朝阳地区玉米适宜播种期研究

苏长新　宗英飞

摘 要：为了保障粮食生产安全，合理安排农业生产，有效利用热量资源为防灾减灾服务，通过玉米分期播种试验，研究玉米播种出苗热量指标和适宜播种期。运用数理统计方法对试验数据进行整理分析。结果表明：辽宁西部地区玉米春季播种初始日平均气温为12.0℃，适宜日平均气温为15.0～20.0℃；玉米播种至出苗需要≥12.0℃有效积温最低为55.0℃·d，适宜有效积温为60～90℃·d；随着日平均气温的升高出苗速度加快，当日平均气温在20.0℃以上时，玉米出苗速度最快为7d。辽宁西部地区玉米适宜播种期在4月25日至5月5日之间，可减少95%终霜冻的危害。研究结果可为农业结构调整，合理安排玉米生产提供科学依据。

关键词：玉米；分期播种；适宜播种期；温度指标

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）05-25-03

Abstract：In order to ensure safety of grain production，and arrange the agricultural production reasonable，and using the heat resource service for disaster prevention and mitigation effectively，we researched the corn seed emergence heat index and suitable seeding time by maize sowing experiments. We used the mathematical statistical method to analyze the experimental data. The result shows that：the average temperature of spring maize planting initial day in Liaoning western region is 12.0℃，and appropriate daily average temperature is 15.0℃～20.0℃；corn need greater than temperature of 12℃ from sowing to emergence，and the minimum effective accumulated temperature is 55.0℃·d，appropriate effective accumulated temperature is 60～90℃·d；Maize emergence speed will speed up with the increase of daily average temperature，the fastest time of maize emergence will be 7 days，if the average temperature is above 20.0℃. Corn suitable seeding time in Liaoning western region is between April 25 and May 5，which can reduce 95% frost damage. Our research results can provide a scientific basis for agricultural structure adjustment and arrange corn production reasonable.

Key words：Corn；Sowing；Suitable seeding time；Temperature index

玉米是我国主要粮食作物之一，在国家粮食安全保障中占有重要地位[2-4]。东北地区玉米产量占全国的30%左右[1]，朝阳地区玉米产量占粮豆总产量的85%以上，因此，近些年气候变化对农业生产影响的研究以及对玉米生长发育及产量影响的研究成果较多，段金省[5]、尚宗波[6]、徐成忠[7]、李萍萍[8]等诸多学者分析了气候变化对农业、对玉米生产的影响，并提出在气候变暖的环境下对玉米生产如何适应气候变化中所存在的利弊问题和生产对策。研究方法多从产量对气候变化的响应、建立产量与气象要素动态模型、在人工气候室特定条件下研究玉米生长发育等。探讨当前和未来气候变化对玉米生产格局等现实问题。在气候变暖情景下，采用分期播种较为传统的农业生态学的研究方法，分析玉米在不同气候条件下，生长、发育对气候变化的反应。为此，本文采用玉米分期播种试验，研究玉米播种至出苗阶段的温度指标，提出辽宁西部地区玉米适宜播种期，为合理安排农业生产提供科学依据。

1 材料与方法

试验场地在辽宁省朝阳县地面气象观测站农作物观测场进行玉米分期播种试验。于2011、2012、2013和2014年连续试验4a。选择当地主栽玉米品种，‘丹玉39为参试品种。试验分7个播种期，设3次重复，随机排列，小区面积20m2。播种栽培方式同大田。播种期分别在4月15日、4月20日、4月25日、4月30日、5月10日、5月20日和5月30日。播种时遇到降雨天气实时后延。采用朝阳气象监测站1981-2014年4月、5月、6月日平均气温资料，运用数理统计及气候诊断分析[9]方法进行数据处理，分析过程在Excel2003软件支持下进行。

2 结果与分析

2.1 播种至出苗天数 分期玉米播种最早于4月15日，最晚播种于5月30日。随着播种日期的后推，出苗天数在减少，最多用时27d，最少用时7d。在7个播种期中前4期出苗日期分布在5月上中旬，其中5月上旬占43.7%，5月中旬占56.3%。前4期播种至出苗天数在10d以上，后3期出苗天数在10d以下。4a7个播期的玉米全部完熟，成熟期9月中旬居多，占75%；5月30播种的成熟期均在9月下旬。

2.2 出苗天数与平均气温 图1所示。随着气温的升高出苗天数在缩短，温度越高出苗越快，当平均气温达到20.0℃及以上时出苗天数维持在7d。出苗速度与温度的关系是非线性的，可用幂指数函数拟合。在不同温度水平上，对玉米出苗速度的贡献不同，例如当平均气温20℃时用7d出苗，当平均气温13℃时用22d出苗，相差4倍左右。从实验数据统计平行观测得出，平均气温在12.0～25.0℃之间，玉米播种至出苗需要7～27d。出苗天数与平均气温线性相关系数为-0.8448（P<0.01），幂指数曲线相关系数为-0.8971（P<0.01）达到极显著水平。通过幂指数曲线方程（y=5961.3t-2.177）可预测出不同气温（（12℃≤t≤25℃））水平上的出苗天数（y），见表1。依据实验与上述分析，辽宁西部地区玉米播种期初始温度指标为12.0℃，这一结果与宗英飞[10]研究相同，最适宜温度指标应在15.0～20.0℃之间。

2.3 出苗天数与积温 图2所示。播种至出苗天数与≥0℃活动积温呈线性关系，相关系数为0.9516（P<0.01）达到极显著水平，播种至出苗的时间越长所消耗的≥0℃活动积温就越多。经过4a分期播种试验数据整理分析，玉米播种至出苗需要≥12℃有效积温在55.0～136.1℃·d，其中≤60.0℃·d几率为7.1%；60.1～70.0℃·d几率为17.9%；70.1～80.0℃·d几率为21.4%；80.1～90.0几率为32.1%；

>90.0℃·d几率为21.4%。此外，在试验过程中2013年4月15日至5月10日有3次降水天气过程，总量不足10.0mm，2014年4月15日至5月5日有两次降水天气过程，总量不足8.0mm，出现高温少雨干旱现象使出苗延缓，造成热量积累过多。因此，玉米播种至出苗≥12℃有效积温下限指标应为55.0℃·d，适宜指标应在60.0～90.0℃·d之间。

2.4 朝阳地区春播期热量条件与终霜冻 近34a（1981-2014年）稳定通过12℃日期累年平均在4月21日，80%保证率在4月27日；稳定通过15℃日期累年平均在5月5日，80%保证率在5月11日。图3所示。不同播种期（4月15日；4月20日；4月25日和4月30日）≥12℃有效积温累积曲线。有效积温达到或超过55.0℃·d，4月15日播种时需要22d、4月20播种需要17d、4月25播种需要12d、4月30日播种需要9d。终霜累年平均日期在4月21日，80%保证率出现在4月27日，与稳定通过12℃日期变化相同。终霜日期分布在4月上旬至5月上旬之间，其中4月上中旬出现频率为46.6%，4月下旬出现频率为36.7%，5月上旬出现频率为16.7%。5月上旬的终霜冻对玉米苗期危害较大。4月25日之后播种，在5月中旬出苗，可越过终霜冻危害。

3 结论

（1）根据2011-2014年玉米分期播种试验，出苗天数在20d以上的播期，种子均出现不同的溃烂和粉种现象；5月20日之后播种由于气温较高，苗期出现徒长现象；从田间观察及生长状况调查结果看，4月25日至5月10日播种的在生长后期发育表现最好，所以玉米播种至出苗天数控制在10～15d为宜。

（2）根据试验结果分析，当平均气温在13.0℃以下，玉米出苗天数在22d以上，当平均气温在20.0℃以上，玉米出苗天数仅用7d。通过数理统计分析，玉米出苗天数与平均气温呈幂指数函数关系，确定日平均气温12℃为玉米播种初始温度为宜，适宜温度为15.0～20.0℃。玉米出苗天数与≥0℃积温呈线性关系，气温较低则需要长时间热量积累才能满足玉米萌芽出苗的需求。当≥12℃有效积温达到55.0℃·d以上时玉米才能顺利出苗，≥12℃有效积温在60.0℃·d～90.0℃·d之间为适宜指标。

（3）≥12℃初日与终霜日期在近34a里变化特征基本相同，平均值与80%保证率出现在4月21日和4月27日。≥12℃有效积温从4月15日滑动至4月30日累计

≥55.0℃·d均出现在5月中旬。

4 讨论

（1）玉米发芽下限温度为6～7℃[11]，米娜等[12]在研究辽宁省玉米适宜播种期以8℃为初始温度，朝阳地区玉米播种以日平均气温稳定通过10℃为初始温度。依据多年实践经验和本次分期播种试验这些指标的应用存在2个不利因素。其一，播种期日平均气温低于10℃种子处于休眠或缓慢发芽，只有当气温升高一定水平时，热量积累达到一定量才能完成出苗。所以，较低温播种时，种子在地下迟迟不能完成发芽出苗过程，霉变和坏种几率和生长后期发病率相对升高。其二，当4月中下旬气温较高时，往往在5月上旬出苗，出苗后受终霜冻的危害达到17.6%，也就是说在10a中约有2a受灾，如2014年5月3日终霜冻，日最低气温-3.0℃，已经出苗的大田作物全部冻死，损失严重。因此，从试验结果分析看，稳定通过12℃作为玉米初始播种温度，可缓解或避免以上存在的2个不利因素。

（2）依据玉米分期播种试验结果与春季气温变化特征，朝阳地区玉米适宜播种期应在4月25日至5月5日之间，比以往4月中旬播种晚15～20d。此时播种成熟收获期在初霜冻来临之前的9月上中旬，可免受初、终霜冻灾害的威胁。

总之，试验分析结果对朝阳地区玉米生产管理、调整适宜播种期、充分利用有效热量资源、趋利避害防灾减灾等具有指导作用，可为玉米生产提供科学依据。

参考文献

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[11]许昌燊.农业气象指标大全[M].北京：气象出版社，2004：12-14.

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（责编：徐焕斗）