播期对夏玉米生长状况、光合速率及产量要素的影响

陈道培

（鹤壁市气象局，河南鹤壁 458030）

玉米是我国重要的粮食作物之一，要提高玉米产量不仅要选育优质的玉米品种，还应根据不同地区的特征气候条件改进相应的栽培技术。不同夏玉米品种都有适合自身生长的地域和适宜的播期。适宜的播期，既可以给玉米的生长发育提供很好的环境条件，也可以提高玉米自身的抗逆性，从而实现高产目的。

播期不同将导致玉米生育期内光、温、水资源分配的不同，直接影响玉米的生长。适宜的玉米播期，可使玉米在生长发育过程充分利用光、温、水资源。前人做了很多关于播期对玉米影响的研究，但不同播期的玉米生长发育过程中在不同地区环境条件等存在明显差异，而且由于各玉米品种的特性及玉米种植地区的不同，研究结果也不尽相同。因此，笔者结合鹤壁地区夏玉米生产实际开展分期播种试验，分析得出鹤壁地区夏玉米适宜播种期，以期为夏玉米的生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在鹤壁农业气象试验站试验田进行。试验田地势平坦，排灌方便，土壤为黏土，肥力均匀一致。供验玉米品种为郑单958。

1.2 试验设计

采用裂区试验，设4 个播期处理，分别在5 月31 日（B1）、6 月10 日（B2）、6 月20 日（B3）、6 月30 日（B4）播种。每处理设4 个重复，共计16 个小区，小区面积33 m2，每小区约种植228 株，播种深度5 cm。群体密度约69 000株/hm2。玉米生育期间保证肥水需求，各品种的肥料施用量相同，其他管理措施同一般高产大田。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 发育期。观测播种、出苗、三叶、七叶、拔节、抽穗、开花、吐丝、乳熟、成熟各发育普遍期出现的日期。观测标准按《农业气象观测规范》进行。

1.3.2 植株高度。在七叶、拔节、抽雄、乳熟4 个发育普遍期测定植株高度。观测标准按《农业气象观测规范》进行。

1.3.3 叶面积指数与干物重。叶面积指数：在三叶、七叶、拔节、抽穗、乳熟、成熟普遍期测定。在叶片鲜重称量完成后，测定所取植株绿叶的叶面积，并求取平均值。记录单位（cm2/株），取小数2 位，换算成叶面积指数。

干重和鲜重：在三叶、七叶、拔节、抽穗、乳熟、成熟普遍期测定。每个小区顺序取3 株，将茎秆、叶鞘、叶、穗分开，分别称取鲜重，烘干后称取干重，并求取平均值。记录单位（g/株），取小数2 位。

1.3.4 光合速率。使用Li-6400 光合作用仪在抽雄、乳熟期测定晴朗天气自然光源下的光合速率，测定时间从日出前1 h 开始，至日落后1 h 左右结束，每2 h 测定1 次。选择长势健康的穗位叶测定。每处理测定3 个重复（3 片叶）。

1.3.5 灌浆速率。在玉米吐丝期，每个处理（不分小区）选择同日开花的大小一致的30 株挂牌，并注明日期。吐丝后第10 天开始每5 d 取样1 次，直到成熟。每次取2 个果穗，取下籽粒，数出总粒数，放入铝盒称鲜重，烘干后称干重。求取每穗籽粒干重。记录单位（g/穗），取小数2 位。

1.3.6 产量结构分析。在玉米成熟期测定茎粗、果穗粗、果穗长、单株籽粒数、百粒重、茎秆重。在每个小区连续取5株，脱粒数出总粒数并求取株籽粒数，晾晒风干后称取百粒重，方法参照《农业气象观测规范》。

1.4 数据计算与统计分析

使用Microsoft Excel 2003、R 语言对数据进行统计并制图。

2 结果与分析

2.1 播期对夏玉米生育进程的影响

播期对夏玉米的生育进程有较大影响（图1）。由图1可以看出，随着播期的推迟，全生育期逐渐缩短，其中B4处理于10 月13 日开始日均温低于16℃，停止灌浆收获，同B3 处理一起收获。播期推迟天数（X）与全生育期天数（Y）呈负相关关系，回归方程为Y=121.7-0.48X（R2=0.80），即播期每推迟1 d，生育期平均缩短0.48 d。

图1 播期对夏玉米生育进程的影响

播种-出苗、出苗-拔节期天数随着播期推迟差异较小，相差1～2 d；拔节-吐丝期，B1、B2 处理为26～27 d，B3、B4 处理为19～22 d，相差5～7 d，差异明显；吐丝-成熟期差异不明显。B1、B2、B3、B4 全生育期时间分别为120、118、115、105 d（表1），B1>B2>B3>B4，因B3、B4 处理播种-吐丝期日平均温度高于B1、B2 处理，生育进程加快，所以随着播期的推迟，各播期全生育期天数呈逐渐减少的趋势。

2.2 播期对夏玉米植株高度、茎粗的影响

由图2 可知，随着播期的推迟，株高呈逐渐增长趋势。高度在抽雄、乳熟期达到最大，各处理株高由大到小为B4>B3>B2>B1，B4 处理较B1 处理高出10 cm。由图3 可知，茎粗则随着播期的推迟呈先升高后降低的趋势，B2 处理茎粗值达到最大，B4 处理最小，B3、B4 处理明显小于B1、B2 处理。有研究表明随着高度的增加、茎粗的减小，玉米植株发生倒伏的风险将增大，该试验结果与前人研究一致，由此可见，随着播期的推迟倒伏发生的几率也将增大。

图2 播期对夏玉米植株高度的影响

图3 播期对夏玉米茎粗的影响

2.3 播期对夏玉米叶面积指数与光合速率的影响

2.3.1 叶面积指数。叶面积指数是反映植物群体生长状况的一个重要指标，其大小与最终产量高低密切相关，在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。由图4 可知，随生育进程的推进，夏玉米各播期叶面积指数变化趋势基本一致，从拔节期开始迅速增加，到抽雄、乳熟期叶面积指数达到最大值。随着播期推迟，各生育时期的叶面积指数呈先升高后降低的趋势。

图4 播期对夏玉米叶面积指数的影响

在乳熟期，各播期叶面积指数从大到小依次为B2>B1>B3>B4，以B2 处理最大，B4 处理最小。由此表明，B2 处理有利于提高夏玉米的叶面积指数，进而形成高质量群体，早播或晚播不利于保持较高的叶面积指数，易造成早衰，群体质量变差。

2.3.2 光合速率。光合速率是用来表示光合作用强弱的，指光合作用固定二氧化碳（或制造氧）的速度。光合速率越快光合作用就越强，固定二氧化碳的速度也会越快，这样产生的有机物也会越多。由图5 可以看出，在抽雄、乳熟期，各播期光合速率均呈单峰形态。一日中在10：00—14：00 光合速率达到最大值，在抽穗期光合速率表现为B1 处理最强，其他处理均次之。乳熟期是籽粒灌浆的重要时期，此阶段光合速率由强到弱分别为B1>B2>B3>B4，这说明随着播期的推迟，在乳熟期光合速率呈逐渐降低的趋势。

图5 不同播期抽雄（a）、乳熟期（b）光合速率日变化趋势

2.4 播期对夏玉米干物质重量的影响

干物质积累是玉米籽粒产量形成的基础，获得高产的基本途径就是增加干物质产量，并使之尽可能多地分配到籽粒中。由图6 可以看出，在玉米三叶、七叶期随着播期推迟干物质质量呈现逐渐增加的趋势，因为此阶段随着播期推迟，B3、B4 处理获取的光温资源较B1、B2 处理多，能更多地累积干物质重量；在拔节期B1 处理干物质累积重量明显高于其他3个处理，B2、B3、B4 处理差异不明显；抽穗期以后，随着播期的推迟干物质重量逐渐减少，特别是乳熟期B3、B4 处理差异明显，主要是由于随着播期推迟温度逐渐降低，影响籽粒灌浆，穗重降低造成。由此可见，干物质重量随着播期的推迟呈拔节前逐渐增加、拔节后逐渐降低的趋势。

图6 播期对不同生育期干物质重量的影响

2.5 播期对夏玉米灌浆速率与产量要素的影响

玉米籽粒灌浆期至成熟期是决定玉米产量和品质的重要阶段，也是最终决定产量的重要时期，灌浆特性是玉米生长后期影响产量的主要因素。由图7 可知，在吐丝后50 d，除B2 处理外，其他处理灌浆速率均处于缓慢增长阶段，随着播期的推迟灌浆速率为B2>B1>B3>B4，B2 处理明显高于B3、B4 处理，B3、B4 处理在吐丝后50 d 后灌浆速率明显减慢，主要是由于播期的推迟，灌浆期间气温、日照时数逐渐降低导致灌浆速率减慢。

图7 播期对夏玉米灌浆速率的影响

由图8 可知，随着播期的推迟，果穗粗、单株籽粒数呈先升高后降低的趋势且B2>B3>B1>B4，B2 处理达到最大并且明显高于B3、B4 处理；果穗长则呈现下降趋势，B1>B2>B3>B4；百粒重、茎秆重B1、B2 处理差异不明显，但明显高于B3、B4 处理，说明B1、B2 处理干物质重的累积明显高于B3、B4 处理。综上表明，随着播期的延迟，果穗变短变细、单株籽粒数和干物质累积量明显下降，最终导致产量降低。

图8 播期对夏玉米果穗性状、产量及茎秆重量的影响

3 结论

由于玉米在不同时期播种所经历的温、光、水等气候条件不相同，因此能够通过播期试验较好地反映出气候变化对玉米生长发育等要素的影响情况。该试验研究了不同播期对夏玉米生育期、高度、茎粗、叶面积指数与光合速率、干物质积累、产量要素的影响。结果表明：①由于晚播处理前期发育期进程加快，后期发育期天数差异不明显，最终造成随着播期的推迟，发育期天数逐渐缩短并且B4 处理在灌浆后期日均温度低于灌浆所需温度而停止灌浆，导致玉米无法完全成熟。②随着播期推迟，高度增加、茎粗减小，增加了夏玉米倒伏的风险。③随着播期的推迟，叶面积指数和光合速率逐渐降低，不利于保持较高的叶面积指数，易造成早衰，群体质量变差。④干物质重量随着播期的推迟呈拔节前逐渐增加、拔节后逐渐降低的趋势，不利于生长后期干物质的积累。⑤随着播期的延迟，果穗变短变细、株籽粒数明显下降，最终导致产量降低。

考虑鹤壁地区常年小麦收获期在6 月2—10 日，适宜播期应在6 月2—15 日，此时播种对玉米产量的提高将更有利。