降水总量和降水频率对玉米产量及产量构成因素的影响

杨璐 张兵兵 杨扬 高全 高莉莉 吕晓 王蛟洋 范立遵

摘 要：依托锦州市生态与农业气象中心科研试验基地国内先进的大型移动式遮雨系统和人工模拟降水系统平台，通过对不同处理间的大田降水控制，探讨不同降水总量和降水强度减少对玉米产量及产量构成的影响。结果表明：降水总量减少和降水频率降低均不利于玉米产量及产量构成因素的形成，降水频率小幅度降低对玉米产量的影响不显著，但较长时间的降水间隔会对产量造成显著影响。

关键词：玉米；降水；产量；辽西地区

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）12-0122-2

玉米产量不仅受自身品种的影响，还与环境因素等有着密切的关系[1-2]，光、温、水、CO2是影响玉米产量形成的基本要素。水分的缺失既影响了同化物的运输[3-4]，又造成胚乳失水干燥而提前成熟[5]，进而影响产量。由于受到季风及地形地势的影响，辽西地区降水分配不均，作物生长常常受到干旱的影响，粮食生产的稳定性受到严重威胁。2014、2015连续2年3季连旱，导致辽西地区大面积绝收。为此，本试验依托锦州市生态与农业气象中心科研试验基地[（41°09'N，121°10'E）]国内先进的大型移动式遮雨系统和人工模拟降水系统平台，通过对不同处理间的大田降水控制，探讨降水总量和降水强度的减少对玉米产量及产量构成的影响，以准确评估气象条件对农业生产的影响。

1 研究方法

1.1 试验设计 试验共15个试验小区，设置5个处理（1个正常降水量模拟和4个减少降水量模拟，见表1），每个处理3次重复。以农业生长上的“候”为时间节点，分5、10、15、20d人工降水1次。锦州试验站多年平均降水量为586mm（1985—2010年），三叶-成熟收获期（多年平均为5月20日-10月2日）降水量占全年总量的80%，约为470mm。1985—2010年间有9年3叶至成熟收获期间降水量低于400mm，这9年3叶至成熟收获期间的平均降水量为314mm。据此，设计模拟降水如下表所示，降水量用水表和雨量筒共同控制。

1.2 试验方法 试验地块用水泥隔層分隔为15个面积相等的矩形小区，每个小区面积15m2（3m×5m）。高2m的水泥隔层垂直伸入地下1.9m，露出地表0.1m，小区间互不串水。小区上方有移动式遮雨棚，用于遮挡自然降水。试验于5月20日播种玉米，种植密度5.7株·m-2，试验品种为丹玉402，底肥为复合肥（施肥量1950kg·hm-2）。

1.3 数据测定 玉米成熟后按小区测量产量，并在每小区选取均一且具有代表性的20株玉米测定其果穗长、果穗粗、穗粒数、果穗重及单株籽粒重等。

2 结果与分析

2.1 不同降水总量和降水频率对玉米产量的影响 从图1可以看出，降水量减少，玉米产量降低；随着降水频率的降低，玉米产量大体呈现降低的趋势，说明降水总量减少和降水频率降低均不利于玉米增产。T1与各处理间差异显著，T2和T3差异不显著、T4和T5差异不显著，说明降水间隔小幅度增大对玉米产量的影响不显著，但较长时间的降水间隔会对产量造成显著影响。

2.2 不同降水总量和降水频率对玉米产量构成因素的影响 通过对收获后各处理间玉米果穗长、果穗粗、穗粒数、果穗重和株籽粒重等产量构成因素的测定，如表2所示。从表2可以看出，降水量减少玉米各产量构成因素值降低；随着降水频率的降低，玉米产量构成因素中各要素大多数呈现降低的趋势。说明降水总量减少和降水频率降低均不利于玉米各产量构成因素的形成。T1与各处理间差异显著，T2和T3差异不显著、T4和T5差异不显著，其原因与产量相同。

3 结论与讨论

从试验可知：降水总量减少、降水频率降低均不利于玉米增产及产量构成因素的形成。降水间隔小幅度增大对玉米产量及产量构成因素的影响不显著，但即使在相同降水总量的情况下，较长时间的降水间隔会对玉米产量及产量构成因素造成显著影响。

参考文献

[1]陈国平.夏玉米的生育规律.高产模式及其控制技术[J].中国农业科学，1986，1.

[2]铁木尔.玉米对养分吸收.干物质积累与叶面积发展动态[J].石河子农学院学报，1983，1.

[3]顾慰连，沈秀瑛，戴俊英，等.玉米不同品种各生育时期对干旱的生理反应[J].沈阳农业大学学报，1990，21（3）：6-10.

[4]张维强，沈秀瑛，戴俊英.干旱对玉米花粉、花丝活力和籽粒形成的影响[J].玉米科学，1993，2：45-48.

[5]Chris Zinselmeier，MarkE，Westgate，et al.Low water potential disrupts carbohydrates metabolism in maize（Zea mays L.）ovaries[J].Plant Physiol.1995.107：385-391.

（责编：张宏民）