釋肥在2014年每公頃增收0.44萬元，2015年增收2.17萬元，增收主要來自于粒數(shù)產(chǎn)量的增加和人工成本及肥料成本支出的減少。

圖3　2014（A） 和2015（B）年不同施肥和灌水管理下的京科968玉米種子老化發(fā)芽率Fig. 3 Accelerated aging germination ratio of Jingke968 grown under different fertilizer and water management treatments in 2014 （A） and 2015 （B）

圖4　2014年施肥（A）和灌水（B）管理下不同發(fā)育階段京科968玉米種子的電導(dǎo)率Fig. 4 Electric conductivity of Jingke968 at different growth stages in response to fertilizer （A） and water （B） treatments in 2014

表3　京科968玉米種子產(chǎn)量與種子質(zhì)量各指標(biāo)間的相關(guān)性Table 3 Correlation coefficient among seed yield and seed quality traits in Jingke968 maize

表4　不同水肥處理下京科968玉米制種經(jīng)濟(jì)效益分析Table 4 The economic benefit of Jingke968 seed product under different nitrogen input and water management

圖5　京科968玉米種子產(chǎn)量和質(zhì)量性狀的主成分分析Fig. 5 Principal component analysis （PCA） of seed yield and seed quality related traits for Jingke968 maize

3　討論

玉米雜交種種子質(zhì)量主要受種子成熟度的影響，一般認(rèn)為達(dá)到生理成熟時種子的活力最大［16］。但本研究發(fā)現(xiàn)京科968雜交種的種子活力最高值出現(xiàn)在授粉后56—65 d（表2、圖2和圖3），此時其百粒重還未達(dá)到最大值，即種子還未達(dá)到生理成熟。早在 1943年，ALDRICH［17］認(rèn)為玉米種子生理活力最大值出現(xiàn)在籽粒干物質(zhì)積累達(dá)到最大值的65%時，這與本研究結(jié)果相似，授粉后56—65 d時京科968種子的百粒重達(dá)到最大值的70%—80%。

作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成與光照、溫度、水分等條件密切相關(guān)，特別是溫度，它通過影響相關(guān)酶的活性、基因表達(dá)等來影響植物的生長發(fā)育和干物質(zhì)積累等［18-19］，并最終影響產(chǎn)量形成。王海梅等［20］、唐谷等［21］研究發(fā)現(xiàn)積溫增加可促進(jìn)玉米生長發(fā)育、導(dǎo)致百粒重和產(chǎn)量增加。本試驗于2014和2015年在甘肅省張掖市進(jìn)行，通過計算該地區(qū)從播種到收獲的有效積溫（≥10℃的日平均氣溫總和），發(fā)現(xiàn)不同收獲期下2015年的值都明顯高于2014年（圖6），可能導(dǎo)致2015年籽粒脫水和灌漿速率加快，從而獲得更高的干物質(zhì)積累及產(chǎn)量（表2）。

水分是另一個影響作物生產(chǎn)的關(guān)鍵因子。張芮等［22］研究表明，玉米不同生育時期對水分的需求不同，對缺水的反應(yīng)也不同：拔節(jié)至抽穗期缺水會抑制葉面積擴(kuò)展，阻礙光合作用進(jìn)行，導(dǎo)致植株矮小，產(chǎn)量降低；抽穗至灌漿期缺水會影響籽粒干物質(zhì)積累，導(dǎo)致籽粒庫容減少，籽粒變小，粒重降低，產(chǎn)量降低；而灌漿至成熟期進(jìn)行適度的水分脅迫不會影響產(chǎn)量，但還可以提高水分利用效率。然而張玉書等［23］則發(fā)現(xiàn)，在玉米抽雄期、盛花期和灌漿期適度缺水有利于促進(jìn)玉米葉面積的伸展，重度缺水條件下才會產(chǎn)生較大的抑制作用。張立勤等［24］、強秦等［25］也認(rèn)為在抽穗期至灌漿期進(jìn)行適度水分虧缺不會影響作物產(chǎn)量，同時還能提高制種玉米的質(zhì)量?？傊?，前人研究基本上一致認(rèn)為灌漿期適度控水不會影響產(chǎn)量，但能提高水分利用效率，還可能促進(jìn)種子提早成熟和收獲［26］。筆者2年的田間試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，灌漿期控水不影響種子活力，可以有效提高玉米水分利用效率，節(jié)約成本，增加制種經(jīng)濟(jì)效益（表4）。

圖6　不同收獲期的京科968玉米種子在2014年和2015年獲得的積溫變化圖Fig. 6 The cumulative temperature of Jingke968 at different harvest time in 2014 and 2015

施用控釋肥能在減少田間追肥次數(shù)的情況下實現(xiàn)肥料肥效和植物生長需求的協(xié)調(diào)，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，同時提高肥料利用率和產(chǎn)量［3］。本研究發(fā)現(xiàn)，施用控釋肥顯著提高京科968種子的百粒重、產(chǎn)量以及粒數(shù)產(chǎn)量（表 2）。同時，施用控釋肥不影響種子的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率和老化發(fā)芽率（表 2）。水分和養(yǎng)分可能會對種子產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生交叉影響，只有實現(xiàn)水肥的高效配合才能更有效地提高水肥利用效率［27］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用控釋肥配合常規(guī)灌水下的玉米產(chǎn)量最高，這可能是因為控水處理導(dǎo)致控釋肥在土壤中因缺乏溶劑而無法釋放。

4　結(jié)論

雜交玉米京科968的制種產(chǎn)量和粒數(shù)產(chǎn)量均受到施肥、灌水方式的顯著影響，施用控釋肥提高產(chǎn)量和粒數(shù)產(chǎn)量，而灌漿期控水則降低產(chǎn)量和粒數(shù)產(chǎn)量，但施肥和灌水處理對種子活力沒有明顯影響。在不同采收期，京科968的制種產(chǎn)量和種子活力差異明顯，但粒數(shù)產(chǎn)量差異不顯著。隨著采收期的推后，制種產(chǎn)量在各水肥處理下均逐漸增加。種子活力在授粉后56—65 d最高，是京科968種子的最佳收獲期。

References

［1］ 李愛玲， 馬云國， 楊明凱， 張玉， 馬雪蕾. 不同收獲期對玉米雜交種齊單1號種子活力的影響. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2014， 46（12）： 34-37. LI A L. MA Y G， YANG M K， ZHANG Y， MA X L. Effects of different harvest time on seed vigor of maize hybrid Qidan 1. Shandong Agricultural Science， 2014， 46（12）： 34-37. （in Chinese）

［2］ 彭銀年， 王興師. 甘肅河西地區(qū)制種玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究. 農(nóng)業(yè)問題研究， 2013， 18（2）： 233. PENG Y N， WANG X S. Seed corn industry development status and countermeasures in Hexi area. Agricultural Problem Research， 2013，18（2）： 233. （in Chinese）

［3］ 陳士輝， 藺海明. 河西地區(qū)玉米制種產(chǎn)業(yè)調(diào)研報告. 甘肅農(nóng)業(yè)，2014， 8： 16-17. CHEN S H， LIN H M. Hexi area corn seed industry research report. Gansu Agriculture， 2014， 8： 16-17. （in Chinese）

［4］ 張立榮， 郝鎧， 周積兵， 黃有成. 張掖市玉米制種產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢及發(fā)展對策研究. 甘肅科技， 2009， 25（22）： 18-20. ZHANG L R， HAO K， ZHOU J B， HUANG Y C. Zhangye seed production advantages and development countermeasure research. Gansu Science， 2009， 25（22）： 18-20. （in Chinese）

［5］ 陳學(xué)君， 楊宗斌， 甘新文. 張掖市玉米制種的現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究.中國種業(yè)， 2008， 9： 12-14.CHEN X J， YANG Z B， GAN X W. Current situation and development in Zhangye of Maize Seed. Chinese Seed Industy， 2008，9： 12-14. （in Chinese）

［6］ 王斌. 張掖市玉米制種業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對策. 中國種業(yè)， 2012， 4：29-30. WANG B. Seed industry situation and development strategies of maize in Zhangye. Chinese Seed Industy， 2012， 4： 29-30. （in Chinese）

［7］ 毛毳. 張掖玉米制種產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題及對策研究. 理論前沿， 2013， 9：139-140. MAO C. Corn seed industry development problem and countermeasure research in Zhangye.Front Theroy， 2013， 9： 139-140. （in Chinese）

［8］ 樊廷錄， 楊珍， 王建華， 王淑英. 灌水時期和灌水量對甘肅河西玉米制種產(chǎn)量和水分利用的影響. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2014， 32（5）：1-6. FAN T L， YANG Z， WANG J H， WANG S Y. Effects of irrigation stage and amount on hybrid seed yield of maize and water use of maize in Hexi corridor of Gansu. Agricultural Research in the Arid Areas， 2014， 32（5）： 1-6. （in Chinese）

［9］ 李鳳英， 黃占斌， 山侖. 夏玉米水分利用效率的時空變化規(guī)律研究.西北植物學(xué)報， 2000， 20（6）： 1010-1015. LI F Y， HUANG Z B， SHAN L. A study on rules of spatiao-temporal change and water use efficiency of corn. Northwest Plant， 2000， 20（6）：1010-1015. （in Chinese）

［10］ FAN X L， LIU F， LIAO Z Y. The status and outlook for the study of controlled release fertilizers in China. Plant Nutrition Fertilizer Science， 2009， 15（2）： 463-473

［11］ 樊小林， 廖宗文. 控釋肥料與平衡施肥和提高肥料利用率.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 1998， 4（3）： 219-223. FAN X L， LIAO Z W. Increasing fertilizer use efficiency by means of controlled release fertilizer （CRF） production according to theory and techniques of balanced fertilization. Plant Nutrition Fertilizer Science，1998， 4（3）： 219-223. （in Chinese）

［12］ 李偉， 李絮花， 李海燕， 彭強， 劉旭鳳， 唐慎欣. 控釋尿素與普通尿素混施對夏玉米產(chǎn)量和氮肥效率的影響. 作物學(xué)報， 2012， 38（4）：699-706. LI W， LI X H， LI H Y， PENG Q， LIU X F， TANG S X. Effects of different mixing rates of controlled-release urea and common urea on grain yield and nitrogen use efficiency of summer maize. Acta Agronomica Sinica， 2012， 38（4）： 699-706. （in Chinese）

［13］ 衣文平， 朱國梁， 武良， 谷佳林， 李亞星， 許俊香， 史桂芳， 徐秋明.不同量的包膜控釋尿素與普通尿素配施在夏玉米上的應(yīng)用研究.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 2010， 16（6）： 1497-1502. YI W P， ZHU G L， WU L， GU J L， LI Y X， Xü J X， SHI G F， Xü Q M. Application of different release duration controlled-release coated urea combined with conventional urea on summer maize. Plant Nutrition and Fertilizer Science， 2010， 16（6）： 1497-1502. （in Chinese）

［14］ 樊廷錄， 王淑英， 王建華， 楊珍. 河西制種基地玉米雜交種種子成熟期與種子活力的關(guān)系. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2014， 47（15）： 2960-2970. FAN T L， WANG S Y， WANG J H， YANG Z. Relationship of days after pollination and vigor traits on maize seed maturity in Hexi seed production area in China. Scientia Agricultura Sinica， 2014， 47（15）：2960-2970. （in Chinese）

［15］ 尹燕枰， 董學(xué)會. 種子學(xué)實驗技術(shù). 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2008. YIN Y P， DONG X H. Seed Experimental Technology. Beijing： China Agriculture Press， 2008. （in Chinese）

［16］ KNITTLE K H， BURRIS J S. Effect of kernel maturation on subsequent seeding vigor in maize. Crop Science， 1976， 16（6）：851-855.

［17］ ALDRICH S R. Maturity measurements in corn and an indication that grain development continues after premature cutting. Journal of the American Society Agronomy， 1943， 35（7）： 667-680.

［18］ 王海梅. 高溫脅迫對河套灌區(qū)玉米生理指標(biāo)及產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響. 干旱氣象， 2015， 33（1）： 59-62. WANG H M. Influence of high temperature stress on physiological indexes and yield components of maize in Hetao irrigation district. Journal of Arid Meteorology， 2015， 33（1）： 59-62. （in Chinese）

［19］ 武榮盛， 吳瑞芬， 侯瓊， 趙慧穎， 孫小龍， 金林雪， 朝魯門. 內(nèi)蒙古河套灌區(qū)春玉米苗期光溫指標(biāo). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報， 2015， 26（1）：241-248. WU R S， WU R F， HOU Q， ZHAO H Y， SUN X L， JIN L X， ZHAO L M. Light and temperature indices during the seeding stage of spring maize in Hetao irrigation. Chinese Journal of Applied Ecology， 2015，26（1）： 241-248. （in Chinese）

［20］ 王海梅， 侯瓊， 云文麗. 溫度變化對河套灌區(qū)玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2016， 32（6）： 19-23. WANG H M， HOU Q， YUN W L. Effect of temperature change on growth and yield structure of maize in Hetao irrigation district. Chinese Agricultural Science Bulletin， 2016， 32（6）： 19-23. （in Chinese）

［21］ 唐谷， 汪朝明， 葉田方， 潘中濤. 黔中地區(qū)夏播玉米生長發(fā)育與積溫關(guān)系研究. 中國種業(yè)， 2016， 2： 40-43. TANG G， WANG C M， YE T F， PAN Z T. Study on the relationship between the growth temperature and summer corn in central Guizhou province. China Seed Industry， 2016， 2： 40-43. （in Chinese）

［22］ 張芮， 成自勇. 調(diào)虧對膜下滴灌制種玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2009， 30（4）： 98-101.ZHANG R， CHENG Z Y. Effect of regulated deficit drip irrigation on yield and water use efficiency of plastic film mulched corn for seed. Journal of South China Agricultural University， 2009， 30（4）： 98-101. （in Chinese）

［23］ 張玉書， 米娜， 陳鵬獅， 紀(jì)瑞鵬. 土壤水分脅迫對玉米生長發(fā)育的

影響研究進(jìn)展. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2012， 28（3）： 1-7.

ZHANG Y S， MI N， CHEN P S， JI R P. Influences of soil water stress on growth and development of maize. Chinese Agricultural Science Bulletin， 2012， 28（3）： 1-7. （in Chinese）

［24］ 張立勤， 馬忠明， 俄勝哲. 壟膜溝灌栽培對制種玉米產(chǎn)量和水分利

用效率的影響. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2007， 16（4）： 83-86.

ZHANG L Q， MA Z M， E S Z. Effects of ridge cultivation with plastic film mulching-furrow irrigation on yield and water use efficiency of

seed corn. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica， 2007， 16（4）：

83-86. （in Chinese）

［25］ 強秦， 曹衛(wèi)賢， 劉文國， 張建昌， 黨建平， 劉金海， 高亞軍， 翟丙

年， 李生秀. 旱地小麥不同栽培模式對土壤水分和水分生產(chǎn)效率

的影響. 西北植物學(xué)報， 2004， 24（6）： 1066-1071.

QIANG Q， CAO W X， LIU W G， ZHANG J C， DANG J P， LIU J H，GAO Y J， ZHAI B N， LI S X. Dynamics of soil moisture and water use efficiency under different wheat cultivation modules in dry land. Acta Botanica Boreali-Occidententalia Sinica， 2004， 24（6）： 1066-1071. （in Chinese）

［26］ HUNTER J L， TEKRONY D M， MILES D F， EGLI D B. Corn seed maturity indicators and their relationship to uptake of carbon-14 assimilate. Crop Science， 1991， 31（5）： 1309-1313.

［27］ 張麗華， 趙洪祥， 閆偉平， 譚國波， 邊少鋒. 水氮脅迫對玉米產(chǎn)量

和氮素吸收和運移的影響. 玉米科學(xué)， 2015， 23（2）： 117-123. ZHANG L H， ZHAO H X， YAN W P， TAN G B， BIAN S F. Effects of water and nitrogen stress on maize yield and nitrogen intake transport.

Journal of Maize Sciences， 2015， 23（2）： 117-123. （in Chinese）

（責(zé)任編輯 李莉）

Effects of Water Management and Controlled-Release Fertilizer on Seed Yield and Seed Quality of Maize （Zea mays L.）

REN Li-sha1， GU Ri-liang1， JIA Guang-yao1， TIAN Kai-xin2， SHI Xiu-de3， WANG Jian-hua1
（1Department of Plant Breeding and Seed Science， College of Agriculture and Biotechnology， China Agricultural University/Center
of Seed Science and Technology/Beijing Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding/Beijing Innovation Center for Seed Technology， Ministry of Agriculture， Beijing 100193；2Beijing Denon Seed Industry Co.， Ltd， Beijing 100086；3Jinan Lexishi Fertilizer Industry Co.， Ltd， Jinan 250000）

【Objective】The objective of this study was to investigate the effects of water management and controlled-releasefertilizer on seed yield and seed quality and to determine the optimal harvest time for maize hybrid JK968. These results will provide theoretical and technical supports for high quality maize seed production in China.【Method】Maize hybrid Jingke968 was grown in Zhangye city， Gansu province， in 2014 and 2015. Field experiments were designed under split-plot. The main plot treatment was two distinct water managements of normal water irrigation and controlled water irrigation （no water irrigation after grain filling stage that is about 35 days after pollination， DAP）. The subplot treatments was two distinct fertilizer treatments of traditional fertilizer （urea and diammonium phosphate） and controlled-release fertilizer （N ： P ： K ration of 24 ： 12 ： 10）. Seed samples were harvested from 44 to 68 DAP with an interval of 3 for investigating seed yield traits （seed yield， seed number per hectare and 100-seed weight） and seed quality traits （seed moisture， standard germination and accelerated aging germination， and electric conductivity.【Result】Fertilization treatment and irrigation management significantly affected seed yield and seed number per hectare， but none of any effects on seed moisture content， 100-seed weight and seed vigor. Compared to traditional fertilizer， control-released fertilizers increased seed yield by 3.10% and seed number per hectare by 2.13%. Economic benefit by control-released fertilizers also increased by RMB 4 400-21 700 Yuan and 1 200-13 500 Yuan per hectare under normal water condition and controlled water condition， respectively. Controlled water management decreased seed yield and seed number by 2.00% and 2.49%， respectively， and decreased economic benefit from 1 100 to 17 800 Yuan RMB compared to normal water management. Harvest time significantly affected seed yield， seed moisture， 100-seed weight and seed vigor， but showed no effects on seed number per hectare. Harvest time from 44 to 68 DAP， grain filling and 100-seed weight increased， while seed moisture decreased. Until 68 DAP， seed weight still increased that suggested that the seed have not met their full maturity at this stage. In both years of 2014 and 2015， the vigor of seed harvested from 56-65 DAP showed the highest standard germination rate and accelerated aging germination rate， and the lowest electric conductivity. These results indicated that from 56 to 65 DAP was the best harvest time for maize hybrid JK968， in which the seed vigor was maintained at high level and the damage from cold weather could be avoided. 【Conclusion】The optimal harvest time was from 56 to 65 DAP for Jingke968 seed product， since seed vigor and seed harvest number reached the highest levels during this growth stage. Controlled-release fertilizer improved seed yield， seed harvest number and economic benefit without affecting seed quality. But it decreased grain yield without water irrigation after grain filling stage. Thus controlled-release fertilizer and normal irrigation could save labor and increase economic benefits for seed production.

maize； controlled-release fertilizer； water management； seed vigor

2016-02-04；接受日期：2016-06-12

農(nóng)業(yè)部公益類行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303002）、國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系重點研發(fā)任務(wù)（CARS-08）

聯(lián)系方式：任利沙，Tel：18310976557；E-mail：renlisha422@163.com。通信作者王建華，Tel：010-62732263；E-mail：wangjh63@cau.edu.cn