朝陽地區玉米適宜播種期研究

蘇長新　宗英飛

摘 要：為了保障糧食生產安全，合理安排農業生產，有效利用熱量資源為防災減災服務，通過玉米分期播種試驗，研究玉米播種出苗熱量指標和適宜播種期。運用數理統計方法對試驗數據進行整理分析。結果表明：遼寧西部地區玉米春季播種初始日平均氣溫為12.0℃，適宜日平均氣溫為15.0～20.0℃；玉米播種至出苗需要≥12.0℃有效積溫最低為55.0℃·d，適宜有效積溫為60～90℃·d；隨著日平均氣溫的升高出苗速度加快，當日平均氣溫在20.0℃以上時，玉米出苗速度最快為7d。遼寧西部地區玉米適宜播種期在4月25日至5月5日之間，可減少95%終霜凍的危害。研究結果可為農業結構調整，合理安排玉米生產提供科學依據。

關鍵詞：玉米；分期播種；適宜播種期；溫度指標

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）05-25-03

Abstract：In order to ensure safety of grain production，and arrange the agricultural production reasonable，and using the heat resource service for disaster prevention and mitigation effectively，we researched the corn seed emergence heat index and suitable seeding time by maize sowing experiments. We used the mathematical statistical method to analyze the experimental data. The result shows that：the average temperature of spring maize planting initial day in Liaoning western region is 12.0℃，and appropriate daily average temperature is 15.0℃～20.0℃；corn need greater than temperature of 12℃ from sowing to emergence，and the minimum effective accumulated temperature is 55.0℃·d，appropriate effective accumulated temperature is 60～90℃·d；Maize emergence speed will speed up with the increase of daily average temperature，the fastest time of maize emergence will be 7 days，if the average temperature is above 20.0℃. Corn suitable seeding time in Liaoning western region is between April 25 and May 5，which can reduce 95% frost damage. Our research results can provide a scientific basis for agricultural structure adjustment and arrange corn production reasonable.

Key words：Corn；Sowing；Suitable seeding time；Temperature index

玉米是我國主要糧食作物之一，在國家糧食安全保障中占有重要地位[2-4]。東北地區玉米產量占全國的30%左右[1]，朝陽地區玉米產量占糧豆總產量的85%以上，因此，近些年氣候變化對農業生產影響的研究以及對玉米生長發育及產量影響的研究成果較多，段金省[5]、尚宗波[6]、徐成忠[7]、李萍萍[8]等諸多學者分析了氣候變化對農業、對玉米生產的影響，并提出在氣候變暖的環境下對玉米生產如何適應氣候變化中所存在的利弊問題和生產對策。研究方法多從產量對氣候變化的響應、建立產量與氣象要素動態模型、在人工氣候室特定條件下研究玉米生長發育等。探討當前和未來氣候變化對玉米生產格局等現實問題。在氣候變暖情景下，采用分期播種較為傳統的農業生態學的研究方法，分析玉米在不同氣候條件下，生長、發育對氣候變化的反應。為此，本文采用玉米分期播種試驗，研究玉米播種至出苗階段的溫度指標，提出遼寧西部地區玉米適宜播種期，為合理安排農業生產提供科學依據。

1 材料與方法

試驗場地在遼寧省朝陽縣地面氣象觀測站農作物觀測場進行玉米分期播種試驗。于2011、2012、2013和2014年連續試驗4a。選擇當地主栽玉米品種，‘丹玉39為參試品種。試驗分7個播種期，設3次重復，隨機排列，小區面積20m2。播種栽培方式同大田。播種期分別在4月15日、4月20日、4月25日、4月30日、5月10日、5月20日和5月30日。播種時遇到降雨天氣實時后延。采用朝陽氣象監測站1981-2014年4月、5月、6月日平均氣溫資料，運用數理統計及氣候診斷分析[9]方法進行數據處理，分析過程在Excel2003軟件支持下進行。

2 結果與分析

2.1 播種至出苗天數 分期玉米播種最早于4月15日，最晚播種于5月30日。隨著播種日期的后推，出苗天數在減少，最多用時27d，最少用時7d。在7個播種期中前4期出苗日期分布在5月上中旬，其中5月上旬占43.7%，5月中旬占56.3%。前4期播種至出苗天數在10d以上，后3期出苗天數在10d以下。4a7個播期的玉米全部完熟，成熟期9月中旬居多，占75%；5月30播種的成熟期均在9月下旬。

2.2 出苗天數與平均氣溫 圖1所示。隨著氣溫的升高出苗天數在縮短，溫度越高出苗越快，當平均氣溫達到20.0℃及以上時出苗天數維持在7d。出苗速度與溫度的關系是非線性的，可用冪指數函數擬合。在不同溫度水平上，對玉米出苗速度的貢獻不同，例如當平均氣溫20℃時用7d出苗，當平均氣溫13℃時用22d出苗，相差4倍左右。從實驗數據統計平行觀測得出，平均氣溫在12.0～25.0℃之間，玉米播種至出苗需要7～27d。出苗天數與平均氣溫線性相關系數為-0.8448（P<0.01），冪指數曲線相關系數為-0.8971（P<0.01）達到極顯著水平。通過冪指數曲線方程（y=5961.3t-2.177）可預測出不同氣溫（（12℃≤t≤25℃））水平上的出苗天數（y），見表1。依據實驗與上述分析，遼寧西部地區玉米播種期初始溫度指標為12.0℃，這一結果與宗英飛[10]研究相同，最適宜溫度指標應在15.0～20.0℃之間。

2.3 出苗天數與積溫 圖2所示。播種至出苗天數與≥0℃活動積溫呈線性關系，相關系數為0.9516（P<0.01）達到極顯著水平，播種至出苗的時間越長所消耗的≥0℃活動積溫就越多。經過4a分期播種試驗數據整理分析，玉米播種至出苗需要≥12℃有效積溫在55.0～136.1℃·d，其中≤60.0℃·d幾率為7.1%；60.1～70.0℃·d幾率為17.9%；70.1～80.0℃·d幾率為21.4%；80.1～90.0幾率為32.1%；

>90.0℃·d幾率為21.4%。此外，在試驗過程中2013年4月15日至5月10日有3次降水天氣過程，總量不足10.0mm，2014年4月15日至5月5日有兩次降水天氣過程，總量不足8.0mm，出現高溫少雨干旱現象使出苗延緩，造成熱量積累過多。因此，玉米播種至出苗≥12℃有效積溫下限指標應為55.0℃·d，適宜指標應在60.0～90.0℃·d之間。

2.4 朝陽地區春播期熱量條件與終霜凍 近34a（1981-2014年）穩定通過12℃日期累年平均在4月21日，80%保證率在4月27日；穩定通過15℃日期累年平均在5月5日，80%保證率在5月11日。圖3所示。不同播種期（4月15日；4月20日；4月25日和4月30日）≥12℃有效積溫累積曲線。有效積溫達到或超過55.0℃·d，4月15日播種時需要22d、4月20播種需要17d、4月25播種需要12d、4月30日播種需要9d。終霜累年平均日期在4月21日，80%保證率出現在4月27日，與穩定通過12℃日期變化相同。終霜日期分布在4月上旬至5月上旬之間，其中4月上中旬出現頻率為46.6%，4月下旬出現頻率為36.7%，5月上旬出現頻率為16.7%。5月上旬的終霜凍對玉米苗期危害較大。4月25日之后播種，在5月中旬出苗，可越過終霜凍危害。

3 結論

（1）根據2011-2014年玉米分期播種試驗，出苗天數在20d以上的播期，種子均出現不同的潰爛和粉種現象；5月20日之后播種由于氣溫較高，苗期出現徒長現象；從田間觀察及生長狀況調查結果看，4月25日至5月10日播種的在生長后期發育表現最好，所以玉米播種至出苗天數控制在10～15d為宜。

（2）根據試驗結果分析，當平均氣溫在13.0℃以下，玉米出苗天數在22d以上，當平均氣溫在20.0℃以上，玉米出苗天數僅用7d。通過數理統計分析，玉米出苗天數與平均氣溫呈冪指數函數關系，確定日平均氣溫12℃為玉米播種初始溫度為宜，適宜溫度為15.0～20.0℃。玉米出苗天數與≥0℃積溫呈線性關系，氣溫較低則需要長時間熱量積累才能滿足玉米萌芽出苗的需求。當≥12℃有效積溫達到55.0℃·d以上時玉米才能順利出苗，≥12℃有效積溫在60.0℃·d～90.0℃·d之間為適宜指標。

（3）≥12℃初日與終霜日期在近34a里變化特征基本相同，平均值與80%保證率出現在4月21日和4月27日。≥12℃有效積溫從4月15日滑動至4月30日累計

≥55.0℃·d均出現在5月中旬。

4 討論

（1）玉米發芽下限溫度為6～7℃[11]，米娜等[12]在研究遼寧省玉米適宜播種期以8℃為初始溫度，朝陽地區玉米播種以日平均氣溫穩定通過10℃為初始溫度。依據多年實踐經驗和本次分期播種試驗這些指標的應用存在2個不利因素。其一，播種期日平均氣溫低于10℃種子處于休眠或緩慢發芽，只有當氣溫升高一定水平時，熱量積累達到一定量才能完成出苗。所以，較低溫播種時，種子在地下遲遲不能完成發芽出苗過程，霉變和壞種幾率和生長后期發病率相對升高。其二，當4月中下旬氣溫較高時，往往在5月上旬出苗，出苗后受終霜凍的危害達到17.6%，也就是說在10a中約有2a受災，如2014年5月3日終霜凍，日最低氣溫-3.0℃，已經出苗的大田作物全部凍死，損失嚴重。因此，從試驗結果分析看，穩定通過12℃作為玉米初始播種溫度，可緩解或避免以上存在的2個不利因素。

（2）依據玉米分期播種試驗結果與春季氣溫變化特征，朝陽地區玉米適宜播種期應在4月25日至5月5日之間，比以往4月中旬播種晚15～20d。此時播種成熟收獲期在初霜凍來臨之前的9月上中旬，可免受初、終霜凍災害的威脅。

總之，試驗分析結果對朝陽地區玉米生產管理、調整適宜播種期、充分利用有效熱量資源、趨利避害防災減災等具有指導作用，可為玉米生產提供科學依據。

參考文獻

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（責編：徐煥斗）