不同时期刈割对新疆春玉米产量及农艺性状的影响*

王明娟 ，陈江鲁 ，张万旭 ，许红根 ，刘朝巍 ，杨京京 *

（1.石河子大学农学院/绿洲生态农业重点实验室，新疆 石河子 832000；2.新疆生产建设兵团第六师农业科学研究所）

玉米刈割是指利用玉米再生的特性，在不同时期去除玉米的不同部位和器官，促使其它部位和器官加速生长，最终获得较高的经济产量和生物产量[1]。2017年奇台农场出现玉米大面积刈割现象，很多农户盲目跟风，对农户进行调研时发现如下问题：（1）刈割是否能起到增产作用不确定；（2）什么时间刈割最优化不确定；（3）最适宜刈割高度（留苗高度）不确定；（4）刈割后田间管理方式不确定；（5）刈割后能否起到抗逆性等不确定。目前对玉米刈割方向的研究多集中在青贮玉米上，如郭智慧[2]指出拔节期刈割主茎不利于玉米籽粒和整株干物质积累，虽使籽粒品质有所改善但不利于玉米饲用品质 （秸秆）的改善。大口期刈割主茎有利于KD8籽粒和整株秸秆产量的提高（不同品种结果不一），改善了玉米秸秆的饲用品质。王永军[3-4]等对刈割强度（次数）和刈割高度进行相关研究，指出刈割强度越小收获的植株鲜重就越多，高强度的刈割加大了植株的死亡率，刈割强度越大，越不利于品质的提高。沈强云[5]等也提出了青贮玉米647的最佳刈割时间。刈割时间对3个青贮玉米全株干物质含量有显著影响，随着收获时间的推迟，干物质含量呈增加趋势[6]。张金霞[7]等指出全株玉米在乳熟期刈割做青贮最好。在饲草玉米刈割方面的研究包括：饲草玉米淇淋58移栽后115 d刈割能够获得生物产量较高、品质较优的饲草；移栽后135 d（即鲜草产量最高时）叶片的营养价值明显优于茎秆[8]。陈柔屹[9]、余汝华[10]指出，氮、磷、钾和锌肥配施能显著提高墨西哥玉米草产量，并改善其营养品质[11]。刈割可以提高甜高粱养分含量，且以第一次刈割效果最好[12-15]。本研究在全国玉米高产记录试验田进行，在良好的生长环境下，用最适合本地区生长的玉米品种，在密植滴灌种植条件下进行，目的在于探明不同时期刈割主茎对玉米籽粒产量和生物量的影响，以播期造成生育期差异，后期同一时间割苗，使割苗后玉米所处生长环境一致。寻找获得高产优质玉米的最佳刈割时期，以提高玉米种植的经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年在中国农业科学院新疆兵团第六师奇台总场二分场玉米高产试验站 （89°46′E，43°50′N）进行。试验地海拔1021 m，太阳总辐射量≥546.3 KJ/cm2，年均≥10℃积温3000～3200℃，年日照时数2500～2800 h，无霜期130～156 d，年均降雨量269.4 mm。试验田土质为壤土，有机质含量13.78 g/kg，碱解氮含量43.80 mg/kg、速效磷16.34 mg/kg、速效钾296 mg/kg，前茬作物为玉米。

1.2 供试材料

选择本地区大规模种植耐密玉米品种KWS9384（生育期110 d）作为试验材料。

1.3 试验设计

本试验春玉米播种方式采用人工播种，种植密度为12万株/hm2，具体播种时间和刈割时间见表1。每个播期以正常生长不刈割的春玉米植株为对照（CK）。小区面积3.3 m×5.0 m，每个处理设3次重复，肥水管理同高产田一致。

表1 各处理玉米收获期

1.4 测定指标和方法

在玉米灌浆期（吐丝后30 d）分别在每个播期选择刈割和CK处理玉米各10株，从植株地表到雄穗顶端量取玉米株高和穗位高，并在基部第2节间处分别量取茎粗的长轴和短轴。干物质于在玉米成熟期（乳线消失，黑层出现）后20 d（籽粒脱水）进行取样，CK处理取样时间为9月17日，刈割处理为10月2日。每个重复取10株，分茎、叶、鞘和苞叶重，于105℃烘箱中杀青1 h后，在85℃下烘至恒重称量干重。选择连续20株玉米，测定穗行数、行粒数、穗长、穗粗、轴粗、秃尖、百粒重、含水量等指标。按照国际标准采用实地测产的方法，用PM8188-A对玉米含水量进行测定。

1.5 数据分析

采用Excel 2016进行数据统计和分析，用origin 8.5制图，应用SPSS 19.0软件Duncan新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 干物质积累与分配

由表2可知，不同播种时期刈割，使玉米茎秆干物质量呈现增加的趋势，且B3与B1和B2间差异显著。而在CK中B2的茎秆干物质量最大，且明显大于B1，但与B3差异不显著，同一播期刈割处理茎秆干物质量≤CK；刈割后叶鞘的干物质量同样是B3最大，B3显著大于B1，且与B2差异不显著。CK叶鞘干物质量B2显著大于B3，B3与B1无差异不显著；不同播期刈割与否差异均不显著；刈割后随着播种时间的延迟籽粒重出现增加的趋势，增重25 g/穗，B3与B1和B2差异显著，B1与B2间差异不显著。CK籽粒重表现为B2最大 （180.2 g），B2可较B3增重40.7 g，且B2与B3差异显著；刈割后B3的穗轴重显著＞B1和B2，B1和B2差异不显著。CK穗轴重B2显著大于B1和B3。刈割后B1与B2的穗重均小于CK，其中B2刈割后穗轴重增加6.9 g；刈割后叶片干物质量呈增加的趋势，B3显著＞B1和B2，B3较B1增加 15.5 g，CK叶片干物质量，B2与B3差异显著；刈割后随着播种时间的推迟全株干物质量呈现增加的趋势，B3较B1增重71.3 g/株，且B3与B1和B2间差异显著。CK全株干物质量B2显著大于B1和B3。以籽粒重和全株干物质量为目的，则刈割条件下 B3（169.1 g，324.8 g）最适宜，CK 条件下B2（180.2 g，56.7 g）最适宜。

刈割后随着播种时间的推迟全株干物质量呈现增加的趋势，在B3刈割得到最大全株干物质重（324.8 g）和籽粒重（169.1 g），较 CK 增加 36.1 g，主要增加了玉米籽粒重（29.6 g）、穗轴重（2.4 g）和叶片重（4.7 g）。

2.2 农艺性状

2.2.1 玉米株高

由图1可知，同一播期刈割处理株高均低于CK，即刈割可以降低玉米株高。刈割条件下B1株高与B2和B3间都具有显著差异。与刈割相对应的CK也表现B1株高与B2和B3间都具有显著差异。随着播种时间的推后，刈割和CK条件下各播期处理株高均有增加的趋势。

表2 不同播期刈割对收获期玉米单株干物质的影响 g

图1 不同刈割处理玉米株高

2.2.2 玉米穗位高

图2 不同刈割处理玉米穗位高

由图2可知，同一播期刈割后穗位高低于CK，即刈割可以降低植株穗位高。刈割后B3穗位高与B1和B2间均有显著差异。而CK间不同播期穗位高无显著差异。随着播种时间的延长，刈割和CK条件下穗位高均表现出增加的趋势。

2.2.3 玉米茎粗

图3 不同刈割处理玉米茎粗

由图3可知，玉米在刈割条件下茎粗的长轴和短轴基本一致，且都差异不显著。而在CK条件下，随着播种时间的推迟茎粗长轴呈下降的趋势，短轴也有此趋势。长轴B3与B1和B2差异显著，B1与B2间差异不显著。在短轴同样表现此现象。

综合分析，刈割可以降低玉米株高、穗位高和茎粗，提高了相应指标的整齐度；刈割和CK条件下玉米株高、穗位高随着播种时间推迟增加，玉米茎粗（长轴，短轴）减小。

研究表明，刈割条件下随着播种时间的延长，玉米株高和穗位高及整齐度呈下降的趋势，玉米茎粗的长轴和短轴呈低→高→低的趋势。B1和B2两个播期的玉米株高、穗位高刈割处理整齐度均大于CK。

2.3 籽粒产量及其构成

由表4可知，刈割处理下随着播种时间的延长，玉米产量呈增加的趋势，以B3播期的产量最高（20527.7 kg/hm2），较 B1 增产 2614.3 kg/hm2。 而 CK的产量在B2播期增加，后平稳。同一播期情况下，B1刈割处理较CK玉米产量少82 kg/hm2，B2刈割较CK少736.5kg/hm2，B3刈割较CK多821.44kg/hm2。刈割处理和CK均以B3播期产量最高。且不同播期刈割处理间玉米产量差异不显著，CK间产量差异亦不显著。

不同播期刈割处理和CK的穗行数差异均不显著，B3播期刈割处理较CK多1.4行；各播期刈割处理的玉米行粒数差异不显著，而CK条件下B3和B2均比B1行粒数多3～4行，且均与B1有显著差异；刈割条件下随着播种时间的延长，穗长有增加的趋势。B3的穗长分别比B1和B2多1.7 cm和2.0 cm，且均与B1和B2有显著差异。而CK条件下，B1与B2和B3间存在显著差异，且穗长少0.5 cm左右，B3穗长刈割较CK多1.1 cm；刈割条件下不同播期玉米秃尖差异不显著，而CK条件下B1与B2有显著差异。刈割条件下B3较CK少0.1 cm；刈割处理和CK玉米穗粗差异不显著，B3播期刈割处理较CK玉米穗粗多1.5 mm；各播期的刈割处理和CK玉米轴粗差异不显著，但B3播期刈割处理较CK轴粗少1.6 mm；刈割条件下B3与B1和B2的玉米穗重有显著差异，CK条件下B1与B2和B3间玉米的穗重有显著差异；刈割条件下B3玉米百粒重与B2有显著差异，与B1差异不显著。CK条件下各播期间玉米百粒重差异不显著，但B3的刈割处理较CK玉米百粒重多1.8 g。

综合上述试验结果，刈割条件下B3较CK增产821.44 kg/hm2的原因包括：刈割后较CK穗行数增加1.4行，穗长增加1.1 cm，秃尖减少0.1 cm，穗粗增加1.5 mm，轴粗减少1.6 mm，百粒重增加1.8 g，按玉米含水量在14%时收购价1.56元/kg计算，B3刈割较CK增产821.44 kg/hm2，收益增加1281.45元/hm2，在其他成本不变的情况下，除去刈割时机械作业费用300元/hm2，利润增加981.45元/hm2。

表4 不同播期刈割处理玉米产量及产量构成因素

3 小结与讨论

本研究表明，刈割各处理随着播种时间的推迟玉米全株干物质量呈现增加的趋势，刈割条件下B3玉米最大全株干物质重 （324.8 g/株）和籽粒重（169.1 g/株）最重。郭智慧[1-2]等研究认为，刈割主茎有利于KD8籽粒和整株秸秆产量的提高，改善了玉米秸秆的饲用品质。雷艳芳[6]等研究认为，刈割时间对3个青贮玉米全株干物质含量有显著影响，随着收获时间的推迟，干物质含量呈增加趋势。

本试验研究表明，B3播期刈割处理较CK增产821.44 kg/hm2，利润增加 981.45元/hm2。刈割可以降低玉米株高、穗位高和茎粗，提高玉米株高、穗位高及茎粗等指标的整齐度；刈割处理与CK均随着播种时间的推迟，玉米株高和穗位高增加，玉米茎粗（长轴，短轴）降低。王永军等[3－4]研究认为刈割高度越高，玉米干物质产量越高，玉米再生特性的影响是通过改变植株再生部分和留茬中贮藏的有机养分和无机养分氮、磷、钾等的含量来实现的。留茬中基部部分对植株刈割后再生所需氮、磷、钾的贡献大。