播期与密度对沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆特性的影响

武文明 王世济 陈洪俭

摘要 [目的]了解不同播期和密度对玉米籽粒灌浆的影响。[方法]以郑单958为供试材料，研究沿淮行蓄洪区不同播期和密度对玉米籽粒灌浆特性的影响。[结果]早播（6月15日）较晚播（6月25日）籽粒灌浆持续时间增长，渐增期有所缩短；快增期和缓增期延长。沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆持续期可达60 d左右。玉米籽粒灌浆速率随吐丝后天数增加呈先增加后降低的趋势，玉米高产适宜收获期为10月上旬。随着播期推迟，玉米籽粒最大潜力势降低，籽粒灌浆时间缩短，但籽粒灌浆渐增期持续时间较长。播期推迟，最大灌浆速率、平均灌浆速率均增大，但渐增期灌浆速率较小。不同播期间玉米籽粒粒重的差异主要是通过渐增期灌浆速度和灌浆期持续天数决定。不同种植密度对玉米籽粒粒重的影响主要是快增期和缓增期持续时间和该时期籽粒干重积累量所致。[结论]试验结果为提高玉米的产量和品质提供了理论依据。

关键词 玉米；播期；密度；产量；灌浆

中图分类号 S513 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2015）05-035-03

Effects of Planting Date and Density on Grain Filling Process of Summer Corn （Zea mays L.） in Yanhuai Flood Storage Area

WU Wenming， WANG Shiji， CHEN Hongjian （Tobacco Institute， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei， Anhui 230031）

Abstract [Objective] The aim was to understand effects of planting date and density on grain yield and filling process of summer corn in Yanhuai flood storage area. [Method] Effects of two different planting dates and four different planting densities on grain yield and filling process of summer corn in Yanhuai flood storage area were examined. [Result] The duration of grain filling period of early sowing （Jun 15） was longer than that of late sowing （Jun 25）； the duration of slightincrease period was shorten； and the duration of fastincrease period and slowincrease period were increased. The duration of grain filling period was about 60 days， and the best harvest date was about early October. With the postponement of planting date， the greatest potential of grain yield decreased， the active grainfilling period shorted， the slightincrease period， the maximum of filling rate and the mean filling rate increased. The single kernel weight was mainly caused by the rate of slightincrease period and the active grainfilling period between different planting dates. The difference of grain yields between different planting densities was affected by the duration of fastincrease period and slowincrease period. [Conclusion] The results provide theoretical basis for improving yield and quality of corn.

Key words Corn； Planting date； Planting density； Grain yield； Grain filling

基金項目 安徽省农业科学院院长青年创新基金项目（14B0944）。

作者简介 武文明（1983- ），女，安徽宿州人，助理研究员，博士，从事作物抗逆栽培研究。

收稿日期 20141226

玉米的产量和品质受遗传因素和环境条件的双重影响。在一定的生态环境中，播期与密度是影响作物生长最主要的2个栽培因素，合理的密度与适宜的播期是实现作物高产的必要条件。播期、密度不同，对玉米籽粒产量影响较大[1]。玉米籽粒灌浆期至成熟期是决定玉米籽粒产量和品质的重要阶段，籽粒灌浆特性是决定粒重和产量的一个重要生理性状。Jorge认为过去30年玉米产量的提高主要是籽粒灌浆时间延长的结果，建议把灌浆时间作为高产玉米选择的有效指标[2]。温度、光照、养分和水分是影响灌浆的四大因素[3-6]，李绍长等研究认为同一生态区，播期主要是通过灌浆期温度和灌浆持续期来影响粒重；不同生态区，分期播种对籽粒灌浆的影响不同[7]。玉米是沿淮地区的夏季旱茬作物，有其特定的综合增产增效潜能，该地区气候特点表现为，夏秋季雨水集中，常有暴雨成灾，极易形成洪水和与洪水伴生的内涝，给该地区的农业生产造成严重损失。为此，笔者以该地区的推广品种为研究对象，研究了不同播期和密度对玉米籽粒灌浆的影响，旨在为玉米高产栽培提供理论依据。

1.1 材料与方法

1.1.1 材料

选用安徽省主推玉米品种郑单958。

1.2 试验地概况 试验于2012年6～10月在安徽省蚌埠市五河县龙潭湖农场试验田进行，前茬为小麦。供试土壤为河流冲积母质形成的潮土，土壤基本性质分别为：有机质23.6 g/kg，水解氮118.4 mg/kg，速效钾269.6 mg/kg。

1.3 试验设计 试验设播种日期和播种密度2个因素，裂区设计。主区为播种日期，设6月15日、6月25日2个播期；副区为播种密度，设5.25、7.05、8.85、10.65万株/hm2 4密度梯度。共8个处理，3次重复，各小区面积3.6 m×6.7 m，随机区组排列。各小区于耕作前施P2O5 112.5 kg/hm2、K2O 112.5 kg/hm2，撒施于地表后耕翻入土。氮肥用量285 kg/hm2，50%基施，50%大喇叭口期追施。基施氮肥同P2O5、K2O一起撒施。其余管理措施同高产大田栽培，9月26日收获。

1.4 取样及测定方法

自授粉之日起，每隔10 d进行取样，每重复取3株，剥离果穗，将籽粒于105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重（48 h），称干重折算成百粒重。玉米收获时，每个小区取中间3行，每行6 m进行田间测产。任取10个果穗用作考种。

1.5 籽粒灌浆过程的模拟

以授粉后天数（t）为自变量，以每隔10 d测得的百粒重为因变量（W），用Logistic方程：W=K （1+ eA+Bt）-1（式中， K为百粒重潜力值，A、B为参数），根据Logistic 方程和该方程的一级和二级导数 ，推导出一系列次级参数：①灌浆高峰期起始（t1）和结束时间（t2）：t1=[A- ln （2+1.732）]/（-B），t2=[A+ln （2+1.732）]/（-B）；②灌浆终期（t3）：t3= -（4.595 12+A）/B，Y达99% K 时的时间；③最大灌浆速率到达时间（Tm）和最大灌浆速率（Vm）：Tm=-A/B，Vm=-BK/4，其他相应参数见参考相关论文[8]。

试验数据采用DPS软件和Excel 进行分析。

2 结果与分析

2.1 玉米籽粒灌浆特性

不同播期、密度处理玉米籽粒干重随花后天数的增加呈“S”型曲线。符合Logistic方程W=K （1+ eA+Bt）-1模拟曲线（图1），籽粒增重分为渐增期、快增期和后期的缓增期3个阶段。

用Logistic模型可以较好地拟合籽粒灌浆过程。决定系数（R）为0.992 8～0.999 8 （表1）。不同播期、密度处理籽粒灌浆活跃期均达56 d以上（表2）。6月25日播期的籽粒灌浆持续时间较6月15日播期短，但渐增期较长；快速增重期和缓慢增重期短于6月15日播期。玉米籽粒灌浆速率随吐丝后天数增加呈先增加后降低的趋势，即单峰曲线。

2.2 播期对玉米籽粒灌浆特性的影响

随着播期推迟，玉米籽粒最大潜力势降低，籽粒灌浆时间缩短，但籽粒灌浆渐增期持续时间较长，达到最大灌浆速率的时间推迟。播期推迟，最大灌浆速、平均灌浆速率均增大，但渐增期灌浆速率较小。

试验中6月15日和6月25日玉米收获时间均为9月26日，生育期长度分别为101和91 d，灌浆天数分别为56和46 d。由灌浆模拟方程推导出6月15日和6月25日播期玉米籽粒灌浆持续期分别为65和61 d，灌浆速率高峰出现在开花后20～30 d，随后灌浆速率下降；开花后40～50 d（9月20日），玉米籽粒仍以0.14～0.43 g/（百粒·d）的速率增加，开花后60 d左右，籽粒灌浆趋于结束（图2）。

从不同播期处理的玉米籽粒灌浆特性次级参数分析表明，渐增期天数（T1）、快增期天数（T2）、缓增期天数（T3）长短为T3 >T2 >T1。6月15日播期3个阶段平均灌浆速度大小为V2>V1>V3；6月25日播期平均灌浆速度表现为：V2>V3>V1。3个阶段玉米籽粒干重积累大小为：W2>W3>W1，说明增加快增期和缓增期的持续天数是增加粒重的关键。进一步对不同播期处理各灌浆特征参数进行变异系数分析表明，渐增期平均灌浆速度的变异系数最高，达到17.1%；平均灌浆速度的变异系数最低，仅6.2%。说明播期对玉米籽粒粒重的影响主要是通过渐增期的平均灌浆速度所致，灌浆期间的平均灌浆速度对玉米籽粒粒重的影响最小。

2.3 密度对玉米籽粒灌浆特性的影响

各密度处理籽粒灌浆最大潜力百粒重大小表现为：7.05万株/hm2>5.25万株/hm2>8.85万株/hm2>10.65万株/hm2。种植密度达8.85万株/hm2时，籽粒灌浆速率最高，但灌浆时间较短，后期灌浆下降较快。种植密度为7.05万株/hm2时灌浆持续时间最长，灌浆速率低于其他密度处理，但后期灌浆速率降低较慢，故

百粒重最大潜力值最高。密度达10.65 万株/hm2时，籽粒灌浆速率最小，且下降较快（图3）。

6月15日播期，不同密度间的特征参数的变异系数以渐增期、快增期和缓增期的籽粒粒重积累量最大，达18.0%；其次是快增期和缓增期的持续天数，变异系数为17.3%；渐增期灌浆速度、平均灌浆速度差别最小，变异系数分别仅为6.9%和8.8%。说明6月15日播期，不同种植密度对玉米粒重的影响主要是快增期和缓增期的持续时间和籽粒干重积累量所致，而渐增期灌浆速度和平均灌浆速度对其影响较小。

6月25日播期，不同密度间特征参数的变异系数以快增期和缓增期持续天数最大，达9.2%；渐增期、快增期和缓增期籽粒粒重积累量变异系数次之，为6.3%；以渐增期持续天数的变异系数最低，为2.1%。说明6月25日播期，不同种植密度对玉米粒重的影响主要是快增期和缓增期持续天数以及该时期籽粒干重積累量，渐增期持续天数对其影响较小。