播期对夏玉米生长发育、籽粒灌浆特性和产量的影响

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  摘要:选用郑单958为试材,从6月1日开始每隔4天设置1个播期处理,共设置6个播期,研究其对玉米生长发育、籽粒灌浆特性和产量的影响。结果表明:随播期推迟,玉米生育期缩短,穗位高增加,株高无显著变化;穗粒数、千粒重及出籽率降低,6月1日和6月5日播种处理收获时籽粒乳线均消失,千粒重和产量最高。收获时所有播期处理籽粒含水量均在30%以上,不适于进行籽粒直收。
  关键词:夏玉米;播期;籽粒灌浆;籽粒含水量;产量
  中图分类号:S513.01文献标识号:A文章编号:1001-4942(2016)08-0038-04
  AbstractWith Zhengdan 958 as experimental material, six sowing dates were designed to study their effects on growth, kernel filling and yield of summer maize. The sowing date was set every five days from June 1. The results showed that with the delay of sowing date, the growth period of summer maize was shortened and the ear height increased; the grains per spike, 1 000-grain weight and shelling percentage decreased; however, no significant difference in plant height was observed between different sowing dates. In the harvest time, the milk line of grains disappeared, and the 1 000-grain weight and yield reached the highest under the treatment of June 1 and June 5.The moisture content of kernels were more than 30% in all the treatments at harvest time, so it was not suitable for direct grain harvest.
  KeywordsSummer maize; Sowing date; Grain filling; Kernel moisture; Yield
  济宁市兖州区地处鲁西南,常年≥0℃的积温为5 051.6℃,光照时数2 406~2 903 h,年太阳辐射总量521.5 kJ/cm2,玉米夏直播和籽粒适时晚收技术是玉米生产的主要种植方式[1],但受当地一年两熟种植制度(冬小麦—夏玉米)的影响[2],玉米播期和收获期会受到上下茬作物的限制。适当调整播期,使夏玉米生育期处于有利的光温资源条件下,充分利用气候因素,是促进玉米高产、形成良好生理特征的保障[3]。若播期过晚,导致玉米生育期可利用积温降低,收获时玉米籽粒灌浆过程不能完成,籽粒含水量过高,机械损伤严重[4]。对此,笔者拟通过研究不同播期对玉米生长发育、籽粒灌浆参数和产量的影响,以明确适宜本地玉米种植的最佳播种期。
  1材料与方法
  1.1试验田概况
  试验于2014年在济宁市兖州区农业科学研究所二十里铺试验基地进行。壤土,地势平坦,能排能灌,小麦常年产量8 250 kg/hm2。播种前0~20 cm土壤有机质含量为15.54 g/kg,全氮1.16 g/kg,速效磷26.5 mg/kg,速效钾102.6 mg/kg。
  1.2试材与试验设计
  选用郑单958为试材,设置6个播期处理,分别为6月1日、6月5日、6月9日、6月13日、6月17日和6月21日,以T1、T2、T3、T4、T5和T6表示。每处理重复3次,小区面积为15×5.4=81.0 m2。人工点播,等行距种植8行,平均行距67.5 cm,种植密度均为6.75万株/hm2。3~4片叶时定苗,10月3日收获,其它田间管理措施同一般大田。
  1.3测定项目与方法
  1.3.1生育期与植株性状调查记载播种、出苗、拔节、吐丝、开花、成熟日期。于灌浆期调查株高、穗位高和茎粗。
  1.3.2灌浆参数吐丝期选取长势一致的植株挂牌标记。自9月1日开始,每隔4 天从挂牌植株中收取有代表性植株,每处理取6个果穗,测量中部籽粒乳线下降程度,并选取中下部100粒,迅速测定籽粒鲜重,80℃下烘干称取籽粒干重。以每次取样鲜重及干重计算籽粒含水量,测量截止10月3日。
  1.3.3穗部性状及产量结构因素收获前调查田间空秆率、双穗率,计算每公顷穗数;田间连续取20穗,自然风干后调查穗长、穗粗、秃顶长、穗行数、行粒数、千粒重和出籽率。
  1.3.4产量10月3日收获时,划定长8 m×3行(共计16.0 m2)的面积用于籽粒产量的测定,风干后折算为含水量14%的籽粒产量。
  1.4数据处理
  用Microsoft Excel 2003进行数据统计和做图,用DPS软件进行数据分析。
  2结果与分析
  2.1不同播期对玉米生育期和进程的影响
  由表1可知,与T1(6月1日)相比,T2、T3、T4、T5、T6的拔节期分别相差1、3、7、7天和10天,抽雄期分别相差2、7、10、12天和15天,吐丝期分别相差2、6、11、13天和15天,开花期分别相差2、5、8、11天和13天,乳线下降50%左右时间分别相差5、9、13、13天和16天,成熟期分别相差0、3、3、3天和5天。玉米6月1日播种全生育期最长124 天,6月21日播种全生育期109 天,两者相差15 天 。由以上结果可知,播期对玉米生育进程和生育期长短均有显著的调节作用。随播期推迟,玉米各生育时期推迟,玉米的生育进程加快,生育期变短。变短主要由开花期之前的生育进程加快和灌浆中后期的持续期缩短引起,而灌浆前中期(开花授粉-乳线降至50%)的持续天数呈先增加后减少趋势。   2.2不同播期对玉米植株性状的影响
  由表2可以看出,不同播期处理其株高无显著差异,随播期推迟穗位高呈增加趋势,T6比T1的穗位高增加8.5 cm,穗位以上长度降低7.0 cm。茎粗呈先增加后降低趋势,T3和T4茎粗最粗,T1茎粗最小,茎的生长与当时的光温及降雨等气象条件有关。
  2.3不同播期对玉米籽粒灌浆特性的影响
  由图1-图3可知,随灌浆进程推进,籽粒干重逐渐上升,籽粒含水量降低,乳线逐渐下降。乳线刚形成时,籽粒含水量在50%左右;至乳线降至一半时,籽粒含水量约35%~36%;至乳线消失时,籽粒含水量约31%~33%(T1和T2)。随播期推迟,各生育时期均表现为籽粒干重降低,籽粒含水量升高,乳线下降比例则呈减少趋势。6月9日之后播种的各处理,10月3日取样时乳线不能消失,籽粒含水量较高,籽粒干物质积累没有完成,单粒干重降低,产量潜力无法得到发挥。
  2.4不同播期对玉米穗部性状的影响
  由表3可以看出,随播期推迟,穗粗、轴粗及穗长呈降低趋势,T6比T1穗粗降低0.48 cm,轴粗降低0.33 cm,穗长降低3.03 cm;穗行数无显著差异,行粒数降低4.85个、穗粒数降低79.4粒,出籽率降低7.01百分点。
  2.5不同播期对玉米产量的影响
  由表4可知,随播期推迟,群体穗数无显著差异,穗粒数、千粒重和产量均呈降低趋势,T1和T2处理籽粒产量最高,达到11 250.0 kg/hm2以上。T6与T1相比,穗粒数降低79.4粒,千粒重降低52.3 g,产量降低3 153.0 kg/hm2。
  3讨论与结论
  3.1薛庆禹等[5]研究认为推迟播期,生育进程缩短。魏玉君[6]研究认为受各生育阶段的日均温影响,随播期推迟,生育期先缩短后延长,并且开花前生育期缩短,开花后生育期延长。本研究认为,播期推迟会缩短生育进程。随播期推迟,开花前生育期缩短,开花至乳线降至50%时的时间表现为先延长后缩短的趋势,乳线降至50%至籽粒基部黑层出现的时间缩短。
  3.2播期对玉米形态指标影响较大[7]。但研究结果并不一致。有研究表明,随播期推迟,玉米株高、穗位高降低,茎粗变粗[8]。董红芬等[9]研究认为,株高、穗位高随播期推迟增高,对穗长、穗粗及穗行数影响不显著,秃顶长增大,行粒数减少。魏玉君[6]研究认为穗粗、秃顶长随播期推迟减小,轴粗增大。本研究结果表明,播期对株高无显著影响,随播期推迟,穗位高增加,穗位以上长度降低,穗粗和轴粗逐渐降低,穗行数无明显规律,穗长、行粒数、穗粒数和出籽率有降低的趋势。
  3.3玉米生育期间的光、温、水等主要生态因子与其生长发育及产量性状关系密切,播期是调节光、温因子的重要手段。吕鹏等[10]研究认为适当推迟播期可降低粗缩病发病率和空秆率,提高产量。亦有研究认为,在黄淮海区域,早播玉米产量形成期易与高温干旱天气相遇,不利于花粒期籽粒灌浆,过晚播种易造成低温冻害,籽粒不能正常成熟[11]。因此,黄淮海区域 6 月中旬播种产量最高。本研究播种期6月1日或6月5日处理的籽粒产量最高,若播期进一步推迟,会影响产量。造成产量降低的原因是穗粒数和千粒重的共同降低所致,这可能与推迟播期后,生育期缩短,光照积温不足,影响干物质积累有关。因此在不影响前茬作物收获的同时,玉米应尽可能早播。
  3.4随着劳动力不断转向第二、三产业,摘穗剥皮式的玉米收获机已难以满足当前玉米生产的需求,农民迫切需求籽粒直接收获机械。一般在籽粒顶端出现黑层或籽粒乳线消失后2~4 周,通过田间脱水籽粒含水量可降至15%~18%,可直接收获[12]。谢瑞芝等[13]研究认为适宜籽粒收获的含水量建议控制在27%以内。受上下茬作物收获或播种的限制,兖州区玉米夏直播时间不会早于6月份,收获时间不能晚于10月3日。本研究中,传统收获期收获时,最早播期即6月1日播种的处理玉米刚达到生理成熟状态,籽粒含水量仍大于30%,后期也没有脱水时间,不利于进行籽粒直收。因此在当前种植制度下,亟需筛选生育期相对较短、灌浆后期脱水较快的夏玉米高产品种,以便于进行籽粒直收。
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