播期对郑单958 和登海605 生长发育及产量的影响

潘胤霖，党红凯，刘志良，张俊鹏，郑春莲，曹彩云*

（1.山东农业大学水利土木工程学院，山东 泰安 271018；2.河北省农林科学院旱作农业研究所，河北 衡水 053000）

玉米是我国重要的粮食作物，提高玉米产量对保 障国家粮食安全、促进国民经济发展具有重要作用[1～2]。河北省是我国重要的粮食生产基地，玉米种植面积、产量分别占全国的10.34%和8.88%[3，4]，因此，稳定和提高该区玉米产量对保障我国粮食安全至关重要[5]。粮食作物的播期与作物的生长状况及其对光热资源利用效率有直接关系[6]，适宜播期可以使作物充分利用降水、温度和光照。研究表明，充分发挥当地自然条件优势是实现玉米高产的重要因素之一[7～9]，可以保证玉米生育期与最佳季节同步[10～12]，从而使玉米产量达到最高。罗新兰等[13]在东北地区研究了播期对玉米生长发育和产量的影响，结果显示，过早播种不利于玉米产量的提高；而过晚播种会导致灌浆速率降低，产量也会下降。刘月娥等[14]研究表明，玉米适时晚收增加有效积温，可以显著促进干物质的积累，明显提高玉米产量，具有很好的经济效益。目前，有关播期对玉米生长发育和产量影响的报道虽然不少，但大多是围绕单一品种夏玉米生长发育对播期的响应，而不同播期对河北低平原地区不同品种玉米生产的影响研究鲜有报道。基于此，以河北低平原地区2 个不同的主栽玉米品种为试材，在玉米一年一熟种植制度下设置不同的播期处理，研究播期对不同品种玉米生长发育的影响，旨为河北低平原区玉米高产栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验玉米品种为河北低平原地区主栽玉米品种郑单958 和登海605。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于2019 年在河北省农林科学院旱作农业研究所试验站进行。试验地土壤类型为黏质壤土，种植制度为玉米一年一熟制。前季玉米收获后秸秆粉碎还田。当季玉米播种时免耕，采用机械开沟方式底施三元复合肥（N、P2O5、K2O 含量分别为20%、8%、12%） 750 kg/hm2，人工点播玉米，株距0.24 m，行距0.60 m。参试玉米品种播期均设5 月5日、5 月20 日、6 月5 日和6 月20 日4 个处理，小区面积31.5 m2（7.0 m×4.5 m），随机区组排列，3 次重复。玉米播种后灌水75 mm，其他生育期无人工灌溉；其他管理措施同大田常规。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 株高、茎粗和穗位高。玉米定苗后每个小区均选择有代表性的植株3 株并标记，定株测定指标。分别在拔节始期（6～7 叶）、大喇叭口期（11～13 叶）和吐丝期（19～20 叶），用直尺测量株高（地面到植株雄穗的高度），用游标卡尺测量近地面第2 节间的茎粗。吐丝期，用直尺测量穗位高（地面到果穗下生长节的高度），计算穗位高系数（穗位高/株高）。

1.2.2.2 叶面积指数（LAI）。分别在拔节始期、大喇叭口期和吐丝期，用直尺测量上述标记植株全部叶片的长度和宽度。计算单株叶面积及LAI[15]：

式（1） 中，ρ 为修正系数，叶片完全展开时ρ=0.75，叶片未完全展开时ρ=0.50。

1.2.2.2 干物质积累量。分别在拔节期、大喇叭口期和吐丝期，每处理均选择有代表性的植株2 株，测定干物质积累量。吐丝期前将植株分成叶片和茎鞘两部分，吐丝期将植株分成叶片、茎、鞘、雄穗、穗轴和子粒等部分，将所有器官先105 ℃杀青30 min，然后80 ℃烘干至恒重，称取干物质质量。

1.3.2.3 穗部性状和产量。收获时，每处理均选择中间4 行连续取40 穗进行考种，测定穗粒数和百粒重；子粒风干后测产，并折算成单位面积产量。

1.2.3 数据处理与分析 利用Excel 2010 和DPS 数据处理系统进行数据处理与统计分析，采用LSD 法进行数据的多重比较。

2 结果与分析

2.1 播期对不同玉米品种株高、茎粗和穗位高系数的影响

2.1.1 对株高和茎粗的影响 拔节期至吐丝期，参试玉米品种的株高和茎粗均随生育进程而逐渐增大；相同生育期条件下，不同播期处理的株高和茎粗差异均达到了显著水平（表1）。表明播期对拔节期至吐丝期玉米株高和茎粗生长均有显著影响。

拔节后至大喇叭口期，参试玉米品种各播期处理的株高和茎粗均迅速增大，且均以6 月5 日播期处理增速最快。吐丝期，随着播期推迟，郑单958 株高呈先增加后降低的变化，登海605 株高呈逐渐升高趋势，指标值分别以6 月5 日、6 月20 日播期处理最大，但2 个品种6 月5 日与6 月20 日播期处理的指标值差异均不显著；株高均以5 月5 日播期处理最低，且显著＜其他3 个播期处理。吐丝期，随着播期推迟，郑单958 茎粗呈降低—增加—降低的变化，其中6 月5日播期处理的指标值最大，显著＞其他3 个播期处理；登海605 茎粗呈先增加后降低的变化，其中6 月5 日播期处理的指标值最大，与5 月20 日和6 月20日播期处理差异均不显著，但显著＞5 月5 日播期处理。

2.1.2 对穗位高和穗位高系数的影响 随着播期推迟，参试玉米品种的穗位和穗位高系数均呈先升高后降低的变化，且指标值均以6 月5 日播期处理最大、5 月5 日播期处理最小。参试玉米品种6 月5 日播期处理的穗位高与6 月20 日播期处理差异不显著，但二者指标值均显著＞前2 个播期处理；6 月5 日播期处理的穗位高系数与5 月20 日和6 月20 日播期处理差异均不显著，但显著＞5 月5 日播期处理。

表1 播期对2 个玉米品种株高、茎粗和穗位高系数的影响Table 1 Effects of sowing date on plant height，stem diameter and ear height coefficient of two maize varieties

综上分析可以看出，适期晚播有利于玉米高度生长和粗度增大，其中6 月5 日播种效果最好。该处理下，玉米茎粗最大，且株高生长较快，但穗位高系数与5 月20 日和6 月20 日播种差异均不显著。

2.2 播期对不同玉米品种叶面积指数的影响

拔节期至吐丝期，参试玉米品种的LAI 均随生育进程而逐渐增大；相同生育期条件下，不同播期处理的LAI 差异均达到了显著水平（表2）。表明播期对拔节期至吐丝期玉米叶片生长有显著影响。

拔节后至大喇叭口期，参试玉米品种各播期处理的LAI 均迅速增大，且均以6 月5 日播期处理增幅最大，总体上郑单958 的LAI 增幅＞登海605。大喇叭口期，参试玉米品种的LAI 均表现为5 月5 日与5 月20日播期处理差异不显著，但二者均显著＜后2 个播期处理。大喇叭口期后，郑单958、登海605 的LAI增幅分别以5 月20 日、6 月5 日播期处理最大。吐丝期，随着播期推迟，郑单958 的LAI 呈先增加后降低的变化，其中6 月5 日播期处理的指标值最大，与6月20日播期处理差异不显著，但显著＞前2 个播期处理；登海605 的LAI 呈逐渐增大趋势，不同播期处理的指标值差异均达到了显著水平。综上分析可以看出，适期晚播有利于玉米叶片生长，合成更多的干物质，为产量提高奠定物质基础。

表2 播期对2 个玉米品种叶面积指数的影响Table 2 Effects of sowing date on LAI of two maize varieties

2.3 播期对不同玉米品种植株干物质积累的影响

拔节期至吐丝期，参试玉米品种的植株干物质积累量均随生育进程而逐渐增大；相同生育期条件下，不同播期处理的植株各器官干物质积累量差异均达到了显著水平（表3）。表明播期对拔节期至吐丝期玉米植株干物质积累有显著影响。

拔节后至大喇叭口期，参试玉米品种各播期处理的单株干物质积累量均迅速增大，其中后2 个播期处理的增速＞前2 个播期处理，原因可能是晚播后该时段气温较高，有利于玉米生长。大喇叭口期，参试玉米品种的单株干物质积累量均以6 月20 日播期处理最大，且显著＞其他3 个播期处理；6 月5 日播期处理次之，其中，郑单958 指标值显著＞前2 个播期处理，登海605 指标值与前2 个播期处理差异均不显著。大喇叭口期至吐丝期，郑单958 的单株干物质积累量增速以5 月20 日播期处理最大、6 月5 日播期处理次之，登海605 的单株干物质积累量增速以6 月5 日播期处理最大、5 月20 日播期处理次之。吐丝期，随着播期推迟，参试玉米品种的单株干物质积累量均呈先增加后降低的变化，且指标值均以6 月5 日播期处理最大。综上分析可以看出，过早或过晚播种均不利于拔节期至吐丝期玉米干物质积累。

吐丝期，参试玉米品种的叶鞘干物质积累量均以6 月5 日播期处理最大，但与5 月5 日和6 月20 日播期处理差异均不显著。随着播期推迟，郑单958 雄穗干物质积累量呈逐渐增大趋势，其中5 月5 日播期处理的指标值最低且显著＜其他3 个播期处理，6 月20日与6 月5 日播期处理的指标值差异不显著但二者均显著＞前2 个播期处理；登海605 雄穗干物质积累量呈先增加后降低的变化，其中5 月5 日播期处理的指标值最低、6 月5 日播期处理的指标值最大，二者之间及其与其他2 个播期处理之间的差异均达到了显著水平，而6 月20 日播期处理的指标值＞6 月5 日播期处理但差异不显著。随着播期推迟，参试玉米品种的雌穗干物质积累量均呈先增加后降低的变化，其中6 月20 日播期处理的指标值最低，与5 月5 日播期处理差异不显著，但二者均显著＜5 月20 日播期处理（指标值最高）；而6 月5 日播期处理的指标值与5 月20 日播期处理差异均不显著。表明播种过早或过晚均不利于雌穗干物质积累，进而影响子粒产量的形成。

表3 播期对2 个玉米品种植株干物质积累的影响Table 3 Effects of sowing date on dry matter accumulation of leaves，stem and plant of two maize varieties （g）

2.4 播期对不同玉米品种产量和产量性状的影响

参试玉米品种不同播期处理的百粒重、穗粒数和产量差异均达到了显著水平（表4）。表明播期对玉米百粒重、穗粒数和产量均有显著影响。

随着播期推迟，参试玉米品种的百粒重均呈先增加后降低的变化，其中5 月5 日播期处理的指标值最低且显著＜其他3 个播期处理，6 月5 日播期处理的指标值最高但与6 月20 日播期处理差异不显著，郑单958、登海605 在6 月5 日播期下百粒重分别较其他播期处理增加了5.0%～15.9%和4.3%～31.9%；穗粒数均呈逐渐增多趋势，其中郑单958 前2 个播期处理之间及其与后2 个播期处理的差异均达到了显著水平，登海605 不同播期处理的穗粒数无显著差异；产量均呈先增加后降低的变化，指标值均以6 月5 日播期处理最高且显著＞其他3 个播期处理，6 月20 日播期处理次之，6 月5 日播期下郑单958、登海605 产量分别较其5 月5 日播期处理提高了74.0%和47.2%。表明适当晚播能增加穗粒数，显著提高百粒重，增产效果较好。播期显著影响玉米穗粒数和粒重，播期最早（5 月5 日） 处理的百粒重和穗粒数均最低，致使产量最低；6 月5 日播期处理的百粒重最高，且穗粒数也较多，是其高产的关键所在。

表4 播期对2 个玉米品种产量和产量性状的影响Table 4 Effects of sowing date on yield and yield traits of two maize varieties

3 结论与讨论

播期对玉米株高、单株叶面积、叶面积指数等有重要影响。叶面积指数是衡量植物群体生长发育状况的重要标准之一，其直接影响作物冠层光能的利用程度，进而影响产量[16]。本研究结果显示，随着播期推迟，郑单958 和登海605 的叶面积指数总体上呈增大趋势。本研究条件下，大喇叭口期和吐丝期，郑单958 的叶面积指数均以6 月5 日播期处理最大、6 月20 日播期处理次之且二者差异不显著，登海605 的叶面积指数均以6 月20 日播期种处理最大、6 月5 日播期处理次之且二者均显著高于前2 个播期处理，说明适当晚播有利于玉米叶面积指数的增长。

拔节后至大喇叭口期，2 个玉米品种的株高和茎粗均以6 月5 日播期处理增长最快；至吐丝期，郑单958、登海605 的株高分别以6 月5 日和6 月20 日播期处理最大，但2 个品种的茎粗、穗位高和穗位高系数均以6 月5 日播期处理最大。说明在河北低平原地区6 月5 日播种有利于玉米形态指标的改善。

玉米产量与干物质积累量有密切联系[17]，营养物质随着干物质运转在植株体内输送至各个器官，干物质积累量的增加有利于子粒产量的提高。赵久然等[18]研究表明，玉米生育期内叶面积与对应时期的干物质积累量呈正相关。本研究结果也表明，2 个玉米品种拔节期至吐丝期的单株干物质积累趋势与叶面积指数的变化趋势基本一致。

不同播期下玉米穗粒数和产量存在显著差异[18]；推迟播期会降低玉米产量，适宜提前播种有利于玉米产量的提高[19，20]。本研究条件下，2 个品种的穗粒数均以6 月20 日播期处理最大但与6 月5 日播期处理差异不显著，百粒重均以6 月5 日播期处理最高，最终产量也以6 月5 日播期处理最高。适当晚播时登海605 较郑单958 产量潜力高，但郑单958 增产效果好。5 月5 日早播时玉米百粒重最低、穗粒数最少，致使子粒产量最低；6 月20 日晚播时虽然穗粒数最多，但百粒重较6 月5 日播期处理降低，最终产量也低于6月5 日播期处理。因此，协同提高穗粒数与粒重才能实现玉米高产。

综合玉米生长发育和产量结果来看，6 月5 日播种时叶面积指数增速最大且指标值较高，干物质积累速度快且积累量最大，穗位高系数和茎粗最大，增产效果最好。试验所在区域夏玉米生产上一般6 月15～20日播种，本研究结果显示在仅灌播种水条件下玉米播种不宜过早，以较目前生产上夏玉米的播期提前10 d 左右为宜，推荐该地区玉米适宜播期为6 月5 日左右。张宁等[21]研究显示夏玉米提前播种可以有效提高干物质量及产量，本研究结果与前人研究结果相似。由于本研究结果仅是根据1 a 数据得到的，实际生产中确定适宜播期时还应考虑土壤基础水分和养分以及气候年型等综合因素的影响，因此若将本研究结果应用于生产上，还需进一步的试验验证。