播期对豫北地区夏玉米产量及构成因素的影响

2023-10-13吴西利张志方徐国举

农业科技通讯 2023年10期

吴西利张志方徐国举

（1.鹤壁市科技创新促进中心河南鹤壁 458030；2.鹤壁市农业科学院河南鹤壁 458030）

玉米是粮用、饲料用、工业用型粮食作物，是我国种植面积最大和总产量最高的粮食作物，对促进我国国民经济发展及扛稳国家粮食安全重任意义重大[1-2]。近年来，受全球气候变暖形势的影响，各地异常气候呈现多发、重发之势，玉米生产面临着严峻考验。国内各玉米主产区，尤其是黄淮海夏玉米区，在夏玉米播种期高温干旱天气逐渐成为常态气候，这给玉米产业丰产稳产、种植户增收增益造成不利影响。研究表明，播期对玉米的营养生长和生殖生长、干物质积累转运和籽粒灌浆特性影响显著[3]。崔兆韵等[4]的研究指出，播期主要通过光、热、水等因素影响玉米生长发育，不同播期的玉米关键生育时期日照时数、有效积温、降雨有明显差异。在适宜的播期进行播种，有助于高效地利用光、热、水等气候资源，实现玉米品种高产稳产[5]。因此，调整播期主动避开不利的气象条件，是农业生产过程中应对高温干旱逆境，防灾减灾的关键管理措施[6]。国内外研究者以播期为切入点，针对夏玉米种植开展了大量的专题研究，取得了一定研究进展。但各地气候不尽相同，为更好地指导豫北地区夏玉米种植与防灾减灾工作，亟需针对当地气候和玉米产业实际开展相关专项研究。

鉴于此，本课题组基于豫北地区的栽培习惯和种植模式，以当地主推玉米品种为试验材料设置播期试验，探究在当地气象条件和气候趋势下播期对玉米丰产性和稳产性的影响特性，以期为适宜当地栽培玉米新品种选育和筛选提供论据支撑，为适宜播期的调整优化提供理论指导，为玉米生产防灾减灾和高效栽培提供技术保障。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用豫北地区具有代表性的主推国审玉米品种浚单996、郑单958、先玉335 作为供试品种，均由鹤壁市农业科学院玉米研究中心提供。

1.2 试验设计

试验于2022 年在鹤壁市淇滨区刘寨玉米试验基地进行，当地属暖温带半湿润型季风气候，四季分明，光照充足，无霜期长，降雨相对集中，近年来常发生短时强降雨和高温干旱天气，海拔61.5 m，土质肥沃，排灌便利。试验共设置4 个播期，时间间隔为7 d，分别为6 月3 日（播期1）、6 月10 日（播期2）、6 月17 日（播期3）、6 月24 日（播期4）。每个播期3 次重复，3 个品种随机区组排列，60 cm 等行距种植，20 m行长，小区面积360 m2，种植密度为67 500 株/hm2。试验田各项试验管理同当地大田。

1.3 测定项目及方法

记录播种期、出苗期、抽雄期、吐丝期、成熟期等生育时期；依据农业农村部《全国粮食高产创建测产验收办法》（试行）理论测产方法，测算每小区的亩穗数，同时统计空秆率、双穗率、倒伏率、倒折率等与亩穗数相关的性状；从各个小区选取有代表性的10 穗果穗进行室内考种，考察穗行数、行粒数、百粒重、籽粒含水量；各试验小区收获中间3 行计产，并按14%含水量折算成公顷产量。

1.4 数据分析

采用WPS 软件对试验数据进行整理分析及绘制图表。

2 结果与分析

2.1 播期对玉米品种生育进程的影响

由表1 可知，4 个播期对浚单996、郑单958、先玉335 的出苗天数没有影响，均为6 d，这与播后及时浇灌蒙头水有关。 6 月3 日播种，出苗至抽雄时间相对较长，与6 月10 日和6 月17 日这2 个播期相比，延长2～3 d，这与该播期遭遇高温干旱天气有关。6 月24 日播种，出苗到抽雄时间较6 月10 日和6 月17 日播种缩短1 d，这与日照时数逐渐变短、温度逐渐降低有关。生育期比较发现，6 月24 日播种，试验品种的生育期最短，较其他播期缩短1～2 d，可见，随着播期推迟生育期逐渐缩短，主要表现在出苗至抽雄阶段。

表1 不同播期品种的生育进程

2.2 播期对玉米品种亩穗数及其相关性状的影响

由表2 可知，6 月3 日播种，浚单996、郑单958、先玉335 等3 个试验品种的倒伏率、倒折率、空秆率相对较高，其中，倒伏率较高的分别为0.4%、1.6%、2.1%，倒折率较高的分别为0.4%、1.5%、1.6%，空秆率较高的分别为0.4%、0.8%、2.8%。6 月24 日播种的倒伏倒折和空秆双穗情况与6 月3 日播种的相近。6 月10 日播种，品种综合表现最好，3 个试验品种均没有发生倒伏、倒折和空秆现象，分别为3.1%、2.7%、2.4%，双穗率最高。 6 月17 日播种的倒伏倒折和空秆双穗情况与6 月10 日播种的相近。 6 月3 日、6 月17 日、6 月24 日等3 个播期处理亩穗数与6 月10 日播期处理对比发现，浚单996 亩穗数分别减少3.38%、0.04%、1.78%，郑单958 亩穗数分别减少4.13%、0.07%、3.04%，先玉335 亩穗数分别减少4.71%、0.07%、3.91%。

表2 亩穗数及其相关性状的比较

2.3 播期对玉米品种产量构成因素的影响

由表3 可知，播期对穗行数、行粒数和百粒重等性状有显著影响。 6 月10 日和6 月17 日播种，各性状综合表现相对较好，6 月3 日和6 月24 日播种，各性状综合表现相对较差。穗行数、行粒数、百粒重随着播期变化，均呈现出先高后低的变化趋势。其中，6 月10 日播种，3 个试验品种浚单996、郑单958 和先玉335 的穗行数、行粒数、百粒重等3 个性状表现相对较好，穗行数最大值分别为17.1 行、16.6 行、16.3 行，行粒数最大值分别为39.1 粒、38.8 粒、40.1 粒，百粒重最大值分别为37.6 g、35.6 g、35.2 g。6 月3 日播种，3 个试验品种穗行数、行粒数、百粒重等3 个性状表现相对较差，穗行数最小值分别为15.8 行、15.2 行、14.9 行，较6 月10 日播种分别减少7.6%、8.4%、8.6%；行粒数最小值分别为36.3 粒、35.2 粒、33.3 粒，较6 月10 日播种分别减少7.2%、9.3%、17.0%；百粒重最小值分别为34.5 g、32.6 g、31.2 g，较6 月10 日播种分别减少8.2%、8.4%、11.4%。品种间比较发现，播期对浚单996 的影响相对较小，对郑单958 影响次之，对先玉335 影响最大；性状对比发现，浚单996 各个播期的穗行数、行粒数、百粒重数值均最大，郑单958 次之，先玉335相对最小。

表3 品种产量构成因素表现

2.4 播期对玉米品种产量的影响

由图1 可知，在4 个播期处理下，浚单996、郑单958 和先玉335 等3 个参试品种的产量变化趋势表现出一致性，均呈现出先高后低的线性变化趋势。

图1 不同播期各品种的产量表现

其中，6 月10 日和6 月17 日这2 个播期处理，品种的产量表现相对较好，尤其6 月10 日播种的产量表现最好，分别为12 442.5 kg/hm2、12 088.5 kg/hm2、12 055.5 kg/hm2； 6 月3 日播种，各品种的产量表现相对较差，分别为11659.5 kg/hm2、11 035.5 kg/hm2、10 597.5 kg/hm2, 较6 月10 日播种处理分别减产6.3%、8.7%、12.1%；6 月24 日播种，各品种的产量表现略好于6 月3 日播种，较6 月10 日播种处理分别减产5.4%、7.5%、10.4%。品种间比较发现，浚单996在各个播期处理下的产量表现最好，郑单958 次之，先玉335 相对最差。此外，在播期影响下，浚单996和郑单958 产量变化幅度较小，表现相对稳定，先玉335 产量随着播期变化表现出较大的波动性。

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 基于气候趋势优化播期是应对高温干旱天气的有效技术措施播期优化调整是应对逆境天气经济有效的技术措施。由本试验可知，6 月3 日播种，试验品种的产量最低，产量构成因素相关性状的表现相对较差，倒伏率、倒折率、空秆率上升，亩有效穗数降低。这与播期过早，难以避开播种期、拔节期、开花授粉期等关键生育期高温干旱逆境天气有关。高温致使品种出苗不齐、苗势弱，穗分化异常，花粉、花丝活力低，授粉质量差，影响植株的正常生长发育、籽粒建成和干物质积累，导致减产。 6 月24 日播种，产量表现略好于6 月3 日，此期播种能避开高温干旱天气，但是播种过晚致使光周期短、有效积温不足，在小麦—玉米周年种植模式下玉米生长周期较短，且后期易遭受低温、阴雨等侵袭，导致玉米光合效率低、灌浆效率低，造成减产。可见，与其他非生物逆境胁迫相比，高温干旱对玉米的危害程度相对更重。6 月10-17 日播种，品种综合表现较好，原因在于此期播种既能避开高温干旱等逆境天气，又能保证足够的积温和光周期，且不影响后茬作物的播种。因此，在新气候背景下豫北地区夏玉米最佳播期在6 月中旬。

3.1.2 优质抗逆品种是栽培技术行之有效的关键和基础应对逆境灾害技术是保障、品种是关键。本研究发现，相同的播期处理及管理水平下，不同类型的品种、产量表现有差异，浚单996 表现最好，郑单958次之，先玉335 最差，这与品种特性有关。国审玉米新品种浚单996 是以新气候形势和发展趋势为研究背景，采用“群间杂合聚优，异地选择增势”育种技术选育而成，耐高温干旱性能突出、品质优良、丰产稳产性好，因此该品种在早播、晚播情况下，相较其他品种有更好的适应性。郑单958 是黄淮海地区主推第一大品种，具有广适性和丰产性，但不抗南方锈病，且推广多年品种存在退化现象，因此，综合表现仅次于浚单996。先玉335 属光热敏感品种，因此，在早播遇高温干旱气候、晚播遇低温阴雨天气时，产量受损较重。