灌浆期控水和施用控释肥对杂交玉米制种产量和种子质量的影响

任利沙，顾日良，贾光耀，田开新，施秀德，王建华

（1中国农业大学农学院植物遗传育种与种子科学系/种子科学与技术中心/北京市作物遗传育种重点实验室/农业部种子全程技术研究北京创新中心，北京100193；2北京德农种业有限公司，北京100086；3济南乐喜施肥料有限公司，济南250000）

灌浆期控水和施用控释肥对杂交玉米制种产量和种子质量的影响

任利沙1，顾日良1，贾光耀1，田开新2，施秀德3，王建华1

（1中国农业大学农学院植物遗传育种与种子科学系/种子科学与技术中心/北京市作物遗传育种重点实验室/农业部种子全程技术研究北京创新中心，北京100193；2北京德农种业有限公司，北京100086；3济南乐喜施肥料有限公司，济南250000）

【目的】研究灌浆期控水和控释肥施用对不同收获期杂交玉米种子产量和质量的影响，明确最适宜的收获时期及有效的水肥管理方式，为中国高质高效玉米制种提供理论和技术支撑。【方法】试验于2014和2015年在甘肃省张掖市甘州区进行，以京科968为试验材料，在田间采用两因素裂区试验设计， 主区为水分管理方式，设常规灌溉浇水和授粉后35 d停止浇水2种方式；副区为施肥处理方式，设施用传统复合肥和施用控释肥配比尿素2种处理。从授粉后44 d开始，每隔3 d采集果穗，至授粉后68 d共9个收获期，测定每个时期种子的籽粒水分、百粒重，并计算每公顷的产量和籽粒数（粒数产量）；籽粒自然晾干后用于种子活力分析，包括标准发芽率、人工加速老化发芽率和电导率测定。【结果】施肥和灌水方式均显著影响京科968的制种产量和粒数产量，但对籽粒水分、百粒重和种子活力没有影响。与传统施肥相比，施用控释肥后，制种产量增加3.10%，粒数产量提高2.13%。如果按粒包装销售，施用控释肥可显著提高制种的经济效益，正常灌溉条件下每公顷增收0.44—2.17万元，控水条件下增收0.12—1.35万元。灌浆期控水导致制种产量降低2.01%，粒数产量降低2.48%，经济效益降低0.11—1.78万元。收获期对制种产量、籽粒水分、百粒重和种子活力均有显著影响，但对粒数产量无显著影响。随着收获期推后，籽粒灌浆进程逐渐完成，籽粒水分逐渐降低，而百粒重不断增加。至授粉后68 d，百粒重仍在增加，说明此时京科968种子尚未达到生理成熟。两年的结果表明，授粉后56—65 d，京科968种子的标准发芽率、人工加速老化发芽率均达到最高，而种子浸出液电导率值达到最低，说明此阶段是京科968种子的最佳收获期，既可以保证种子的高活力，又可以有效避免当种子达到生理成熟时收获可能遇到的低温冻害风险。【结论】授粉后56—65 d为京科968种子的最佳收获期，此时收获既可保证种子的高活力，也不影响种子的粒数产量。施用控释肥和常规灌溉可提高京科968制种的产量和粒数产量，但对种子活力没有显著影响，在节省劳动力的同时提高制种经济效益。

玉米；控释肥；灌浆期控水；种子活力

0　引言

【研究意义】水分和肥料是限制作物生长最重要的2个因子。研究水肥协同方式对种子成熟、质量及产量的影响，可为中国玉米高质高效生产制种提供理论和技术支撑，具有重要的理论和实践双重意义。【前人研究进展】玉米是中国种植面积与总产量均为第一的作物，每年消耗约9×108kg杂交种子［1］。甘肃省河西地区土壤肥沃，光照充足，且具有完备的灌溉条件，是中国重要的玉米种子生产基地［2-4］。但长期以来河西地区玉米制种多采用大田生产的粗放技术，片面追求产量，而忽视了种子质量［5-7］。樊廷录等［8］、李凤英等［9］研究表明，玉米灌浆到成熟期适度控水有利于节水增产并提高种子活力。控释肥具有养分释放与作物吸收同步进行的特点，樊小林等［10-11］研究发现，施用控释氮肥可减少氮素挥发、淋溶和被固定，在减轻环境污染的同时提高氮肥利用效率、增加作物产量。李伟等［12］、衣文平等［13］研究发现，适当比例的控释肥与尿素配合施用，可以实现肥料间肥效的有效接力，减少肥料施用量和施肥次数，显著降低生产成本。【本研究切入点】虽然水肥在粮食生产中的节能增产效应已被广泛认可，但它们对玉米制种产量和质量影响的研究还未有报道。【拟解决的关键问题】本研究通过比较控释肥与传统复合肥、灌浆期控水和常规灌水的耕作方式对不同收获期玉米种子产量和活力性状的影响，明确京科968种子最适宜的收获时期及有效的水肥耕作方式，优化传统玉米制种生产中高肥水投入的栽培技术，为中国玉米制种高质高效生产提供理论和技术支撑。

1　材料与方法

1.1 试验材料

国审玉米品种京科 968；控释肥为乐喜施缓释复合肥，N-P-K有效成分比为24-12-10。

1.2 试验设计

试验于2014和2015年在甘肃省张掖市甘州区进行。播种日期为2014年4月19日和2015年4月16日，采用“行比”加“满天星”的播种方式，父母本行比比例为1行父本与7行母本交替种植，行距：空沟55 cm，膜面50 cm，于膜两侧播种；株距：母本20 cm，“行比”时父本25 cm，“满天星”时父本80 cm。保苗75 000株/hm2。2014年7月23日和2015 年7月18日，母本花丝长2 cm，父本散粉率60%，此时统一挂牌，视为授粉第一天。从授粉后44 d开始，每3天采集一次果穗，直至68 d，共采集9次。每次采收20个果穗，取部分籽粒用于测定含水量，其他果穗自然晾晒至籽粒水分降至安全水分（13%）后人工脱粒用于种子活力分析。

试验采用裂区设计，主区为水分处理，W1：常规灌水，W2：开花35 d后停止浇水。副区为施肥方式，N1：传统施肥，每亩底肥施尿素10 kg +64%磷酸二铵15 kg +锌肥2.5 kg；二水追肥施尿素20 kg +64%磷酸二铵15 kg +复合肥15 kg；抽雄后追肥施尿素25 kg。N2：控释肥处理，每亩施底肥乐喜施缓释复合肥 60 kg+尿素10 kg+锌肥2.5 kg，不追肥。4次重复，共16个小区，小区面积为666.7 m2。

1.3 测定项目和方法

1.3.1 籽粒水分 每批样品中随机取5个果穗，去除苞叶后人工脱下中部位置籽粒［14］，称取（25.00±0.02）g籽粒于105℃烘箱中预烘30 min，取出，冷却，称重，计算失去的水分（S1）；再将半干样品磨碎，称取4.500 —5.000 g于 130℃烘箱中烘 1 h，计算失去的水分（S2）。籽粒水分（%）=S1+S2-S1×S2/100［15］。

1.3.2 百粒重 玉米果穗经自然晾晒至安全水分（约13%）后脱粒，并测定此时的籽粒水分（实测水分）；然后数取100粒称重（实测百粒重），计算出13%水分时的百粒重（g）=实测百粒重（g）×（1-实测水分）/（1-13%）。

1.3.3 产量 通过测定每公顷的植株数、果穗数、穗粒数、百粒重进行计算，即产量（kg·hm-2）=每公顷的植株数×每株果穗数×每穗粒数×百粒重/100000。

1.3.4 种子活力 标准发芽率（standard germination，SG）测定：发芽纸在高压蒸汽灭菌锅中灭菌30 min，充分吸水饱和后备用。随机数取200粒种子，1.0%次氯酸钠消毒5 min，去离子水冲洗至无味。先铺2层发芽纸，用数种板在上面播50粒种子，再覆上一张，然后将纸疏松卷起，两端整平，竖直装入自封袋，4个重复，放入25℃光照培养箱中，7 d后统计发芽率（发芽率%=正常幼苗数/供试种子总数）。

人工加速老化（accelerated aging，AA）测定：随机数取200粒种子放入老化盒中，置于温度45℃和湿度100%的老化箱中，72 h后取出再按照SG的步骤测定老化后种子的发芽率。

种子电导率（electric conductivity，EC）测定：数取种子50粒，准确称重W克，去离子水冲洗3次，滤纸吸干表面水分，装入500 mL烧杯中，再加入250 mL去离子水；确保所有种子完全浸没，用 FE30电导率仪测定初始电导率（d1），作为空白对照；20℃静置24 h，然后轻微摇晃烧杯10—15 s，马上测定溶液的浸出液电导率（d2），种子的电导率EC=（d2-d1）/W［15］。1.3.5 经济效益 根据调查，玉米杂交种平均售价是60元/袋（5 000粒），毛收入（元/hm2）=粒数产量/5 000×60。肥料成本：尿素1 550元/t、磷酸二铵3 500 元/t、复合肥2 750元/t、控释肥2 013元/t，灌水成本：常规灌水1 650元/hm2、开花后35 d停止浇水为1 320 元/hm2。某处理的相对收益=该处理的毛收入-当年各处理经济效益的平均值。

1.4 数据分析

以年份（Y，df=1）、施肥方式（F，df=1）、灌水方式（W，df=1）、授粉后天数（DAP，df=8）为试验处理因素，按照多因素随机区组试验设计方法，用DPS统计软件进行方差分析，4个因素各因子之间平均值在α=0.05显著水平上用LSD法进行多重比较。用Excel软件中的Correl函数计算种子产量与质量之间的相关性；用SAS软件的Princomp函数进行各性状的主成分分析。

2　结果

2.1 施肥、灌水和采收期对杂交玉米制种产量的影响

施肥、灌水和采收期3个因素对京科968玉米杂交种制种产量的影响都达到显著水平，其中，采收期的影响最为显著（表 1）。随着采收期的推后，制种产量在各水肥处理下均逐渐增加，从授粉后 44 d的6 751 kg·hm-2增加到68 d的10 966 kg·hm-2，增幅达到62.4%，说明晚收能增加制种产量（表2）。施用控释肥可显著提高制种产量，与传统施肥的8 777 kg·hm-2相比，施用控释肥后产量增加到 9 049 kg·hm-2，增幅3.10%。灌浆期控水处理显著降低制种产量，降幅2.01%；产量的降低可能来自于收获的籽粒数的降低（降幅2.48%），而控水对百粒重没有明显影响（表2）。施用控释肥和灌浆期控水的交互作用对制种产量没有显著影响（表1）。此外，年份对制种产量的影响也达到显著水平，2015年的产量比2014年高2.31%（表1）。

表1　年份、施肥方式、灌水管理和授粉后天数对京科968 玉米种子产量和种子质量指标影响的方差分析Table 1 Analysis of variance for growth year， fertilizer treatment， water management and harvest time on maize seed yield， seed harvest number， seed weight， seed water content and

百粒重是最重要的产量构成因子之一，采收时期对百粒重的影响达到显著水平（表 1），与产量变化的趋势一致，随采收时间的推迟，百粒重不断增加（表2）。年份对百粒重的影响也达到显著水平（表1和表2），2015年的平均百粒重比2014年高18.70%。而施肥和灌水方式对百粒重没有明显影响。说明百粒重的差异可能是造成不同收获期和不同年份间制种产量差异的一个主要原因，但百粒重对不同施肥和灌水方式条件下的产量差异没有贡献。

种子作为一种特殊的商品，粒数是衡量其数量的一个重要指标，随着单粒播种进程的推进，未来玉米种子行业将会按照粒数来进行包装销售，因此，调查了单位面积收获的种子粒数（粒数产量）。结果表明，粒数产量受到年份、施肥和灌溉的显著影响，但不受采收时期的影响（表1）。其中年份的影响最为显著，2014年（3.71×107粒）比2015年（3.21×107粒）增收 15.71%（表 2）。施用控释肥也增收粒数产量 2.13%，而控水处理则减产2.48%。

表2　年份、施肥方式、灌水管理和授粉后天数对京科968玉米种子产量和种子质量指标的影响Table 2 Performance of seed yield and seed quality traits in response to year， fertilizer treatment， water management and harvest time in maize Jingke968

2.2 施肥、灌水和采收期对杂交玉米种子质量的影响

京科968的籽粒含水量受到年份和采收时期的显著影响，但不受施肥方式和灌水管理的影响（表1）。随着灌浆进程的推进，籽粒水分逐渐降低，但其下降幅度在两年间存在差异。2014年在授粉后 44—53 d快速下降，降幅 0.83%/d，53 d后缓慢下降，降幅0.45%/d。2015年在整个生育期的下降趋势平稳，基本稳定0.43%/天。至授粉后68 d，2年的籽粒含水量均达到最低值，为2014年39.4%和2015年35.7%（图1）。

与籽粒含水量相似，京科968种子的标准发芽率和人工加速老化发芽率也受到年份和采收时期的显著影响，但不受施肥方式和灌水管理的影响（表 1）。随着采收期的推迟，种子成熟度不断提高，种子活力在2年试验中均呈现先逐渐上升后微弱下降的变化趋势（图2和图3）。标准发芽率和人工加速老化发芽率均在授粉后56—65 d时达到最高值，分别为95%和90%；之后开始下降，在授粉后68 d时分别降到91%和86%（表2）。由此推测授粉后56—65 d是京科968种子的最佳收获时期，此时对应的种子含水量为35%—45%（图1），乳线位于籽粒1/4—1/2位置。总之，适时收获既可保证种子的高活力，又可有效避免晚收可能遇到的低温冻害。

2015年种子的标准发芽率和人工加速老化发芽率比2014年的分别高2.26%和5.16%，2015年高的百粒重和低的籽粒含水量可能是造成这一年种子活力较高的原因（表2）。

电导率增大意味着细胞膜修复能力降低和种子活力降低，因此，电导率常用来衡量种子活力水平。随着成熟度提高，种子电导率呈现先降低后升高的趋势，授粉后56—65 d时，电导率最低，此时种子活力最高（表2，图4）。

图1　玉米杂交种京科968籽粒水分随授粉后天数的变化关系Fig. 1 Seed moisture in response to harvest time （days after pollination） in hybrid maize Jingke968

2.3 种子产量与种子质量性状间的相关性分析

相关性分析表明，种子发芽率与产量和百粒重呈显著正相关，与粒数产量和籽粒水分呈负相关（表3）。进一步通过主成分分析，发现京科968种子的标准发芽率和老化发芽率聚集在一起（图 5），百粒重与这两个发芽率指标靠得最近，而粒数产量离的最远，这些结果与相关性分析结果一致，说明种子活力与百粒重关系最密切，而与粒数产量相关性最弱。

图2　2014 （A）和2015（B）年不同施肥和灌水管理下的京科968玉米种子标准发芽率Fig. 2 Standard germination ratio of Jingke968 grown under different fertilizer and water management treatments in 2014 （A） and 2015 （B）

2.4 杂交玉米制种的经济效益分析

按粒包装情况下，不同时期收获对种子的经济效益没有显著差异，但年份、施肥和灌水方式对其有显著影响。如表4所示，2014年收获的粒数产量显著高于2015年。同一年份下，正常灌水且施用控释肥的制种经济效益最高，较其他 3种处理每公顷平均增收0.71万元（2014年）和3.20万元（2015）。与传统施肥相比，施用控释肥在2014年每公顷增收0.44万元，2015年增收2.17万元，增收主要来自于粒数产量的增加和人工成本及肥料成本支出的减少。

图3　2014（A） 和2015（B）年不同施肥和灌水管理下的京科968玉米种子老化发芽率Fig. 3 Accelerated aging germination ratio of Jingke968 grown under different fertilizer and water management treatments in 2014 （A） and 2015 （B）

图4　2014年施肥（A）和灌水（B）管理下不同发育阶段京科968玉米种子的电导率Fig. 4 Electric conductivity of Jingke968 at different growth stages in response to fertilizer （A） and water （B） treatments in 2014

表3　京科968玉米种子产量与种子质量各指标间的相关性Table 3 Correlation coefficient among seed yield and seed quality traits in Jingke968 maize

表4　不同水肥处理下京科968玉米制种经济效益分析Table 4 The economic benefit of Jingke968 seed product under different nitrogen input and water management

图5　京科968玉米种子产量和质量性状的主成分分析Fig. 5 Principal component analysis （PCA） of seed yield and seed quality related traits for Jingke968 maize

3　讨论

玉米杂交种种子质量主要受种子成熟度的影响，一般认为达到生理成熟时种子的活力最大［16］。但本研究发现京科968杂交种的种子活力最高值出现在授粉后56—65 d（表2、图2和图3），此时其百粒重还未达到最大值，即种子还未达到生理成熟。早在 1943年，ALDRICH［17］认为玉米种子生理活力最大值出现在籽粒干物质积累达到最大值的65%时，这与本研究结果相似，授粉后56—65 d时京科968种子的百粒重达到最大值的70%—80%。

作物的生长发育和产量形成与光照、温度、水分等条件密切相关，特别是温度，它通过影响相关酶的活性、基因表达等来影响植物的生长发育和干物质积累等［18-19］，并最终影响产量形成。王海梅等［20］、唐谷等［21］研究发现积温增加可促进玉米生长发育、导致百粒重和产量增加。本试验于2014和2015年在甘肃省张掖市进行，通过计算该地区从播种到收获的有效积温（≥10℃的日平均气温总和），发现不同收获期下2015年的值都明显高于2014年（图6），可能导致2015年籽粒脱水和灌浆速率加快，从而获得更高的干物质积累及产量（表2）。

水分是另一个影响作物生产的关键因子。张芮等［22］研究表明，玉米不同生育时期对水分的需求不同，对缺水的反应也不同：拔节至抽穗期缺水会抑制叶面积扩展，阻碍光合作用进行，导致植株矮小，产量降低；抽穗至灌浆期缺水会影响籽粒干物质积累，导致籽粒库容减少，籽粒变小，粒重降低，产量降低；而灌浆至成熟期进行适度的水分胁迫不会影响产量，但还可以提高水分利用效率。然而张玉书等［23］则发现，在玉米抽雄期、盛花期和灌浆期适度缺水有利于促进玉米叶面积的伸展，重度缺水条件下才会产生较大的抑制作用。张立勤等［24］、强秦等［25］也认为在抽穗期至灌浆期进行适度水分亏缺不会影响作物产量，同时还能提高制种玉米的质量。总之，前人研究基本上一致认为灌浆期适度控水不会影响产量，但能提高水分利用效率，还可能促进种子提早成熟和收获［26］。笔者2年的田间试验结果发现，灌浆期控水不影响种子活力，可以有效提高玉米水分利用效率，节约成本，增加制种经济效益（表4）。

图6　不同收获期的京科968玉米种子在2014年和2015年获得的积温变化图Fig. 6 The cumulative temperature of Jingke968 at different harvest time in 2014 and 2015

施用控释肥能在减少田间追肥次数的情况下实现肥料肥效和植物生长需求的协调，降低农业生产成本，同时提高肥料利用率和产量［3］。本研究发现，施用控释肥显著提高京科968种子的百粒重、产量以及粒数产量（表 2）。同时，施用控释肥不影响种子的标准发芽率和老化发芽率（表 2）。水分和养分可能会对种子产量和质量产生交叉影响，只有实现水肥的高效配合才能更有效地提高水肥利用效率［27］。本研究结果发现施用控释肥配合常规灌水下的玉米产量最高，这可能是因为控水处理导致控释肥在土壤中因缺乏溶剂而无法释放。

4　结论

杂交玉米京科968的制种产量和粒数产量均受到施肥、灌水方式的显著影响，施用控释肥提高产量和粒数产量，而灌浆期控水则降低产量和粒数产量，但施肥和灌水处理对种子活力没有明显影响。在不同采收期，京科968的制种产量和种子活力差异明显，但粒数产量差异不显著。随着采收期的推后，制种产量在各水肥处理下均逐渐增加。种子活力在授粉后56—65 d最高，是京科968种子的最佳收获期。

References

［1］ 李爱玲， 马云国， 杨明凯， 张玉， 马雪蕾. 不同收获期对玉米杂交种齐单1号种子活力的影响. 山东农业科学， 2014， 46（12）： 34-37. LI A L. MA Y G， YANG M K， ZHANG Y， MA X L. Effects of different harvest time on seed vigor of maize hybrid Qidan 1. Shandong Agricultural Science， 2014， 46（12）： 34-37. （in Chinese）

［2］ 彭银年， 王兴师. 甘肃河西地区制种玉米产业发展现状与对策研究. 农业问题研究， 2013， 18（2）： 233. PENG Y N， WANG X S. Seed corn industry development status and countermeasures in Hexi area. Agricultural Problem Research， 2013，18（2）： 233. （in Chinese）

［3］ 陈士辉， 蔺海明. 河西地区玉米制种产业调研报告. 甘肃农业，2014， 8： 16-17. CHEN S H， LIN H M. Hexi area corn seed industry research report. Gansu Agriculture， 2014， 8： 16-17. （in Chinese）

［4］ 张立荣， 郝铠， 周积兵， 黄有成. 张掖市玉米制种产业化优势及发展对策研究. 甘肃科技， 2009， 25（22）： 18-20. ZHANG L R， HAO K， ZHOU J B， HUANG Y C. Zhangye seed production advantages and development countermeasure research. Gansu Science， 2009， 25（22）： 18-20. （in Chinese）

［5］ 陈学君， 杨宗斌， 甘新文. 张掖市玉米制种的现状及发展对策研究.中国种业， 2008， 9： 12-14.CHEN X J， YANG Z B， GAN X W. Current situation and development in Zhangye of Maize Seed. Chinese Seed Industy， 2008，9： 12-14. （in Chinese）

［6］ 王斌. 张掖市玉米制种业的现状及发展对策. 中国种业， 2012， 4：29-30. WANG B. Seed industry situation and development strategies of maize in Zhangye. Chinese Seed Industy， 2012， 4： 29-30. （in Chinese）

［7］ 毛毳. 张掖玉米制种产业发展问题及对策研究. 理论前沿， 2013， 9：139-140. MAO C. Corn seed industry development problem and countermeasure research in Zhangye.Front Theroy， 2013， 9： 139-140. （in Chinese）

［8］ 樊廷录， 杨珍， 王建华， 王淑英. 灌水时期和灌水量对甘肃河西玉米制种产量和水分利用的影响. 干旱地区农业研究， 2014， 32（5）：1-6. FAN T L， YANG Z， WANG J H， WANG S Y. Effects of irrigation stage and amount on hybrid seed yield of maize and water use of maize in Hexi corridor of Gansu. Agricultural Research in the Arid Areas， 2014， 32（5）： 1-6. （in Chinese）

［9］ 李凤英， 黄占斌， 山仑. 夏玉米水分利用效率的时空变化规律研究.西北植物学报， 2000， 20（6）： 1010-1015. LI F Y， HUANG Z B， SHAN L. A study on rules of spatiao-temporal change and water use efficiency of corn. Northwest Plant， 2000， 20（6）：1010-1015. （in Chinese）

［10］ FAN X L， LIU F， LIAO Z Y. The status and outlook for the study of controlled release fertilizers in China. Plant Nutrition Fertilizer Science， 2009， 15（2）： 463-473

［11］ 樊小林， 廖宗文. 控释肥料与平衡施肥和提高肥料利用率.植物营养与肥料学报， 1998， 4（3）： 219-223. FAN X L， LIAO Z W. Increasing fertilizer use efficiency by means of controlled release fertilizer （CRF） production according to theory and techniques of balanced fertilization. Plant Nutrition Fertilizer Science，1998， 4（3）： 219-223. （in Chinese）

［12］ 李伟， 李絮花， 李海燕， 彭强， 刘旭凤， 唐慎欣. 控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响. 作物学报， 2012， 38（4）：699-706. LI W， LI X H， LI H Y， PENG Q， LIU X F， TANG S X. Effects of different mixing rates of controlled-release urea and common urea on grain yield and nitrogen use efficiency of summer maize. Acta Agronomica Sinica， 2012， 38（4）： 699-706. （in Chinese）

［13］ 衣文平， 朱国梁， 武良， 谷佳林， 李亚星， 许俊香， 史桂芳， 徐秋明.不同量的包膜控释尿素与普通尿素配施在夏玉米上的应用研究.植物营养与肥料学报， 2010， 16（6）： 1497-1502. YI W P， ZHU G L， WU L， GU J L， LI Y X， XÜ J X， SHI G F， XÜ Q M. Application of different release duration controlled-release coated urea combined with conventional urea on summer maize. Plant Nutrition and Fertilizer Science， 2010， 16（6）： 1497-1502. （in Chinese）

［14］ 樊廷录， 王淑英， 王建华， 杨珍. 河西制种基地玉米杂交种种子成熟期与种子活力的关系. 中国农业科学， 2014， 47（15）： 2960-2970. FAN T L， WANG S Y， WANG J H， YANG Z. Relationship of days after pollination and vigor traits on maize seed maturity in Hexi seed production area in China. Scientia Agricultura Sinica， 2014， 47（15）：2960-2970. （in Chinese）

［15］ 尹燕枰， 董学会. 种子学实验技术. 北京： 中国农业出版社， 2008. YIN Y P， DONG X H. Seed Experimental Technology. Beijing： China Agriculture Press， 2008. （in Chinese）

［16］ KNITTLE K H， BURRIS J S. Effect of kernel maturation on subsequent seeding vigor in maize. Crop Science， 1976， 16（6）：851-855.

［17］ ALDRICH S R. Maturity measurements in corn and an indication that grain development continues after premature cutting. Journal of the American Society Agronomy， 1943， 35（7）： 667-680.

［18］ 王海梅. 高温胁迫对河套灌区玉米生理指标及产量构成要素的影响. 干旱气象， 2015， 33（1）： 59-62. WANG H M. Influence of high temperature stress on physiological indexes and yield components of maize in Hetao irrigation district. Journal of Arid Meteorology， 2015， 33（1）： 59-62. （in Chinese）

［19］ 武荣盛， 吴瑞芬， 侯琼， 赵慧颖， 孙小龙， 金林雪， 朝鲁门. 内蒙古河套灌区春玉米苗期光温指标. 应用生态学报， 2015， 26（1）：241-248. WU R S， WU R F， HOU Q， ZHAO H Y， SUN X L， JIN L X， ZHAO L M. Light and temperature indices during the seeding stage of spring maize in Hetao irrigation. Chinese Journal of Applied Ecology， 2015，26（1）： 241-248. （in Chinese）

［20］ 王海梅， 侯琼， 云文丽. 温度变化对河套灌区玉米生长发育及产量结构的影响. 中国农学通报， 2016， 32（6）： 19-23. WANG H M， HOU Q， YUN W L. Effect of temperature change on growth and yield structure of maize in Hetao irrigation district. Chinese Agricultural Science Bulletin， 2016， 32（6）： 19-23. （in Chinese）

［21］ 唐谷， 汪朝明， 叶田方， 潘中涛. 黔中地区夏播玉米生长发育与积温关系研究. 中国种业， 2016， 2： 40-43. TANG G， WANG C M， YE T F， PAN Z T. Study on the relationship between the growth temperature and summer corn in central Guizhou province. China Seed Industry， 2016， 2： 40-43. （in Chinese）

［22］ 张芮， 成自勇. 调亏对膜下滴灌制种玉米产量及水分利用效率的影响. 华南农业大学学报， 2009， 30（4）： 98-101.ZHANG R， CHENG Z Y. Effect of regulated deficit drip irrigation on yield and water use efficiency of plastic film mulched corn for seed. Journal of South China Agricultural University， 2009， 30（4）： 98-101. （in Chinese）

［23］ 张玉书， 米娜， 陈鹏狮， 纪瑞鹏. 土壤水分胁迫对玉米生长发育的

影响研究进展. 中国农学通报， 2012， 28（3）： 1-7.

ZHANG Y S， MI N， CHEN P S， JI R P. Influences of soil water stress on growth and development of maize. Chinese Agricultural Science Bulletin， 2012， 28（3）： 1-7. （in Chinese）

［24］ 张立勤， 马忠明， 俄胜哲. 垄膜沟灌栽培对制种玉米产量和水分利

用效率的影响. 西北农业学报， 2007， 16（4）： 83-86.

ZHANG L Q， MA Z M， E S Z. Effects of ridge cultivation with plastic film mulching-furrow irrigation on yield and water use efficiency of

seed corn. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica， 2007， 16（4）：

83-86. （in Chinese）

［25］ 强秦， 曹卫贤， 刘文国， 张建昌， 党建平， 刘金海， 高亚军， 翟丙

年， 李生秀. 旱地小麦不同栽培模式对土壤水分和水分生产效率

的影响. 西北植物学报， 2004， 24（6）： 1066-1071.

QIANG Q， CAO W X， LIU W G， ZHANG J C， DANG J P， LIU J H，GAO Y J， ZHAI B N， LI S X. Dynamics of soil moisture and water use efficiency under different wheat cultivation modules in dry land. Acta Botanica Boreali-Occidententalia Sinica， 2004， 24（6）： 1066-1071. （in Chinese）

［26］ HUNTER J L， TEKRONY D M， MILES D F， EGLI D B. Corn seed maturity indicators and their relationship to uptake of carbon-14 assimilate. Crop Science， 1991， 31（5）： 1309-1313.

［27］ 张丽华， 赵洪祥， 闫伟平， 谭国波， 边少锋. 水氮胁迫对玉米产量

和氮素吸收和运移的影响. 玉米科学， 2015， 23（2）： 117-123. ZHANG L H， ZHAO H X， YAN W P， TAN G B， BIAN S F. Effects of water and nitrogen stress on maize yield and nitrogen intake transport.

Journal of Maize Sciences， 2015， 23（2）： 117-123. （in Chinese）

（责任编辑 李莉）

Effects of Water Management and Controlled-Release Fertilizer on Seed Yield and Seed Quality of Maize （Zea mays L.）

REN Li-sha1， GU Ri-liang1， JIA Guang-yao1， TIAN Kai-xin2， SHI Xiu-de3， WANG Jian-hua1
（1Department of Plant Breeding and Seed Science， College of Agriculture and Biotechnology， China Agricultural University/Center
of Seed Science and Technology/Beijing Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding/Beijing Innovation Center for Seed Technology， Ministry of Agriculture， Beijing 100193；2Beijing Denon Seed Industry Co.， Ltd， Beijing 100086；3Jinan Lexishi Fertilizer Industry Co.， Ltd， Jinan 250000）

【Objective】The objective of this study was to investigate the effects of water management and controlled-releasefertilizer on seed yield and seed quality and to determine the optimal harvest time for maize hybrid JK968. These results will provide theoretical and technical supports for high quality maize seed production in China.【Method】Maize hybrid Jingke968 was grown in Zhangye city， Gansu province， in 2014 and 2015. Field experiments were designed under split-plot. The main plot treatment was two distinct water managements of normal water irrigation and controlled water irrigation （no water irrigation after grain filling stage that is about 35 days after pollination， DAP）. The subplot treatments was two distinct fertilizer treatments of traditional fertilizer （urea and diammonium phosphate） and controlled-release fertilizer （N ： P ： K ration of 24 ： 12 ： 10）. Seed samples were harvested from 44 to 68 DAP with an interval of 3 for investigating seed yield traits （seed yield， seed number per hectare and 100-seed weight） and seed quality traits （seed moisture， standard germination and accelerated aging germination， and electric conductivity.【Result】Fertilization treatment and irrigation management significantly affected seed yield and seed number per hectare， but none of any effects on seed moisture content， 100-seed weight and seed vigor. Compared to traditional fertilizer， control-released fertilizers increased seed yield by 3.10% and seed number per hectare by 2.13%. Economic benefit by control-released fertilizers also increased by RMB 4 400-21 700 Yuan and 1 200-13 500 Yuan per hectare under normal water condition and controlled water condition， respectively. Controlled water management decreased seed yield and seed number by 2.00% and 2.49%， respectively， and decreased economic benefit from 1 100 to 17 800 Yuan RMB compared to normal water management. Harvest time significantly affected seed yield， seed moisture， 100-seed weight and seed vigor， but showed no effects on seed number per hectare. Harvest time from 44 to 68 DAP， grain filling and 100-seed weight increased， while seed moisture decreased. Until 68 DAP， seed weight still increased that suggested that the seed have not met their full maturity at this stage. In both years of 2014 and 2015， the vigor of seed harvested from 56-65 DAP showed the highest standard germination rate and accelerated aging germination rate， and the lowest electric conductivity. These results indicated that from 56 to 65 DAP was the best harvest time for maize hybrid JK968， in which the seed vigor was maintained at high level and the damage from cold weather could be avoided. 【Conclusion】The optimal harvest time was from 56 to 65 DAP for Jingke968 seed product， since seed vigor and seed harvest number reached the highest levels during this growth stage. Controlled-release fertilizer improved seed yield， seed harvest number and economic benefit without affecting seed quality. But it decreased grain yield without water irrigation after grain filling stage. Thus controlled-release fertilizer and normal irrigation could save labor and increase economic benefits for seed production.

maize； controlled-release fertilizer； water management； seed vigor

2016-02-04；接受日期：2016-06-12

农业部公益类行业（农业）科研专项（201303002）、国家玉米产业技术体系重点研发任务（CARS-08）

联系方式：任利沙，Tel：18310976557；E-mail：renlisha422@163.com。通信作者王建华，Tel：010-62732263；E-mail：wangjh63@cau.edu.cn