云南中高海拔地區(qū)玉米生育期氣象條件與玉米經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)分析

黃進(jìn)云，謝敬明，儂耀輝

(云南省紅河州氣象局，云南蒙自 661199)

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云南中高海拔地區(qū)玉米生育期氣象條件與玉米經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)分析

黃進(jìn)云，謝敬明，儂耀輝

(云南省紅河州氣象局，云南蒙自 661199)

從玉米經(jīng)濟(jì)性狀、發(fā)育期和氣象條件等進(jìn)行分析，從統(tǒng)計(jì)分析中得到玉米在品種不變情況下，由年際引起自身變異系數(shù)較大的為畝莖桿重、果穗粒重和植株高度；玉米經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)關(guān)系主要表現(xiàn)在植株高度與畝莖桿重、果穗粒重與畝籽粒重、百粒重和畝籽粒與莖桿比、畝莖桿重和畝籽粒與莖桿比等均達(dá)到互為顯著相關(guān)；各發(fā)育期間隔天數(shù)與發(fā)育期間的積溫存在顯著相關(guān)；與畝籽粒產(chǎn)量關(guān)系表現(xiàn)最密切的氣象因子為降雨量和雨季開(kāi)始時(shí)間。通過(guò)各發(fā)育期氣象因子與經(jīng)濟(jì)性狀單相關(guān)分析可看出，影響中高海拔地區(qū)玉米生產(chǎn)關(guān)鍵時(shí)期是7月～8月中旬，玉米發(fā)育時(shí)段為孕穗至乳熟期，約占玉米生育期1/3時(shí)段，其特征為當(dāng)?shù)叵募静寤ㄐ愿珊涤绊懹衩桩a(chǎn)量年際波動(dòng)。

玉米生育期；氣象條件；經(jīng)濟(jì)性狀；相關(guān)分析

云南省屬典型的干濕季節(jié)分明的季風(fēng)氣候區(qū)，境內(nèi)海拔高差大，立體氣候明顯，雨熱同季。降水主要集中在夏秋季節(jié)(5～9月)，雨量占全年降雨量的70%以上。由于冬春季節(jié)多為干旱時(shí)節(jié)，玉米生產(chǎn)(播種)受雨季開(kāi)始早晚制約較大，年際之間播種期前后相差達(dá)2個(gè)多月。產(chǎn)量目前在4 500 kg/hm2左右排回，且年際差異大，這種差異由玉米生長(zhǎng)期所處氣象條件的不同而引起，在選用30年的資料中有18年是由降水時(shí)段分布不均造成。對(duì)此，筆者展開(kāi)統(tǒng)計(jì)分析，從玉米經(jīng)濟(jì)性狀、發(fā)育期和氣象生態(tài)條件等進(jìn)行生理生態(tài)剖析，為開(kāi)展玉米氣象服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料和方法

選取云南省不同海拔的昆明、大理、楚雄、玉溪、蒙自、文山、保山、臨滄、六庫(kù)等9個(gè)代表臺(tái)站1984～2013年的農(nóng)業(yè)氣象玉米固定觀測(cè)地段獲取的玉米發(fā)育期觀測(cè)和各經(jīng)濟(jì)性狀分析及氣象資料中的溫度、降雨量、日照時(shí)數(shù)等資料；玉米品種為墨白94，屬馬齒型。采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和灰相關(guān)方法[1]，對(duì)玉米各發(fā)育期及經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行變異系數(shù)[2]和單相關(guān)[3]統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米各生育階段和性狀在不同年景生態(tài)條件下的變異系數(shù)由表1可看出，同一性狀在不同年度間變化較大；不同性狀變幅各異，發(fā)育期間隔日數(shù)變異系數(shù)最小, 表明同一品種在不同年度間變化相對(duì)穩(wěn)定，但在時(shí)段上以抽雄至成熟期為大；以畝莖桿重、果穗粒重、株高等變異系數(shù)最大。這些性狀的反映，對(duì)不同年度間的氣候環(huán)境變化反應(yīng)敏感。

表1 各性狀間變幅和變異比較

性狀平均數(shù)變幅CV∥%出苗至抽雄∥d7265～827.12抽雄至成熟∥d4940～539.47全生育期∥d121113～1356.32植株高∥cm210145～26318.69果穗禿尖率∥%79.370.0～94.713.16百粒重∥g33.529.0～38.810.65果穗粒重∥g139.198.0～183.018.70畝籽粒重∥kg340.0288.4～432.713.09畝莖桿重∥kg454.0319.2～604.426.18

由于年際間玉米氣象環(huán)境不可能相同，因此，氣象環(huán)境變化必然引起玉米性狀發(fā)生改變，它們之間的關(guān)系密切程度在不同年際間的氣象環(huán)境條件下表現(xiàn)得更清楚，有利性狀之間的間接選擇。由表2可看出，諸性狀除果穗禿尖率和植株高與構(gòu)成產(chǎn)量要素多表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)外，其余性狀要素間均有正或有負(fù)相關(guān)存在。其中,果穗粒重與畝籽粒重、百粒重與畝籽粒與莖桿比達(dá)5%相關(guān)顯著水平；畝籽粒與莖桿比和畝莖桿重、植株總高與畝莖桿重達(dá)1%相關(guān)顯著水平。

表2 玉米各性狀間相關(guān)關(guān)系

性狀植株高果穗粒重百粒重畝籽粒重果穗禿尖率籽粒與莖桿比畝莖桿重全生育期-0.4850.2640.219-0.0040.4000.158-0.247植株高0.035-0.350-0.102-0.145-0.6180.795果穗粒重0.3360.783-0.0020.476-0.276百粒重0.415-0.2650.705-0.555畝籽粒重-0.2060.555-0.182果穗禿尖率-0.201-0.018籽粒與莖桿比-0.886

2.2 玉米生育期與氣象因子關(guān)系中高海拔地區(qū)玉米全生育期120～140 d，從播種到成熟需要正積溫2 500～2 800 ℃·d，降水量500～700 mm，日照時(shí)數(shù)600～650 h。其中，積溫與玉米各發(fā)育期生長(zhǎng)間隔天數(shù)存在較好單相關(guān)，積溫增加間隔天數(shù)延長(zhǎng)，積溫與產(chǎn)量相關(guān)不明顯；降雨量對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育除拔節(jié)至抽雄期相關(guān)表現(xiàn)不明顯，其他幾個(gè)發(fā)育期與降水量存在弱的正相關(guān)，但關(guān)系不密切，而與產(chǎn)量存在顯著相關(guān)，由此可見(jiàn)，降水量是玉米產(chǎn)量形成的氣象主因子；日照時(shí)數(shù)與玉米各發(fā)育期呈正的弱相關(guān)，但與產(chǎn)量相關(guān)不密切(表3)，證明光照充足，水分條件滿足有較大光合潛力可挖。

表3 玉米各生育期間隔天數(shù)、產(chǎn)量與氣象因子間的相關(guān)系數(shù)

2.3 播種至拔節(jié)期氣象因子與玉米經(jīng)濟(jì)性狀關(guān)系播種至拔節(jié)期日平均氣溫與畝籽粒、莖桿比、果穗禿尖率和畝莖桿重呈正貢獻(xiàn)，特別對(duì)果穗禿尖率表現(xiàn)相關(guān)密切，氣溫高有加大玉米禿尖率的作用，日平均氣溫對(duì)構(gòu)成玉米經(jīng)濟(jì)性狀的果穗粒重、百粒重、畝籽粒重呈負(fù)值貢獻(xiàn)。播種至拔節(jié)期的降雨量對(duì)畝莖桿重和百粒重呈負(fù)值貢獻(xiàn)，關(guān)系密切程度以百粒重密切，降雨量過(guò)多易造成植株不健壯，形成桿高粒??；降雨量對(duì)畝籽粒、莖桿比、果穗禿尖率、果穗粒重、畝籽粒重等呈正值貢獻(xiàn)，以果穗粒重相關(guān)密切。

播種至拔節(jié)期的日照時(shí)數(shù)對(duì)各經(jīng)濟(jì)性狀的貢獻(xiàn)為果穗禿尖率和畝莖桿重呈負(fù)值相關(guān)，相關(guān)密切程度以果穗禿尖率好，日照時(shí)數(shù)增多, 禿尖率下降；而籽粒與莖桿比、果穗粒重、百粒重和畝莖桿重等均呈正值貢獻(xiàn)，利于產(chǎn)量形成。

2.4 拔節(jié)至抽雄期氣象因子與玉米經(jīng)濟(jì)性狀關(guān)系拔節(jié)至抽雄期除畝莖桿重與平均氣溫呈弱的正相關(guān)外，其余5項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀與氣溫呈弱的負(fù)相關(guān)，相關(guān)較好的是果穗粒重。顯然在拔節(jié)至抽雄期的氣溫高不利于玉米生產(chǎn)。此時(shí)期降雨量與果穗禿尖率、畝莖桿重表現(xiàn)為負(fù)的弱相關(guān)，果穗禿尖率與降雨量相關(guān)關(guān)系較明顯，降雨量增多加大果穗禿尖率；同時(shí)降雨量增加有利于果穗粒重、百粒重、畝籽粒重、籽粒與莖桿比的提高。日照時(shí)數(shù)與各經(jīng)濟(jì)性狀均呈負(fù)的弱相關(guān)，日照時(shí)數(shù)增多各經(jīng)濟(jì)性狀下降或減少，不利于玉米產(chǎn)量的提高。

2.5 孕穗至成熟期氣象因子與玉米經(jīng)濟(jì)性狀關(guān)系孕穗至成熟期是玉米產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵時(shí)期，氣象條件的優(yōu)劣決定玉米產(chǎn)量的高低，氣象因子與各經(jīng)濟(jì)性狀分別表現(xiàn)如下。

2.5.1日平均氣溫。日平均氣溫與百粒重和畝莖桿重呈正的弱相關(guān)，以百粒重相關(guān)密切，日平均氣溫增高利于百粒重提高；對(duì)籽粒與莖桿比、果穗禿尖率、果穗粒重、畝籽粒重等產(chǎn)生影響，影響優(yōu)以果穗禿尖率表現(xiàn)較為密切。

孕穗至吐絲期是玉米產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，在氣溫高、日照多的天氣條件下出現(xiàn)的將是降雨量減少，氣象表征為旱象，則玉米產(chǎn)量下降。

3 小結(jié)與討論

(1)變異系數(shù)最大為植株高度和畝莖桿重，在栽培上應(yīng)采取豐水年景在孕穗前噴施矮壯素。

(2)從玉米性狀間的表征看，以果穗粒重與畝籽粒重、植株高度與畝莖桿重以及籽粒與莖桿比和畝莖桿重等性狀之間相關(guān)極為密切。要提高果穗粒重，重點(diǎn)培育壯桿壯苗，乳熟至成熟期采取在果穗上部保留2片葉封頂，延長(zhǎng)功能葉壽命，充分提高功能葉的光合作用，起通風(fēng)透光作用。

(3)在玉米發(fā)育期間隔天數(shù)上不是隨氣溫增加而縮短或加快發(fā)育期進(jìn)程，反而延長(zhǎng)。說(shuō)明熱量條件在玉米生產(chǎn)上不是主要的制約因子，關(guān)鍵還是水分的不足。從降雨量與產(chǎn)量關(guān)系的密切程度上可看出，降雨量的增加產(chǎn)量得到提高。制約玉米產(chǎn)量提高的氣象因子是降雨量，在玉米播種上應(yīng)盡量安排在雨水較集中的時(shí)段，不搶頭場(chǎng)雨下種。

(4)孕穗至成熟期是生殖生長(zhǎng)關(guān)鍵期，也是產(chǎn)量形成的重要時(shí)期。氣象要素對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀影響主要在孕穗至吐絲期果穗粒重、畝籽粒重。降雨量與畝籽粒重、畝莖桿重呈正的顯著相關(guān)；日照時(shí)數(shù)與畝莖桿重呈正的極顯著相關(guān)，與籽粒、莖桿比達(dá)負(fù)的顯著相關(guān)。在品種選育上應(yīng)立足抗逆性較強(qiáng)的抗旱品種，技術(shù)上采取噴打抗旱劑和微量元素提高抗旱力，玉米產(chǎn)量才能得到提高。

[1] 呂厚荃，楊霏云，錢拴.干旱條件下夏玉米耗水分析[J].氣象，2002，28(2)：38-41.

[2] 馮穎竹，陳惠陽(yáng)，余土元，等.播種期對(duì)南方秋播糯玉米主要品質(zhì)成分的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2006，27(2)：142-146.

[3] 金寶石，查良松.GIS支持下的糧食單產(chǎn)與光熱水分布特征相關(guān)分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2006，27(1)：1-5.

黃進(jìn)云(1962-)，男，云南蒙自人，工程師，從事氣候、農(nóng)業(yè)氣象研究。

2015-02-12

S 513

A

0517-6611(2015)09-232-02