周 偉,崔福柱,段宏凱,郝國(guó)花,楊 慧,劉芮芮
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,山西太谷030801)
播期是影響作物生產(chǎn)最主要的栽培因素之一,適宜的播期是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)的必要條件[1-2]。播期對(duì)玉米的影響是與生長(zhǎng)發(fā)育期間光、溫、水、熱等生態(tài)因子綜合作用的結(jié)果[3-5]。
干物質(zhì)積累是玉米籽粒產(chǎn)量形成的基礎(chǔ),獲得高產(chǎn)的基本途徑就是增加干物質(zhì)產(chǎn)量,并使之盡可能多地分配到籽粒當(dāng)中[6]。生育期內(nèi)干物質(zhì)積累、分配與轉(zhuǎn)移特性是決定玉米籽粒產(chǎn)量高低的重要因素之一[7]。關(guān)于莖、葉等營(yíng)養(yǎng)器官物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及其對(duì)籽粒增產(chǎn)的貢獻(xiàn),研究結(jié)論并不一致。戴明宏等[8]研究認(rèn)為,葉片和苞葉的干物質(zhì)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率大于莖鞘和穗軸的貢獻(xiàn)率。胡昌浩等[9]研究認(rèn)為,各營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量向籽粒轉(zhuǎn)移量從大到小排序?yàn)榍o稈>苞葉>穗軸>葉片>葉鞘>穗柄。
本研究選用晉糯18 號(hào)、晉糯20 號(hào)這2 個(gè)糯玉米品種于2018 年玉米生長(zhǎng)季在山西晉中地區(qū)種植,研究不同播期對(duì)山西晉中地區(qū)中晚熟糯玉米品種的莖稈、葉片、雄穗、苞葉、穗質(zhì)量干物質(zhì)量積累的影響,以期為山西晉中地區(qū)糯玉米的高效優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2018 年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)站太谷縣(112°48′E,37°36′N)進(jìn)行。該地區(qū)屬溫帶季風(fēng)氣候,平均海拔800 m 左右,年平均氣溫9.7 ℃左右,年降水量475.9 mm 左右,主要集中在6—8 月。全年日照時(shí)數(shù)平均為2 530.8 h,輻射總量為545~581 kJ/cm2,年平均無(wú)霜期151 d,年平均蒸發(fā)量為1 718.4 mm。
以晉糯18 號(hào)、晉糯20 號(hào)為試驗(yàn)材料,購(gòu)于山西大豐種業(yè)公司。
試驗(yàn)設(shè)2 個(gè)品種、6 個(gè)播期,品種為晉糯18 號(hào)(A1)、晉糯20 號(hào)(A2),播期設(shè)6 個(gè)水平,分別為:4 月26 日(B1)、5 月10 日(B2)、5 月24 日(B3)、6 月7 日(B4)、6 月21 日(B5)、7 月5 日(B6),重復(fù)3 次。小區(qū)長(zhǎng)5 m,9 行,共36 個(gè)小區(qū)。小區(qū)行距60 cm,株距30 cm,每穴點(diǎn)籽2 粒。
在糯玉米完熟期,每個(gè)小區(qū)取代表性植株3 株,分為莖稈、葉片、雄穗、穗質(zhì)量和苞葉5 部分分別測(cè)定干質(zhì)量。所有樣品均在105 ℃下殺青20 min,然后在80 ℃下烘干至恒質(zhì)量,測(cè)定干物質(zhì)量。
數(shù)據(jù)用SPSS 18 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)整理采用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行。差異顯著性采用Duncan法,顯著性水平為5%。
表1 不同播期與品種對(duì)糯玉米莖稈干物質(zhì)量的差異顯著性分析
播期與品種對(duì)糯玉米莖稈干物質(zhì)量有顯著影響(圖1、表1)。其中,A1 品種糯玉米莖稈干物質(zhì)量顯著高于A2 品種糯玉米莖稈干物質(zhì)量,平均高5.3%。不同播期顯著影響糯玉米莖稈干物質(zhì)量,其中,不同播期下B1>B2>B3>B4>B5>B6,且B1 播期糯玉米莖稈干物質(zhì)量顯著高于其他播期,分別高8.1%,8.6%,14.1%,19.2%,28.1%。A1 與A2 糯玉米品種在不同播期下莖稈干物質(zhì)量都呈現(xiàn)B1>B2>B3>B4>B5>B6 的變化趨勢(shì),其中,B1 播期較B6播期分別高17.9%,40.2%。在B5、B6 播期下,A1 品種糯玉米莖稈干物質(zhì)量顯著高于A2 品種,分別高9.5%,19.5%。
播期與品種對(duì)糯玉米葉片干物質(zhì)量有顯著影響(圖2、表2)。其中,A1 品種糯玉米葉片干物質(zhì)量顯著高于A2 品種,平均高14.4%。不同播期顯著影響糯玉米葉片干物質(zhì)量,其中,不同播期下B1>B2>B3>B4>B5>B6,B1 與B2 播期之間糯玉米葉片干物質(zhì)量未達(dá)顯著水平,但顯著高于其他播期,B1 播期葉片干物質(zhì)量較其他播期葉片干物質(zhì)量分別高2.4%,13.1%,22.6%,34.9%,52.3%。A1 與A2 糯玉米品種在不同播期下葉片干物質(zhì)量都呈現(xiàn)B1>B2>B3>B4>B5>B6 的變化趨勢(shì),其中,B1播期糯玉米葉片干物質(zhì)量較B6 播期分別高57.1%,47.5%。在不同的播期下,A1 品種糯玉米葉片干物質(zhì)量都顯著高于A2 品種,分別高8.7%,10.7%,27.1%,27.2%,11.1%,5.4%。
表2 不同播期與品種對(duì)糯玉米葉片干物質(zhì)量的差異顯著性分析
不同播期對(duì)糯玉米雄穗干物質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響,不同品種糯玉米干物質(zhì)量沒(méi)有顯著差異(圖3、表3)。不同播期下B1>B2>B3>B4>B5>B6,B1與B2 播期糯玉米雄穗干物質(zhì)量沒(méi)有顯著差異,但與其他播期糯玉米雄穗干物質(zhì)量都有顯著差異,其中,B1 播期糯玉米雄穗干物質(zhì)量較其他播期糯玉米雄穗干物質(zhì)量分別高1.61%,11.0%,12.9%,25.4%,38.7%。A1 糯玉米品種不同播期之間雄穗干物質(zhì)量有顯著性,其中,B1 播期糯玉米雄穗干物質(zhì)量較B6 播期糯玉米雄穗干物質(zhì)量高41.3%。不同播期對(duì)A2 糯玉米品種雄穗干物質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響,其中,B6 播期糯玉米雄穗干物質(zhì)量較B1 播期雄穗干物質(zhì)量低36.1%。相同播期下,A1 糯玉米品種與A2 糯玉米品種雄穗干物質(zhì)量沒(méi)有顯著性。
表3 不同播期與品種對(duì)糯玉米雄穗干物質(zhì)量的差異顯著性分析
不同播期與品種對(duì)糯玉米苞葉干物質(zhì)量有顯著影響(圖4、表4)。其中,A1 品種糯玉米苞葉干物質(zhì)量顯著高于A2 品種,平均高5.3%。不同播期顯著影響糯玉米苞葉干物質(zhì)量,B3>B4>B1>B2>B5>B6,B3 播期糯玉米苞葉干物質(zhì)量顯著高于其他播期,分別高4.8%,21.8%,42.8%,63.1%,70.3%。不同播期顯著影響A1 品種糯玉米苞葉干物質(zhì)量,苞葉干物質(zhì)量排序依次為B3>B4>B1>B5>B2>B6,不同播期也顯著影響A2 品種糯玉米苞葉干物質(zhì)量,其中,B3>B4>B1>B2>B5>B6。在B5、B6 播期下,A1 糯玉米苞葉干物質(zhì)量顯著高于A2 品種,分別高18.5%,23.1%。
表4 播期與品種對(duì)糯玉米苞葉干物質(zhì)量的差異顯著性分析
表5 不同播期與品種對(duì)糯玉米穗質(zhì)量的差異顯著性分析
不同播期與品種對(duì)糯玉米穗質(zhì)量有顯著影響(圖5、表5),其中,A1 品種穗質(zhì)量顯著高于A2 品種,平均高13.9%。不同播期顯著影響穗質(zhì)量,其中,B2、B3、B4 播期之間穗質(zhì)量未達(dá)顯著水平,但顯著高于其他播期。其中,B3 播期較B1、B5、B6 播期穗質(zhì)量分別高15.4%,21.6%,99.8%。在A1 品種下,B3、B4 播期穗質(zhì)量之間未達(dá)顯著水平,但顯著高于其他播期,其中,B4 播期穗質(zhì)量較B6 播期高86.1%。在A2 品種下,B3、B2 播期穗質(zhì)量未達(dá)顯著水平,但顯著高于其他穗質(zhì)量,其中,B3 播期穗質(zhì)量較B6 播期高128.2%。在B2、B3 播期下,A1 與A2 品種穗質(zhì)量未達(dá)顯著水平,其他播期下A1 品種比A2 品種分別高16.5%,21.4%,12.9%,40.9%。
播期主要是通過(guò)溫度、光照時(shí)數(shù)、降雨量來(lái)影響玉米生長(zhǎng)發(fā)育,適期播種能使玉米充分利用光熱資源來(lái)構(gòu)建良好群體結(jié)構(gòu)[10-12]。從干物質(zhì)積累量來(lái)看,適期早播有利于莖稈、葉片干物質(zhì)量積累,這與呂新等[13]早播有利于玉米干物質(zhì)的積累研究結(jié)果相一致。早播玉米生育期較長(zhǎng),這樣可為充分利用光、溫、氣、熱等氣象資源為后期干質(zhì)量增長(zhǎng)和長(zhǎng)時(shí)間維持較高的積累速度打下良好的物質(zhì)基礎(chǔ)[14-15],而晚播的玉米生育期縮短,生育進(jìn)程加快,影響了玉米植株個(gè)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)、水分、光照的吸收與利用,使單株干物質(zhì)積累速度下降,干物質(zhì)積累量減少[16]。適期播種有利于穗質(zhì)量、苞葉等產(chǎn)量性狀干物質(zhì)量的積累,這與李文科等[17]研究玉米產(chǎn)量隨著播期的推遲先升高后降低結(jié)果相近。適期播種有利于玉米產(chǎn)量形成期避開高溫脅迫,減輕后期低溫影響是玉米高產(chǎn)的關(guān)鍵。高產(chǎn)條件下,糯玉米播期的確定應(yīng)首先考慮糯玉米吐絲后的生態(tài)條件,根據(jù)不同地區(qū)氣候,充分利用當(dāng)?shù)氐乃?、氣、熱等氣象因子,適當(dāng)調(diào)節(jié)播期,使糯玉米灌漿期避開高溫等不利氣象因子脅迫,處于籽粒灌漿的最佳生態(tài)條件下,發(fā)揮糯玉米的高產(chǎn)潛力。
綜上所述,山西晉中地區(qū)中晚熟糯玉米最適宜播期為5 月中下旬,早播雖可增加莖稈、葉片等的干物質(zhì)量積累,但不利于穗質(zhì)量等的積累。