播期对华北平原雨养夏玉米产量形成与资源利用效率的影响

梁茜 吴清山 葛均筑 吴锡冬 杨永安 侯海鹏 张垚 马志琪

播期对华北平原雨养夏玉米产量形成与资源利用效率的影响

梁茜1,2吴清山1葛均筑1吴锡冬1杨永安3侯海鹏4张垚1马志琪1

（1天津农学院农学与资源环境学院，300384，天津；2国家粳稻工程技术研究中心，300457，天津；3天津市优质农产品开发示范中心，301500，天津；4天津市农业发展服务中心，300061，天津）

以京农科728（JNK728）和郑单958（ZD958）为材料，设置6月6日（SD1）、6月11日（SD2）、6月16日（SD3）、6月20日（SD4）和6月26日（SD5）5个播期，研究播期对雨养夏玉米产量形成及资源利用效率的影响。结果表明，随播期推迟，雨养夏玉米灌浆期和总生育期逐渐延长；2个品种平均叶面积指数（LAI）和干物质积累总量（DM）均呈先升高后降低的趋势，在SD2和SD3播期吐丝期LAI最高，SD2吐丝期DM显著高于SD1、SD4和SD5处理，SD2和SD3处理收获期DM显著高于SD4和SD5处理。随播期的推迟，雨养夏玉米穗粒数和行粒数先升高后降低，穗行数逐渐减少，千粒重逐渐升高，2个品种平均产量在SD2和SD3最高，分别为9.84×103和9.51×103kg/hm2，SD5最低，仅为8.04×103kg/hm2，SD5比SD1～SD4产量分别降低9.53%、22.44%、18.36%和15.00%；JNK728比ZD958增产9.19%。灌浆期和全生育期内温度和光辐射量与穗粒数呈显著正相关，但抑制了籽粒灌浆，与千粒重呈负相关，因此雨养夏玉米产量随灌浆期和全生育期内温度升高和光辐射量增加而提高。SD1～SD4光能和降水生产效率比SD5分别提高4.9%～17.6%和13.6%～26.8%，SD2～SD5积温生产效率比SD1提高2.8%～13.3%。综上所述，播期可调控雨养夏玉米的生长发育进程、LAI、干物质积累与分配以及产量，提高资源利用效率，华北平原雨养夏玉米选用抗旱性强品种（JNK728）在6月11日-15日播种，产量可以突破9.5×103kg/hm2。

播期；雨养；夏玉米；产量

自2000年以来，华北平原作为我国玉米的主产区之一，种植面积占全国30.7%～35.5%，产量占比29.5%～39.3%，玉米生产对国家粮食安全起到了重要的保障作用[1]。随全球变暖地表气温将升高0.3℃～4.8℃，导致玉米生长季积温升高，降雨总量减少且时空波动性增强，对华北平原玉米生产的稳定性产生严峻挑战[2-4]，特别是《华北地区地下水超采综合治理行动方案》的实施也将影响该区域灌溉夏玉米的生产。因此，选用抗旱性强的玉米品种在全生育期进行雨养成为夏玉米生产的必然趋势。

调整播期是协调玉米生长和光热水资源的有效手段，不同播期的有效积温变化是影响产量最关键因子[5]。播期延迟对籽粒产量、干物质积累和株高等性状均有负向影响[6]。播期推迟夏玉米生育进程加快，导致营养生长期缩短，全生育期缩短[7-8]，生育期缩短引起叶片和植株发育时间缩短，株高和穗位高降低，穗三叶叶面积和叶面积指数降低[9]；播期对花前叶面积指数无显著影响，推迟播期加快花后叶面积指数衰老[10]。绿叶面积是干物质积累和产量形成的关键，夏玉米早播干物质积累量均增加，播期推迟花后干物质积累量减少，干物质积累总量减少[11]，华北平原夏玉米适度早播促进高产群体的形成[12]。播期调控玉米吐丝持续期，吐丝持续期每增加1d，穗粒数减少25.36～94.70[13]，同时开花期降水导致穗粒数减少[14]，夏玉米随播期推迟产量显著降低[15-16]。适时播种可以促进夏玉米在生育进程中充分利用光、温、水等气候资源，促进夏玉米生长发育，加速玉米灌浆速率，进而提高产量[17-18]。

已有的关于播期调控玉米的生长发育及产量形成的研究多是灌溉条件下进行的试验，而雨养条件下播期调控夏玉米生长发育及产量形成的报道较少。因此，本研究拟通过研究播期对雨养条件下夏玉米品种生长发育和产量形成的影响以及产量与气候资源的相关性及生产效率分析，以期为华北平原地下水限采区雨养夏玉米的播期选择提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

以京农科728（JNK728）和郑单958（ZD958）为材料，于2017年6-11月在天津市优质农产品开发示范中心基地进行。采用播期单因素区组设计，设5个播期，分别为6月6日、6月11日、6月16日、6月20日和6月26日，用SD1、SD2、SD3、SD4和SD5表示。试验采用60cm等行距种植，株距24.4cm，于3叶期间苗，5叶期定苗，种植密度67 500株/hm2。小区长8.0m，宽6.0m，重复3次。全生育期底肥施长效缓释肥（N︰P︰K=28︰17︰5）1200kg/hm2，及时防治病虫草害，播前造墒，全生育期无灌溉。玉米全生育期气象数据如图1。

图1 雨养夏玉米全生育期气象数据

1.2 测定项目与方法

1.2.1 生育期 记录播种期、出苗期、抽雄期、吐丝期和生理成熟期。

1.2.2 叶面积指数 于拔节期、吐丝期和生理成熟期，选取小区代表性样株3株，测量叶长和叶宽，用长宽系数法计算单株叶面积，并计算叶面积指数（LAI）。

1.2.3 干物质累积与分配 于吐丝期和生理成熟期，将测定叶面积的样株，分解为茎（包括茎秆、叶鞘、苞叶和穗轴）、叶和籽粒3部分，置于鼓风干燥箱105℃杀青30min后于85℃烘干至恒重，称取干物质重量。

1.2.4 测产和考种 生理成熟期各小区在中间4行连续收获5m，共12 m2，称取全部穗重，按照平均穗重挑选20个匀穗，风干后进行考种，考察穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数和千粒重，采用谷物水分测定仪（PM-8188）测定籽粒含水量，计算产量（折合成标准含水量14%）。

1.2.5 光、积温和降水生产效率 参考王美云等[19]方法计算光能生产效率，光能生产效率（g/MJ）=籽粒产量/单位面积太阳辐射。参考张占琴等[20]方法计算积温生产效率，积温生产效率[kg/(hm2ž℃)]=籽粒产量/生育期间有效积温。参考侯连涛等[21]方法计算降水生产效率，降水生产效率[kg/(hm2žmm)]=籽粒产量/单位面积降水量。

1.3 数据处理

采用Excel 2017进行数据处理，利用SPSS 19.0进行方差和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 播期对雨养夏玉米生育期及气候资源的影响

由表1可以看出，雨养夏玉米出苗所需天数随播期推迟呈先缩短后延长的趋势，总的出苗天数在4～6d，JNK728比ZD958早出苗1d。播期为SD5时，花前天数最长达54d，比其他播期延长1.5～3d，ZD958比JNK728推迟1.5d抽雄；2个品种吐丝总天数为53～56d，且均在SD3播期吐丝天数最短，SD5播期最长，且JNK728比ZD958早1.5d吐丝；灌浆期的长短随播期推迟呈现逐渐增加的趋势，SD5播期灌浆总天数长达65d，2个品种的灌浆期天数也有显著差异，ZD958比JNK728多约4d，而抽雄吐丝间隔期则均在2d左右。JNK728的总生育期比ZD958少3.5d，且随播期推迟而逐渐延长。

播期对雨养夏玉米不同生育阶段的热量和降雨影响趋势不同（表2），SD2和SD4处理在出苗期到吐丝期（E-S），随播期推迟日均最高温（max）呈先上升后下降的趋势，显著高于其他3个播期，日均最低温（min）呈显著升高趋势，SD4播期显著高于其他4个播期处理，因此积温量（GDD）随播期表现为升高趋势（＜0.05）；降雨量（Rf）随播期推迟显著增加，SD1处理最少，为333.7mm，SD5最多，为427.4mm。雨养夏玉米吐丝后（S-M）max、min以及GDD均随播期推迟呈显著降低趋势，SD1处理最高，SD5处理最低；SD5处理Rf显著低于其他4个播期处理。雨养夏玉米全生育期内（E-M），随播期推迟，max、min以及GDD显著降低，SD1处理最高，SD5处理最低；全生育期Rf在播期间显著差异。2个品种在不同生育时期内日均最高温和最低温无显著差异，但在出苗期到吐丝期JNK728积温量略高于ZD958，灌浆期积温量则表现相反，全生育期积温量无显著差异。

表1 播期对雨养夏玉米生育期的影响

表2 播期对雨养夏玉米生育期气候资源的影响

max：日均最高温，min：日均最低温，GDD：积温量，Rf：降雨量；不同字母表示差异显著（＜0.05），下同

max: maximum temperature,min: minimum temperature, GDD: accumulated temperature, Rf: rainfall; Different letters indicate significant difference (<0.05), the same below

2.2 播期对雨养夏玉米产量及其构成因素的影响

由图2可看出，随着播期的推迟，玉米产量总体呈现先上升后下降的趋势。2个品种不同播期产量以SD5为最低，比SD1、SD2、SD3、SD4播期产量分别下降了9.53%、22.44%、18.36%和15.00%。JNK728产量比ZD958增产9.19%。JNK728在SD2处理产量最高为10.01×103kg/hm2，与SD3无差异，但显著高于SD1（9.37×103kg/hm2）、SD4（9.36×103kg/hm2）和SD5（8.88×103kg/hm2），SD1和SD4产量显著高于SD5。ZD958在SD2产量最高为9.67×103kg/hm2，与SD3无差异，但显著高于SD1（8.23×103kg/hm2）、SD4（9.12×103kg/hm2）和SD5（7.20×103kg/hm2），SD1、SD4和SD5间差异均达显著水平。

不同字母表示差异显著（P＜0.05），下同

播期显著影响玉米产量构成因素及穗部农艺性状（表3）。随播期的推迟2个品种穗粒数表现为先上升后下降的趋势，SD1、SD2、SD3比SD5分别高15.97%、24.71%、19.73%，差异达显著水平，但2个品种间穗粒数相近。千粒重受播期影响较显著，2个品种在SD4时千粒重达到最大，SD1播期最小，二者之间差异显著，品种间则无显著影响。穗行数随播期的推迟逐渐减少，SD1～SD4播期的穗行数分别比SD5增加10.83%、12.50%、9.17%和3.33%，2个品种间穗行数无显著差异。随播期的推迟行粒数表现为先上升后下降，SD2与SD5处理间行粒数差异显著，SD2比SD5高10.62%，2个品种间无差异。2个品种平均穗长在SD3播期达到最大值，比其他播期长3.12%～12.46%。SD1和SD2播期的秃尖长显著高于SD4，播期的推迟对穗粗无显著影响。JNK728的秃尖要比ZD958短46.05%，但穗长却比ZD958长1.76%，穗粗比ZD958粗2.59%。

表3 播期对夏玉米产量构成因素的影响

2.3 播期对雨养夏玉米LAI的影响

由图3可知，雨养夏玉米2个品种平均LAI拔节期表现为SD3最高，SD5最低；吐丝期表现为SD2和SD3最高，SD5最小；收获期LAI随播期推迟而降低，SD1和SD2最高，显著高于其他处理。品种间表现为JNK728高于ZD958（＜0.05）。JNK728的LAI在拔节期SD2处理显著小于SD1和SD3和SD4（＜0.05），SD5显著低于SD1～SD4处理；吐丝期SD2时LAI最大，比SD1、SD4、SD5分别增加13.4%、18.7%、53.2%，达显著水平；收获期，SD4和SD5的LAI比SD1-SD3降低29.4%～47.0%。ZD958 LAI，在拔节期SD5处理LAI显著低于SD1-SD4播期；吐丝期的SD1-SD3间无显著差异，但均显著大于SD4和SD5 2个播期；收获期SD1-SD2显著高于SD3-SD5处理，SD5处理与SD1-SD3差异显著，分别降低39.2%、40.5%和10.6%。

图3 播期对雨养夏玉米叶面积指数的影响

2.4 播期对雨养夏玉米干物质积累与分配的影响

由表4可知，随播期推迟，2个品种平均吐丝期和收获期干物质积累总量呈现先升高后降低的趋势，以SD2处理最高（87.2和289.4g/株），SD5最低（52.4和197.9g/株）；SD2吐丝期显著高于SD1、SD4和SD5处理，收获期SD2和SD3处理显著高于SD4和SD5，且SD5处理显著低于其余4个处理。品种间表现为JNK728吐丝期和收获期干物质积累量比ZD958增加10.2%和8.9%。

表4 播期对雨养夏玉米干物质积累的影响

分析干物质分配可以看出，随播期推迟，吐丝期2个品种平均茎干重和叶干重呈先升高后降低趋势，在SD2时达最大，分别为60.9和26.4g/株，在SD5时最小，仅为34.8和17.6g/株。收获期，2个品种平均茎、叶和籽粒干重亦随播期推迟而先升高后降低，SD2时最高，SD5是最低。随播期推迟，成熟期干物质分配到茎比例呈先升高后降低的趋势，SD3最高，为32.7%，SD4最低，为27.2%；叶干物质比例随播期先升高后降低，SD4最高，为12.3%，SD1最低，为9.9%；干物质分配到籽粒的部分随播期推迟呈先降低后升高趋势，SD1最大，为62.0%，SD3最低，为57.2%。品种间表现为吐丝期JNK728茎干重比例和叶干重比例比ZD958提高9.2%和12.2%；收获期JNK728茎、叶和籽粒干物质比例较ZD958提高4.2%、14.5%和10.4%。

2.5 播期对雨养夏玉米资源利用效率的影响

相关性分析结果（表5）表明，花前日均最高温（maxE-S）和辐射量（SRE-S）与雨养夏玉米产量（GY）具有正相关关系，但minE-S、GDDE-S和RfE-S与产量具有负相关关系；籽粒灌浆期的温度、光辐射量和降雨量与GY呈正相关性，温度越高，光辐射量越高，降雨量增加可显著增加产量；雨养夏玉米GY与全生育期的温度和光辐射量呈正相关性，但与降雨量呈负相关关系，相关性分析结果表明雨养夏玉米灌浆期温度越高、光辐射量越大、降雨量增加可显著增加产量，因RfE-S增加导致雨养夏玉米玉米减产，全生育期降雨量对产量具有负相关性。与对产量影响相同，maxE-S和SRE-S对雨养夏玉米穗粒数具有正相关关系，但minE-S、GDDE-S和RfE-S与EGN具有负相关关系；雨养夏玉米EGN与maxS-M、minS-M、GDDS-M、SRS-M呈显著或极显著正相关，RfS-M对EGN也有正效应；由于灌浆期的重要影响，雨养夏玉米全生育期maxE-M、minE-M、GDDE-M和SRE-M与EGN相关性达显著正相关水平。minE-S对雨养夏玉米千粒重（GW）的正效应达极显著水平，而maxE-S与RfE-S正效应未达显著水平，且SRE-S对GW具有负效应；与EGN相反，灌浆期温度、SRS-M和RfS-M均对GW具有负效应，且maxS-M和GDDS-M对GW的负效应达极显著水平；因此，全生育期的温度、光辐射量均对GW呈负效应，说明玉米灌浆期和全生育期内温度越高，籽粒灌浆受到抑制，导致千粒重降低。

表5 雨养夏玉米产量及其构成因素与不同生育时期气候资源的相关性分析

“**”表示在0.01水平（双侧）上显著相关，“*”表示在0.05水平（双侧）上显著相关。“－”因为至少有一个变量为常量，所以无法进行计算

“**”indicates significant correlation at the 0.01 level (bilateral),“*”indicates significant correlation at the 0.05 level (bilateral). “－”because at least one variable is constant, the calculation can’t be performed

由表6可知，2个品种的光、温、降水生产效率随播期推迟均呈现先增加后降低的趋势，光能和降水生产效率在SD5最低，为0.3345g/MJ和15.50kg/(hm2žmm)，积温生产效率在SD1最低，为4.935kg/(hm2ž℃)。与SD5相比，SD1～SD4光能生产效率分别提高4.9%、17.6%、15.3%和14.2%。与SD1积温生产效率相比，SD2～SD5分别提高12.2%、13.3%、13.1%和2.8%。SD5降水生产效率最低，与SD1、SD2、SD3、SD4相比分别降低13.6%、26.8%、15.5%和15.2%。2个品种相比，JNK728的光、温、降水生产效率比ZD958提高8.64%、9.94%和11.98%。

表6 不同播期雨养夏玉米光、温、水资源生产效率

3 讨论

调整播期是协调玉米生长和光热水资源的有效手段[22-23]，不同播期的有效积温变化是影响产量最关键因子[5]，播期推迟会引起夏玉米生育进程加快，导致营养生长期缩短，全生育期缩短[8-9]，这与李文科等[24]研究结果相似，当播期推延1d，生育期缩短0.2～0.6d。张镇涛等[25]发现，夏玉米适宜播期在华北平原随纬度的升高而提前。豆攀等[26]研究表明，随播期推迟，气温逐渐升高，细胞和分生组织分化加速，营养生长阶段加快，播期每推延l0d，平均生育期缩短3.5d。本研究雨养夏玉米随播期推迟生育期呈逐渐延长的趋势，播期每推迟5d，总生育期平均延长2d，分析原因可能在于随播期推迟温度降低，需要较长时间才能达到成熟期所需积温。

播期的延迟会导致生育期缩短，叶片和植株发育时间缩短，株高和穗位高降低，叶面积指数降低[10,27]，花后叶面积衰老速率加快[11,28]。刘萍等[29]研究表明，夏玉米播期推迟后高温引起营养生长期缩短，吐丝期叶面积指数显著降低，灌浆期高温胁迫加速叶片衰老，导致叶面积指数降低。本研究结果表明，吐丝期叶面积指数随着播期呈现先升高后降低的趋势，SD2播期叶面积指数最大（4.10），SD5播期的叶面积指数最低，仅为2.70，且显著低于其他4个播期。夏玉米播期推迟花后干物质积累量减少，干物质积累总量减少[30]，影响产量形成[4,31]，但也有研究表明播期适当推迟，灌浆期较大的昼夜温差促进营养物质积累与转运，达到增产目的[32]。本试验结果表明，随着播期延后，收获期干物质总积累量先升高后降低，SD2播期最高，SD5播期最低，且SD5明显低于SD2，与产量变化规律基本吻合。

适时播种可以促进夏玉米在生育进程中充分利用当地光、温、水等气候资源，促进夏玉米生长发育，加速玉米灌浆速率，进而提高产量[17-18]。有研究表明，播期推迟穗粒数减少，导致玉米减产[33-34]；播期调控玉米吐丝持续期，吐丝持续期每增加1d，穗粒数减少25.36～94.70[14]。有研究[35-36]得出，灌浆期天数和灌浆速率决定粒重高低，播期推迟导致玉米籽粒灌浆期缩短，灌浆速率下降，导致产量下降。本试验可看出，随着播期的推延，玉米穗粒数、行粒数和穗行数均呈先增加后下降的趋势，在SD2和SD3最高，SD5最低；千粒重呈递增趋势，在SD4和SD5时最大；产量随着播期推迟呈现先上升后下降的趋势，在SD5播期产量显著低于SD1-SD4播期，JNK728产量比ZD958高9.19%。雨养夏玉米随着播期的推迟，光、温和降水生产效率均呈现先增加后降低的趋势，SD2～SD5积温生产效率比SD1分别提高12.2%、13.3%、13.1%和2.8%。SD1～SD4降水生产效率和光能生产效率比SD5分别提高13.6%～26.8%和4.9%～17.6%。

水分是促进夏玉米拔节后旺盛生长的主要因素，且拔节―抽雄期和抽雄―成熟期对水热条件变化更为敏感[37]。孙宏勇等[38]和刘淑云等[22]通过对黄淮海地区气候的分析，均认为平均气温与日较差是夏玉米产量的主要影响因子。史建国等[39]研究表明，在夏玉米灌浆期增加光照可以促进干物质积累和籽粒灌浆速率，进而提高产量。本试验结果表明，花前maxE-S和SRE-S；籽粒灌浆期及全生育期的温度、光辐射量与产量呈正相关性，但降雨量对雨养夏玉米产量具有负效应，分析原因在于花前maxE-S和SRE-S及灌浆期温度和光辐射量对穗粒数的显著正效应弥补了灌浆期温度、光辐射量和降雨量均对千粒重的负效应，说明雨养夏玉米灌浆期和全生育期内温度升高和光辐射量有利于穗粒数的建成，但是抑制了籽粒灌浆，导致千粒重降低，产量整体呈提高趋势，即灌浆期和全生育期内温度升高和光辐射量时数增加产量越高。

4 结论

播期推迟可使华北平原雨养夏玉米灌浆期和总生育期延长2～4d，叶面积指数增加13.4%～53.2%，干物质积累总量显著增加，灌浆天数延长2～4d；灌浆期和全生育期内温度和光辐射量促进穗粒数形成，但抑制籽粒灌浆，产量随温度和光辐射量增加而提高，最终实现增产9.53%～22.44%。因此，华北平原雨养夏玉米选用抗旱性强品种（JNK728）在6月11-15日播种，产量可以突破9.5×103kg/hm2。

[1] 国家统计局粮食产量数据，2000-2018.

[2] IPCC. Climate change 2013：The physical science basis//Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge：Cambridge University Press，2013.

[3] 王占彪，王猛，尹小刚，等. 气候变化背景下华北平原夏玉米各生育期水热时空变化特征. 中国生态农业学报，2015，23(4)：473-481.

[4] 孙新素，龙致炜，宋广鹏，等. 气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式和产量的影响. 中国农业科学，2017，50(13)：2476-2487.

[5] 李向岭，李从锋，侯玉虹，等. 不同播期夏玉米产量性能动态指标及其生态效应. 中国农业科学，2012，45(6)：1074-1083.

[6] Shahzad A，Inamullah，Amanullah J，et al. Yield response of maize (L.) hybrids sown on various dates during kharif in Peshawar-Pakistan. Journal of Environment and Earth Science，2015，5(1)：2224-3216.

[7] 赵先丽，李丽光，蔡福，等. 播期对辽南地区春玉米生育进程及产量影响的. 气象与环境学报，2017，33(6)：66-72.

[8] 豆攀，李孝东，孔凡磊，等. 播期对川中丘区玉米干物质积累与产量的影响. 中国生态农业学报，2017，25(2)：221-229.

[9] 韩慧敏，张磊，孙淼，等. 黄淮海不同夏玉米品种生长发育及产量对播期的响应. 玉米科学，2020，28(2)：106-114.

[10] 魏雯雯，胡楠，胡文河，等. 播期对吉林省不同品种玉米生长发育及产量的影响. 玉米科学，2017，25(6)：95-100.

[11] 李洁，晋凡生，张冬梅，等. 播期对不同熟期玉米品种生育期及产量的影响. 农学学报，2016，6(12)：1-7.

[12] 薛庆禹，王靖，曹秀萍，等. 不同播期对华北平原夏玉米生长发育的影响. 中国农业大学学报，2012，17(5)：30-38.

[13] 刘月娥，吕天放，赵久然，等. 不同玉米杂交品种吐丝持续期特性及其对播期的响应. 作物学报，2019，45(2)：310-315.

[14] 刘明，陶洪斌，王璞，等. 播期对春玉米生长发育与产量形成的影响. 中国生态农业学报，2009，17(1)：18-23.

[15] 安盼盼，明博，董朋飞，等. 黄淮南部玉米产量对气候生态条件的响应. 作物学报，2018，44(3)：442-453.

[16] Rahuma M A A. Sowing dates effect on growth and grain yield of some maize hybrids. Alexandria Science Exchange Journal，2018，39：244-249.

[17] 孟林，刘新建，邬定荣，等. 华北平原夏玉米主要生育期对气候变化的响应. 中国农业气象，2015，36(4)：375-382.

[18] Sun H Y，Zhang X Y，Chen S Y，et al. Effects of harvest and sowing time on the performance of the rotation of winter wheat-summer maize in the North China Plain. Industrial Crops and Products，2007，25(3)：239-247.

[19] 王美云，任天志，赵明，等. 双季青贮玉米模式物质生产及资源利用效率研究. 作物学报，2007，33(8)：1316-1323.

[20] 张占琴，魏建军，杨相昆，等. 北疆“一年两作”冬小麦-复播青贮玉米模式物质生产及资源利用率研究. 干旱地区农业研究，2013(6)：28-33.

[21] 侯连涛，江晓东，韩宾，等. 不同覆盖处理对冬小麦气体交换参数及水分利用效率的影响. 农业工程学报，2006，22(9)：58-63.

[22] 刘淑云，董树亭，胡昌浩，等. 玉米产量和品质与生态环境的关系. 作物学报，2005，31(5)：571-576.

[23] 翟治芬，胡玮，严昌荣，等. 中国玉米生育期变化及其影响因子研究. 中国农业科学，2012，45(22)：4587-4603.

[24] 李文科，薛庆禹，王靖，等. 播期对吉林春玉米生长发育及产量形成的影响. 玉米科学，2013，21(5)：86-91.

[25] 张镇涛，杨晓光，高继卿，等. 气候变化背景下华北平原夏玉米适宜播期分析. 中国农业科学，2018，51(17)：3258-3274.

[26] 豆攀，李孝东，孔凡磊，等. 播期对川中丘区玉米干物质积累与产量的影响. 中国生态农业学报，2016，25 (2)：221-229.

[27] Angel M，Astrid B，Francisca S，et al. Sowing date affects maize development and yield in irrigated mediterranean environments. Agriculture，2019，9：67-76.

[28] Varma V S，Durga K K，Neelima P. Effect of sowing date on maize seed yield and quality：a review. Review of Plant Studies，2014，1(2)：26-38.

[29] 刘萍，徐顺飞，杜庆平，等. 播期对夏玉米产量与光合特性的影响. 南京农业大学学报，2016，39(5)：722-729.

[30] 路海东，薛吉全，郝引川，等. 播期对雨养旱地春玉米生长发育及水分利用的影响. 作物学报，2015，41(12)：1906-1914.

[31] Koca Y O，Canavar Ö. The effect of sowing date on yield and yield components and seed quality of corn (L.). Scientific Papers. Series A. Agronomy，2014，57：227-231.

[32] 李挺，牛春丽，王淑惠. 播期对夏玉米阶段发育和产量性状的影响. 安徽农业科学，2005(7)：1156-1158.

[33] Cirilo A G，Andrade F H. Sowing date and maize productivity：crop growth and dry matter partitioning. Crop Science，1994，34(4)：1039-1043.

[34] 马国胜，薛吉全，路海东，等. 播种时期与密度对关中灌区夏玉米群体生理指标的影响. 应用生态学报，2007，18(6)：1247-1253.

[35] 王健，郝茹雪，于青松，等. 播期对冀东地区春玉米产量及灌浆特性的影响. 江苏农业科学，2019，47(9)：147-151.

[36] 徐田军，吕天放，陈传永，等. 播期对玉米干物质积累转运和籽粒灌浆特性的影响. 中国农业科技导报，2016，18(6)：120-126.

[37] 徐玲玲，吕厚荃，方利. 气候变化对黄淮海地区夏玉米气候适宜度的影响. 资源科学，2014，36(4)：782-787.

[38] 孙宏勇，张喜英，陈素英，等. 气象因子变化对华北平原夏玉米产量的影响. 中国农业气象，2009，30(2)：215-218.

[39] 史建国，崔海岩，赵斌，等. 花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响. 中国农业科学，2013，46(21)：4427-4434.

Effects of Sowing Date on Rain-Fed Summer Maize Yield Formation and Resource Utilization in North China Plain

Liang Qian1,2, Wu Qingshan1, Ge Junzhu1, Wu Xidong1,Yang Yong’an3, Hou Haipeng4Zhang Yao1, Ma Zhiqi1

(1College of Agronomy & Resources and Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China;2National Japonica Rice Engineering Technology Research Center, Tianjin 300457, China;3Tianjin High Quality Agricultural Products Development Demonstration Center, Tianjin 301500, China;4Tianjin Agricultural Development Service Center, Tianjin 300061, China)

To study the effects of sowing dates on rain-fed summer maize yield formation and resource utilization, two maize hybrids Jingnongke 728 and Zhengdan 958 were used by five sowing dates, such as June 6th (SD1), June 11th (SD2), June 16th (SD3), June 20th (SD4), and June 26th (SD5) in this study. The results showed that rain-fed summer maize grain filling duration and total growth duration were gradually extended with delayed sowing date. With delayed sowing date, the average leaf area index (LAI) and dry matter accumulation (DM) increased first and then decreased by two varieties. LAI at silking stage of SD2 and SD3 were the highest. DM of SD2 was significantly higher than SD1, SD4 and SD5 at the silking stage, and DM of SD2 and SD3 were significantly higher than that in SD4, and SD5. With delayed sowing date, ear grains number and ear rows number were increased first and then decreased, while rows grain number was decreased and 1000-grain weight was increased. Rain-fed summer maize grain yield (GY) was the highest at SD2 and SD3 with the value 9.84×103and 9.51×103kg/haand the lowest at SD5 with the value 8.04×103kg/ha. The yield of SD5 was 9.53%, 22.44%, 18.36%, and 15.00% lower than SD1-SD4, respectively; The GY of Jingnongke 728 increased by 9.19% compared with Zhengdan 958. The temperature and solar radiation hours during grain filling and total growth duration had a significant positive correlation with ear grain number, while playing a significant negative role on grain filling and 1000-grain weight. The production efficiency of solar radiation and rainfall of SD1 to SD4 were higher by 4.9%-17.6% and 13.6%-26.8%, compared with SD5, respectively. While the production efficiency of GDD of SD2-SD5 were higher than SD1 by 2.8%-13.3%. In conclusion, the sowing date could regulate the growth and development process, leaf area index, dry matter accumulation and distribution, and increased yield, and increase resource utilization efficiency. The rain-fed summer maize could achieve 9.5×103kg/hahigher yield at sowing date June 11th to 15th with drought-resistant hybrids, such as Jingnongke 728 in the North China Plain.

Sowing date; Rain-fed; Summer maize; Grain yield

10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.021

梁茜，研究方向为玉米抗逆生理，E-mail：819546503@qq.com

葛均筑为通信作者，研究方向为玉米高产栽培生理学，E-mail：gjz0121@126.com

国家自然科学基金青年基金项目（31701378）；国家重点研发计划课题（2017YFD0300305）；天津市大学生创新训练计划项目（201710061042）；天津市农业科技成果转化与推广项目（201704060）

2020-08-10；

2020-09-16；

2021-06-29