不同播期对华南鲜食糯玉米产量及品质的影响

马紫微，李武,2

（1.华南农业大学农学院，广东 广州 510642；2.广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室，广东 广州 510640）

【研究意义】糯玉米（Zea maysL.certinaKulesht）又称蜡质玉米或粘玉米，其籽粒由支链淀粉组成，因玉米9 号染色体上wx基因发生隐形突变导致胚乳中直链淀粉极端降低甚至缺失而产生，富含多种维生素［1］。糯玉米籽粒中所含赖氨酸含量比普通玉米高出30%以上，长期食用可降低胆固醇、预防心脑血管疾病［2］。目前，随着我国供给侧结构性改革的不断深入，糯玉米播种面积、产量水平、产品质量逐年提高，我国也已成为世界鲜食玉米第一生产与消费国。糯玉米作为鲜食型玉米直接上市，产量和外观品质是决定糯玉米经济价值的重要因素［3］。作物的产量和品质是由基因型、生长环境和栽培措施三方面协同调控的［4-5］，农业生产上玉米的分期播种是玉米栽培措施中的一种，播期在玉米生产中主要通过对其生长发育期间光、温、气、热、水及土壤等生态因子综合作用而影响生产［6］。华南地区夏季高温天气频发，影响玉米生长发育，而选择不同播期可以缓解高温胁迫的影响。因此，采用分期播种，研究播种期与品种耦合条件下华南鲜食糯玉米的生长发育特性，对促进该地区的玉米生产具有重要意义。【前人研究进展】关于播期对玉米品质与产量的影响已有大量研究报道。在不同播期下玉米的生育进程表现出较大差异，其温度是引起差异的最重要因素，多数研究表明晚播引起玉米生育时期内有效积温和日照时数减少而导致干物质积累量减少、产量降低［7-11］。陈惠阳等［12］研究发现，随着播期推迟，糯玉米的各生育阶段及全生育期延长，果穗性状变差，产量及品质显著下降。谭华等［13］研究认为春播玉米随播期推迟，叶面积指数、光合势、干物质积累量、穗粒数、百粒质量和群体生物产量下降。路海东等［14］认为晚播引起玉米生殖生长期延迟，有效积温和日照时数减少而造成花后干物质积累量减少、千粒质量下降，使玉米产量下降。安盼盼等［15］认为夏播玉米随着播期的推迟，玉米苗期日均温高，粒期日均温低，有效积温减少，生育期缩短，产量显著降低。王韵翔等［16］认为，晚播可使玉米生育期缩短，生长过程加快，干物质积累降低导致玉米产量下降，且播种日期越晚，产量下降越多。叶洛等［17］研究发现秋播玉米随着播期的推迟生育期延长、气温降低、日照时数不足，玉米籽粒不能正常灌浆，造成果穗缺粒和秃顶，导致减产甚至绝收。彭丹丹等［18］研究发现随着播期的推迟，因大量降雨导致玉米灌浆速率减慢，百粒质量显著降低，产量降低。【本研究切入点】糯玉米是华南地区重要的经济作物之一，然而目前尚缺乏关于播期对其产量和品质的系统性研究。本研究通过设置不同的播期实验组，并结合田间观测和品质测定等方法，分析不同播期对糯玉米生长发育、产量和品质等的影响。【拟解决的关键问题】本试验以5 个鲜食糯玉米品种为材料，设计两个播期分期播种，研究播种期与品种耦合条件下糯玉米的生长发育特性、产量和品质，明确不同播种期的糯玉米生长速度、产量和品质差异，选择进行糯玉米种植的最佳播种期，以获得最优的产量和品质，并探讨气象因子对糯玉米生育进程的影响，找到影响其生长发育的主要生态因子，为华南地区的糯玉米生产实践提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试5 个鲜食糯玉米品种为黑甜糯1 号、粤五彩甜糯、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号、粤白甜糯168，由广东省农业科学研究院作物研究所选育。

1.2 试验方法

试验于2021 年7—12 月在广东省佛山市三水区乐平镇小农街农事试验基地（23°15′59.01″N、113°01′18.77″E）进行，该地区属亚热带季风气候，平均海拔约805 m，年平均气温22.5 ℃，年降水量1 681.2 mm、主要集中在4—9 月，年日照时间平均为1 629.1 h，年平均相对湿度为80%。采用双因素裂区试验设计，主处理为种植播期，设两个播期：2021 年8 月15 日、2021 年8 月25 日；副处理为糯玉米品种，设5 个品种：黑甜糯1 号、粤五彩甜糯、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号、粤白甜糯168。小区长宽各5 m，4 行区，行距0.65 m、株距30 cm。小区面积25 m2，3 次重复，密度约49 400 株/hm2。分期播种后及时喷施农药，预防杂草。播种前对两个试验区土地均用生石灰进行消毒杀菌，并施入适量等量基肥，在苗期（施1/3）和大喇叭口时期（施2/3）追肥，其他管理措施同常规大田栽培。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生育期调查 从播种开始，记录糯玉米播种、出苗、拔节、抽雄、吐丝、成熟等生育时期。各处理每个小区植株总数某一特征显著变化达到群体数目50%为某一生育时期纪录标准，3 次重复，至玉米成熟期全部收获，并对其测产考种。其中鲜食期采收标准为籽粒乳熟末期至蜡熟初期（授粉后25 d 左右），品种品质评分标准参照刘正［19］的方法，成熟期采收标准为籽粒达到完熟期末期。

1.3.2 植株性状测定 播种后出苗起开始测定田间数据，待蜡熟初期测量10 株株高（cm）、穗位高（cm）、茎粗（基部第2 与第3 节间中部节间，cm），均取其平均数，3 次重复。

1.3.3 产量测定 在糯玉米授粉后25 d（蜡熟初期），每小区中间两行随机采收10 个果穗，带苞叶后称重得出鲜果穗质量（kg/hm2）。在糯玉米完全成熟时，收获除小区保护外的3 行玉米，取其果穗带回实验室于自然状态下风干。选取干果穗10 个进行考种。先测定穗长（cm）、穗粗（cm）、穗行数（cm）、行粒数（cm）、秃尖程度（cm）、单穗质量（剥去苞叶）（g）；然后将穗脱粒，称取百粒质量（g），3 次重复。

1.3.4 气象数据收集 两个播期的气象数据由佛山市三水区农业气象数据部提供，得到数据并整理出两个播期的生育期日平均气温、平均日照时数、有效积温、平均相对湿度等数据。

1.4 统计分析

试验数据采用Exce1 2016 办公软件和SPSS 20.0 统计软件作图、数据计算、统计分析，用Duncan法分析差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同播期对5 个糯玉米品种生育进程的影响

由表1 可知，在不同播期条件下，同一糯玉米品种的生育进程存在明显差异。随着播期的推迟，糯玉米全生育期逐渐延长。在8 月25 日播期下，粤黑甜糯1 号、粤五彩甜糯、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号和粤白甜糯168 的全生育期比8 月15 日播期下分别延长了13、11、10、11 和12 d。其中，延长时间主要体现在出苗至抽雄阶段，这种生长进程的差异主要是由于8 月25 日播期下的日均温度较低造成的。尽管8 月15 日播期和8 月25 日播期所需的积温基本相同，但8 月25 日播期下的日均温度较低，导致糯玉米在生长阶段中的某些生理生化反应受到限制，因此生长进程会相应变慢，对糯玉米的生长发育和品质形成产生一定影响。

表1 不同播期条件下各糯玉米品种的生育进程Table 1 Growth process of waxy corn varieties under different sowing dates

2.2 不同播期对5 个糯玉米品种农艺性状的影响

由表2 可知，随着播期推迟，5 个品种糯玉米的株高、穗位高、茎粗和单株鲜果穗质量整体均呈上升趋势，表明播期对糯玉米生长发育和产量产生影响。比较8 月15 日播期和8 月25 日播期下不同品种糯玉米的植株性状发现，在8 月25日播期下粤黑甜糯1 号、粤五彩甜糯、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号、粤白甜糯168 的株高比8 月15日播期下分别增长4.20%、4.57%、4.31%、5.24%、6.28%，穗位高分别增加6.98%、6.17%、8.45%、2.70%、10.34%，茎粗分别增加0.69%、1.35%、2.67%、2.20%、1.91%，鲜果穗质量分别增加22.20%、5.79%、19.31%、6.14%、17.21%。此外，所有品种均未出现倒伏现象，表明在不同播期条件下其抗倒伏能力均较强，这对于糯玉米产量和品质的稳定生产具有重要意义。因此，在种植和调控糯玉米生产的过程中，需要综合考虑不同品种的特点，选择合适的播期和措施，以提高糯玉米的产量和品质。

表2 不同播期对各糯玉米品种植株性状的影响Table 2 Effects of different sowing dates on plant traits of waxy corn varieties

由表3 可知，随着播期时间推迟，5 个品种糯玉米的单穗质量、穗长、穗粗、穗行数和行粒数整体呈现增加的趋势。在8 月25 日播期下粤黑甜糯1 号、粤五彩甜糯、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号、粤白甜糯168 的单穗质量比8 月15 日播期下分别增加39.51%、34.78%、26.32%、45.57%、56.18%，穗长增加5.13%、0.00%、3.57%、5.41%、2.63%，穗粗增加15.91%、13.51%、16.67%、12.50%、11.11%，穗行数增加5.88%、7.14%、9.09%、7.14%、7.14%，秃尖差异不显著，粤五彩甜糯的行粒数下降5.56%，百粒质量整体呈下降趋势，粤黑甜糯1 号和粤白甜糯12 号的百粒质量随着播期的推迟而增加，分别比8 月25 日播期下增加10.77%、9.71%。上述结果表明，糯玉米在不同播期下具有生长和发育的差异，这些变化反映了不同糯玉米品种所适应的生长环境和生长节律，对种植和调控糯玉米生产具有重要意义。

表3 不同播期对各糯玉米品种果穗性状的影响Table 3 Effects of different sowing dates on ear traits of waxy corn varieties

2.3 不同播期对5 个糯玉米品种品质的影响

由表4 可知，依据刘正［19］的评分标准，在8 月15 日、8 月25 日播种的不同糯玉米品种中，黑甜糯1 号总评分最高、达91 分；8 月25 日播期下的粤白甜糯12 号总评分最低、为83 分；而粤白甜糯12 号的总评分最低、为83 分。随着播种时间延后，不同品种糯玉米的品质总评分普遍下降，这可能是因为播种时间延后导致果穗秃尖变长，影响了感官品质。此外，气味风味、甜度、色泽、柔嫩性等品质指标也随着播种时间的延后而下降，可能与果穗秃尖变长和果皮变厚有关。果皮随着播种时间的延后而变厚，导致口感变差，这也是糯玉米品质下降的主要原因。因此，在种植糯玉米时，需要综合考虑多种农业生产因素，如品种选择、播种时间等因素，以确保糯玉米的品质和产量均能得到最优化的调控和保障。

表4 不同播期对各糯玉米品种品质的影响Table 4 Effects of different sowing dates on the quality of waxy corn varieties

2.4 糯玉米生育期内气象因素及与产量的相关性分析

2.4.1 糯玉米生育期内的气候条件 由图1 可知，试验地的平均气温呈现逐月降低的趋势，且8 月15 日播期平均温度高于8 月25 日播期，表明不同播期的气温条件存在差异。8 月份的相对湿度最高为87%，日照辐射呈现低-高-低的变化趋势，峰值出现在9 月（为290 W/m2），表明光照条件对糯玉米的生长发育具有一定影响。糯玉米生育期内气候条件整体表现为前期高温多雨、中后期低温少雨，表明在不同生长阶段，糯玉米受到不同气候条件的影响。此外，糯玉米前期生长发育较缓慢，中后期生长较快，成熟也较快，这可能得益于中后期存在较充足的太阳光照和适宜的温度、湿度条件。

图1 2021 年秋试验地气象数据Fig.1 Meteorological data of experimental site in autumn of 2021

2.4.2 气象因子与产量相关性分析（1）通过对气象因子与产量相关性分析得知，日平均气温与产量之间呈正相关、相关系数为0.932，表明当温度升高时，产量可能随之增加；反之，当温度降低时，产量可能会减少。（2）日照时数与产量的相关系数为0.903、呈正相关，当日照时间增加时，产量可能也随之增加；反之，当日照时间减少时，产量可能会减少，表明日照时数也是影响糯玉米产量的重要因素。（3）相对湿度与产量的相关系数为0.327，表明相对湿度与产量之间的关系较弱，增加相对湿度对产量的影响可能不明显。综上所述，日平均气温与产量之间的相关系数高于日照时数和相对湿度与产量之间的相关系数，表明气温对糯玉米产量的影响更为显著。

2.4.3 有效积温对糯玉米产量的影响 为进一步分析主要气象因子对糯玉米产量的影响，以有效积温为自变量（X）、产量为因变量（Y）进行回归分析，结果（图2）表明，有效积温对糯玉米产量的相关系数没有通过显著性检验。在一定积温范围内，糯玉米产量随着有效积温的增加而增加，表明有效积温是影响糯玉米产量的关键气象因素。但当有效积温大于1 220 ℃时，糯玉米产量随着有效积温的增加呈现缓慢降低趋势，表明有效积温虽然是影响糯玉米产量的重要气象因素，但其影响存在阈值，有效积温与产量之间的相关性未达到显著水平。产量和有效积温的回归方程式为Y=-0.011X2+17.299X+12488，通过这个方程式，可以更全面地了解产量随有效积温变化的趋势，也可以用于预测不同有效积温下糯玉米的产量水平。

图2 有效积温与产量的关系Fig.2 Relationships between effective accumulated temperature and yield

3 讨论

3.1 播期对各糯玉米品种农艺性状和产量构成因子的影响

播期对作物的生长发育和生育进程均可产生一定影响［20-21］，玉米在开花期遭遇低温，会显著影响植株抽雄、吐丝、授粉、受精和结实，最终导致玉米产量的降低［22］。Tian等［23］研究发现，玉米生长后期遭遇冷害会降低籽粒产量。宫秀杰等［24］在不同播期对哈尔滨地区春播玉米产量和品质的研究中发现，随着播种时间推迟，同一品种春玉米全生育天数减少。本研究发现，在不同播期条件下，糯玉米品种的生育进程存在明显差异，随着播期推迟，秋播糯玉米全生育期逐渐延长，且播期每推迟10 d，总生育期平均延长15 d，这与卢亚妮等［25］“桂西北春播玉米随着播期推迟生育期缩短、秋播玉米随着播期推迟生育期延长”的结果一致。播期对玉米植株形态的影响表现不一，董红芬等［26］研究表明随着播期推迟，株高和穗位高增加、秃尖增长、行粒数减少，而穗长、穗粗和穗行数不变。本试验中随着播期的延迟，秋季糯玉米株高、穗位高、茎粗和单株鲜质量均整体呈上升趋势，各品种株高在不同播期间差异不显著，粤黑甜糯1 号在8 月15 日播期下株高最高，其他品种播期间无显著差异，粤五彩甜糯、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号和粤白甜糯168 的穗位高、茎粗和单株鲜质量差异均达到显著水平，这与张娟等［27］“播期对夏玉米株高影响不明显，穗位高随着播期推迟呈增加趋势”的研究结果一致。播期影响玉米的产量及构成因子，梁茜等［28］认为随着播期的推迟，夏玉米产量随着温度和光辐射量增加而提高，最终增产9.53%～22.44%。本研究中，仅粤五彩甜糯这个品种的产量随着播期的推迟增加32%，其他4 个糯玉米品种的产量随着播期的推迟而降低，与钟昌松等［29］“广西春玉米产量随着播期的推迟而降低”的结果一致，这可能与生态气候环境及品种的遗传特性有关。

3.2 气象因素对糯玉米生长的影响

作物品种基因和栽培措施可人为控制，但气象因素对玉米产量构成的影响较大且不可控。针对温、光、水等气象因子对玉米产量和品质的影响，前人已做了大量研究。李齐霞等［30］研究发现日，平均气温和日照时数是影响长治地区玉米产量的主要气象因子，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，本研究中日平均气温也是影响糯玉米产量的主要气象因子。Zhang等［31］研究发现华北平原地区极端高温日数逐渐增加，最终导致该地区玉米产量的下降，线性回归分析表明，每增加1 d极端高温日数，将导致玉米减产226.62 kg/hm2。陈克敏等［32］研究表明，玉米抽雄-成熟期光照时数的增加有利于改善玉米植株内部生理代谢功能，加速开花授粉和籽粒灌浆。而在本研究中该时期日照时数较低导致籽粒灌浆速度缓慢，营养生长阶段时间延长，糯玉米开花授粉延迟。这可能是由于广东省秋季气候不稳定，糯玉米种子发芽的最佳温度约为25 ℃，低于15 ℃可能造成低温胁迫，本试验中糯玉米抽雄至成熟期最低气温达到20 ℃，有效积温降低，影响糯玉米正常生长发育。在分析气象因子和产量的同时，还应考虑糯玉米脱水、干物质积累、生产和分配等综合表现，进而推荐综合抗逆性强、资源利用效率高的优质品种。

4 结论

在华南地区，播期对不同品种糯玉米的生育期和生长发育均有显著影响。在8 月25 日播期下，粤黑甜糯1 号、粤五彩甜糯、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号和粤白甜糯168 的全生育期比8 月15日播期下分别延长13、11、10、11 和12 d。播期对糯玉米的高度、穗位高、茎粗、鲜质量、穗质量、穗长和穗粗等性状均有显著影响，而对秃尖的影响差异不大。日平均气温是影响秋季糯玉米生育期的主要气象因子，秋季糯玉米需要1 200 ℃·d左右的全生育期有效积温来保证其较高的收获指数，从而获得高产。不同糯玉米品种对播期的适应性不同，导致产量存在显著差异。粤五彩甜糯的产量随着播期的推迟增加32%，而粤黑甜糯1号、粤彩糯2 号、粤白甜糯12 号、粤白甜糯168随着播期的推迟分别降低11%、5%、9%和4%。在华南地区，为避免因温度降低造成营养生长期延长、灌浆前期速率低而减产，应在8 月15 日左右完成播种。