黄淮海地区不同播期夏玉米籽粒脱水过程和产量形成的比较*

邹俊丽，崔兆韵，徐 祎，朱 霞

黄淮海地区不同播期夏玉米籽粒脱水过程和产量形成的比较*

邹俊丽1,2，崔兆韵2**，徐 祎2，朱 霞2

（1. 山东省气象防灾减灾重点实验室，济南 250031；2. 泰安农业气象试验站，泰安 271000）

以“浚单29”夏玉米为试验材料，于2014年和2015年在山东泰安农业气象试验站进行3个播期的播种试验，3个播期分别为6月5日（M−10处理）、6月15日（M处理）和6月25日（M+10处理），分析播期对夏玉米生育阶段、籽粒脱水过程和干物质积累以及产量的影响。结果表明：随着播期的推迟，夏玉米全生育期持续时间缩短，其中抽雄−成熟期的变化幅度最大，M−10处理较M和M+10处理缩短了7～10d。提前播期（M−10）下，夏玉米的籽粒含水率、籽粒干物重均高于晚播，生理成熟前早播的夏玉米比晚播处理脱水慢，而生理成熟后早播的夏玉米比晚播脱水快。不同播期使夏玉米处于不同的气象条件下，显著影响了产量及产量构成因素。与当地常年正常播期（6月15日）相比，播期提前（M−10处理）增加夏玉米百粒重和收获指数，减少秃尖比；与晚播（6月25日）相比，提前播期下夏玉米穗粒数显著提高4.5%（2014年）和7.8%（2015年），百粒重显著提高12.3%（2014年）和16.8%（2015年），秃尖比显著降低21.4%（2014年）和12.5%（2015年），可见，播期越晚，产量越低。因此，夏玉米“浚单29”在黄淮海地区可以适当早播，而播种过迟容易导致生育期延后，易遭遇低温，严重影响产量。

夏玉米；播期；干物质积累；籽粒脱水速率；产量

玉米（）是世界上种植最广泛的三大作物之一，是重要的粮食、饲料和经济兼用作物。玉米种植面积和产量居秋粮作物之首，其总产量占中国粮食总产量的35%以上[1]，近年来玉米总产增加对中国粮食增产的贡献率达56%以上[2]，其产量的高低直接影响国家粮食安全和玉米产业的发展。黄淮海地区是中国夏玉米主要种植区，其播种面积和产量约占中国的40%[3]。然而，该地区全年降水量不足且时空分布不均，随着全球气候变暖，极端天气和气候事件发生频率和强度亦呈增大增强趋势[4]；农业生产因其对气候条件特殊的依赖性，气候资源的变化必然对夏玉米安全生产产生重大影响[5]。

夏玉米高产稳产不仅取决于品种更替和栽培措施优化等因子，还与播期的适宜程度密切相关。有关播期对夏玉米生长发育特性及产量的影响，前人做了大量研究。李向岭等[6]认为气象因子对不同夏玉米产量性能指标的影响作用不同，吐丝后有效积温主要影响平均叶面积指数和平均净同化率，生育期日平均气温主要影响生长天数；降水量和日照时数主要影响穗粒数和千粒重。刘战东等[7]研究发现夏玉米产量随播期推迟而下降，造成产量降低的主要原因是百粒重降低，穗粒数减少，而早播延长生育期且使籽粒灌浆充分，明显提高产量[8−9]。夏玉米收获期籽粒含水率是影响产量及品质的重要因素，主要取决于籽粒干物质积累速率、生理成熟前后籽粒含水率和脱水速率，受遗传因素和后期环境因素互作调控[10−12]。Brooking等[13]在不同播期试验研究中发现生理成熟前玉米籽粒就有脱水现象，气象因子对该脱水过程无显著影响；但在生理成熟后，籽粒脱水速率与环境水分的饱和亏缺程度高度相关。也有学者认为玉米灌浆后期籽粒脱水速率与温度相关的气象因子及平均日照时数呈显著正相关，即高温会加快脱水[14]。武文明等[15]通过建立不同熟期夏玉米品种吐丝后有效积温与籽粒含水率预测模型，研究表明中熟品种适时早播和早熟品种晚播均能实现夏玉米优质高产。

黄淮海玉米区主要是冬小麦−夏玉米一年两熟的种植制度，水热资源限制和收获作业时间短严重制约着夏玉米安全生产[16]。鉴于此，本研究选择根据黄淮海地区玉米生产需求进行育种的“浚单29”玉米品种为试验材料，在该地区开展夏玉米分期播种试验，探索改变播期所引起的气象条件变异对夏玉米发育期、籽粒干物质积累、籽粒脱水过程及产量等的影响，以期明确该区域夏玉米生理成熟前后籽粒脱水变化特征和产量形成规律，指导当地夏玉米生产、改善栽培管理措施并选育脱水快的玉米品种，为保障粮食安全提供支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

分期播种试验于2014年和2015年在山东省泰安农业气象试验站（117°09′E，36°10′N）进行，当地属温带大陆性半湿润季风气候，年平均气温13.0℃，年平均日照时数约2200h，年平均降水量680mm。供试玉米品种为国审永优系列玉米“浚单29”，该品种根据黄淮海地区玉米生产需求进行育种，具有良好的抗病性和抗逆性，且丰产稳产性好[17]。试验期间无重大气象灾害和病虫害发生。

以当地常年小麦成熟期推迟3～5d为夏玉米正常播期（6月15日），设置比正常播期提前10d（6月5日）、正常播期（6月15日）和比正常播期推迟10d（6月25日）共3个播期，分别记作M−10、M和M+10处理。夏玉米播种密度与当地农田保持一致，行距0.6m，株距0.28m，每小区6行，每行21穴，每穴播2粒。播种时施用撒可富复合肥（N-P2O5-K2O含量15-15-15），施肥量450kg·hm−2，并适当灌溉确保玉米正常出苗。在玉米七叶期前完成间定苗，无双株，空穴处补苗；同时确定相邻长势均匀一致的2行标记为计产行（避开边行），采样及土壤湿度观测等避开边行和计产行，产量要素测定在计产行进行。每个播期设4个重复，共12个小区，采用随机区组排列，每个小区单做田埂，小区面积为 6m×3.6m。试验地前茬作物为冬小麦，实行小麦秸秆还田，耕层0-20cm土壤质地为砂壤土，土壤类型为褐土，土壤容重1.51g·cm−3，田间持水量和凋萎系数分别为19.5%和5.6%。在夏玉米生长期间，田间管理全部按照当地高产栽培方式进行，确保满足玉米生长的需求。

1.2 测定项目

1.2.1 气象要素观测

1.2.2 发育期观测

夏玉米播种后及时观测并记录主要生育期时间，包括出苗期、三叶期、七叶期、拔节期、抽雄期、吐丝期、成熟期（即玉米籽粒达到生理成熟）和收获期，每个生育时期的判定以田间50%以上植株表现出该生育时期形态特征为标志，各生育期形态划分标准见表1。

1.2.3籽粒干物质积累和含水率测定

夏玉米吐丝后35d开始直至收获期间，每5d取一次样，在成熟期和收获期加密取样。取样时选择各小区代表性好的果穗2穗，每穗十字交叉（如穗行数为16行，则取第1、5、9和13行），各取1行共计4行，数取粒数后将籽粒放入铝盒，称其鲜重，105℃杀青30min后，维持70～80℃烘烤至恒重，称其干重。

式中，MA为籽粒含水率（%），DMW为籽粒干物质积累量（即百粒重，g），W1为籽粒鲜重（g），W2为籽粒干重（g），m为粒数。

每个月通过门诊、上门等形式对两组患者安排一次随访，分析记录患者的服药以及血糖监测的情况，统计治疗6、12个月后的依从性；每3个月对患者空腹血糖、餐后2 h血糖、血脂、糖化血红蛋白测定，比较血糖控制水平。

1.2.4 籽粒脱水速率

式中，BR为生理成熟前籽粒脱水速率（百分点·d−1），AR为生理成熟后籽粒脱水速率（百分点·d−1），MA1为吐丝后35d时籽粒含水率（%），MA2为成熟期籽粒含水率（%），MA3为收获期籽粒含水率（g），X为两次取样间隔天数（d）。

1.2.5 产量要素测定

在玉米收获期从计产行的植株中随机选择10株对产量结构要素进行分析，包括穗粒数、秃尖比、百粒重、收获指数及产量等。上述指标的观测方法严格按照《农业气象观测规范》执行。

表1 夏玉米主要生育期的形态划分

1.3 数据处理

利用Excel 2015和SPSS 22.0软件进行统计分析并绘制图表，用Duncan检验进行多重比较（α=0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同播期夏玉米生育进程及各生育期水热条件比较

2.1.1 生育期

由图1和表2可见，两年试验过程中均发现，由于播期不同造成“浚单29”夏玉米的生育期出现一定差异，三个播期的出苗日期相差7～13d，表明播种越早后续相应的生育期出现也越早，进入灌浆成熟的时间也越早，反之越晚。但由于各阶段气象条件不一致，所以造成各生育期以及全生育期持续天数明显不同。其中，多数生育期因持续天数较短并没有表现出明显规律，以抽雄−吐丝期为例，M−10、M和M+10分别为4d、4d、6d（2014年）和3d、4d、3d（2015年）。因此，将夏玉米的生长期大体分为营养生长阶段（播种−拔节）、营养生长转向生殖生长阶段（拔节−抽雄）和生殖生长阶段（抽雄−成熟）3个生育阶段（图1）。在不同播期处理下播种−拔节期持续天数差异不明显；而拔节−抽雄期持续天数的表现各处理则明显不同，2014年M−10、M和M+10播期处理分别为17d、16d和21d，2015年分别为21d、19d和20d，均表现为持续天数随播期推迟呈先减少后增加的态势；M−10和M处理抽雄−成熟期持续天数差异不明显，而播种较晚的M+10处理持续天数较M处理缩短10d（2014年）、8d（2015年），显著影响了夏玉米籽粒灌浆和脱水的进程。由此可见，正常播期提前或推迟10d会给“浚单29”夏玉米的生育进程带来一定影响，提前播种会使其各生育阶段相应提前，而推迟播种会使整个生育期缩短，特别是玉米的生殖生长阶段。

图1 不同播期夏玉米生育期持续时间的比较

2.1.2 气温

图2（2014年）和图3（2015年）给出了分期试验过程中玉米播种-收获期间各生育期最高气温、最低气温和积温的变化。从图中可以看出，试验期间随着玉米生育进程的推进，气温呈先升高后下降的趋势，均未出现气温过低的情况，但不同播期各生育期气温变化差异较大。2014年M−10、M、M+10处理气温分别在抽雄期、抽雄期和拔节期开始下降，至玉米收获期M+10处理较M−10处理的最高气温和最低气温分别下降3.7℃和5.5℃；2015年M−10、M、M+10处理气温分别在吐丝期、抽雄期和抽雄期开始下降，至玉米收获期M+10处理较M−10处理的最高气温和最低气温分别下降2.1℃和5.5℃。根据各生育期的积温情况对比来看，播种−拔节期，两年试验中不同播期处理间积温的差异均不明显。拔节−抽雄期，2014年M+10处理较M−10、M处理的积温增加76.7℃·d、106.2℃·d，而2015年各处理间无显著差异。抽雄−成熟期，正值玉米生殖生长阶段，两年试验不同播期处理的积温在抽雄−吐丝期及吐丝−乳熟期变化幅度均在10%左右，而推迟播期的M+10处理在乳熟−成熟期积温显著低于M−10和M处理，2014年分别减少377.6℃·d、276.6℃·d，2015年则分别减少202.8℃·d、105.0℃·d。成熟−收获期，此时玉米处于净脱水阶段，2014年M−10处理积温较M、M+10处理分别增加36.3℃·d、25.5℃·d，而2015年M−10处理积温较M、M+10处理分别增加48.2℃·d、21.8℃·d。

表2 不同播期夏玉米生育期观测结果（月−日）

图2 2014年不同播期夏玉米各生育期气温比较

注：GS1-GS9分别代表播种期、出苗期、七叶期、拔节期、抽雄期、吐丝期、乳熟期、成熟期和收获期。下同。

Note：GS1-GS9 represent sowing, emergence, seedling, seven-leaf, jointing, tasseling, silking, milky, mature and harvest stage, respectively. The same as below.

图3 2015年不同播期夏玉米各生育期气温比较

2.1.3 水分

作物生长所需要的另外一个条件就是充足的水分供应，图4（2014年）和图5（2015年）给出了分期播种试验过程中玉米播种−收获期间各生育期相对湿度和降水量的变化。从图中可以看出，试验期间玉米大多数生育期内的相对湿度较稳定，保持在60%以上，仅2015年M−10处理播种−七叶期和M处理播种−出苗期的相对湿度较低，甚至达到50%以下。2014年M−10处理相对湿度随玉米生育进程的推进表现为波动升高的趋势，至成熟期达到峰值，而M和M+10处理相对湿度的变化较为平稳，至玉米收获期较M−10处理相对湿度分别下降6.9个和6.8个百分点。2015年各播期处理相对湿度随玉米生育进程的推进呈先升高后下降的趋势，分别在乳熟期、吐丝期和乳熟期开始下降，至玉米收获期M+10处理较M−10和M处理的相对湿度分别下降16.9个百分点和14.5个百分点。玉米全生育期内，2014年M−10、M、M+10处理总降水量为334.0mm、332.4mm和310.6mm，2015年分别为317.3mm、304.5mm和270.7mm，可见，不同处理间总降水量基本持平，但播期的变化使各处理不同生育阶段降水分布特征存在一定差异。2014年M−10处理成熟期降水最多，达120.6mm，抽雄期次之，达93.1mm；M处理成熟期降水最多，达142.8mm，而吐丝期和乳熟期的降水偏少，仅有13.5mm、15.2mm；M+10处理成熟期降水最多，达100.4mm，七叶期次之，达80.3mm。2015年M−10处理乳熟期降水最多，高达157.1mm，占全生育期降水总量的49.5%；M处理抽雄期、吐丝期和乳熟期的降水量分别为85.1mm、64.1mm和73.8mm，3个生育期降水总量占全生育期的72.4%；M+10处理抽雄期正值M−10处理的乳熟期，两者降水量基本一致，占全生育期降水总量的53.3%，而M+10处理七叶期、吐丝期和收获期降水明显偏少，均不足1.0mm。

图4 2014年不同播期夏玉米各生育期降水量和空气相对湿度比较

图5 2015年不同播期夏玉米各生育期降水量和空气相对湿度比较

2.2 不同播期籽粒脱水进程比较

2.2.1 籽粒干物质积累过程

由图6可见，两年试验中，不同播期“浚单29”夏玉米的籽粒含水率均有一定差异，各播期籽粒含水率随着灌浆进程的推进均表现出缓慢下降趋势。吐丝后35d，播期较晚的M+10处理籽粒含水率均低于前两个播期，2014年各播期处理间无显著差异，2015年M+10处理籽粒含水率较M−10处理显著下降2.9个百分点（P<0.05）。吐丝后40d，2014年M+10处理籽粒含水率与M−10和M处理相比，分别下降2.7个百分点、2.5个百分点，均达显著水平（P<0.05）；2015年各处理间无显著差异。吐丝后45d，M处理籽粒含水率均表现为最大值，与M−10处理（2015年）和M+10处理（2014年、2015年）均有显著差异（P<0.05），分别下降0.7个、3.3个和3.6个百分点。吐丝后50d，M+10处理籽粒含水率仍低于早播（M−10）和正常播种（M）处理，2014年分别下降4.0个和1.9个百分点，2015年分别下降1.9个和2.2个百分点。

由图7可见，两年试验中，不同播期夏玉米籽粒干物质积累量（百粒重）随着灌浆进程的推进均表现为升高趋势。吐丝后35d，2014年播期较晚的M+10处理百粒重与M−10、M处理相比，分别显著下降18.7%、16.3%（P<0.05）；2015年M+10处理百粒重与M处理无显著差异，但比M−10处理高14.5%，二者差异显著（P<0.05）。吐丝后40d，M+10处理百粒重分别为24.3g（2014年）、21.6g（2015年），均显著低于早播的M+10处理（P<0.05）。吐丝后45d，两年试验均表现为早播10d（M−10）处理的百粒重最高，2014年各播期无显著差异，2015年M−10处理百粒重比M、M−10处理分别高11.5%、11.6%，差异均达显著水平（P<0.05）。吐丝后50d，M−10和M处理间无显著差异，而M+10处理百粒重仍显著低于M处理（P<0.05），下降幅度分别为12.1%（2014年）、14.2%（2015年）。总体来说，推迟播种会显著降低“浚单29”夏玉米籽粒含水率和籽粒干物质积累量，这可能是由于推迟播种减少了玉米灌浆时间，使其提前进入成熟阶段。

图6 不同播期夏玉米吐丝后籽粒含水率比较

注：小写字母表示处理间在0.05水平上的差异显著性。图中短线表示均方差。下同。

Note: Lowercases indicate the significance difference among treatments at 0.05 level. The bar indicates SD. The same as below.

图7 不同播期夏玉米吐丝后籽粒干物质积累过程比较

2.2.2 籽粒脱水速率

由图8可知，两年试验中，不同播期夏玉米生理前后籽粒脱水速率变化差异较大。具体表现为，提前播期处理（M−10）对玉米生理成熟前后籽粒脱水速率影响较小，推迟播期（M+10）对生理成熟前后的籽粒脱水速率影响较大。生理成熟前籽粒脱水速率以M+10处理最大，与M−10、M处理相比差异显著（P<0.05），较M处理分别升高0.18个百分点（2014年）和0.24个百分点（2015年）；生理成熟后籽粒脱水速率以M+10处理最小，与M−10、M处理相比差异显著（P<0.05），较M处理分别降低0.13个百分点（2014年）和0.09个百分点（2015年）。从籽粒脱水快慢看，两年试验各播期处理在生理成熟前籽粒脱水均快于生理成熟后，且生理成熟前早播的夏玉米要比晚播的脱水慢，而生理成熟后早播的夏玉米比晚播的脱水快。

2.2.3 最终籽粒产量

由表3可见，播期改变对夏玉米产量影响显著，2015年以M处理产量最高，为12423.7kg·hm−2，显著高于M+10处理的9277.1kg·hm−2（2014年）、9981.3kg·hm−2（2015年）（P<0.05）；两年试验中，M−10处理与M处理产量均无显著差异。分析产量构成因素可以发现，穗粒数总体表现为M处理>M−10处理>M+10处理，M+10处理穗粒数较M处理分别下降5.6%（2014年）、13.3%（2015年），均达到显著水平（P<0.05）；M−10处理穗粒数仅在2015年与M处理相比差异显著（P<0.05），下降了6.5%。3个播期秃尖比变化幅度在4.3～5.5个百分点，M+10处理秃尖比均表现为最大，其中2015年播期间无显著差异；但不同播期夏玉米的收获指数和百粒重均有一定差异。M−10处理收获指数最高，为0.59，分别较M和M+10处理显著升高7.8%、9.6%（P<0.05）。百粒重也以M-10处理最高，与M处理相比差异不显著，但分别较M+10处理显著升高12.3%（2014年，P<0.05）、16.8%（2015年，P<0.05）。综合来看，不同播期间“浚单29”夏玉米产量的差异主要是百粒重及穗粒数不同所致，推迟播种10d对最终籽粒产量的影响要远远大于提前播种10d。

图8 不同播期夏玉米生理成熟前（BPM）/后（APM）籽粒平均脱水速率比较

注：BPM、APM分别代表生理成熟前和生理成熟后。

Note：BPM and APM represent before and after physiological maturation, respectively.

表3 不同播期夏玉米产量及产量构成因素比较（平均值±均方差）

注：-表示2014年缺测夏玉米收获指数。同列小写字母表示处理间在0.05水平上的差异显著性。

Note：- represents the harvest index of summer maize in 2014 without measurement. Lowercases in the same row indicate the difference significance among treatments at 0.05 level.

3 结论与讨论

3.1 讨论

水热资源是影响夏玉米生长发育的主要生态因子，研究指出播期提前有利于夏玉米延长生育进程及籽粒灌浆时间，而推迟播期会使全生育期持续时间呈规律性的缩短[18]。本试验中播期推迟10d使“浚单29”夏玉米全生育期缩短，不同生育阶段中抽雄−成熟期缩短幅度最大，两年试验中相对于M处理缩短了8～10d。这主要是由两方面因素造成的，一方面是晚播使玉米抽雄较晚，所需积温减少使该生育阶段缩短[19]，另一方面是生育后期温度开始下降，辐射减少，籽粒灌浆进程减缓甚至停止使玉米提前成熟[20]。众多研究[7,18]表明，提前播种对生育期有显著影响，而本研究由于早播10d（M−10）与正常播期（M）夏玉米在生长发育期间温度、积温、降水等生态条件差异不大，因此，这两个播期的全生育期持续时间相对一致。

玉米籽粒脱水速率直接影响籽粒生长发育过程中的含水率，生理成熟前籽粒脱水的动力主要来源于干物质的积累，生理成熟后是一个主要受环境因素调控的物理过程[21]。玉米籽粒发育早期主要进行活跃的细胞分裂与增大，含水率迅速升高，基本维持在80%～90%[21]；此后籽粒开始快速灌浆，伴随着籽粒进行生理脱水干物质迅速积累，最终籽粒质量和体积达到最大[22]，随后籽粒进入净脱水阶段直至生理成熟；成熟后的脱水过程中干重基本保持稳定，但含水率持续下降[23−24]，通常认为籽粒含水率在20%～40%[25−27]。本研究结果表明，不同播期夏玉米籽粒含水率和干物质积累有很大差异。随着籽粒灌浆进程的推进，淀粉、蛋白质、油脂等生物大分子合成产物不断充实籽粒，水分则不断被消耗和替代[28]，各播期处理籽粒含水率在吐丝35d后呈现不断下降的趋势，籽粒干物质积累量呈不断升高的趋势，其中M−10和M处理的籽粒干物质积累量较M+10处理均有不同程度升高，且在2015年试验中达到显著水平（P<0.05），可见播期推迟不利于夏玉米籽粒灌浆进程，早播和正常播期的籽粒灌浆速率均快于晚播的M+10处理。对比不同播期在该阶段的水热条件可知，播期推迟处理降水量和气温均明显低于其他两个播期处理，李超等[29]指出灌浆前期一定范围内温度偏高、辐射增大有利于籽粒灌浆速率的提高，而后期低温，辐射及降水减少显著缩短玉米灌浆时间，降低其灌浆速率。从籽粒脱水快慢看，各播期处理在生理成熟前籽粒脱水均快于生理成熟后，且生理成熟前早播的夏玉米要比晚播的脱水慢，而生理成熟后早播的夏玉米比晚播的脱水快，这一研究结果与黄兆福研究结论一致[30]。众多研究表明，在生理成熟前灌浆进程加快籽粒脱水速率加快[14]，而在生理成熟后籽粒脱水速率与灌浆速率成正比，即灌浆历时越短，后期籽粒脱水越快[31]。本研究中M−10处理在推迟播期后抽雄−成熟期持续时间缩短，即籽粒灌浆时间缩短，此时推迟播期的籽粒脱水速率显著高于早播和正常播期。玉米生理成熟后环境条件对籽粒脱水的影响显著，谭福忠等[32]认为生理成熟后随着相对湿度的下降，脱水速率呈升高趋势；曹钟洋等[14]认为高温会加快脱水，而降水则会减缓玉米籽粒脱水速率。对比不同播期在收获期的水热条件可知，气温的变异是M+10处理生理成熟后脱水速率显著低于M−10和M处理的主要原因。

玉米产量由玉米品种本身的遗传特性和环境条件共同决定，不同播期使夏玉米处于不同的气象条件下，改变各生育期的持续时间，影响了群体光合生产和籽粒脱水进程，决定最终产量的形成。播期提前有利于提高受精花数和有效粒数，减少籽粒败育率和秃尖长，其中穗粒数受环境条件影响变化幅度最为显著[18]。Lucas等[33]认为，播期推迟将会对产量构成因素均产生负面影响，表现为穗粒数、籽粒重和收获指数下降，从而导致产量降低。本研究表明，与正常播期（M）相比，早播（6月5日）穗粒数、秃尖比下降，百粒重、收获指数升高，在产量方面2014年表现为升高，2015年则表现为下降；晚播（6月25日）秃尖比升高，穗粒数、百粒重和产量均显著下降，可见播期越晚，产量越低[15,33]。夏玉米拔节−抽雄期是营养生长和生殖生长并进的时期，是雄穗和雌穗分化和形成的关键时期，该阶段降水量增多能够增加穗粒数和籽粒重，秃尖比会减小，而日照时数增加促进光合产物的合成，有利于雌穗的发育，从而影响产量的形成。夏玉米开花散粉期降水偏多、日照偏少时，花粉易吸水膨胀而丧失活力，影响授粉造成籽粒败育；随后进入籽粒灌浆期，降水偏多会导致气温下降，灌浆速率降低从而降低籽粒重和穗粒数，产量显著减少[6,18]。对比不同播期在生殖生长阶段的水热条件可知，M−10处理在2014年抽雄期降水量高于正常播期，因此百粒重增加、秃尖比减少，导致产量小幅度升高；而在2015年M−10处理乳熟期降水量显著高于正常播期，因此，穗粒数受降水影响较大，导致产量下降。相比于正常播期，2014年M+10处理抽雄期及灌浆后期降水偏少，而2015年抽雄期降水偏多、籽粒灌浆期降水偏少且气温下降，因此推迟播期的穗粒数、百粒重均显著下降，导致产量显著下降。值得注意的是，播期变化通过改变气象条件直接影响玉米最终产量的形成，同时影响着玉米籽粒脱水进程，收获期籽粒含水率也是决定产量及品质的重要因素。当前普遍认为黄淮海地区夏玉米收获期适宜的籽粒含水率应在28%以下[16,25]，能够有效降低机械收获的籽粒破碎率和籽粒烘干成本。本研究中，生理成熟前早播的夏玉米要比晚播的脱水慢，但早播的灌浆时间和速率均显著高于晚播，有利于籽粒内干物质充分积累，百粒重显著增加[18]；生理成熟后早播夏玉米的籽粒脱水速率较快，使其收获时具有较低的含水率。

综上可见，夏玉米“浚单29”在黄淮海地区可以适当早播，早播不仅能够使生育期提前，玉米生育前期处于较适宜的气温和降水条件下，充分延缓地上部生长和根系下扎，加强营养生长，还能让籽粒灌浆期处于较优越的水热条件；而播种过迟容易导致生育期延后，易遭遇低温，严重影响产量。

3.2 结论

（1）播期推迟会缩短夏玉米抽雄−成熟期持续时间，影响籽粒灌浆进程，显著降低了籽粒干物质积累量；生理成熟前早播的夏玉米要比晚播的脱水慢，而生理成熟后早播的夏玉米比晚播的脱水快。

（2）播期推迟显著降低穗粒数、百粒重和收获指数，增加秃尖比，导致夏玉米的产量显著降低。

（3）夏玉米“浚单29”在黄淮海地区可以适当早播，不仅生育期提前，确保夏玉米充分营养生长，还能让籽粒灌浆期处于较优越的光热条件；而播种过迟容易导致生育期延后，易遭遇低温，严重影响产量。

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Comparison of Grain Dehydration Process and Yield Formation for Summer Maize under Different Sowing Dates in Huanghuaihai Plain

ZOU Jun-li1,2, CUI Zhao-yun2, XU Yi2, ZHU Xia2

（1. Key Laboratory for Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Shandong，Jinan 250031, China；2. Taian Agrometeorological Experiment Station, Taian 271000）

To reveal the impacts of sowing date on growth stage, grain dehydration process, dry matter accumulation and yield of summer maize, an experiment with three sowing dates was conducted at the agrometeorological experimental station of Taian in Shandong province in 2014 and 2015, in which the summer maize variety of Jundan 29 was used. The three sowing dates were June 5 (denoted as M−10), June 15 (denoted as M) and June 25 (denoted as M+10). The results showed that under the delay of sowing date (M+10), the duration of the summer maize at the whole growth period was shortened. Among them, the duration change from tasseling to maturity period was the largest, which was 7−10 days shorter than that of M and M+10. The water content and dry matter accumulation in kernels in summer maize of M−10 were higher than those of M+10. The grain dehydration rate of early sowing before physiological maturity was slower than that of late sowing, while that of early sowing after physiological maturity was faster than that of late sowing. The yield and yield structure factors of summer maize were significantly affected by different sowing dates under different meteorological conditions. Compared with the normal sowing date (June 15) of local summer maize, early sowing date (M−10) could increase the 100-grain weight and harvest index of summer maize, and reduce the bald point ratio. Compared with late sowing date (June 25), the grains per spike of summer maize under early sowing was significantly increased by 4.5% (2014) and 7.8% (2015) respectively. The 100-grain weight under early sowing was significantly increased by 12.3% (2014) and 16.8% (2015), and the bare tip ratio was significantly decreased by 21.4% (2014) and 12.5% (2015). It could be seen that the later the sowing date, the lower the yield. As a result, summer maize of Jundan 29 could be sown appropriately early in Huanghuaihai plain. Later sowing might easily lead to the delay of growth period and the occurrence of low temperature, which seriously affected the yield.

Summer maize; Sowing date; Dry matter accumulation; Grain dehydration process; Yield

10.3969/j.issn.1000-6362.2022.02.003

邹俊丽,崔兆韵,徐祎,等.黄淮海地区不同播期夏玉米籽粒脱水过程和产量形成的比较[J].中国农业气象,2022,43(2):112-123

收稿日期：2021−05−11

公益性行业（气象）科研专项（GYHY201406026）；“十三五”山东重大气象工程项目［鲁发改农经（2017）97号］；山东省农业重大应用技术创新课题“山东省玉米病虫害绿色防控技术研究与应用”（2015GNC111007）

通讯作者：崔兆韵，高级工程师，研究方向为应用气象，E-mail：tansz54827@126.com

邹俊丽， E-mail：xiaozou_2004@163.com