黔中地區(qū)夏播玉米生長(zhǎng)發(fā)育與積溫關(guān)系研究

唐 谷 汪朝明 葉田方 潘中濤（貴州省安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，561000）

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黔中地區(qū)夏播玉米生長(zhǎng)發(fā)育與積溫關(guān)系研究

唐 谷 汪朝明 葉田方 潘中濤
（貴州省安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，561000）

摘要：通過(guò)推遲播種，考察黔中地區(qū)≥0℃的活動(dòng)積溫對(duì)夏播玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響。結(jié)果表明，隨著播期的推遲，玉米生長(zhǎng)發(fā)育期積溫降低，導(dǎo)致玉米全生育期縮短，但如果玉米生育后期溫度過(guò)低則不能正常成熟；同時(shí)隨著積溫的降低，穗長(zhǎng)縮短，穗粗減小，禿尖變長(zhǎng)，行粒數(shù)減少，百粒重降低，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降，但因品種不同，各指標(biāo)變化程度存在差異；而一些受自身遺傳決定的因素則變化不大，如穗行數(shù)。通過(guò)研究得出各品種積溫與產(chǎn)量的函數(shù)關(guān)系方程式，計(jì)算出活動(dòng)積溫每下降100℃，安單3號(hào)產(chǎn)量降低750kg/hm2，安單2號(hào)產(chǎn)量降低645kg/hm2，順單7號(hào)產(chǎn)量降低675kg/hm2，貴單8號(hào)產(chǎn)量降低705kg/667m2。同時(shí)結(jié)合歷年日平均溫推出各品種產(chǎn)量不低于5250kg/hm2的最晚播種期限，安單3號(hào)不能晚于 6月16日播種，安單2號(hào)不能晚于6 月21日播種，順單7號(hào)不能晚于6月19日播種，貴單8號(hào)不能晚于6月18日播種。

關(guān)鍵詞：黔中地區(qū)；玉米；夏播；活動(dòng)積溫

貴州省貴陽(yáng)、安順、畢節(jié)及六盤(pán)水等中西部地區(qū)海拔都在1000m以上，年平均溫度較低，日照較少，近年來(lái)由于冬油菜的普及種植，使本省中西部大部分旱地玉米播種時(shí)間推至立夏以后；另一方面，近年來(lái)本省黔中地區(qū)春旱嚴(yán)重，玉米春播出苗情況堪憂(yōu)，很多農(nóng)民只有等到雨水來(lái)臨才開(kāi)始播種，以減少損失[1]；同時(shí)，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的深入，提高土地復(fù)種指數(shù)越來(lái)越成為提高農(nóng)民收入的重要途徑，早春播種蔬菜，蔬菜收獲后才播種玉米。加之目前農(nóng)村勞動(dòng)力不足，為了避免與水稻插秧爭(zhēng)勞動(dòng)力，一部分玉米地塊只有等到水稻插秧過(guò)后才播種，使玉米播種時(shí)間更是晚之又晚。為深入考察中高海拔低溫寡日照地區(qū)玉米夏播的適宜時(shí)期和各時(shí)期生長(zhǎng)發(fā)育情況以及不同玉米品種正常生長(zhǎng)的活動(dòng)積溫等指標(biāo)，特實(shí)施本試驗(yàn)，以期為本省中西部地區(qū)玉米生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 黔中地區(qū)主推的雜交玉米品種安單3號(hào)、安單2號(hào)、順單7號(hào)、貴單8號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)設(shè)5個(gè)播期：5月13日、5月23日、6月2日、6月12日、6月22日，分別記為A1～A5。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。小區(qū)面積12m2（長(zhǎng)5m×寬2.4m），20個(gè)處理，共計(jì)60個(gè)小區(qū)，3行區(qū)種植，行距0.8m，密度3300株/667m2，株距0.26m，單株留苗，每行20株，重復(fù)間走道0.8m，小區(qū)間無(wú)走道，四周種植玉米設(shè)置保護(hù)行。

試驗(yàn)于2012年在安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院實(shí)施，試驗(yàn)地海拔1400m，位于105°55′E，26°15′N(xiāo)，年平均氣溫13.9℃，降雨量1300mm，土質(zhì)黃壤，肥力中等，前茬綠肥。采用直播方式，播前均勻整地，劃線(xiàn)拖溝，按每hm2施腐熟農(nóng)家肥15000kg、復(fù)合肥600kg的標(biāo)準(zhǔn)施入底肥。5月13日播第1期，以后每隔10d播一期，6月22日播最后一期，每期6～7葉齡進(jìn)行第1次中耕追肥，按150kg/hm2尿素追施，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定苗。大喇叭口期進(jìn)行第2次中耕追肥，按225kg/hm2尿素追施。苗期和大喇叭口期分別進(jìn)行病蟲(chóng)害防治，其他管理同一般大田生產(chǎn)。10月5日收第1期，10月12日收第2期，10月20日收第3期，10月26日收第4期。每個(gè)小區(qū)稱(chēng)量小區(qū)鮮重，并隨機(jī)取10穗作樣品考種測(cè)折干率。試驗(yàn)播種后，每天記錄氣溫，計(jì)算平均氣溫，并統(tǒng)計(jì)各播期各品種相應(yīng)的活動(dòng)積溫。

1.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各播期生長(zhǎng)發(fā)育比較 隨著播期的推遲，各品種生育期呈縮短趨勢(shì)，最后一期因后期氣溫較低，子粒一直處在灌漿時(shí)期，未出現(xiàn)成熟標(biāo)志，不能正常成熟。從表1看出，各品種從播種到出苗時(shí)間不斷縮短，從13d縮短到7d，因進(jìn)入6月后本地日平均氣溫達(dá)到20℃，加之雨水充沛，使得出苗較快。從出苗到抽雄，播期每推后10d，各品種縮短2～3d；從抽雄到成熟，除最后一期不能正常成熟外，播期每推后10d，安單3號(hào)縮短2～3d，安單2號(hào)、順單7號(hào)和貴單8號(hào)縮短3～4d。從全生育期看，播期每推后10d，安單3號(hào)縮短7d，安單2號(hào)縮短8～10d，順單7號(hào)縮短8～9d，貴單8號(hào)縮短7～9d。晚播生育期縮短主要因?yàn)椴シN后氣溫高，雨水充沛，有利于玉米生長(zhǎng)發(fā)育。

表1　不同播期生育進(jìn)程

2.2 播期對(duì)植株性狀的影響 由表2看出，各品種隨著播期推后株高均有不同程度增加，但增幅不大，以安單3號(hào)增幅最大，極差達(dá)到20cm。而穗位高的變化則無(wú)規(guī)律性，且增幅較小，說(shuō)明播期對(duì)穗位高的影響較小。各品種葉面積指數(shù)隨著播期的推后呈降低趨勢(shì)，第1期和第2期降低趨勢(shì)不明顯，第3期以后葉面積指數(shù)下降明顯，安單3號(hào)和順單7號(hào)降幅較大，極差同時(shí)達(dá)到0.77。后期播種品種苗期遇高溫高濕天氣，導(dǎo)致植株生長(zhǎng)拔節(jié)較快，但葉片較窄，導(dǎo)致葉面積較前期播種的低。

表2　播期對(duì)植株性狀的影響

2.3 播期對(duì)果穗性狀的影響 隨著播期的推遲，各品種穗長(zhǎng)和穗粗呈降低趨勢(shì)，各品種在第3期及以后播種的下降較明顯。隨著播期的推遲，各品種果穗禿尖逐漸變長(zhǎng)，其中以順單7號(hào)禿尖最長(zhǎng)，達(dá)到4.3cm，也是4個(gè)品種中禿尖增加最大的，與第1期相比達(dá)到3cm，其次為貴單8號(hào)、安單3號(hào)和安單2號(hào)。

表3　各播期果穗性狀

2.4 播期對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 從表4看出，播種時(shí)間的推遲對(duì)穗行數(shù)幾乎沒(méi)有影響，這是因?yàn)槠贩N的穗分化是相對(duì)穩(wěn)定的，主要受遺傳因素影響，而環(huán)境因素的影響則很小。但行粒數(shù)則隨著播期的推遲逐漸減少，最后一期與第1期相比，安單3號(hào)減幅達(dá)到26.3%，安單2號(hào)減幅達(dá)20.5%，順單7號(hào)減幅達(dá)17.7%，貴單8號(hào)減幅達(dá)21.8%。百粒重也隨著播期的推遲逐漸降低，其中降低幅度最大的是安單2號(hào)達(dá)到26.5%，其次是順單7號(hào)降幅達(dá)到22%，貴單8號(hào)降幅達(dá)到21%，安單3號(hào)降幅達(dá)20.9%。各品種產(chǎn)量也隨著播期的推遲逐漸降低，特別是第3期及以后播種的下降明顯，最后一期與第1期相比，安單3號(hào)減幅達(dá)到49%，安單2號(hào)減幅達(dá)45%，順單7號(hào)減幅達(dá)47%，貴單8號(hào)減幅達(dá)49%。

表4　產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖、行粒數(shù)、百粒重以及產(chǎn)量等性狀進(jìn)行方差分析（表5），結(jié)果表明播期對(duì)各性狀的影響均達(dá)到極顯著水平，品種和播期的互作除對(duì)穗長(zhǎng)達(dá)到顯著水平外，對(duì)其余性狀均達(dá)到極顯著水平。說(shuō)明播期是影響產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的重要因素。品種之間達(dá)到顯著或極顯著水平，可以理解為各品種之間遺傳或本身特性的不同。

表5　農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量方差分析（F值）

2.5 積溫與產(chǎn)量的關(guān)系 由表6可看出，各品種產(chǎn)量隨積溫的降低而降低，通過(guò)各品種各播期產(chǎn)量與對(duì)應(yīng)積溫的關(guān)系得出如下方程式：

安單3號(hào)：y = 0.4997x - 955.23（R2= 0.9433）

安單2號(hào)：y = 0.4268x - 723.11（R2= 0.9667）

順單7號(hào)：y = 0.4556x - 810.86（R2= 0.9435）

貴單8號(hào)：y = 0.4691x - 848.67（R2= 0.926）

通過(guò)上述方程式得出，積溫每下降100℃，安單3號(hào)每hm2產(chǎn)量降低750kg，安單2號(hào)產(chǎn)量降低645kg，順單7號(hào)產(chǎn)量降低675kg，貴單8號(hào)產(chǎn)量降低705kg。按從播種到成熟140d計(jì)算，通過(guò)各品種積溫與產(chǎn)量的函數(shù)關(guān)系方程式，結(jié)合歷年日平均溫推出各品種每hm2產(chǎn)量不低于5250kg的最晚播種期限，安單3號(hào)不能晚于 6月16日播種，安單2號(hào)不能晚于6月21日播種，順單7號(hào)不能晚于6月19日播種，貴單8號(hào)不能晚于6月18日播種。

表6　各播期積溫對(duì)應(yīng)產(chǎn)量

3 結(jié)論與討論

隨著夏玉米播期的推遲，必然引起玉米生長(zhǎng)發(fā)育期積溫的降低，本研究結(jié)果表明隨著積溫的降低，玉米全生育期縮短，但如果后期溫度過(guò)低則不能正常成熟；同時(shí)隨著積溫的降低，引起穗長(zhǎng)縮短，穗粗減小，禿尖變長(zhǎng)，行粒數(shù)減少，百粒重降低，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降，但因品種不同，各指標(biāo)變化程度存在一定差異。而一些受自身遺傳決定的因素則變化不大，如穗行數(shù)。

有研究表明，氣溫對(duì)玉米產(chǎn)量的影響主要發(fā)生在玉米生育的中后期， 氣溫過(guò)高或過(guò)低都將造成不同程度的減產(chǎn)[2-4]；當(dāng)日平均氣溫低于16℃時(shí)， 玉米基本停止灌漿[5]。根據(jù)歷史氣溫記錄顯示，安順從10月16日后日平均溫就開(kāi)始低于16℃，也就是說(shuō)，生產(chǎn)上種植的玉米要在10月16日前完成灌漿，才能正常成熟并獲得較高產(chǎn)量，因此在晚播的情況下，必須根據(jù)播種時(shí)間選擇相應(yīng)品種。

氣溫是玉米生長(zhǎng)發(fā)育所必需的自然條件[6]，玉米只有在生長(zhǎng)臨界溫度的基礎(chǔ)上獲得足夠的積溫才能正常生長(zhǎng)，播期的推遲限度必須以保證玉米正常生長(zhǎng)發(fā)育所需的積溫要求和臨界溫度為主要依據(jù)[7]，因此，晚播推遲的限度要綜合考慮品種自身因素和當(dāng)?shù)貧夂驐l件，既要選擇生育期適宜、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、對(duì)光溫不敏感的品種，又要保證有足夠的生長(zhǎng)時(shí)間和達(dá)到品種所需的積溫，這樣才能夠獲得高產(chǎn)，種有所得。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：（2015-12-01）

通信作者：汪朝明

基金項(xiàng)目：貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目（黔科合重大專(zhuān)項(xiàng)字[2013]6022號(hào)）；貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)（GZCYTX2014—07002）；貴州省科技合作重大專(zhuān)項(xiàng)（黔安科重合[2013]02號(hào)）