播期对不同熟期玉米品种生育期及产量的影响

李 洁，晋凡生，张冬梅，梁改梅，张小宁

（山西省农业科学院旱地农业研究中心，太原030031）

播期对不同熟期玉米品种生育期及产量的影响

李 洁，晋凡生，张冬梅，梁改梅，张小宁

（山西省农业科学院旱地农业研究中心，太原030031）

为了探索适宜本地区种植的玉米品种与播期，于2015年在山西省早熟玉米区以特早熟、早熟、中熟3个不同熟期玉米品种为测试材料，测定不同播期下玉米的生育期和产量及其构成。结果表明，在本试验设置的4个播期中，特早熟和早熟品种都能安全成熟，而中熟品种4月21日以后播种不能正常成熟。随着播期的提前，所有不同熟期的玉米品种产量均呈上升趋势。早熟和中熟品种的产量显著大于特早熟，但早熟与中熟品种之间的产量差异不显著。产量差异的主要原因是由于百粒重之间的不同引起的。在产量与相关环境因子之间的关系中，生育期积温与产量呈显著正相关，产量随积温增加而增加。由此可见，本地区适宜种植早熟品种，最佳播期一般在4月20号左右，产量最高。

玉米；播期；生育期；产量；积温；降水量

0 引言

玉米生育期的长短直接影响到其对光温资源的利用和干物质积累，进而会直接影响到玉米的产量；而高寒冷凉区由于无霜期短，种植生育期长的品种难以成熟，只能种植生育期短的玉米品种，这就使得玉米产量长期在较低水平徘徊。如何利用现有自然条件，最大限度地提高玉米对光温资源的利用来提高其干物质积累，成为提高玉米产量亟待解决的问题。近年来对玉米的播期与产量以及对光温资源的利用均有研究，李向岭等[1]、张宁等[2]、马国胜等[3]研究认为，夏玉米提早播种干物质积累量和产量均增加；续创业等[4]、武艳芍等[5]研究认为不同播期对玉米生育期、子粒灌浆时间的长短、农艺性状和最终产量均有较大影响；张吉旺等[6]、戴明宏等[7]、刘培利等[8]认为，适时早播可增加有效积温，延长玉米有效生长期，从而积累较多的干物质，使子粒灌浆期相应延长，利于玉米实现高产。通过对适宜播期的确定，就能调节玉米的灌浆进程，从而使玉米更充分利用光热资源[9]。播期对玉米的影响是其生长发育期间光、热、水、气和土壤等生态因子综合作用的结果[10-12]。但是，多年来多数学者主要集中在针对单一品种或同一生育期的品种进行研究，而对于不同生育期品种的播期与产量以及对光温资源的利用方面的研究较少。

如何通过在高寒冷凉区提早播种来引进生育期较长的玉米品种，以相对增加当地玉米的生育期，成为提高此类区域玉米产量的有效途径。本试验笔者通过对不同生育期的品种进行引进试验，搞清不同播期对生育期的影响以及产量构成因素与环境因子之间关系，筛选出适宜当地种植的玉米品种，并确定其提早播种的适宜时期，以达到高产的目的。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2015年4—10月在山西省旱作节水农业示范基地—阳曲县河村进行。该区位于山西省中部，地处东经112°54'，北纬38°02'。属于典型的丘陵半干旱区，年平均降雨450 mm，年均蒸发量1995 mm，海拔1270 m，无霜期120天左右，年平均气温6～7℃，≥10℃有效积温2600℃，气候凉爽，昼夜温差大。无灌溉条件，土壤类型为褐土性土，土壤0～20 cm含有机质12.16 g/kg、全氮0.9 g/kg、全磷0.8 g/kg、全钾17.9 g/kg、速效磷15.94 mg/kg、速效钾128.5 mg/kg。

1.2 试验材料与方法

1.2.1 供试品种 选用3种不同熟期的品种为供试材料。参试玉米品种名称、类型如表1。

表1 参试玉米品种及类型

1.2.2 试验设计 参照本地通常播种时间（4月25左右），从4月12日开始，设置试验4/12(Ⅰ)、4/21(Ⅱ)、4/ 27(Ⅲ)、5/4(Ⅳ)(月/日)4个播期处理。肥料分别采用硝酸磷肥，每公顷施肥量1200 kg，全部作为基肥在整地前一次性施入，播种密度6万株/hm2。采取随机区组设计，按照品种、播期两因素裂区试验设计（播期为主区、品种为副区），3次重复，小区面积20m2。试验全部在自然降水条件下进行，无补充灌溉。试验全部为覆膜播种，按常规措施进行田间中耕管理。

1.3 调查项目与测定方法

1.3.1 观测并记载 在玉米播种、出苗、拔节、抽雄、成熟等主要生育时期对应的准确日期。

1.3.2 播种时的土壤含水量 用烘干法测定[13]不同处理小区0～200 cm土层的含水量，每20 cm取1次样。土壤含水量的计算见公式(1)。

1.3.3 产量及产量构成因素 玉米成熟后小区单打单收，折算成单位面积产量；收获时每小区取样20株，待风干后进行室内考种，测定穗行数（果穗中部的籽粒行数）、行粒数（所测果穗一个中等长度行的粒数）和百粒重（每小区随机取粒籽100粒称重，3次重复，重复间差异小于0.5 g）产量构成因子指标。

1.3.4 气象资料获取 2015年每日降雨量、温度等基本气象资料由试验基地自动气象站记录获得，生育期间有效积温(GDD)采用公式(2)计算，其中，Tmax和Tmin为第i天的最高和最低气温，Tbase＞10℃。

1.4 统计方法

相关数据使用Microsoft Excel 2003录入和整理，用DPS软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期对不同熟期玉米生育期的影响

从试验数据可以看出，播期对3种不同熟期玉米品种的生育期有明显影响，随着播期的提前，熟期不同的玉米品种其生育期也相应的延长。而具体到玉米生育期各个阶段则有不同变化，其中播种至拔节期天数变化最为明显，而拔节至抽雄和抽雄至成熟的天数亦有变化，说明播期提前对生育期延长的影响主要表现在播种至拔节期，即营养生长阶段，而生殖生长阶段延长的天数则相对较少（表2）。

本试验设置的4个播期中，特早熟和早熟品种均能安全成熟，而中熟品种除了4月12日这一播期可以正常成熟外，4月21日以后播种的均不能正常成熟。安全成熟是玉米高产稳产的重要保证，也是筛选适宜种植品种的重要前提。从安全成熟和充分利用光热资源综合考虑，特早熟品种由于生育期短，对光热资源利用率低，不建议选用；而中熟品种虽然由于生育期长，能够很好地利用光热资源，但遇到早霜则不能成熟，存在极大的安全隐患，亦不建议选用。因此，从安全成熟和光热资源高效利用两方面综合考虑，该区适宜种植早熟品种。

表2 播期对玉米主要生育时期的影响

2.2 播期对不同熟期玉米产量及其构成因素的影响

从产量结果可以看出，播期对不同熟期玉米品种的产量有很大影响，随着播期的提早，所有不同熟期的玉米品种产量均呈上升趋势，其增产幅度表现为中熟品种＞早熟品种＞特早熟品种；中熟品种和早熟品种的产量显著大于特早熟，但中熟品种与早熟品种之间的产量差异则不显著(P＜0.05)（表3）。

表3 播期对不同熟期玉米产量的影响

具体分析不同熟期玉米品种的产量结果可知，特早熟品种随着播期的提早，其产量呈上升趋势；早熟品种‘并单16’则呈抛物线形状，以第Ⅱ播期产量最高，第Ⅳ播期产量最低；‘Kx9384’前3个播期产量均高于第4个播期，但前3个播期产量之间差异不明显；中熟品种‘大丰30’的产量结果与特早熟品种趋势一致，也是随着播期的提早，其产量呈上升趋势；‘先玉335’的表现则和早熟品种‘并单16’相似，呈抛物线形状，以第Ⅱ播期产量最高，第Ⅳ播期产量最低；由此可见，提早播种能够提高玉米产量是无须质疑的，但提早播种的时期则需要根据不同玉米品种的生理特性和大田试验结果来确定具体的播种时期。

表4 播期对不同熟期玉米产量构成因素的影响

进一步分析产量构成因素，不同熟期的玉米品种的行粒数、穗行数变化不明显，但百粒重却随着播期的提早，呈现出与产量相同趋势的变化；特早熟品种随着播期的提早，其百粒重呈规律上升趋势；早熟品种‘并单16’、中熟品种‘大丰30’的百粒重变化也和特早熟品种变化一致，呈规律上升趋势，均为第Ⅰ播期最高；早熟品种‘Kx9384’4个播期的百粒重差异不显著；而中熟品种‘先玉335’的百粒重第Ⅰ和第Ⅱ播期显著高于后2个播期，尤以第Ⅱ播期最高（表4）。由此可见，提早播种对玉米产量的影响因素主要是提高了其百粒重。

2.3 不同播期处理的产量构成与环境因子的相关性分析

由表5可知，3个不同熟期的玉米品种产量与播种期土壤含水量的相关系数都为正值，且相关系数都较高，说明播种期土壤含水量越高，产量越高，这是因为播种时水分含量越高，出苗率就越高，为高产打下坚实基础。产量与降雨量的关系因品种不同而不同，对特早熟品种来说，其产量与抽雄前降雨量成显著相关，分别为0.86*、0.71*；而早熟和中熟品种产量却与抽雄后降雨量呈正相关，与抽雄前降雨量呈负相关。此因特早熟品种生育期短，对降雨的利用主要集中在前期，而后期的很多雨水未能充分利用。全生育期积温与产量呈显著正相关，说明产量随积温增加而增加，这是因为随着播期的提前，生育期也相对的延长，全生育期积温增加，增加了植物的营养生长，积累更多的干物质，为高产的形成提供了基础。在构成产量的三要素中，穗行数与抽雄后的降雨量基本呈正相关，行粒数与播种期土壤含水量和抽雄前的降雨量的相关性强，百粒重与全生育期积温相关性最强，玉米品种的髙产主要出现在活动年积温大于玉米品种本身所需要的积温的地区，当年活动积温低于玉米品种本身所需要的积温时，不能正常生理成熟，百粒重明显下降，百粒重不同是导致其产量差异的主要原因，因此，可以通过提前播种，增加其积温值来增加粒重，进而提高其产量。

续表4

3 结论与讨论

不同播期对全生育期有一定影响，表现为随着播期的提前，全生育期呈逐渐增加的趋势。本试验研究结果表明，随着播期的提前，不同熟期的玉米品种生育期都显著增长，且表现在播种至拔节期的延长。这可能是因为随着播期的提前，营养生长阶段气温低，发育慢，则延长了生育期；反之，气温逐渐升高，细胞和组织分化加速，促进植株的快速生长，加快了营养生长阶段，就缩短了生育期。

播期是影响玉米产量提高的主要栽培因子，本试验研究结果表明，随着播期提前，产量都成上升趋势，其中中熟品种上升幅度最大，对播期表现最为敏感。又因其生育期长，播种越早，就越能保证其成熟，而播种越迟，其成熟的安全性越低，主要表现在玉米后期的籽粒灌浆。在4月21号后播种的中熟品种都未能成熟，产量间变化与百粒重相同，其百粒重下降明显，进而影响产量的显著下降。这与李绍长等[14]、Vega等[15]的研究结果相同。

产量与降雨量的关系因品种不同而不同，对特早熟品种来说，其产量与抽雄前的降雨量呈显著正相关，而早熟和中熟品种产量却与抽雄后的降雨量呈正相关。生育期积温与产量呈显著正相关，产量随积温增加而增加，因此可以认为，提前播种的增产原因主要是提高了玉米籽粒对积温的利用。这与肖荷霞等[16]、李言照等[17-18]的研究结果相同。因此通过适时早播可以将玉米品种与当地的气象条件相结合，充分利用当地的热量资源，达到高产稳产的目的。

适时播期的确定要综合考虑生育期积温和品种因素，即要保证有足够的生长时间，更要保证生长所必须的有效积温，形成较高的产量[19-20]。通过对本试验选择的3种不同熟期的玉米品种产量、生育期、积温及降水资源利用的情况分析来看，本地区适宜种植早熟品种，最佳播期一般在4月20号左右，产量最高。过早播种会因为温度过低影响出苗，且出苗后苗弱，影响产量；播种过迟，则会因为品种生长达不到所需有效积温而无法安全成熟，造成产量降低。

在此次的试验中，因今年的气温较高，播期的提早未遇到低温冻害问题，影响到出苗率，对玉米的群体密度影响不大，但是本试验仅为特殊气候条件下一年的试验结果，还需要在不同气温条件下进行深入研究这3种不同熟期的玉米品种的出苗率，并对玉米品种的播期和密度耦合效应进行进一步研究，以便确定该地区这3种类型品种合理的播期及密度，为玉米高产稳产栽培提供理论依据。

表5 不同熟期玉米品种产量及构成因素与环境因子相关系数

[1] 李向岭,李从锋,侯玉虹,等.不同播期夏玉米产量性能动态指标及其生态效应[J].中国农业科学,2012,45(6):1074-1083.

[2] 张宁,杜雄,江东岭,等.播期对夏玉米生长发育及产量影响的研究[J].河北农业大学学报,2009,32(5):7-11.

[3] 马国胜,薛吉全,路海东,等.播种时期与密度对关中灌区夏玉米群体生理指标的影响[J].应用生态学报,2007,18(6):1247-1253.

[4] 续创业,郝建平.不同播期对不同品种玉米产量的影响[J].山西农业科学,2008,36(4):37-38.

[5] 武艳芍,郝建平.不同播期对玉米（强盛49）出苗速度及生育期的影响[J].中国农学通报,2009,25(4):119-121.

[6] 张吉旺,董树亭,王空军,等.大田遮荫对夏玉米光合特性的影响[J].作物学报,2007,33(2):216-222.

[7] 戴明宏,单成钢,王璞.温光生态效应对春玉米物质生产的影响[J].中国农业大学学报,2009,14(3):35-41.

[8] 刘培利,刘绍棣,东先旺,等.高产夏玉米与播期关系的研究[J].玉米科学,1993,1(1):023-026.

[9] 郝建平.玉米高产原理与栽培新技术[M].北京:北京气象出版社, 1999.

[10] 郑洪建,董树亭,王空军,等.生态因素对玉米品种产量影响及调控的研究[J].作物学报,2001,27(6):862-868.

[11] 宋继娟,柳金来,滕文星,等.玉米群体光合性能与气象因素及产量的关系[J].玉米科学,1996,4(4):60-62.

[12] NeSmith D S,Ritchie J T.Short-and long-term responses of corn to apre-anthesis soil water deficit[J].Agronomy Journal,1992,84(1): 107-113.

[13]中国科学院南京土壤研究所编.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出版社,1980.

[14]李绍长,白萍,吕新,等.不同生态区及播期对玉米籽粒灌浆的影响[J].作物学报,2003,29(5):775-778.

[15] Vega C R,Andrade F H.Reproductive partition and seed setefficiency in soybean,sunflower and maize[J].Field Crops Res, 2001,72:163-175.

[16]肖荷霞,陈建忠,李桂荣,等.黑龙港地区夏播早熟玉米区气候资源研究——以河北省沧州市为例[J].中国生态农业学报,2001,9(4): 91-93.

[17] 李言照,东先旺,刘光亮,等.光温因子对玉米产量及产量构成因素值的影响[J].中国生态农业学报,2002,10(2):86-89.

[18] 李言照,刘光亮,张海燕.光温因子与玉米产量的关系[J].西北农业学报,2001,10(2):67-70.

[19] 曹士亮,于芳兰,王成波,等.降水量与积温对玉米气象产量影响的综合分析[J].作物杂志,2009,3:62-65.

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Effects of Sowing Dates on Growth Stage and Yield of Maize Varieties with Different Maturity Periods

Li Jie,Jin Fansheng,Zhang Dongmei,Liang Gaimei,Zhang Xiaoning

(Research Center for Dryland Agriculture,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,Shanxi,China)

In order to explore the suitable sowing dates and maize varieties,in the early matured district of Shanxi Province in 2015,the earliest matured and early matured and middle matured maize varieties were used as materials.The growth stage and yield and yield components were detected at different sowing stages.The results showed that,at the four stages,the earliest matured and early matured maize varieties could mature normally,but middle matured maize varieties could not mature which were sowed after April 21.With the sowing date moving up,the yield of the different growth stage varieties were all increased significantly.Yields of early matured and middle matured maize varieties were significantly greater than the earliest matured maize varieties,but there was not significant difference between early matured and middle matured maize varieties. The main reason of yield difference was the difference of the kernel weight of different maize varieties.In the relationship of yield and related environment factors,the accumulated temperature of growth stage has the significant positive correlation with yield,and yield was increased with the accumulated temperature increase. In conclusion,this area was suitable for planting early maturity varieties,the suitable sowing date was on April 20,and the yield could reached the highest.

Maize;Sowing Dates;Growth Stage;Yield;Accumulated Temperature;Rainfall

S318

A论文编号：cjas16090004

山西省农业科学院院攻关项目“冷凉区不同玉米品种芽苗期耐寒性研究”(ygg1409)；山西省回归留学人员科研资助项目“山西不同生态区玉米高产关键栽培因素试验研究”(2015-117)。

李洁，女，1981年出生，山西临猗人，助理研究员，硕士，研究方向为作物栽培及植物生理生态。通信地址：030031山西省太原市龙城大街81号山西省农业科学院旱地农业研究中心，E-mail：lj314115@sohu.com。

2016-09-08，

2016-10-12。