鲜食玉米播种期和采收期研究

吴宇，赵俊立，常海滨，黄威，胡海珍

(黄冈市农业科学院，湖北 黄冈 438000)

甜玉米是鲜食玉米的一种，又称“水果玉米”或“蔬菜玉米”，具有新鲜、甘甜、脆嫩等优良特性，同时富含人体所必需的多种营养成分，长期食用能软化血管、降低胆固醇，是良好的保健食品，广受消费者喜爱[1-5]。 近年来，我国甜玉米产业规模不断壮大，产品也更加多元化，助推了农业产业结构调整，增加了农民种植效益。 同时也对优质甜玉米的选育和配套栽培技术的研发提出了更高要求。

鄂东南位于大别山南麓、长江中游北岸，属于亚热带大陆性季风气候江淮小气候区，光热资源较优越[6]，为玉米种植提供了优良的气候条件。 但随着气候的变化，长江中游地区高温、干旱、连阴雨等灾害频发，导致玉米产量不高、品质不佳[7]。 因此根据气候特征，针对甜玉米生长发育特性，确定适宜的播种期和采收期，提升光温水资源利用率，降低生育期内灾害发生，提高产量和品质具有重要的意义。本研究以冈甜1 号为材料，开展不同播期和采收期试验，研究播种期对鲜食玉米生长发育进程、籽粒品质、产量的影响，及不同采收期籽粒含水量、可溶性糖含量及产量变化，探索适宜的播种期和采收期，为该地区甜玉米生产提供理论和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为黄冈市农业科学院选育的鲜食玉米品种冈甜1 号。

1.2 试验地点

试验设在湖北省黄冈市团风县回龙山乡梅家墩村黄冈市农业科技示范园，海拔26.7 m。 试验地地面平整，地力均匀，排灌方便，肥力水平中上等。

1.3 试验方法

播期试验采用顺序排列设计，3 次重复，于2022年2 月24 日首播(处理B1)，后续每10 d 播种1期，2022 年8 月23 日播种第19 期(处理B19)。 小区规格为4 m×6 m，密度为52 500 株/hm2，每小区6行(测产实收中间4 行，16 m2)。

采收期试验采用随机区组设计，3 次重复，设10个处理，小区面积8 m2，密度为52 500 株/hm2，四周设保护行。 试验于春季3 月26 日、4 月5 日、4 月15日(D1 处理)、秋季7 月24 日、8 月3 日、8 月13 日(D2 处理)分批播种，玉米吐丝前每小区选择长势均匀的15 株进行统一雌穗套袋，于散粉高峰期在同一天进行人工辅助授粉，授粉后第10、12、14、16、18、20、22、24、26、28 d 各取10 个果穗进行测定，同时选取小区内连续10 株进行收获，随即去除苞叶称取鲜穗产量。

1.4 田间管理

1.4.1 播种

播种前试验地进行机耕机耙，达到田平土细。栽培方式为穴盘育苗移栽。

1.4.2 施肥

播种前撒施45%复合肥(15-15-15)750 kg/hm2作为底肥；3～4 片可见叶时追施尿素(含N 量46%)150 kg/hm2作为苗肥，分行开沟施入；9 ～11 片可见叶时追施尿素(含N 量46%)225 kg/hm2作为拔节肥，分行开沟施入。

1.5 指标测定及数据处理

气象数据来源于当地气象站；籽粒含水率测定采用二次烘干法；籽粒可溶性糖含量采用艾锐普数显糖度计测定；其它性状按照《农作物品种试验技术操作规程 玉米》的相关要求执行；利用Microsoft Excel、SPSS 软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 试验期间气温情况

如图1 所示，试验点2022 年8 月份平均最高气温和平均最低气温最高，分别为36.6、27.1 ℃，12月份平均最低气温最低，为1.6℃。 根据玉米生长发育温度和生长周期可知，3 月至8 月间，可进行玉米播种。 从不同季节来看，采收期试验，春季处理D1 播种的平均最高气温和平均最低气温分别为23.2、13.4 ℃，而秋季处理D2 播种期间的温度明显高于春季，平均最低气温都达到了27.0 ℃。 尽管不同处理播种阶段温度差异较大，但是玉米达到成熟所需的有效积温基本无差异，D1、D2 处理所需的有效积温平均为1 310、1 318 ℃。

图1 试验点2022 年的温度变化情况Fig.1 Temperature variation in 2022

2.2 不同播期玉米生育期变化

表1 为冈甜1 号在不同播期条件下的生育进程。 如表所示，由于试验点温度先升后降的变化，随播种时间的推迟，玉米生育进程呈现整体先缩短后延长的规律，B13 处理生育期最短，播种至抽雄、吐丝及采收天数分别为50、54、72 d。 从鲜穗采收期结果看，玉米成熟采收时间为播种后72 ～122 d。 不同播期处理下，玉米生育期长短差异较大，其中B12、B13 处理生育期最短仅为72 d，较生育期最长的处理(B1)缩短了50 d。 吐丝期至籽粒干瘪天数调查结果表明，各播期玉米鲜穗适宜采收时间的天数也存在差异，相较于夏播(处理B8～B13)，春播和秋播玉米吐丝期至籽粒干瘪天数明显延长，表明春播和秋播玉米鲜穗在田间保鲜时间也相对延长。

表1 不同播期处理玉米的生育时期Table 1 Growth periods of maize under different treatments

2.3 不同播期对玉米籽粒品质的影响

如图2 所示，随播种时间的推移，可溶性糖含量和含水量趋势均为先降后升。 不同处理玉米收获期籽粒可溶性糖含量和含水量变化区间分别为10.6%～15.3%、72.8%～79.9%。 通过对品质性状的方差分析得知，不同播期水分和可溶性糖含量也存在差异，春播(可溶性糖含量和含水量分别平均为76.5%、13.7%)和秋播(可溶性糖含量和含水量分别平均为77.3%、12.8%)显著高于夏播(可溶性糖含量和含水量分别平均为74.8%、11.7%)，这可能是因为在夏播阶段，籽粒发育过程中温度较高，籽粒脱水速率加快，同时昼夜温差小，糖分积累减缓，从而在一定程度上降低了玉米籽粒品质。 但同季节条件下，品质性状间的差异相对较小，表明玉米籽粒品质性状主要受到灌浆期环境温度的影响。

图2 不同播期玉米籽粒含水量及可溶性糖含量变化Fig.2 Water and soluble sugar content change under different sowing dates

2.4 不同播期对植株性状、果穗性状及产量的影响

如表2 所示，株高和穗位高变化分别在160 ～295、55 ～130 cm 之间，不同播期处理间株高和穗位存在差异，整体呈现出春播和夏播显著高于秋播。随播期的推迟，冈甜1 号的穗部性状表现出一定的差异，B6 穗长最长、行粒数最多，分别为19.7 cm、42.2 粒。 从鲜穗产量来看，B8 处理产量最高，为14 692.7 kg/hm2，B13 处理产量最低，仅为6 651.0 kg/hm2，两者差异达到显著水平。 随播期的推进，春播(处理B1～B7)期间鲜穗产量整体平稳，平均产量为13 784 kg/hm2，夏播(处理B8～B13)期间产量整体呈逐步下降，秋播(B14 ～B19)产量先升后降，尽管平均产量只有10 457 kg/hm2，但最高产量可达12 766.1 kg/hm2。

表2 不同播期下玉米的农艺性状和产量Table 2 The agronomic traits and grain yield of maize under different sowing dates

将产量进行对比发现，春播＞秋播＞夏播，结合不同阶段的温度变化，6 月至8 月平均温度较高，日最高气温大于35 ℃的天数达到39 d，高温持续时间长，不利于玉米籽粒正常生长发育，种植风险较大。

2.5 不同采收期对籽粒品质性状的影响

如图3 所示，随采收期的推迟，玉米籽粒水分含量逐渐下降，春、秋季籽粒含水量变化区间分别为67.9%～85.1%、77.3%～87.5%；比较两季含水量结果，各采收期秋季籽粒含水量均显著高于春季。 可溶性糖含量则呈现先升后降，春季授粉后18 d 含糖量最 高(14.1%)， 而 秋 季 授 粉 后 26 d 最 高(12.7%)。 比较两季可溶性糖含量变化发现，以22 d 为界限，当授粉天数少于22 d 时春季籽粒糖含量较秋季高，当授粉天数大于22 d 时秋季籽粒糖含量较春季高。 结合籽粒含水量、可溶性糖含量及授粉后籽粒干瘪情况，冈甜1 号春播、秋播期间适宜的采收期分别在授粉后18～24、20～26 d。

图3 不同采收期玉米籽粒含水量、可溶性糖含量变化Fig.3 Water and soluble sugar content in different harvest period

2.6 不同采收期与籽粒品质性状相关性分析

相关性分析发现，不同处理采收期与籽粒含水量相关系数均为-0.99，均呈极显著相关，春秋两季采收期与可溶性糖含量相关系数分别为-0.32、0.95，分别呈显著和极显著相关，因此籽粒含水量和可溶性糖含量可以作为判断玉米成熟度和适收期的特征指标。

2.7 不同采收期对产量及相关性状的影响

如表3 所示，春秋两季不同采收期玉米穗长随授粉天数的增加变化较小，但D1、D2 处理间存在差异。 春季玉米穗长均显著或极显著长于秋季，其性状变化区间分别为18.5 ～19.3、16.7 ～17.5 cm；自授粉后10 d 开始，穗粗性状一直呈上升趋势，且D1均显著高于D2；粒深性状也整体呈现出D1 高于D2，但随授粉天数的增加，差异逐步缩小；百粒质量的变化，春季呈先升后降，在24 d 达到峰值，为36.2 g，而秋季一直呈上升趋势，28 d 达到最大值，达33.3 g；从鲜穗产量变化来看，春季处理呈先升后降，授粉后22 d 产量最高，为14 478 kg/hm2，秋季处理自授粉后10 d 开始至26 d 一直呈上升趋势之后达到平台期，产量变化在6 153 ～11 185 kg/hm2区间。 比较不同处理产量发现，授粉后10 d 至24 d，春季产量均极显著高于秋季，但随采收期持续推迟，授粉24 d及以后D1、D2 处理间产量差异不显著。 根据该结果，同时考虑玉米鲜穗在田间的保鲜时间长短和玉米籽粒品质性状变化情况，在鄂东南地区，春季和秋季均适合冈甜1 号品种种植。

表3 不同采收期玉米产量及相关性状的变化Table 3 Changes of maize yield and related traits in different harvest period

3 讨论

3.1 播期对鲜食玉米生育期、籽粒品质及产量的影响

播期能影响鲜食玉米的生育进程。 随播期的不断推迟，玉米生育期先缩短后延长，其中生育期最短处理仅为72 d，较生育期最长处理缩短了50 d，这表明在玉米生长发育阶段，温度是影响玉米生育期的主要生态因子，环境温度升高和降低会相应的缩短和延长生育期，这与寇伟锋等[2]、冯引弟等[8]的结果一致。 虽然本试验不同播期处理玉米生育期随环境温度变化出现较大差异，但分析玉米达到成熟所需有效积温后发现各处理间基本无差异，表明玉米成熟所需有效积温受不同播期环境温度变化影响较小。

播期是影响玉米籽粒品质的重要栽培因素。 本研究中不同处理玉米收获期籽粒可溶性糖含量和含水量变化分别在10.6%～15.3%、72.8%～79.9%，春播玉米籽粒品质显著高于夏播，但同季节条件下品质性状间差异较小。 这表明玉米籽粒品质主要受籽粒发育阶段温度的影响，夏季玉米灌浆期温度较高、昼夜温差小，加快了籽粒发育进程，不利于糖分积累，从而导致品质不佳。 廖长见等[9]研究表明，在秋季生产条件下播种期对果皮厚度和含糖量影响不显著，对水分含量和皮渣率有显著影响，晚播可保持品种较高的含水量。 魏琪等[10]研究表明，在秋播条件下迟播籽粒中淀粉和水分含量总体上增加，可溶性糖和蛋白质含量降低，但不同品种对播期响应不一。

播期是影响玉米产量形成的主要栽培因子[11]，适宜的播期可为玉米提供充足的光热资源，实现作物高质高产。 播期不同使玉米生育阶段内的光、热等气候要素配置发生变化，从而对玉米的产量产生较大影响。 本研究发现，在鄂东南地区，随播期的推迟，玉米鲜穗产量整体呈现先降后升，最高产量为14 692 kg/hm2，较最低产量增产119.8%。 此外，大量的研究也表明，适时调整播期，能显著提升不同玉米品种的产量[12-14]。

3.2 采收期对鲜食玉米籽粒品质及产量的影响

采收期对鲜食玉米籽粒的营养品质和产量有较大影响，因此在适收期进行收获，是食用品质及产量的前提和保证[15-17]。 本试验中，在不同季节生产条件下，采收期与籽粒含水量、可溶性糖含量均呈显著相关，春秋季玉米最佳品质期分别在授粉后18～24、20～26 d；随采收期推迟，不同处理下鲜穗产量均呈现规律性变化，春季产量在授粉后22 d 达到最高，为14 478 kg/hm2，秋季处理自授粉后10 d 开始至26 d 一直呈上升趋势之后达到平台期，最高产量为11 185 kg/hm2。 除播期和采收期外，鲜食玉米的品质和产量还与种植品种、种植密度等密切相关[18-20]。

4 结论

在鄂东南地区，甜玉米冈甜1 号的适播期为3月中旬至5 月上旬、7 月下旬至8 月上旬，适宜采收期分别在授粉后的18 ～24、20 ～26 d。 在实际生产过程中，还应充分考虑种植密度、施肥水平、土壤条件、气候变化、病虫草害防治等因素，才能进一步提升品质和发掘产量潜能。 本试验仅对冈甜1 号单个品种进行研究，具有一定局限性，为更加精确的指导其他鲜食玉米品种在该地区的种植推广，还需要扩大试验规模，针对不同品种的特性和遗传背景，进行多环境、多年份的栽培研究。