播期與密度對沿淮行蓄洪區玉米籽粒灌漿特性的影響

武文明 王世濟 陳洪儉

摘要 [目的]了解不同播期和密度對玉米籽粒灌漿的影響。[方法]以鄭單958為供試材料，研究沿淮行蓄洪區不同播期和密度對玉米籽粒灌漿特性的影響。[結果]早播（6月15日）較晚播（6月25日）籽粒灌漿持續時間增長，漸增期有所縮短；快增期和緩增期延長。沿淮行蓄洪區玉米籽粒灌漿持續期可達60 d左右。玉米籽粒灌漿速率隨吐絲后天數增加呈先增加后降低的趨勢，玉米高產適宜收獲期為10月上旬。隨著播期推遲，玉米籽粒最大潛力勢降低，籽粒灌漿時間縮短，但籽粒灌漿漸增期持續時間較長。播期推遲，最大灌漿速率、平均灌漿速率均增大，但漸增期灌漿速率較小。不同播期間玉米籽粒粒重的差異主要是通過漸增期灌漿速度和灌漿期持續天數決定。不同種植密度對玉米籽粒粒重的影響主要是快增期和緩增期持續時間和該時期籽粒干重積累量所致。[結論]試驗結果為提高玉米的產量和品質提供了理論依據。

關鍵詞 玉米；播期；密度；產量；灌漿

中圖分類號 S513 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2015）05-035-03

Effects of Planting Date and Density on Grain Filling Process of Summer Corn （Zea mays L.） in Yanhuai Flood Storage Area

WU Wenming， WANG Shiji， CHEN Hongjian （Tobacco Institute， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei， Anhui 230031）

Abstract [Objective] The aim was to understand effects of planting date and density on grain yield and filling process of summer corn in Yanhuai flood storage area. [Method] Effects of two different planting dates and four different planting densities on grain yield and filling process of summer corn in Yanhuai flood storage area were examined. [Result] The duration of grain filling period of early sowing （Jun 15） was longer than that of late sowing （Jun 25）； the duration of slightincrease period was shorten； and the duration of fastincrease period and slowincrease period were increased. The duration of grain filling period was about 60 days， and the best harvest date was about early October. With the postponement of planting date， the greatest potential of grain yield decreased， the active grainfilling period shorted， the slightincrease period， the maximum of filling rate and the mean filling rate increased. The single kernel weight was mainly caused by the rate of slightincrease period and the active grainfilling period between different planting dates. The difference of grain yields between different planting densities was affected by the duration of fastincrease period and slowincrease period. [Conclusion] The results provide theoretical basis for improving yield and quality of corn.

Key words Corn； Planting date； Planting density； Grain yield； Grain filling

基金項目 安徽省農業科學院院長青年創新基金項目（14B0944）。

作者簡介 武文明（1983- ），女，安徽宿州人，助理研究員，博士，從事作物抗逆栽培研究。

收稿日期 20141226

玉米的產量和品質受遺傳因素和環境條件的雙重影響。在一定的生態環境中，播期與密度是影響作物生長最主要的2個栽培因素，合理的密度與適宜的播期是實現作物高產的必要條件。播期、密度不同，對玉米籽粒產量影響較大[1]。玉米籽粒灌漿期至成熟期是決定玉米籽粒產量和品質的重要階段，籽粒灌漿特性是決定粒重和產量的一個重要生理性狀。Jorge認為過去30年玉米產量的提高主要是籽粒灌漿時間延長的結果，建議把灌漿時間作為高產玉米選擇的有效指標[2]。溫度、光照、養分和水分是影響灌漿的四大因素[3-6]，李紹長等研究認為同一生態區，播期主要是通過灌漿期溫度和灌漿持續期來影響粒重；不同生態區，分期播種對籽粒灌漿的影響不同[7]。玉米是沿淮地區的夏季旱茬作物，有其特定的綜合增產增效潛能，該地區氣候特點表現為，夏秋季雨水集中，常有暴雨成災，極易形成洪水和與洪水伴生的內澇，給該地區的農業生產造成嚴重損失。為此，筆者以該地區的推廣品種為研究對象，研究了不同播期和密度對玉米籽粒灌漿的影響，旨在為玉米高產栽培提供理論依據。

1.1 材料與方法

1.1.1 材料

選用安徽省主推玉米品種鄭單958。

1.2 試驗地概況 試驗于2012年6～10月在安徽省蚌埠市五河縣龍潭湖農場試驗田進行，前茬為小麥。供試土壤為河流沖積母質形成的潮土，土壤基本性質分別為：有機質23.6 g/kg，水解氮118.4 mg/kg，速效鉀269.6 mg/kg。

1.3 試驗設計 試驗設播種日期和播種密度2個因素，裂區設計。主區為播種日期，設6月15日、6月25日2個播期；副區為播種密度，設5.25、7.05、8.85、10.65萬株/hm2 4密度梯度。共8個處理，3次重復，各小區面積3.6 m×6.7 m，隨機區組排列。各小區于耕作前施P2O5 112.5 kg/hm2、K2O 112.5 kg/hm2，撒施于地表后耕翻入土。氮肥用量285 kg/hm2，50%基施，50%大喇叭口期追施?；┑释琍2O5、K2O一起撒施。其余管理措施同高產大田栽培，9月26日收獲。

1.4 取樣及測定方法

自授粉之日起，每隔10 d進行取樣，每重復取3株，剝離果穗，將籽粒于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重（48 h），稱干重折算成百粒重。玉米收獲時，每個小區取中間3行，每行6 m進行田間測產。任取10個果穗用作考種。

1.5 籽粒灌漿過程的模擬

以授粉后天數（t）為自變量，以每隔10 d測得的百粒重為因變量（W），用Logistic方程：W=K （1+ eA+Bt）-1（式中， K為百粒重潛力值，A、B為參數），根據Logistic 方程和該方程的一級和二級導數 ，推導出一系列次級參數：①灌漿高峰期起始（t1）和結束時間（t2）：t1=[A- ln （2+1.732）]/（-B），t2=[A+ln （2+1.732）]/（-B）；②灌漿終期（t3）：t3= -（4.595 12+A）/B，Y達99% K 時的時間；③最大灌漿速率到達時間（Tm）和最大灌漿速率（Vm）：Tm=-A/B，Vm=-BK/4，其他相應參數見參考相關論文[8]。

試驗數據采用DPS軟件和Excel 進行分析。

2 結果與分析

2.1 玉米籽粒灌漿特性

不同播期、密度處理玉米籽粒干重隨花后天數的增加呈“S”型曲線。符合Logistic方程W=K （1+ eA+Bt）-1模擬曲線（圖1），籽粒增重分為漸增期、快增期和后期的緩增期3個階段。

用Logistic模型可以較好地擬合籽粒灌漿過程。決定系數（R）為0.992 8～0.999 8 （表1）。不同播期、密度處理籽粒灌漿活躍期均達56 d以上（表2）。6月25日播期的籽粒灌漿持續時間較6月15日播期短，但漸增期較長；快速增重期和緩慢增重期短于6月15日播期。玉米籽粒灌漿速率隨吐絲后天數增加呈先增加后降低的趨勢，即單峰曲線。

2.2 播期對玉米籽粒灌漿特性的影響

隨著播期推遲，玉米籽粒最大潛力勢降低，籽粒灌漿時間縮短，但籽粒灌漿漸增期持續時間較長，達到最大灌漿速率的時間推遲。播期推遲，最大灌漿速、平均灌漿速率均增大，但漸增期灌漿速率較小。

試驗中6月15日和6月25日玉米收獲時間均為9月26日，生育期長度分別為101和91 d，灌漿天數分別為56和46 d。由灌漿模擬方程推導出6月15日和6月25日播期玉米籽粒灌漿持續期分別為65和61 d，灌漿速率高峰出現在開花后20～30 d，隨后灌漿速率下降；開花后40～50 d（9月20日），玉米籽粒仍以0.14～0.43 g/（百粒·d）的速率增加，開花后60 d左右，籽粒灌漿趨于結束（圖2）。

從不同播期處理的玉米籽粒灌漿特性次級參數分析表明，漸增期天數（T1）、快增期天數（T2）、緩增期天數（T3）長短為T3 >T2 >T1。6月15日播期3個階段平均灌漿速度大小為V2>V1>V3；6月25日播期平均灌漿速度表現為：V2>V3>V1。3個階段玉米籽粒干重積累大小為：W2>W3>W1，說明增加快增期和緩增期的持續天數是增加粒重的關鍵。進一步對不同播期處理各灌漿特征參數進行變異系數分析表明，漸增期平均灌漿速度的變異系數最高，達到17.1%；平均灌漿速度的變異系數最低，僅6.2%。說明播期對玉米籽粒粒重的影響主要是通過漸增期的平均灌漿速度所致，灌漿期間的平均灌漿速度對玉米籽粒粒重的影響最小。

2.3 密度對玉米籽粒灌漿特性的影響

各密度處理籽粒灌漿最大潛力百粒重大小表現為：7.05萬株/hm2>5.25萬株/hm2>8.85萬株/hm2>10.65萬株/hm2。種植密度達8.85萬株/hm2時，籽粒灌漿速率最高，但灌漿時間較短，后期灌漿下降較快。種植密度為7.05萬株/hm2時灌漿持續時間最長，灌漿速率低于其他密度處理，但后期灌漿速率降低較慢，故

百粒重最大潛力值最高。密度達10.65 萬株/hm2時，籽粒灌漿速率最小，且下降較快（圖3）。

6月15日播期，不同密度間的特征參數的變異系數以漸增期、快增期和緩增期的籽粒粒重積累量最大，達18.0%；其次是快增期和緩增期的持續天數，變異系數為17.3%；漸增期灌漿速度、平均灌漿速度差別最小，變異系數分別僅為6.9%和8.8%。說明6月15日播期，不同種植密度對玉米粒重的影響主要是快增期和緩增期的持續時間和籽粒干重積累量所致，而漸增期灌漿速度和平均灌漿速度對其影響較小。

6月25日播期，不同密度間特征參數的變異系數以快增期和緩增期持續天數最大，達9.2%；漸增期、快增期和緩增期籽粒粒重積累量變異系數次之，為6.3%；以漸增期持續天數的變異系數最低，為2.1%。說明6月25日播期，不同種植密度對玉米粒重的影響主要是快增期和緩增期持續天數以及該時期籽粒干重積累量，漸增期持續天數對其影響較小。