降水總量和降水頻率對玉米產量及產量構成因素的影響

楊璐 張兵兵 楊揚 高全 高莉莉 呂曉 王蛟洋 范立遵

摘 要：依托錦州市生態與農業氣象中心科研試驗基地國內先進的大型移動式遮雨系統和人工模擬降水系統平臺，通過對不同處理間的大田降水控制，探討不同降水總量和降水強度減少對玉米產量及產量構成的影響。結果表明：降水總量減少和降水頻率降低均不利于玉米產量及產量構成因素的形成，降水頻率小幅度降低對玉米產量的影響不顯著，但較長時間的降水間隔會對產量造成顯著影響。

關鍵詞：玉米；降水；產量；遼西地區

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）12-0122-2

玉米產量不僅受自身品種的影響，還與環境因素等有著密切的關系[1-2]，光、溫、水、CO2是影響玉米產量形成的基本要素。水分的缺失既影響了同化物的運輸[3-4]，又造成胚乳失水干燥而提前成熟[5]，進而影響產量。由于受到季風及地形地勢的影響，遼西地區降水分配不均，作物生長常常受到干旱的影響，糧食生產的穩定性受到嚴重威脅。2014、2015連續2年3季連旱，導致遼西地區大面積絕收。為此，本試驗依托錦州市生態與農業氣象中心科研試驗基地[（41°09'N，121°10'E）]國內先進的大型移動式遮雨系統和人工模擬降水系統平臺，通過對不同處理間的大田降水控制，探討降水總量和降水強度的減少對玉米產量及產量構成的影響，以準確評估氣象條件對農業生產的影響。

1 研究方法

1.1 試驗設計 試驗共15個試驗小區，設置5個處理（1個正常降水量模擬和4個減少降水量模擬，見表1），每個處理3次重復。以農業生長上的“候”為時間節點，分5、10、15、20d人工降水1次。錦州試驗站多年平均降水量為586mm（1985—2010年），三葉-成熟收獲期（多年平均為5月20日-10月2日）降水量占全年總量的80%，約為470mm。1985—2010年間有9年3葉至成熟收獲期間降水量低于400mm，這9年3葉至成熟收獲期間的平均降水量為314mm。據此，設計模擬降水如下表所示，降水量用水表和雨量筒共同控制。

1.2 試驗方法 試驗地塊用水泥隔層分隔為15個面積相等的矩形小區，每個小區面積15m2（3m×5m）。高2m的水泥隔層垂直伸入地下1.9m，露出地表0.1m，小區間互不串水。小區上方有移動式遮雨棚，用于遮擋自然降水。試驗于5月20日播種玉米，種植密度5.7株·m-2，試驗品種為丹玉402，底肥為復合肥（施肥量1950kg·hm-2）。

1.3 數據測定 玉米成熟后按小區測量產量，并在每小區選取均一且具有代表性的20株玉米測定其果穗長、果穗粗、穗粒數、果穗重及單株籽粒重等。

2 結果與分析

2.1 不同降水總量和降水頻率對玉米產量的影響 從圖1可以看出，降水量減少，玉米產量降低；隨著降水頻率的降低，玉米產量大體呈現降低的趨勢，說明降水總量減少和降水頻率降低均不利于玉米增產。T1與各處理間差異顯著，T2和T3差異不顯著、T4和T5差異不顯著，說明降水間隔小幅度增大對玉米產量的影響不顯著，但較長時間的降水間隔會對產量造成顯著影響。

2.2 不同降水總量和降水頻率對玉米產量構成因素的影響 通過對收獲后各處理間玉米果穗長、果穗粗、穗粒數、果穗重和株籽粒重等產量構成因素的測定，如表2所示。從表2可以看出，降水量減少玉米各產量構成因素值降低；隨著降水頻率的降低，玉米產量構成因素中各要素大多數呈現降低的趨勢。說明降水總量減少和降水頻率降低均不利于玉米各產量構成因素的形成。T1與各處理間差異顯著，T2和T3差異不顯著、T4和T5差異不顯著，其原因與產量相同。

3 結論與討論

從試驗可知：降水總量減少、降水頻率降低均不利于玉米增產及產量構成因素的形成。降水間隔小幅度增大對玉米產量及產量構成因素的影響不顯著，但即使在相同降水總量的情況下，較長時間的降水間隔會對玉米產量及產量構成因素造成顯著影響。

參考文獻

[1]陳國平.夏玉米的生育規律.高產模式及其控制技術[J].中國農業科學，1986，1.

[2]鐵木爾.玉米對養分吸收.干物質積累與葉面積發展動態[J].石河子農學院學報，1983，1.

[3]顧慰連，沈秀瑛，戴俊英，等.玉米不同品種各生育時期對干旱的生理反應[J].沈陽農業大學學報，1990，21（3）：6-10.

[4]張維強，沈秀瑛，戴俊英.干旱對玉米花粉、花絲活力和籽粒形成的影響[J].玉米科學，1993，2：45-48.

[5]Chris Zinselmeier，MarkE，Westgate，et al.Low water potential disrupts carbohydrates metabolism in maize（Zea mays L.）ovaries[J].Plant Physiol.1995.107：385-391.

（責編：張宏民）