播期和主要气象因子对长治地区玉米产量的影响

李齐霞 李中青 李洪 祁丽婷 王敏 王瑞 孙万荣 李红梅

摘要 2014—2015年在山西省农业科学院谷子研究所试验田选用长治地区具有代表性的玉米品种诚信6号进行分期播种。采用方差分析、相关分析和灰色关联度分析法研究长治地区不同播期玉米生育进程和气象条件变化，研究了播期和气象因子对玉米产量的影响。结果表明，气象因子对玉米产量的影响由高到低依次为日均气温、日照时数、降雨量，而平均气温和日照时数也是影响玉米生育进程的主要气象因子，生育进程与降雨量呈负相关，但差异不显著。2014—2015年长治地区降雨比较充足，对玉米生育进程影响不大;生产上，长治地区春播玉米4月25日—5月10日播种，可增加日照时数和平均气温，适当缩短玉米后期脱水时间，从而为玉米实现籽粒直收创造条件。

關键词 播期;气象因子;玉米;产量

中图分类号 S 513文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）23-0026-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.010

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Sowing Date and Main Meteorological Factors on Maize Yield in Changzhi Area

LI Qi xia， LI Zhong qing， LI Hong et al

（Millet Research Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Changzhi， Shanxi 046000）

Abstract Representative maize varieties Chengxin 6 in Changzhi area was selected as test material for stage sowing in the field of Millet Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences from 2014 to 2015. Using analysis of variance，correlation analysis and grey correlation analysis method to study maize development process and meteorological conditions change of different sowing dates in Changzhi Area. Effects of sowing date and meteorological factors on maize yield were researched. Results showed that the influence degrees of meteorological factors on maize yield were in the order of daily average temperature， sunshine time， rainfall.The average temperature and sunshine time were also the main meteorological factors affecting the process of maize growth. Reproductive process showed negative correlation with rainfall， but they showed no significant differences. Changzhi Area had adequate rainfall in 2014-2015， which had little impacts on the growth process of maize. In terms of production， maize of spring sowing in Changzhi Area was sown from April 25 to May 10. Sunshine duration and average temperature could be increased， dehydration time in later stage of maize could be shortened suitably， which created conditions for direct grain harvest of maize.

Key words Sowing date;Meteorological factor;Maize;Yield

玉米是长治地区的主要粮食作物，每年的种植面积在20万hm2左右。同一品种在不同地域上种植产量有差异，同一地区受气候的影响，不同年份也存在一定的差异。优良的品种必须在合适的外界环境下才能使其基因影响的特性完全表现出来[1]。品种的基因和栽培措施可人为控制，但气象因素是人为因素不可影响的，气象因素对玉米产量构成的影响较大。针对温、光、水等气象因子对玉米的产量和品质的影响，前人己经做了大量的科学试验研究，并取得了丰富的研究成果。利用光、热、水等气候资源，发挥玉米产量潜力[2]，通过不同播期研究玉米生育期气候条件变化对玉米产量的影响等[3-12] 。鉴于此，笔者基于田间试验，选用长治地区具有代表性的玉米品种诚信6号，模拟不同气象条件，研究光照、温度、水分等气象因子对不同播期玉米产量构成因素的影响，为探索当地玉米生产充分利用生态资源、抵御阶段性不良气象因子的胁迫、优化玉米生产结构提供理论依据[13]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

田间试验于2014和2015年在山西省农业科学院试验田（113°15′29″E，36°22′11″N）进行。试验地土壤是砂壤土，0～20 cm土层的基础养分为有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾。近10年的年均降雨量和年平均气温分别是531.1 mm和9.7 ℃。试验地前茬为玉米，上年秋收后秸秆粉碎，深翻地还田，冬前旋耕时施入基肥硝酸磷肥600 kg/hm2。春播玉米后，喷施玉米专用除草剂玉田净，中期（拔节期）追施尿素225 kg/hm2。两年试验均无灌水，自然降水，试验田管理同一般试验田相同。

1.2 材料

试验采用玉米品种诚信6號和长单48。

1.3 方法

设置了5个播期，为2014年4月5日、4月15日、4月25日、5月5日、5月15日，分别记为b1、b2、b3、b4、b5 。为了筛选籽粒产量高的品种，4月25日播种，对长单48和诚信6号的2个玉米品种进行比较试验，研究其产量、百粒重、单株籽粒重、穗长、穗粗。2015年选用玉米品种诚信6号，设置了3个播期，为4月26日、5月3日、5月10日，分别记为B1、B2、B3。随机区组设计，3次重复，采用机械划行，人工播种。小区面积为25 m2（5 m×5 m），每个品种种10行，行距为0.50 m，株距为0.33 m，密度为60 000 kg/hm2。

1.4 调查项目

田间调查记载出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝、乳熟、成熟日期，吐丝期调查株高、穗位。收获后每小区取中间2行，去大穗、小穗，取20穗，风干后室内考种。考种项目包括穗长、穗粗、秃尖、穗行数、行粒数、百粒重、小区产量。

1.5 气象要素观测

在玉米播种到成熟期，由长治市气象局气象观测站进行常规气象观测日平均气温、降雨量、日照时数。

1.6 数据处理

采用DPS 7.05和Microsoft Excel 2007 软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期玉米的生长发育进程和气象条件比较

2.1.1 不同播期的气象条件变化。

试验区属于温带大陆性季风气候。平均气温在9.2～11.3 ℃，降水量在417.6～6217 mm，平均日照时数为2 250.9 h，无霜期平均为183 d。受季风影响，降雨主要集中在7—9月，温差较大，四季分明，4—10月是玉米适宜生长时期。降雨量在年际间、年内变化率较大，该地区的主要农业气象灾害是春季干旱或冰雹涝灾。

从试验年份玉米生长季节各月平均气温变化（图1）可以看出，2014、2015年的玉米生长季节各月平均气温没有显著的差异。从生长季节各月降水量变化（图2）可以看出，2014年5月份降水量明显低于2015年，而6—9月份降水量明显高于2015年，尤其是9月份降水两年相差216 mm左右，而9月份大部分播期处于灌浆期，该时期气象条件波动容易影响籽粒的发育，因此很可能会对玉米的产量产生影响。从生长季节各月日照时数变化（图3）可以看出，2015年日照时数高于2014年，除5、6月份的日照时数相差不明显，4、7、8、9、10月份的日照时数明显高于2014年。

2.1.2 不同播期的生育进程和产量变化。

2014—2015年“诚信6号”不同播期生育进程及产量变化（表1）可看出，播期推迟，则生育期缩短。从各关键生育期看，播种-拔节期的变化波动大于灌浆期，说明气象条件对苗期影响较大[14]。从不同播期的产量来看，2014年的产量4月25日播种处理的最高，而2015年产量是5月6日播种处理的最高，说明同一类型的品种生育期与产量关系不大。不同播期改变了玉米的生育进程，各个时期的光、热、水气象条件不同，使得玉米产量也不同。

2.1.3 不同播期的全生育期气象条件变化。

从不同播期的全生育期日均气温变化可以看出，随播期的推迟全生育期的日均气温均呈现先增大的趋势（图4）。

从不同播期的全生育期降水量变化（图5）可以看出，2014年年内各播期间b1、b2、b3播期降水量差异不显著，而b4、b5播期的降雨量明显大于其他播期的降雨量。2015年各播期间没有显著差异，只是有略微下降的趋势，但2014年降雨量明显大于2015年。

从不同播期的全生育期日照时数变化（图6）可以看出，各播期日照时数没有明显差异，2014年的b4、b5播期日照时数大于b1、b2、b3播期，由于b4、b5播期的降雨量大，阴雨天数较多，日照时数有下降的趋势。2015年的日照时数均随播期的推迟呈略微下降的趋势，但差异很小。2015年光照条件好于2014年。

2.1.4 生育进程与全生育期气象条件的关系。

生育进程与生育期气象条件的相关性分析表明，平均气温和日照时数是影响玉米生育进程的主要气象因子。其中生育期天数与日平均气温呈显著负相关，而与平均日照时数呈极显著正相关，相关系数分别为-0.83和0.78，说明全生育期低温、长日照能延长玉米生育期长度。这是由于玉米是喜温、短日照并且高光效的C4作物，温度高、日照短会加快玉米的生长发育速度，从而使生育期变短。生育期与降雨量呈负相关，但不显著，说明2014—2015年长治地区降雨量充足，能满足玉米的生长。

2.2 不同播期对玉米产量及构成要素的影响

从表2可以看出，不同年份间不同播期引起的产量性状变化趋势不一样。分析表明，玉米品种诚信6号在长治地区种植时，各播种期穗粗、穗长、穗行数差异不明显，未达到显著性差异水平;秃尖、行粒数、百粒重的差异显著，造成产量性状不同。2014年的产量中4月25日播种的最高，4月15日的产量次之，5月5日的产量排第3，和4月25日播期的产量差异不显著。4月5日和5月15日播期的产量差异不显著。而2015年产量中5月6日播种的最高，4月26日的产量次之，但差异显著。

将不同播期诚信6号产量与7个影响产量的农艺性状进行偏相关分析。结果表明，产量与穗长显著相关，秃尖与产量呈极显著负相关，百粒重与产量极呈显著相关。该试验条件下各性状对产量的贡献顺序为百粒重>穗长>秃尖，与前人的研究结果有差异，说明其他非气象因子对产量及其构成要素的影响也较大[15]。

气象因子与玉米品种产量关联度分别为0.391 2、0.268 8、0.176 8，关联度由大到小排序为日均气温、日照时数、降雨量。

3 结论与讨论

（1）现代植物生理学和作物学研究表明，温度、光照和水分对植物的生长发育和形态建成起着决定性的作用[16-20]。不同播期改变了玉米的生育进程，各个时期的光、热、水气象条件不相同，使得玉米产量也不相同。选择适宜的播期，可挖掘玉米生产的潜力，实现玉米产量增加。生产上，长治地区春播玉米4月25日—5月10日播种，日照时数和平均气温增加，适当缩短玉米后期脱水时间为玉米实现籽粒直收创造条件。

（2）气温对玉米产量的影响主要发生在玉米生育的中后期，气温过高或过低都将造成不同程度的减产[21]。该试验中气象因子对玉米产量的影响顺序为日均气温>日照时数>降雨量，而平均气温和日照时数也是影响玉米生育进程的主要气象因子，生育进程与降雨量呈负相关，但不显著。2014—2015年长治地区降雨比较充足，对玉米生育进程影响不大。

（3）试验仅持续了2年，受地点的限制，不能全面反应整个长治地区的气候条件。此外，在分析气象因子和产量的同时，还应考虑玉米脱水、干物质积累、生產和分配等方面的内容[22]，这还有待今后进行更深入的研究。

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