播期对糯玉米籽粒产量及品质的影响

周 伟 崔福柱 段宏凯 郝国花 杨 慧 刘芮芮

（1山西农业大学农学院，030801，山西太谷；2山西省农业科学院食用菌研究所，030000，山西太原）

我国是糯玉米生产与食用的起源地，糯玉米籽粒中含有人体所需的蛋白质、淀粉、脂肪、纤维素、矿物质等多种营养成分，其中糯玉米籽粒赖氨酸含量比普通玉米赖氨酸含量高出30%以上[1]。经常食用糯玉米还可以降低胆固醇、预防心脑血管疾病[2]。在口感方面，与普通玉米相比，糯玉米具有糯、香、嫩、滑等特点[3]，且糯玉米易于被消化吸收，食用消化率提高20%以上[4]。随着我国供给侧结构性改革的不断深入，糯玉米播种面积、产量水平、产品质量逐年提高，且我国已成为世界鲜食玉米第一生产与消费国[5]。由于不同消费者对糯玉米营养品质、口感等方面有不同层次需求及为满足种植户追求更大的经济效益，采用分期播种进行分批上市能够充分提高糯玉米的价值。

在固定的生态区域内，播期对作物生长发育有显著影响[6]。在播期内通过对糯玉米生育期内不同生育阶段的光照、温度、水分等气象因子的影响最终作用于籽粒的产量构成因素及品质的各种营养指标[7]。适宜的播期能够协调各种气象因子，使其产量性状、品质参数达到最优[8]。吴凤兰等[9]在研究夏播播期对玉米品种郑黄糯2号产量和鲜食品质的影响中提出产量呈先增加后降低的趋势，且在鲜食品质方面，籽粒粗淀粉含量和皮渣率随着收获期的延迟而增加，可溶性糖含量则降低。陆大雷等[10]在研究生长季节对糯玉米淀粉晶体结构和糊化特性的影响中发现淀粉的晶体结构和糊化特性在生长季节间存在显著差异。杨欢等[11]研究播期对夏播糯玉米淀粉理化特性的影响，表明在夏播糯玉米生产中，可依据气候条件与生产目标确定适宜播期，提高黏度应提早播种，降低回声值应推迟播种。

目前，有关不同播期对玉米产量和品质的影响已有较多报道，相关研究成果对玉米优质高效生产具有重要的现实指导意义。然而，不同播期的玉米生长发育过程中在不同地区环境条件等存在明显差异，而且由于各玉米品种的特性及玉米种植地区的不同，研究结果也不尽一致[9-10]。因此，本研究结合山西晋中地区糯玉米生产实际，将2个品种进行分期播种试验，针对性地设计了6个播期，探讨山西晋中地区糯玉米在不同播期下的产量及品质，寻求山西糯玉米生产的适宜播期，以期为山西地区糯玉米的优质高效生产提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2018年在山西农业大学试验站（112°48′E、37°36′N）进行。试验设 2个品种、6个播种期，品种为晋糯18号（A1）、晋糯20号（A2）。晋糯18号与晋糯20号都是由山西省农业科学院玉米研究所经多年选育而成，目前在山西省推广面积较大，具有一定的代表性。晋糯18号籽粒白色，糯性强，香味浓，果皮薄，口感好；晋糯20号亲本为天BN×hN1，籽粒紫红色，柔软细腻，糯中带甜，口感纯正。

播期设6个水平，分别为4月26日（B1）、5月10日（B2）、5月24日（B3）、6月7日（B4）、6月21日（B5）、7月5日（B6），重复3次。小区长5m，9行，36个小区。小区行距60cm，株距30cm，每穴点播2粒，分期播种，如果遇到土壤干旱要浇水确保幼苗顺利出苗。2018年水、温基本气象条件如图1、图2，活动积温（≥10℃）如表1，无农业气象灾害发生，有代表性。

图1 2018年糯玉米生育期温度Fig.1 Temperature in growth period of waxy maize in 2018

图2 2018年糯玉米生育期降水量Fig.2 Precipitation in growth period of waxy maize in 2018

表1 不同播期糯玉米生育期内积温（≥10℃）Table 1 Accumulated temperature (≥10℃ ) during the growth period of waxy maize in different sowing dates ℃

1.2 测定项目

对玉米各个生育期进行观察，保证小区糯玉米正常生长。玉米籽粒乳线消失、黑色层出现后各处理取样40株测定穗长、穗粒重、百粒重，并对小区进行测产。采用波通DA7250进行收获籽粒品质分析。

1.3 数据分析

采用DPS 16进行统计分析，采用Microsoft Excel 2010进行数据整理。采用Duncan法进行差异显著性分析，显著性水平为5%。

2 结果与分析

2.1 播期与品种对糯玉米产量性状的影响

播期与品种对糯玉米产量性状有显著影响（表2）。各播期下A1、A2穗长、百粒重、穗粒重、产量都随着播期推迟总体上呈先升高后降低的变化趋势。经方差分析可知，A1产量、百粒重、穗粒重及穗长均显著高于A2，分别高13.98%、12.50%、9.60%和12.50%。其中，A1在B3播期下产量高于B2播期，A2在B6播期下产量显著低于其他播期；A1在B1、B6播期百粒重显著低于其他播期，A2在B2、B3、B4播期百粒重显著高于其他播期，且A1在B3播期下百粒重最大。

表2 播期与品种对糯玉米产量性状的影响Table 2 Effects of sowing date and variety on yield traits of waxy maize

不同播期显著影响糯玉米穗粒重、穗长，其中B4播期糯玉米穗粒重显著高于B6播期。B6播期下糯玉米穗长显著低于其他播期，且B6播期糯玉米穗长较B3播期低20.1%。A1在B3、B4播期下穗粒重显著高于B2播期，且显著高于其他播期，A2在B1、B6播期穗粒重显著低于其他播期。A1糯玉米品种在B4播期下穗长高于其他播期，其中显著高于B5、B6播期，分别高11.6%、13.9%。A2在B3播期穗长高于B1、B2播期，且显著高于B4、B5、B6播期，分别高11.1%、12.9%、25.5%。

2.2 播期与品种对糯玉米籽粒品质的影响

播期与品种对糯玉米籽粒蛋白质、淀粉、粗纤维、赖氨酸相对含量有显著影响（表3）。经方差分析可知，在糯玉米籽粒蛋白质相对含量方面，A2糯玉米籽粒蛋白质相对含量高于A1，高1.48%。A1品种B1、B2播期之间糯玉米籽粒蛋白质相对含量差异不显著但显著高于其他播期（B3播期除外）。A1在B2播期糯玉米籽粒蛋白质相对含量高于B5播期籽粒蛋白质相对含量3.49%。A2在B2播期籽粒蛋白质相对含量高于其他播期籽粒蛋白质相对含量，其在B2播期糯玉米籽粒蛋白质相对含量高于B4播期籽粒蛋白质相对含量3.28%。在糯玉米籽粒淀粉相对含量方面，A1糯玉米籽粒淀粉相对含量高于A2，高1.38%，A1品种B1与B6播期下糯玉米籽粒淀粉相对含量低于其余播期，且B4、B5播期下糯玉米籽粒淀粉相对含量高于其余播期。

表3 播期与品种对糯玉米籽粒品质的影响Table 3 Effects of sowing date and variety on grain quality of waxy maize %

在糯玉米籽粒粗纤维相对含量方面，A2籽粒粗纤维素相对含量高于A1，高10.4%。A2品种B6播期糯玉米籽粒粗纤维素相对含量显著低于其他5个播期，且较B3播期糯玉米籽粒粗纤维素相对含量低5.5%。在各个播期下A2籽粒粗纤维素相对含量均高于A1。在糯玉米籽粒赖氨酸相对含量方面，A1品种的籽粒赖氨酸相对含量低于A2（B6播期除外），低8.1%。B6播期下糯玉米籽粒赖氨酸相对含量低于其余播期，且B3播期下糯玉米籽粒赖氨酸相对含量较B6播期下高72.9%。A1、A2在B1播期下糯玉米籽粒相对含量高于其余播期。B1、B2、B3以及B4播期下A2的籽粒赖氨酸相对含量高于A1，但B6播期下A1籽粒赖氨酸相对含量高于A2，高26.9%。

2.3 气象因子与产量及品质的相关性分析

2.3.1 积温与糯玉米产量及品质的相关性 从表4可以看出，积温与产量、赖氨酸含量均呈极显著正相关关系，相关系数分别为0.78、0.76；积温与穗长、穗粒重、蛋白质呈显著正相关关系；积温与淀粉含量呈负相关关系；积温与百粒重、粗纤维含量没有相关性。穗长与百粒重、穗粒重、产量呈极显著正相关，相关系数分别为0.74、0.75与0.78；百粒重与穗粒重、产量呈极显著正相关，相关系数分别为0.91和0.77；淀粉相对含量与蛋白质、粗纤维相对含量呈显著负相关关系，相关系数分别为-0.59和-0.67。

表4 积温与糯玉米产量及品质的相关分析Table 4 Correlation analysis between accumulated temperature and yield and quality of waxy maize

2.3.2 降水量与糯玉米产量及品质的相关性 从表5可以看出，降水量与穗粒重、产量、赖氨酸含量呈极显著正相关关系，相关系数分别为0.72、0.83和0.74；降水量与穗长、百粒重呈显著正相关关系；降水量与蛋白质、粗纤维含量之间没有显著相关性；而降水量与淀粉含量呈负相关关系。

表5 降水量与糯玉米产量及品质的相关分析Table 5 Correlation analysis between precipitation and yield and quality of waxy maize

3 讨论

3.1 播期与品种对糯玉米产量性状的影响

播期是影响玉米产量的最重要因素之一，适宜的播期可以充分利用生长期内的光、温、气、热资源，充分发挥当地自然环境条件作用[12]。播期对玉米产量的影响是其与生长期内光、热、水、土等因子综合作用的结果，然而因不同地区环境条件、玉米品种等方面的不同，其影响结果也不完全相同[13]。

有研究认为，中国北方玉米适当早播可以增加产量，早播可以为后期干物质积累和长时间维持较高的物质积累速度打下很好的物质基础[14]，而且许多研究结果表明有效积温与产量成正相关关系[15]。本研究表明，早播B1（4月26日）、晚播B6（7月5日）处理下穗长、百粒重、穗粒重、产量均低于其他处理，且在B3播期下糯玉米的籽粒产量、穗长、百粒重、穗粒重均高于其余播期。这说明播种过早或过晚都不利于玉米产量的提高，与上述研究结果相反的原因可能是由于早播后由于糯玉米生育期短，授粉期容易受高温胁迫，结实率降低，影响产量形成。而山西地区糯玉米的B3（5月24日）播期能避开灌浆期的高温胁迫，充分利用山西当地光、温、气、热等生态因子，有利于提高玉米有机物质的合成速率与积累量，从而提高糯玉米籽粒产量水平。且山西中部地区糯玉米适宜播种期应为小满附近。与曹庆军等[16]在研究播期对吉林省玉米产量及品质的影响研究过程中提出的播种过早或过晚不利于玉米生物量的积累，适期播种有利于保持相对较高的物质积累速率，且穗粒数、百粒重及产量水平最高的结论相一致。且通过相关性分析发现，积温、降水量与产量、穗长、穗粒重以及百粒重的相关关系均达到显著水平，与郑洪建等[17]的研究结果一致。

3.2 播期与品种对糯玉米品质性状的影响

玉米的基因型与环境因子是造成籽粒品质不同的主要因素[18]，特别是光、温、气、热等气候因子对玉米的品质影响较大[19]。刘淑云等[20]通过播期和品种试验结果表明，气温差是影响玉米籽粒品质形成的关键因子。本研究表明播期与品种对糯玉米籽粒蛋白质、粗纤维素、淀粉以及赖氨酸相对含量均有显著影响，与许佳琦等[21]在不同播期对玉米产量和品质的影响研究中提出的播期对玉米籽粒粗蛋白、粗淀粉、可溶性蛋白含量等玉米品质有显著影响的研究结果相近。提前播种有利于糯玉米籽粒蛋白质、赖氨酸相对含量的提高，B6播期下糯玉米籽粒粗纤维、赖氨酸相对含量分别低于其他播期，说明推迟播期会降低糯玉米籽粒粗纤维素、赖氨酸相对含量。B4、B5播期下糯玉米籽粒淀粉相对含量高于其他播期处理，说明适当推迟播期有利糯玉米籽粒淀粉相对含量的提高。同时，糯玉米籽粒中粗纤维相对含量与品种的遗传背景有密切联系。通过相关性分析发现，积温、降水量与赖氨酸相对含量的相关关系达到极显著水平，说明播期能够显著影响糯玉米籽粒赖氨酸相对含量。由于试验年限及品种限制，今后将在多年定点试验基地上增加试验品种与更详细的气象资料。

4 结论

从产量性状角度评价山西中晚熟地区糯玉米最适宜在B3（5月24日）播期左右；从糯玉米籽粒蛋白质与赖氨酸含量角度评价山西中晚熟地区糯玉米的最适宜播期应较B3播期适当提前；从糯玉米籽粒粗纤维素与淀粉含量角度评价山西中晚熟地区糯玉米的最适宜播期应较B3播期适当推迟。因此，种植户应根据种植需求选择最适宜播期。