肇庆地区玉米适宜播种期研究
2017-04-27邱卓荣黄东瑞梁明然许小丽
邱卓荣++黄东瑞++梁明然++许小丽++丘勇平++朱德智
摘 要 为了探索肇庆地区玉米适宜播种期及为合理安排生产提供依据,通过玉米分期播种试验,研究了不同播种期光照、温度和降雨量对玉米生育期和产量形成的影响。结果表明:不同播种期的有效积温及生育期有不同程度差异。低温有延缓生长和延长生育期的作用,高温有促进玉米生长发育和缩短生育期的作用;在冬春季种植,有效积温越少生育期越长,有效积温越多生育期越短。分期播种对穗数、穗粒数影响最大,在冬季种植对粒重影响也大。日照时数、温度和降雨量均直接影响玉米生长发育和产量形成,在灌溉正常的情况下,提高有效积温和增加日照是使玉米增产的有效措施。春种和冬种玉米遭遇低温阴雨是造成减产的主要原因。试验结果显示,肇庆地区玉米的适宜播种期在2月20日-10月20日,即节气上在“雨水”之后至“霜降”之前。春种可以采取措施适当早播,但山区要视实际情况而定(春种适当迟播、冬种适当早播)。
关键词 玉米 ;播种期 ;肇庆地区
中图分类号 S513
Abstract In order to explore the suitable corn sowing period,providing the basis for reasonable arrangements of production,the corn sowing date tests of different sowing time of light,temperature and rainfall on maize growth period and yield formation of influence was studied The results showed that different sowing period and growth period of effective temperature difference. Slow growth to extend the growth period of low temperature,high temperature promote maize growth shorten the growth period;in the winter and spring planting,effective accumulated temperature less growth period is longer,effective accumulated temperature more growth period shorter. The effect of sowing date on the ear number and grain number per ear was the biggest,and the effect on grain weight was also great. Day length,temperature and rainfall are directly affecting the corn growth and yield formation,in solution to irrigation,improve effective accumulated temperature and increase duration is the determinants of the yield of corn. Spring and winter maize suffered cold and rainy weather is a major cause of production. It showed that the maize in Zhaoqing area of suitable sowing time on February 20 to October 20,namely on the throttle after the"rain" to"frost"before. Spring can take appropriate measures in early sowing,but the mountain should be appropriate depending on the actual situation of late sowing winter spring,appropriate early sowing.
Key words corn ;sowing time ;Zhaoqing
肇庆有种植玉米的传统习惯,其气候适宜、土地资源丰富,其中气候条件对玉米栽培产量和质量影响较大。为了更好地利用自然资源,合理安排玉米生产,趋利避害,提高效益,笔者根据玉米的气候适应性,通过不同生产季节分期播种试验研究,探索玉米产量与气候因素的关系,生育期受气候因素影响情况,从而了解影响玉米生产适宜播种期的关键气候因素,提出了肇庆地区玉米生产的适宜播种期,为肇庆玉米生产趋利避害提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试玉米品种为“粤农9号”。
1.2 方法
种植密度为3 640株/667m2,从2011年2月至2013年4月,分别进行2011年度(2011年2月-2012年4月)和2012年度(2012年2月-2013年4月)2次试验周期。每个试验周期设春、秋、冬3个种植季节共17个播种期处理,其中:春种设春1(2月20日)、春2(2月27日)、春3(3月6日)、春4(3月13日)、春5(3月20日)和春6(3月27日)共6个播种期;秋种设秋1(7月28日)、秋2(8月4日)、秋3(8月11日)、秋4(8月18日)和秋5(8月25日)共5个播种期;冬种设冬1(10月10日)、冬2(10月20日)、冬3(10月31日)、冬4(11月5日)、冬5(11月10日)和冬6(11月15日)共6个播种期。分春种、秋种和冬种3个试验组别,每个试验组别以播种期各处理为小区,小区面积为67 m2,每个小区种植364株,每個处理设3次重复,区组内小区随机排列。试验田各小区的整地、施肥、浇水和病虫害防治等各项田间管理措施相同。试验田外层设2 m宽保护行,试验地点位于肇庆市郊区大冲。
试验期间进行了田间主要生育期、产量构成要素及收获产量的调查,对试验结果进行方差分析和相关回归分析。标准差计算公式如下:
2 结果与分析
2.1 不同播种期的生育期表现与热量分析
2.1.1 不同播种期全生育期表现与热量分析
试验结果显示,不同种植季节的生育期及有效积温差异大,同一种植季节不同播种期的生育期及有效积温差异相对较小,但播种期之间间隔越远,有效积温和生育期均差异越大,有效积温越少则生育期越长。其中,冬种玉米有效积温最少、生育期最长;秋种玉米有效积温最多、生育期最短。春种玉米生育期比秋种玉米长、比冬种玉米短;但春种和秋种的有效积温相近,均比冬种的增加54.4 %(表1)。
春种的6个处理中全生育期106.5-86.5 d,平均为96.5 d,平均每延迟1个播种期,全生育期缩短4.0 d,CV 7.88 %,各处理全生育期天数表现为春1>春2>春3>春4>春5>春6;各处理全生育期的有效积温为1 141.6-1 313.6 ℃,平均1 207.6 ℃,CV 5.77 %,春种有效积温随着播种期的推迟依次递增,平均增幅34.4 ℃/期。春种播种越迟有效积温越少,生育期越长。秋种的5个处理全生育期为80.0-77.0 d,平均78.3 d,平均每延迟1个播种期全生育期缩短0.75 d,CV 1.73 %,各处理全生育期天数表现为秋1>秋2>秋3、秋4>秋5,各处理间全生育期天数差异相对较小;各处理全生育期的有效积温为1 325.5-1 098.3 ℃,平均1 210.0 ℃,CV 7.24 %,秋种有效积温随着播种期的推迟依次递减,平均减幅56.8 ℃/期。秋种播种越早有效积温越多,受短日照影响的播种越迟生育期越短。冬种6个处理的全生育期为118.0.5-136.0 d,平均129.4 d,平均每延迟1个播种期全生育期延长3.6 d,CV 5.15 %,各处理全生育期天数表现为冬1<冬2<冬3<冬4<冬5<冬6;各处理全生育期的有效积温为757.4-614.1 ℃,平均665.0 ℃,CV 8.07 %,有效积温随着播种期的推迟依次递减,平均减幅28.7 ℃/期。冬种播种越早,有效积温越多、生育期越短。
不同播种季节的全生育期天数表现为冬种>春种>秋种。一般有效积温越多全生育期越短,有效积温越少全生育越长。其中冬种比春种平均迟熟32.9 d(生育期天数增加34.1 %)、比秋种平均迟熟51.1 d(生育期天数增加65.3 %)。春种和秋种全生育期的有效积温相近,冬种各处理平均有效积温仅约为春种和秋种的55.0 %,主要是因为冬种玉米的生育期都在12月和翌年1-3月,是日均气温≤12 ℃集中出现的冬春低温季节。其中冬种各处理生长发育期间遇日均气温≤12 ℃的低温天数平均为18.5-26.5 d,播种越迟出现天数越多;春种只有早播种的春1、春2、春3、春4在生长发育期间出现日均气温≤12 ℃的低温天数(2.5-4.0)d;秋种未出现日均气温≤12 ℃的低温天数。
2.1.2 不同播种期的播种-拔节生育期表现与热量分析
春种6个处理播种-拔节生育期为49.0-31.0 d,平均41.1 d,平均每延迟1个播种期生育期缩短3.6 d,CV 17.29 %,生育期天数表现为春1>春2>春3>春4>春5>春6,播种越早生育期越长。从春1-春6各处理播种-拔节生育期的有效积温为305.0-394.5 ℃,平均351.4 ℃,CV 8.55 %,有效积温随着播种期的推迟依次递增,平均增幅17.9 ℃/期。秋种5个处理的播种-拔节生育期为29.0-26.0 d,平均27.7 d,CV 4.16 %,虽然有随播种期推迟而缩短的趋势,但各处理间生育期相近,平均差异只有0.75 d;从秋1-秋5各处理播种-拔节生育期的有效积温为516.0-453.0 ℃,平均482.8 ℃,CV 5.53 %,有效积温随着播种期的推迟依次递减,平均减幅15.8 ℃/期。冬种6个处理的播种-拔节生育期为29.0-59.0 d,平均42.2 d,CV 27.70 %,平均每延迟1个播种期生育期延长6.0 d,各处理播种-拔节生育期天数表现为冬1<冬2<冬3<冬4<冬5<冬6,播种越早生育期超短;从冬1-冬6各处理播种-拔节生育期的有效积温为352.0-247.0 ℃,平均308.9 ℃,CV 12.49 %,有效积温随着播种期的推迟依次递减,平均减幅21.0 ℃/期。
不同种植季节播种-拔节的生育期天数为冬种>春种>秋种,其中平均生育期天数冬种与春种相近,但比秋种增加18.8 d(增幅113.9 %);平均有效积温表现为秋种>春种>冬种,其中秋种比春种增加37.4 %、比冬种增加56.3 %;春种早播的处理和冬种迟播的处理在播种-拔节生育期会出现日均气温≤12 ℃的低温天数,其中春1-春4处理平均1-4 d,冬3-冬6处理平均1-13 d,春种播种越早或冬种播种越迟出现低温天数越多。
2.1.3 不同播种期的拔节-抽雄生育期表现与热量分析
春种6个处理拔节-抽雄的生育期为21.5-27.0 d,平均25.1 d,CV 7.92 %,各处理间生育期基本相近;从春1-春6各处理拔节-抽雄生育期的有效积温为280.8-399.5 ℃,平均352.0 ℃,CV 13.89 %,有效积温有随着播种期的推迟而增加的趋势。秋种5个处理的拔节-抽雄生育期为15.5-17.0 d,平均16.5 d,CV 3.71 %,虽然各处理间生育期有随播种期推迟而延长的趋势,但生育期天数基本相近;从秋1-秋5各处理拔节-抽雄生育期的有效积温为277.0-255.0 ℃,平均268.7 ℃,有效积温有随着播种期推迟而减少的趋势,但处理间的CV 3.49 %。冬种6个处理的拔节-抽雄生育期为28.0-41.5 d,平均35.3 d,迟播比早播的生育期相对较长,CV 13.11 %,;從冬1-冬6各处理拔节-抽雄生育期的有效积温为288.8-81.8 ℃,平均136.0 ℃,CV 53.76 %,有随着播种期的推迟而减少的趋势。
不同播种期拔节-抽雄的生育期天数表现为冬种>春种>秋种,平均有效积温表现为秋种>春种>冬种。其中冬种平均生育天数比春种增加10.2 d(增幅40.6 %)、比秋种增加18.8 d(增幅113.9 %),出现这种情况,主要受低温天气影响,冬种各处理拔节-抽雄生育期出现日平均气温≤12 ℃的低温天数平均10.1 d,占本生育期天数的28.6 %,其中2011年的冬6处理出现20 d。平均有效积温冬种最少,仅为春种的38.6 %和秋种的50.6 %。
2.1.4 不同播种期的抽雄-乳熟生育期表现与热量分析
春种6个处理抽雄-乳熟的生育期为13.0-16.5 d,平均15.3 d,CV 7.96 %,各处理间生育期基本相近;从春1-春6各处理抽雄-乳熟生育期的有效积温为198.8-282.8 ℃,平均244.4 ℃,CV 11.95 %,有效积温有随着播种期推迟而增加的趋势。秋种5个处理的抽雄-乳熟生育期为17.5-19.0 d,平均18.2 d,CV 3.13 %,各处理间生育期基本相近;从秋1-秋5各处理抽雄-乳熟生育期的有效积温为304.8-236.8 ℃,平均262.7 ℃,CV 10.09 %,有效积温有随着播种期推迟而减少的趋势。冬种6个处理的抽雄-乳熟生育期为24.0-32.0 d,平均28.0 d,CV 11.12 %,各处理间生育期基本相近;从冬1-冬6各处理抽雄-乳熟生育期的有效积温为56.3-135.8 ℃,平均95.7 ℃,CV 29.61 %,有效积温有随着播种期推迟而增加的趋势,波动较大。
春种与秋种的抽雄-乳熟生育期天数和有效积温都相近。由于春种的抽雄-乳熟期处于5月中下旬-6月中旬的较高温季节(24-31 ℃),秋种的抽雄-乳熟期处于9月中旬-10月中下旬的适温季节(24-28 ℃),冬种处理的抽雄-乳熟期正值12月至翌年2月的一年中最低温、日均气温≤12 ℃的低温天数出现最频繁最多的时段,不但减缓生长发育速度,而且对玉米开花授粉和灌浆有严重威胁。因此,不同播种期生育天数有冬种>秋种>春种的趋势,其中平均生育天数冬种比春种增加12.7 d(增幅83.0 %)、比秋种增加9.8 d(增幅53.9 %);平均有效积温秋种>春种>冬种。
2.1.5 不同播种期的乳熟-成熟生育期表现与热量分析
春种6个处理乳熟-成熟的生育期为17.5-13.5 d,平均15.1 d,CV 11.56 %,有随播种期推迟而缩短的趋势;从春1-春6各处理乳熟-成熟生育期的有效积温为281.8-235.3 ℃,平均256.3 ℃,CV 7.61 %,有效积温有随着播种期推迟而减少的趋势。秋种5个处理的乳熟-成熟生育期为17.0-15.5 d,平均16.1 d,CV 5.10 %,生育期天数较相近;从秋1-秋5各处理乳熟-成熟生育期的有效积温为227.8-169.5 ℃,平均201.3 ℃,秋种不同播种期乳熟-成熟的有效积温随着播种期的推迟而减少,但差异较小,CV 11.81 %。冬种6个处理的乳熟-成熟生育期为35.5-19.5 d,平均24.4 d,CV 29.97.10 %,生育期有随播种期推迟而缩短的趋势;从冬1-冬6各处理乳熟-成熟生育期的有效积温为105.3-186.8 ℃,平均124.5 ℃,CV 26.88 %,有效积温有随着播种期推迟而增加的趋势。
冬种乳熟-成熟生育期天数最长,春种与秋种相当。其中冬种平均生育期天数比春种、秋种增加7-8 d(增幅约50 %)。但平均有效积温差异较大(春种>秋种>冬种),春种分别比秋种、冬种增加27.3 %、105.9 %。春种各处理的乳熟-成熟期主要处于5月中下-6月中下旬27-31 ℃的高温季节,日均温度逐渐上升促进了玉米生长发育,从而缩短生育期;秋种各处理的乳熟-成熟期处在10月-11月中旬的23-26 ℃适温季节,虽然日均温度逐渐下降,但生育期相近;冬种早播种的处理乳熟-成熟期主要处于1-3月的低温季节,是日均气温≤12 ℃的低温天气出现集中的主要时段,且低温阴雨天气频繁,不利于玉米生长发育、灌浆和产量形成。
2.2 不同播种期产量构成要素分析
不同种植季节、不同播种期的光、温、水条件不同,单位面积穗数、穗粒数、结实率和千粒重表现都不同(表2、表3、表4)。
2.2.1 不同处理穗数表现
每667 m2穗数表现为秋种>春种>冬种,秋种的穗数达到4 335-4 477穗/667 m2,平均比春种增加5.8 %,比冬种增加40.5 %,其中比冬4、冬5分别增加53.8 %和60.1 %。春3、春5、春6的穗数在春种各处理中表现最高,分别达到4 352、4 244、4 363穗/667 m2。穗数的差异变化规律与不同处理的有效积温变化规律相似,有效积温越多穗数越多。
2.2.2 不同处理穗粒数表现
穗粒数表现为春种>秋种>冬种。春种表现穗粒数最多,各处理的平均穗粒数是407.1-457.9粒/穗;其次是秋种,各处理的平均穗粒数396.0-406.0粒/穗;最少是冬种,各处理的平均穗粒数310.7-414.6粒/穗。春种平均穗粒数比秋种增加8.1 %,比冬种增加18.1 %,比冬种迟播的4个处理(冬3、冬4、冬5、冬6)分别增加39.6 %、14.5 %、18.2 %、34.0 %。其中,春5的穗粒数在各处理中最多,达到457.9粒/穗;穗粒数最少的是冬3和冬6,分别是310.7粒/穗和332.5粒/穗。春种的穗粒数有随播种期的推迟而增加的趋势,秋种各处理的穗粒数非常接近(CV 1.18 %),冬种的穗粒数则有随着播种期推迟而减少的趋势。
2.2.3 不同处理结实率表现
结实率表现为秋种>春种>冬种,平均结实率分别是95.4 %-96.2 %、90.2 %-91.8 %、88.4 %-91.9 %,春種与冬种结实率相近。不同播种季节内各处理间的结实率变异较小(CV 0.37 %-1.40 %)。
2.2.4 不同处理千粒重表现
千粒重表现为春种>秋种>冬种,春种与秋种的表现相近。春种和秋种的同一种植季节内各处理千粒重表现相近,冬种的千粒重比春种和秋种大幅下降,其中,春种各处理平均千粒重209.7-219.0 g(CV 1.50 %),秋种各处理平均千粒重203.9-212.6 g(CV 1.74 %);但冬种季节内各处理间的千粒重变异较大,平均173.9-206.5 g(CV 7.14 %)。
2.3 产量结果分析
从表5可见,不同种植季节、同一种植季节的不同播种期日照时数、积温、降雨量不同,产量也不同,总体产量表现为秋种>春种>冬种。其中,受低温天气影响,春种播种越早产量越低,冬种播种越早产量越高。
2.3.1 春种产量与气候因子的关系
春种各处理平均产量在281.2-325.0 kg/667 m2,表现为春6>春5>春1>春2>春3>春4,但各处理间差异不显著,与秋种相比均有不同程度减产,但减幅不明显;与冬种相比,春种各处理均比冬种迟播种的冬3、冬4、冬5、冬6增产,其中春5、春6比冬种各处理都增产,但增产效果不显著(表6)。
春种各处理从2月20日-3月27日播种,至6月1-22日为收获期,期间气温变化是前低后高,前期低温阴雨,中后期暖湿,热量条件较好,全生育期降雨量充足,但光照不足。迟播的春5、春6避过了前期低温阴雨天气胁迫,中后期气温适宜、雨量充足、光照增加,有利生长发育和产量形成,产量表现达到中上偏高水平,虽然比秋种略有减产,但比其他春种早播和冬种各处理增产。早播的春1、春2、春3、春4在播种-拔节期遇低温阴雨天气,日照少、热量不足,生长缓慢,产量表现偏低。春种全生育期活动积温2 251-2 378 ℃、有效积温1 147-1 293 ℃,分别平均为2 313.5 ℃和1 204 ℃,与秋种相当,但春种前4期播种的玉米的播种-拔节期出现日均气温≤12 ℃的低温天气2-6 d。春种全生育期降雨量为3个种植季节中最多,各处理分别达到654.1- 748.7 mm,平均降雨量688.4 mm,比秋种增加一倍以上,且随着播种期的推迟,降雨量增加,主要降雨量集中在生育中后期的3下旬到6月中旬。春种各期全生育期日照时数286.4-310.7 h,平均298.8 h,为3个种植季节中最少,平均比秋种减少155 h(减幅34.2 %)、比冬种减少281.3 h(减幅48.5 %),其中早播的4个处理日照时数均不足300 h,迟早播的2个处理日照时数在310 h左右,产量也是后2期较高。春种玉米生育期间的光照少,前期热量不足,不利于其生长发育和产量形成,是影响产量增加的主要原因;春种推迟播种期可获得高产。
2.3.2 秋种产量与气候因子的关系
秋种各处理平均产量353.8-373.6 kg/667 m2,是全年产量最高的处理(表5),各处理产量大小为秋1>秋2>秋3>秋4>秋5,均比春种和冬种各处理增产,其中秋1、秋2、秋3、秋4均比冬3、冬4、冬5、冬6显著增产,秋5比冬3、冬5显著增产(表6)。但秋种各处理间产量差异不显著,CV 2.2 %。
秋种各处理从7月28日至8月25日播种,10月12日至11月10日收获,期间的气候特点是气温适宜、热量丰富,阳光充足,降雨量适中,适宜玉米生长发育和产量形成。秋种各处理的全生育期日均气温都在20 ℃以上,活动积温2 286-2 044 ℃,有效积温1 326-1 098 ℃,平均活动积温和有效积温分别为2 167.6 ℃和1 210 ℃。其中,播种-拔节的营养生长期主要分布在8月-9月中旬,日平均气温多数在29-31 ℃高温季节,热量和光照充足,植株生长快,生育期缩短;拔节-抽雄的幼穗生长发育期主要分布在8月下旬-10月上旬,日平均气温主要在25-30 ℃,是玉米生长适温季节,十分有利于玉米生长发育和雌雄蕊形成;抽雄-成熟期的開花、灌浆在9月中旬、11月上旬,日平均气温主要在23-28 ℃,是玉米的适温范围,热量和光照充足,昼夜温差增大,十分有利于籽粒形成与充实。秋种各处理的全生育期日照时数448.7-456.6 h,平均449.8 h,光照充足;降雨相对减少,降雨量在381.3-296.4 mm,平均降雨量320.5 mm,比春种季节平均减少53.4 %。各播期生育期的降雨减少趋势与产量变化方向相同,其中秋1处理的降雨量最多,秋种产量与降雨量呈显著正相关关系,y=327.4+0.128 8 x(r=0.920>r 0.05=0.878),秋季降雨对玉米产量影响显著。解决秋旱是提高秋种玉米产量的重要措施。秋种全生育期光照充足,日照时数随播种期推迟而增加;但日平均气温、活动积温、有效积温和降雨量均随播种期推迟而递减,产量也随之递减。
2.3.3 冬种产量与气候因子的关系
冬种玉米虽然光照充足,但热量低、前中期降雨量少,不利于生长发育和产量形成。冬种玉米各处理平均产量192.4-308.7 kg/667 m2,在各种植季节中产量最低(表5)。其中早播种的冬1、冬2产量在冬种中表现最高,达到各处理平均产量中上水平,仅次于春种迟播的春5、春6,比春种早播的春1-春4各处理增产。迟播的冬3、冬4、冬5、冬6产量只有192.4-214.9 kg/667 m2,比秋种减产138.9-181.2 kg/667 m2,减幅30.3 %-48.5 %。其中冬3、冬4、冬5、冬6分别比秋1、秋2、秋3、秋4显著减产,冬3和冬5分别比秋5显著减产(表6)。
冬种玉米各处理从10月10日起至11月15日播种,收获期在翌年2月上旬-4月上旬。期间阳光充足,各处理全生育期的日照时数达到524.7-647.4 h,平均580.1 h,比秋种增加27.8 %,比春种增加94.1 %,日照时数为全年各处理最高。但由于全生育期多数时间处在低温天气条件、中后期处于低温阴雨条件,日照时数有随播种期推后而减少的趋势。冬种玉米的热量大幅度减少,早播处理的全生育期气温呈现由高向低的变化趋势、迟播处理的全生育期气温则由低向高变化,有效积温随着播种期的推迟而减少。冬种各处理全生育期的活动积温1 894-2 170 ℃、有效积温757-564 ℃,分别平均为2 027.7 ℃和636.2 ℃,比秋种减少6.4 %和47.4 %,比春种减少12.4 %和47.2 %。冬种各处理全生育期总降雨量52.6-191.9 mm,仅为春种的10 %-30 %。
由于冬种玉米中,早播种处理的生育前中期在10月中旬-12月上旬,日平均气温在15-26 ℃,其中10月中旬-11月日平均气温多在20-26 ℃,当地的初冬是晴天,天气温暖,冬种早播种的冬1和冬2播种-拔节期平均有效积温分别为352.0 ℃和329.5 ℃,接近于春5、春6水平,有利于玉米生长、幼穗发育和产量形成。因此,冬1、冬2处理的产量达到中上水平,分别比春种早播种处理的春1、春2、春3、春4增产4.4 %-9.8 %。迟播处理的冬6由于生育后期在翌年立春后,气温回升,热量增加,也利于开花、灌浆,能形成一定产量。其中,在2012年试验中,由于受当年暖冬影响,冬1、冬2处理的播种-拔节期有效积温分别达到405.5 ℃和374.5 ℃,接近或超过当年春5处理水平,且光照条件优越,冬1、冬2产量分别达到354.6 kg/667 m2和342.7 kg/667 m2,超过了当年春5、春6的产量,增产幅度达到20.1 %-30.2 %,接近秋5处理的产量水平。冬种各处理的有效积温变化是冬1>冬2>冬6>冬3> 冬4 >冬5,与产量的变化趋势(冬1>冬2>冬6>冬4>冬5>冬3)相似。可见,冬季种植玉米的热量因素对产量影响最大,在解决冬旱的条件下,冬种玉米争取早播种、避免抵御冬季低温胁迫是获得增产的首要措施。
3 讨论与结论
试验结果显示,不同种植季节的有效积温差异大,生育期差异也大。同一种植季节不同播种期的有效积温及生育期差异相对较小,但不同播种期之间相隔越远有效积温及生育期差异越大。低温环境有延缓生长、延长生育期的作用;高温有促进玉米生长发育、缩短生育期的作用。有效积温越少生育期越长,有效积温越多生育期越短,在春种和冬种季节表现特别明显。春种有效积温随着播种期的推迟依次递增,生育期缩短;冬种有效积温随着播种期推迟依次递减,生育期延长;秋种有效积温随着播种期的推迟依次递减,受短日照影响生育期缩短。在肇庆地区春种越早播或冬种越迟播出现低温天数越多,有效积温越少,生育期越长,不同播种季节的有效积温和全生育期天数均表现为冬种>春种>秋种。梁秀兰等[1]研究也认为,生育期间日平均温度是影响生育期长短的主要因素。
不同播种季节、不同播种期对玉米生育期长短都有不同程度的影响,其中对幼苗生长、幼穗分化和生长发育、抽雄吐丝和开花授粉影响最大,主要是受生育期间的日平均温度和有效积温的影响。张德荣[2]试验证实,低温处理的玉米抽雄、吐丝和成熟均延迟,温度越低延迟天数越多。
玉米是喜温作物,低温阴雨胁迫不利于玉米生长发育,对产量形成构成严重威胁。肇庆地区冬种玉米的主要生育期都在冬春低温季节,经历12月和翌年1-3月日均气温≤12 ℃频繁出现的时段;春种玉米生育前期经历2-3月低温阴雨的阶段,仍然会出现少量日均气温≤12 ℃的低温天数,在产量构成要素上,对穗数、穗粒数影响最大。张德荣[2]研究也认为,玉米各生育期进行低温处理,以孕穗期减产最多,是玉米生理上受低温冷害的关键期。但冬季种植对千粒重影响也大,主要是由于冬种玉米的灌浆、乳熟期集中分布在1-2月份低温阴雨天气频发的时段,不利于籽粒灌浆充实。
日照时数、温度和降雨量均直接影响玉米生长发育和产量形成,但干旱可以通过灌溉解决。在解决灌溉的情况下,提高有效积温和增加日照时数是玉米增产的有效措施。春种玉米前中期和冬种玉米主要生育期遭遇低温阴雨是造成玉米减产的主要原因。
根据试验结果,春种各处理与秋种各处理的产量比较虽然有一定程度减产,但差异不显著,比10月31日及之后播種的冬种处理有一定程度增产。从当地气象资料分析,近10年来2月下旬出现日均气温≤12 ℃的低温天气为9 d,平均每年出现0.9 d,对玉米播种安全。因此建议肇庆地区玉米的适宜播种期在2月20日-10月20日,即“雨水”至“霜降”。春种气温是逐渐回升,因此,可以采取措施适当提早春季播种,延长生长期,从而提高产量。但山区要视气温特点调整,春种适当延迟播种,冬种适当提前播种,以趋利避害。
在玉米生产中,应用技术手段抵御低温冷害胁迫,是实现春种适当早播和冬种适当迟播、延长生长时间、提高产量的有效措施。一是利用当地特有的地理条件、山体、村庄、树林、障碍物等合理选址避寒,选用背风、座北向南、向阳等地块避寒御寒;二是选用抗寒耐寒、适应性广的品种种植;三是低温来临前合理施肥,增施磷钾比重能提高抗冷性[3];四是应用化学物质和生长调节剂抵御低温冷害胁迫, Reena等[4]试验认为多效唑和嘧啶醇合用可有效防止玉米幼苗受低温胁迫,喷施乙烯利和矮壮素防御冷害有显著效果[5],用肌醇处理玉米种子能提高玉米幼苗的抗寒性[6];五是采取起垄种植、播种前种子处理、育苗移栽等方法也是抵御低温冷害胁迫常用的方法,可有效争取春种早播种和适当延迟冬种播种期。
参考文献
[1] 梁秀兰,张振宏. 玉米不同播种期对生长发育和产量性状的影响[J]. 华南农业大学学报,1991,12(1):55-61.
[2] 张德荣. 玉米低温冷害试验报告[J]. 中国农业气象,1993,14(5):32-34.
[3] 王 丹,高丽辉,张 超,等. 低温对玉米苗期生长的影响及抗逆栽培措施[J]. 辽宁农业科学,2015(4):60-63.
[4] Reena G P,Fletcher R A. 多效唑和嘧啶醇防止玉米幼苗受高、低温胁迫的研究[J]. 国外农学-杂粮作物,1995(5):33-35.
[5] 高妙真. 玉米冷害机理及化学控制防御的效应[J]. 东北农学院学报,1989,20(4):295-299.
[6] 由继红,杨文杰,李晓玲. 肌醇对玉米幼苗抗寒性的影响[J]. 东北师范大学学报(自然科学版),2000,32(3):44-46.