播種期對黑糯玉米自交系生長、雌雄穗開花期及產量的影響

摘要：為了研究不同播種期對黑糯玉米（Zea mays L.）品種桂黑糯609父本和母本生長發育、花期調控以及產量的影響，基于廣西的氣候特征，以父本黑糯系102和母本綠稈糯為試驗材料，設計6個不同播種期（父本為2月25日、2月29日、3月4日和3月8日，母本為2月25日和3月8日），調查父本和母本自交系主要生長時期的發生時間、葉片生長速度，并測量產量及產量相關性狀。結果表明，隨著播種期的推遲，2個親本的開花期都相對延遲，相同播種期（2月25日和3月8日）父本的散粉期和母本的吐絲期相遇最好，不同播種期相遇一般甚至不相遇；播種期早（2月25日）的親本葉片生長最快，雄穗最長；隨著播種期的推遲，各親本的株高、穗位高、穗長、穗行數等性狀逐漸升高，但差異相對較小，穗粗、出子率和產量也逐漸升高，且處理間差異顯著（Plt;0.05）。由此表明，在廣西進行桂黑糯609制種生產，為了能確保父本和母本花期正常相遇，同時避免氣溫因素的影響，最好以同播種期為主，最適宜的播種期為3月上旬，且不宜超過3月中旬。

關鍵詞：黑糯玉米（Zea mays L.）；桂黑糯609；播種期；父本；母本；花期；產量

中圖分類號：S513" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）06-0001-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.06.001

Effects of sowing date on inbred line growth， female/male ears flowering time and yield of black waxy corn

ZHAI Rui-ning， HUANG Kai-jian， HUANG Ai-hua， ZOU Cheng-lin， MO Run-xiu， WEI Xin-xing， YANG Meng

（Maize Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning" 530007， China）

Abstract： In order to study the effects of different sowing dates on growth， flowering period， and yield of the parents of black waxy corn （Zea mays L.）variety Guiheinuo 609， based on the climatic characteristics of Guangxi， six sowing dates （Feb. 25 and 29， Mar. 4 and 8 for the male plant； Feb. 25 and Mar. 8 for the female plant） were designed by using the Heinuo 102 and Lyugannuo （the parents of Guiheinuo 609） as experimental materials. The occurrence time of growth periods， leaf growth rate， and yield traits of the parents were measured. The results showed that the flowering period of the parents was delayed during the retarding sowing date. It was the best for the occurrence of pollening stage of the male and silking stage of the female at the same sowing dates （Feb. 25 and Mar. 8）， and it occurred generally or did not occurre at different sowing dates. The fastest leaf growth rate and the longest tassel occurred in the early sowing parents （Feb. 25）. And in the retarding sowing dates， the parents’ plant height， ear position height， ear length， and kernel line number were gradually increased without significant difference， as well as their ear diameter， seeding rate and yield were gradually increased with a significant difference（Plt;0.05）. In conclusion， in order to ensure the florescence of the male and female parents meet normally and avoid the influence of temperature， it was best to focus on the simultaneous sowing date during seed production of Guiheinuo 609， and the most suitable sowing date should be early March， but should not exceed mid-March in Guangxi.

Key words： black waxy corn（Zea mays L.）； Guiheinuo 609； sowing date； male parent； female parent； florescence； yield

玉米（Zea mays L.）是中國重要的糧食作物，種植面積居全國糧食作物之首，其產量的高低和品質的優劣對中國糧食安全具有重要意義。氣候變化對玉米花期、制種產量有很大影響。提高玉米產量，特別是制種產量是目前需要解決的突出問題［1］。在玉米栽培生產中，花期相遇是玉米制種成功的關鍵因素，也是決定制種產量和質量的重要因素，而適宜的播種期是確保花期準確相遇的重要前提條件［2，3］。桂黑糯609是廣西首個國審黑糯玉米品種，由廣西壯族自治區農業科學院玉米研究所選育，具有高產、抗病性強、抗倒伏、結實性好等優點，其父本、母本分別為黑糯系102、綠稈糯［4，5］。桂黑糯609作為新培育的玉米品種，研究其父本和母本的最佳播種期，對探究黑糯系玉米雜交制種、保障花期適時相遇及提高制種產量具有重要指導意義。

氣候條件的變化會引起玉米生育期響應方式的改變，不同區域根據當地的氣候條件選擇適宜的播種時期對玉米生長非常重要［6，7］。已有研究發現，播種期的差異對玉米的出苗率、雌雄穗開花期、穗部性狀等生長指標具有較大影響［8，9］。此外還發現，相比于中、晚播期，早播容易使春玉米開花期葉片的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率等光合特性降低［10］。豆攀［11］的研究中，玉米的株高、穗位高、重心高、莖粗等性狀均隨著播種期的推遲呈不同程度的降低趨勢。宮秀杰等［12］研究了不同播種期對玉米生育期和產量的影響，結果表明，在哈爾濱種植當地玉米品種的最遲播種時間應為每年的5月6日，超過該時間播種會使玉米產量降低。余海霞［13］的研究發現，在春季玉米栽培中，隨著播種期的推遲，玉米的生育期會不同程度縮短，千粒重降低，穗粒數減少，表明播種期的改變導致了早播玉米產量的降低。王志偉［14］的研究結果也顯示，在河南省播種過早或過晚都會導致玉米葉面積、干物質積累量和產量偏低。李永堂［15］也認為玉米播種過早或過晚對產量都有影響，過早影響出苗率，過晚花期容易遇到高溫影響授粉進而導致產量降低。然而，也有研究發現，在種植水果甜玉米申雪甜1 號的過程中，隨著播種期的延后，玉米的整個生育期相應延長，產量也呈逐漸增加的趨勢，但是玉米的品質指標呈下降趨勢［16］。本研究以黑糯玉米品種桂黑糯609的父本和母本為材料，通過研究不同播種期對玉米自交系的農藝性狀、開花期和產量的影響，旨在探索黑糯玉米制種時父本、母本花期相遇的最適播種期，為黑糯玉米雜交制種、產量和品質的提高提供科學的理論參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

所用材料為桂黑糯609的父本黑糯系102（用A表示）和母本綠稈糯（用B表示）。試驗材料于2020年2—5月種植于廣西壯族自治區農業科學院明陽基地，基地土壤為棕色壤，土地肥力為中上水平。基地所在地區屬于亞熱帶季風氣候，2020年平均氣溫在21.7 ℃左右，年平均降水量為737.63 mm，適合種植春季和秋季玉米。試驗期間該基地的平均氣溫為20.5 ℃，平均光照度為4 820 lx，平均降雨量為112.23 mm，占年降水量的15.21%。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 采用隨機區組設計，其中父本設4個播種期，即2020年2月25日、2月29日、3月4日和3月8日（分別用A1、A2、A3和A4表示），母本設2個播種期，即同年2月25日和3月8日（分別用B1和B2表示）。每個處理做3次重復，共計18個小區。小區行長4.5 m，行寬0.7 m，設置4行，種植密度為60 000株/hm2，株距為23.8 cm，按常規統一栽培管理，各親本進入花期后進行自花授粉。

1.2.2 生育時期及葉片生長速度 根據前期育種觀察，已摸清父本和母本在整個生長發育周期中的主要生長階段，即出苗期、拔節期、大喇叭口期、抽雄期、吐絲期、散粉期等生長期的時間。試驗過程在各小區中選取10株具有代表性的植株，觀察其拔節期至抽雄期的葉片生長速度，記錄可見葉和全展葉數量，并計算出全展葉占比，每隔3～10 d不定期記錄1次。其中，全展葉占比= M1/M2×100%，式中，M1表示全展葉數量；M2表示可見葉數量。此外，觀察抽雄期至散粉期的雄花幼穗分化程度，測量雄穗長度，每5 d記錄一次。

1.2.3 產量 在收獲期從每個小區選取相同的10株代表性植株，測量其株高和穗位高，并從中選取5穗具有代表性的果穗，測量其穗長、穗粗、穗行數等農藝性狀；同時待果穗風干后進行考種，獲得各小區內果穗的出子率、千粒重及總產量，其中出子率和總產量的計算方法如下。

出子率= W1/W2×100%

總產量= S×W1/N

式中，W1為小區玉米果穗子粒質量；W2為小區玉米帶芯果穗質量；N表示小區玉米果穗數量；S為種植密度。

1.3 統計分析

數據采用Excel 2019軟件進行整理和作圖，并用SPSS 25.0軟件對數據進行顯著性方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同播種期對父本、母本花期相遇的影響

經統計分析發現，各父本、母本相同播種期中3個重復植株的生長發育基本保持一致。從圖1 可以看出， 各處理均在播種后9～10 d出苗，且均在3月26日后進入拔節期，在此后的6～8 d（3月31日至4月2日）先后進入大喇叭口期，各處理的大喇叭口期隨著播種期的推遲相應推后。由圖1可知，各處理父本的雄穗散粉期分別出現在5月5—10日、5月8—13日、5月11—16日和5月14—20日，母本的雌穗吐絲期分別出現在5月6—8日和5月13—16日，由此可知，相同播種期的父本和母本（A1與B1、A4與B2）的雄穗散粉期與雌穗吐絲期相遇效果最好，播種期不同的A3雄穗散粉期與B2雌穗吐絲期相遇效果一般，而A1與B2、A2與B1、A2與B2、A3與B1、A4與B1的花期則完全不相遇。此外，母本各處理的雌穗吐絲期與同播種期的父本雄穗散粉期能較好相遇，雌穗吐絲期結束的時間均比雄穗散粉期結束的時間早，這一現象保證了雌穗能正常授粉，基本符合“母等父”的規律。

2.2 不同播種期對父本、母本生長發育的影響

進入拔節期后，各處理植株的葉片快速生長，不同播種期之間的可見葉和全展葉的生長速度各不相同（圖2），其中播種最早的A1和B1最先進入抽穗期，幼葉伸展也最快，而A2、A3、A4和B2隨著播種期的延后，進入葉片全展的速度變慢。由全展葉占比可知，各處理的葉片生長速度先后順序依次為A1、B1、 A2、A3、 B2、A4（表1）。

播種期較早的A1、A2和B1的雄穗長出較早（表2），且在同時期中相對伸長較快（圖3）。到了散粉后期（5月21日），雄穗伸長趨于穩定，此時B1的雄穗最長，與其他處理差異顯著，其他處理的雄穗長度表現為B2gt;A1gt;A2gt;A3gt;A4。

2.3 不同播種期對玉米產量的影響

從表3可以看出，在收獲期各父本和母本的株高、穗位高、穗長和穗行數整體上都隨播種期的推遲呈升高趨勢，但差異相對較小；穗粗、出子率和產量也均呈上升趨勢，且處理間差異顯著（Plt;0.05），在3月8日播種的父本和母本繁殖產量分別達1 946.70、1 930.05 kg/hm2，相比其他播種期產量最高，而播種期較早的父本（A1）和母本（B1）穗粗、出子率和產量都較低，其原因可能是前期播種溫度偏低，減緩了植株的新陳代謝過程，從而導致光合產物的積累緩慢，結實偏低，產量減少。

3 討論

在玉米生產栽培中，因地制宜，選擇恰當的時間播種尤為重要，適宜的播種期不僅能充分發揮當地氣候條件優勢，從而有效避免因干旱、低溫、高溫高濕、連續性降雨等異常天氣對玉米的危害，還能有效促進植株生長，提高制種效率［17］。此外，播種期的差異還會改變玉米生長發育期的進程。本研究結果發現，隨著播種期的推遲，各父本和母本自交系的開花期都相應延遲，這一結果與鐘昌松等［18］的研究結果一致，但與之不一樣的是，本研究中父本和母本自交系的吐絲期持續的時間基本不變，而鐘昌松等［18］的研究發現春季玉米吐絲期持續的時間隨著播種期的推遲而縮短，出現這一現象的原因可能是播種期間隔時間的差異和玉米品種間的差異。

玉米雌、雄穗進入開花期的時間是否同步決定了雌穗授粉的成敗和出子率的高低［9］。本研究中，相同播種期的父本雄穗的散粉期和母本雌穗的吐絲期能相遇良好，而早播或晚播的父本和母本花期基本不相遇，這一結果與魯珊等［19］、陳堅劍等［20］的研究結果相似，表明在桂黑糯609的制種過程中，父本和母本的播種應堅持同播原則。

播種期的改變對玉米株高具有重要影響［21］。本研究的結果表明，各父本和母本自交系收獲時期的株高隨著播種期的推遲呈升高趨勢，可能原因是早播玉米在苗期時遭受了較低溫度，抑制了株高的生長，這一結果與黃開健等［1］的研究結果一致。此外，在本研究的結果中，各父本和母本收獲期的穗位高、穗長、穗行數、穗粗、出子率等產量性狀和果穗產量也都隨著播種期的推遲逐漸升高，其中3月8日播種的親本穗粗、出子率和產量均高于其他播種期，其原因可能是在2月末廣西氣溫偏低，此時播種容易導致苗期營養生長較弱，后期結實也較差，而在3月上旬或中旬播種可有效避免這一情況的發生，這一結果也進一步驗證了于曉瑩［22］、丁茹［23］、侯磊等［24］關于延期播種可提高玉米產量的結論。

本研究通過探究播種期對玉米桂黑糯609品種2個親本生長時期、花期調控、產量的影響，發現父本和母本同期播種花期相遇最好，為了避免溫度因素影響，在生產上要避免前期低溫和吐絲散粉期高溫，廣西建議春播時間為3月上中旬，同時結合栽培技術和病蟲害防治技術獲得更高的制種產量。

參考文獻：

［1］ 黃開健，黃愛花，莫潤秀，等. 基于氣候變化特征的廣西春玉米播期研究［J］. 南方農業學報，2018，49（7）：1304-1310.

［2］ 劉月娥，呂天放， 趙久然，等. 不同玉米雜交品種吐絲持續期特性及其對播期的響應［J］. 作物學報，2019，45（2）：310-315.

［3］ 玉彩綠. 南方黑糯玉米密植高產栽培技術要點［J］. 南方農業，2019，13（14）：12-13.

［4］ 黃開健，黃愛花，莫潤秀，等. 黑糯玉米新品種桂黑糯609的選育［J］. 中國種業，2018（10）：72-74.

［5］ 黃開健，黃愛花，莫潤秀，等. 鮮食黑糯玉米新品種桂黑糯609優質高產栽培技術規程［J］. 耕作與栽培，2020，40（5）：62-65.

［6］ 孟 林，劉新建，鄔定榮，等.華北平原夏玉米主要生育期對氣候變化的響應［J］. 中國農業氣象，2015，36（4）：375-382.

［7］ 和驊蕓，胡 琦，潘學標，等. 氣候變化背景下華北平原夏玉米花期高溫熱害特征及適宜播期分析［J］. 中國農業氣象，2020，" " "41（1）：1-15.

［8］ 李 挺，牛春麗，王淑惠. 播期對夏玉米階段發育和產量性狀的影響［J］. 安徽農業科學，2005，33（7）：1156-1158.

［9］ 崔 坤，王曉梅，劉玉蘭. 播期對玉米不同自交系出苗率及雌雄穗開花期的影響［J］. 山西農業科學，2008，36（11）：64-66.

［10］ 肖 堯，熊 敏，丁成龍，等. 播期對高產春玉米產量及光合特性的影響［J］. 揚州大學學報，2014，35（2）：65-71.

［11］ 豆 攀. 播期對川中丘區玉米生長發育及產量形成的影響［D］. 成都：四川農業大學，2017.

［12］ 宮秀杰，錢春榮，于 洋，等. 不同播期對春玉米產量及產量構成的影響［J］. 玉米科學，2019，27（3）：108-113.

［13］ 余海霞. 河北平原不同播期玉米生長發育及產量的對比研究［D］. 河北保定：河北農業大學，2020.

［14］ 王志偉. 播期對玉米生長及物質生產的影響［J］. 熱帶農業科學，2021，41（4）：25-31.

［15］ 李永堂. 旱作區玉米播期試驗總結［J］. 農業科技與信息，2021（15）：42-44.

［16］ 劉秀秀，顧雪梅，潘春單. 不同播期對秋季‘申雪甜1號’水果甜玉米植株和產量的影響［J］. 農業科技通訊，2021（8）：103-105.

［17］ 藍天瓊，李思錦，蘭漢軍，等. 川中丘陵區不同播期玉米生育期氣候資源及干旱特征分析——以中江為例［J］. 中國生態農業學報（中英文），2022，30（8）：1318-1327.

［18］ 鐘昌松，張 玉，呂巨智，等. 廣西亞熱帶氣候對一年兩熟玉米生長及產量的影響［J］. 西南農業學報，2019，32（7）：1474-1479.

［19］ 魯 珊，肖荷霞，毛彩云，等. 播期對夏玉米主要農藝性狀及效益影響初報［J］. 湖北農業科學，2020，60（S1）：54-56.

［20］ 陳堅劍，吳振興，李向楠，等. 播期與海拔對甜玉米浙甜10 號農藝性狀的影響［J］. 浙江農業科學， 2021，62 （11）：2185-2187.

［21］ 潘九林，王 恒，孫小成，等. 不同播期對 ‘滬紫黑糯1號’ 糯玉米生長的影響［J］. 中國果菜，2021，41（10）：76-79.

［22］ 于曉瑩. 播期對糯玉米籽粒產量及品質的影響［J］. 農業開發與裝備，2021（11）：181-182.

［23］ 丁 茹. 播期對夏玉米主要農藝性狀及經濟效益的影響［J］. 農業工程技術，2021，41（35）：20，22.

［24］ 侯 磊，李靖濤，周 偉，等. 播期對糯玉米棒三葉生理指標、籽粒品質及產量的影響［J］. 山西農業科學， 2022，50（2）：170-178.

收稿日期：2022-06-16

基金項目：國家重點研發計劃項目（2016YFD01011206-6）；廣西重點研發計劃項目（桂科AB21196052）；廣西農業科學院基本科研業務專項（桂農科2020YM90；桂農科2020YM88）；廣西科技重大專項（桂科AA22068095-8）

作者簡介：翟瑞寧（1989-），男，山西太原人，助理研究員，碩士，主要從事玉米遺傳育種與栽培研究工作，（電話）15777118966（電子信箱）280223000@qq.com；通信作者，黃開健（1963-），男，廣西靈山人，研究員，主要從事玉米遺傳育種與栽培研究工作，（電子信箱）hkjian@gxaas.net；莫潤秀（1981-），女，廣西北海人，副研究員，主要從事鮮食玉米遺傳育種與栽培研究工作，（電子信箱）krxiu@163.com。