播期對鄭單958 和登海605 生長發育及產量的影響

潘胤霖，黨紅凱，劉志良，張俊鵬，鄭春蓮，曹彩云*

（1.山東農業大學水利土木工程學院，山東 泰安 271018；2.河北省農林科學院旱作農業研究所，河北 衡水 053000）

玉米是我國重要的糧食作物，提高玉米產量對保 障國家糧食安全、促進國民經濟發展具有重要作用[1～2]。河北省是我國重要的糧食生產基地，玉米種植面積、產量分別占全國的10.34%和8.88%[3，4]，因此，穩定和提高該區玉米產量對保障我國糧食安全至關重要[5]。糧食作物的播期與作物的生長狀況及其對光熱資源利用效率有直接關系[6]，適宜播期可以使作物充分利用降水、溫度和光照。研究表明，充分發揮當地自然條件優勢是實現玉米高產的重要因素之一[7～9]，可以保證玉米生育期與最佳季節同步[10～12]，從而使玉米產量達到最高。羅新蘭等[13]在東北地區研究了播期對玉米生長發育和產量的影響，結果顯示，過早播種不利于玉米產量的提高；而過晚播種會導致灌漿速率降低，產量也會下降。劉月娥等[14]研究表明，玉米適時晚收增加有效積溫，可以顯著促進干物質的積累，明顯提高玉米產量，具有很好的經濟效益。目前，有關播期對玉米生長發育和產量影響的報道雖然不少，但大多是圍繞單一品種夏玉米生長發育對播期的響應，而不同播期對河北低平原地區不同品種玉米生產的影響研究鮮有報道。基于此，以河北低平原地區2 個不同的主栽玉米品種為試材，在玉米一年一熟種植制度下設置不同的播期處理，研究播期對不同品種玉米生長發育的影響，旨為河北低平原區玉米高產栽培提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗玉米品種為河北低平原地區主栽玉米品種鄭單958 和登海605。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 試驗于2019 年在河北省農林科學院旱作農業研究所試驗站進行。試驗地土壤類型為黏質壤土，種植制度為玉米一年一熟制。前季玉米收獲后秸稈粉碎還田。當季玉米播種時免耕，采用機械開溝方式底施三元復合肥（N、P2O5、K2O 含量分別為20%、8%、12%） 750 kg/hm2，人工點播玉米，株距0.24 m，行距0.60 m。參試玉米品種播期均設5 月5日、5 月20 日、6 月5 日和6 月20 日4 個處理，小區面積31.5 m2（7.0 m×4.5 m），隨機區組排列，3 次重復。玉米播種后灌水75 mm，其他生育期無人工灌溉；其他管理措施同大田常規。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 株高、莖粗和穗位高。玉米定苗后每個小區均選擇有代表性的植株3 株并標記，定株測定指標。分別在拔節始期（6～7 葉）、大喇叭口期（11～13 葉）和吐絲期（19～20 葉），用直尺測量株高（地面到植株雄穗的高度），用游標卡尺測量近地面第2 節間的莖粗。吐絲期，用直尺測量穗位高（地面到果穗下生長節的高度），計算穗位高系數（穗位高/株高）。

1.2.2.2 葉面積指數（LAI）。分別在拔節始期、大喇叭口期和吐絲期，用直尺測量上述標記植株全部葉片的長度和寬度。計算單株葉面積及LAI[15]：

式（1） 中，ρ 為修正系數，葉片完全展開時ρ=0.75，葉片未完全展開時ρ=0.50。

1.2.2.2 干物質積累量。分別在拔節期、大喇叭口期和吐絲期，每處理均選擇有代表性的植株2 株，測定干物質積累量。吐絲期前將植株分成葉片和莖鞘兩部分，吐絲期將植株分成葉片、莖、鞘、雄穗、穗軸和子粒等部分，將所有器官先105 ℃殺青30 min，然后80 ℃烘干至恒重，稱取干物質質量。

1.3.2.3 穗部性狀和產量。收獲時，每處理均選擇中間4 行連續取40 穗進行考種，測定穗粒數和百粒重；子粒風干后測產，并折算成單位面積產量。

1.2.3 數據處理與分析 利用Excel 2010 和DPS 數據處理系統進行數據處理與統計分析，采用LSD 法進行數據的多重比較。

2 結果與分析

2.1 播期對不同玉米品種株高、莖粗和穗位高系數的影響

2.1.1 對株高和莖粗的影響 拔節期至吐絲期，參試玉米品種的株高和莖粗均隨生育進程而逐漸增大；相同生育期條件下，不同播期處理的株高和莖粗差異均達到了顯著水平（表1）。表明播期對拔節期至吐絲期玉米株高和莖粗生長均有顯著影響。

拔節后至大喇叭口期，參試玉米品種各播期處理的株高和莖粗均迅速增大，且均以6 月5 日播期處理增速最快。吐絲期，隨著播期推遲，鄭單958 株高呈先增加后降低的變化，登海605 株高呈逐漸升高趨勢，指標值分別以6 月5 日、6 月20 日播期處理最大，但2 個品種6 月5 日與6 月20 日播期處理的指標值差異均不顯著；株高均以5 月5 日播期處理最低，且顯著＜其他3 個播期處理。吐絲期，隨著播期推遲，鄭單958 莖粗呈降低—增加—降低的變化，其中6 月5日播期處理的指標值最大，顯著＞其他3 個播期處理；登海605 莖粗呈先增加后降低的變化，其中6 月5 日播期處理的指標值最大，與5 月20 日和6 月20日播期處理差異均不顯著，但顯著＞5 月5 日播期處理。

2.1.2 對穗位高和穗位高系數的影響 隨著播期推遲，參試玉米品種的穗位和穗位高系數均呈先升高后降低的變化，且指標值均以6 月5 日播期處理最大、5 月5 日播期處理最小。參試玉米品種6 月5 日播期處理的穗位高與6 月20 日播期處理差異不顯著，但二者指標值均顯著＞前2 個播期處理；6 月5 日播期處理的穗位高系數與5 月20 日和6 月20 日播期處理差異均不顯著，但顯著＞5 月5 日播期處理。

表1 播期對2 個玉米品種株高、莖粗和穗位高系數的影響Table 1 Effects of sowing date on plant height，stem diameter and ear height coefficient of two maize varieties

綜上分析可以看出，適期晚播有利于玉米高度生長和粗度增大，其中6 月5 日播種效果最好。該處理下，玉米莖粗最大，且株高生長較快，但穗位高系數與5 月20 日和6 月20 日播種差異均不顯著。

2.2 播期對不同玉米品種葉面積指數的影響

拔節期至吐絲期，參試玉米品種的LAI 均隨生育進程而逐漸增大；相同生育期條件下，不同播期處理的LAI 差異均達到了顯著水平（表2）。表明播期對拔節期至吐絲期玉米葉片生長有顯著影響。

拔節后至大喇叭口期，參試玉米品種各播期處理的LAI 均迅速增大，且均以6 月5 日播期處理增幅最大，總體上鄭單958 的LAI 增幅＞登海605。大喇叭口期，參試玉米品種的LAI 均表現為5 月5 日與5 月20日播期處理差異不顯著，但二者均顯著＜后2 個播期處理。大喇叭口期后，鄭單958、登海605 的LAI增幅分別以5 月20 日、6 月5 日播期處理最大。吐絲期，隨著播期推遲，鄭單958 的LAI 呈先增加后降低的變化，其中6 月5 日播期處理的指標值最大，與6月20日播期處理差異不顯著，但顯著＞前2 個播期處理；登海605 的LAI 呈逐漸增大趨勢，不同播期處理的指標值差異均達到了顯著水平。綜上分析可以看出，適期晚播有利于玉米葉片生長，合成更多的干物質，為產量提高奠定物質基礎。

表2 播期對2 個玉米品種葉面積指數的影響Table 2 Effects of sowing date on LAI of two maize varieties

2.3 播期對不同玉米品種植株干物質積累的影響

拔節期至吐絲期，參試玉米品種的植株干物質積累量均隨生育進程而逐漸增大；相同生育期條件下，不同播期處理的植株各器官干物質積累量差異均達到了顯著水平（表3）。表明播期對拔節期至吐絲期玉米植株干物質積累有顯著影響。

拔節后至大喇叭口期，參試玉米品種各播期處理的單株干物質積累量均迅速增大，其中后2 個播期處理的增速＞前2 個播期處理，原因可能是晚播后該時段氣溫較高，有利于玉米生長。大喇叭口期，參試玉米品種的單株干物質積累量均以6 月20 日播期處理最大，且顯著＞其他3 個播期處理；6 月5 日播期處理次之，其中，鄭單958 指標值顯著＞前2 個播期處理，登海605 指標值與前2 個播期處理差異均不顯著。大喇叭口期至吐絲期，鄭單958 的單株干物質積累量增速以5 月20 日播期處理最大、6 月5 日播期處理次之，登海605 的單株干物質積累量增速以6 月5 日播期處理最大、5 月20 日播期處理次之。吐絲期，隨著播期推遲，參試玉米品種的單株干物質積累量均呈先增加后降低的變化，且指標值均以6 月5 日播期處理最大。綜上分析可以看出，過早或過晚播種均不利于拔節期至吐絲期玉米干物質積累。

吐絲期，參試玉米品種的葉鞘干物質積累量均以6 月5 日播期處理最大，但與5 月5 日和6 月20 日播期處理差異均不顯著。隨著播期推遲，鄭單958 雄穗干物質積累量呈逐漸增大趨勢，其中5 月5 日播期處理的指標值最低且顯著＜其他3 個播期處理，6 月20日與6 月5 日播期處理的指標值差異不顯著但二者均顯著＞前2 個播期處理；登海605 雄穗干物質積累量呈先增加后降低的變化，其中5 月5 日播期處理的指標值最低、6 月5 日播期處理的指標值最大，二者之間及其與其他2 個播期處理之間的差異均達到了顯著水平，而6 月20 日播期處理的指標值＞6 月5 日播期處理但差異不顯著。隨著播期推遲，參試玉米品種的雌穗干物質積累量均呈先增加后降低的變化，其中6 月20 日播期處理的指標值最低，與5 月5 日播期處理差異不顯著，但二者均顯著＜5 月20 日播期處理（指標值最高）；而6 月5 日播期處理的指標值與5 月20 日播期處理差異均不顯著。表明播種過早或過晚均不利于雌穗干物質積累，進而影響子粒產量的形成。

表3 播期對2 個玉米品種植株干物質積累的影響Table 3 Effects of sowing date on dry matter accumulation of leaves，stem and plant of two maize varieties （g）

2.4 播期對不同玉米品種產量和產量性狀的影響

參試玉米品種不同播期處理的百粒重、穗粒數和產量差異均達到了顯著水平（表4）。表明播期對玉米百粒重、穗粒數和產量均有顯著影響。

隨著播期推遲，參試玉米品種的百粒重均呈先增加后降低的變化，其中5 月5 日播期處理的指標值最低且顯著＜其他3 個播期處理，6 月5 日播期處理的指標值最高但與6 月20 日播期處理差異不顯著，鄭單958、登海605 在6 月5 日播期下百粒重分別較其他播期處理增加了5.0%～15.9%和4.3%～31.9%；穗粒數均呈逐漸增多趨勢，其中鄭單958 前2 個播期處理之間及其與后2 個播期處理的差異均達到了顯著水平，登海605 不同播期處理的穗粒數無顯著差異；產量均呈先增加后降低的變化，指標值均以6 月5 日播期處理最高且顯著＞其他3 個播期處理，6 月20 日播期處理次之，6 月5 日播期下鄭單958、登海605 產量分別較其5 月5 日播期處理提高了74.0%和47.2%。表明適當晚播能增加穗粒數，顯著提高百粒重，增產效果較好。播期顯著影響玉米穗粒數和粒重，播期最早（5 月5 日） 處理的百粒重和穗粒數均最低，致使產量最低；6 月5 日播期處理的百粒重最高，且穗粒數也較多，是其高產的關鍵所在。

表4 播期對2 個玉米品種產量和產量性狀的影響Table 4 Effects of sowing date on yield and yield traits of two maize varieties

3 結論與討論

播期對玉米株高、單株葉面積、葉面積指數等有重要影響。葉面積指數是衡量植物群體生長發育狀況的重要標準之一，其直接影響作物冠層光能的利用程度，進而影響產量[16]。本研究結果顯示，隨著播期推遲，鄭單958 和登海605 的葉面積指數總體上呈增大趨勢。本研究條件下，大喇叭口期和吐絲期，鄭單958 的葉面積指數均以6 月5 日播期處理最大、6 月20 日播期處理次之且二者差異不顯著，登海605 的葉面積指數均以6 月20 日播期種處理最大、6 月5 日播期處理次之且二者均顯著高于前2 個播期處理，說明適當晚播有利于玉米葉面積指數的增長。

拔節后至大喇叭口期，2 個玉米品種的株高和莖粗均以6 月5 日播期處理增長最快；至吐絲期，鄭單958、登海605 的株高分別以6 月5 日和6 月20 日播期處理最大，但2 個品種的莖粗、穗位高和穗位高系數均以6 月5 日播期處理最大。說明在河北低平原地區6 月5 日播種有利于玉米形態指標的改善。

玉米產量與干物質積累量有密切聯系[17]，營養物質隨著干物質運轉在植株體內輸送至各個器官，干物質積累量的增加有利于子粒產量的提高。趙久然等[18]研究表明，玉米生育期內葉面積與對應時期的干物質積累量呈正相關。本研究結果也表明，2 個玉米品種拔節期至吐絲期的單株干物質積累趨勢與葉面積指數的變化趨勢基本一致。

不同播期下玉米穗粒數和產量存在顯著差異[18]；推遲播期會降低玉米產量，適宜提前播種有利于玉米產量的提高[19，20]。本研究條件下，2 個品種的穗粒數均以6 月20 日播期處理最大但與6 月5 日播期處理差異不顯著，百粒重均以6 月5 日播期處理最高，最終產量也以6 月5 日播期處理最高。適當晚播時登海605 較鄭單958 產量潛力高，但鄭單958 增產效果好。5 月5 日早播時玉米百粒重最低、穗粒數最少，致使子粒產量最低；6 月20 日晚播時雖然穗粒數最多，但百粒重較6 月5 日播期處理降低，最終產量也低于6月5 日播期處理。因此，協同提高穗粒數與粒重才能實現玉米高產。

綜合玉米生長發育和產量結果來看，6 月5 日播種時葉面積指數增速最大且指標值較高，干物質積累速度快且積累量最大，穗位高系數和莖粗最大，增產效果最好。試驗所在區域夏玉米生產上一般6 月15～20日播種，本研究結果顯示在僅灌播種水條件下玉米播種不宜過早，以較目前生產上夏玉米的播期提前10 d 左右為宜，推薦該地區玉米適宜播期為6 月5 日左右。張寧等[21]研究顯示夏玉米提前播種可以有效提高干物質量及產量，本研究結果與前人研究結果相似。由于本研究結果僅是根據1 a 數據得到的，實際生產中確定適宜播期時還應考慮土壤基礎水分和養分以及氣候年型等綜合因素的影響，因此若將本研究結果應用于生產上，還需進一步的試驗驗證。