梁茜 吳清山 葛均筑 吳錫冬 楊永安 侯海鵬 張垚 馬志琪

播期對華北平原雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量形成與資源利用效率的影響

梁茜1,2吳清山1葛均筑1吳錫冬1楊永安3侯海鵬4張垚1馬志琪1

（1天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，300384，天津；2國家粳稻工程技術(shù)研究中心，300457，天津；3天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心，301500，天津；4天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，300061，天津）

以京農(nóng)科728（JNK728）和鄭單958（ZD958）為材料，設(shè)置6月6日（SD1）、6月11日（SD2）、6月16日（SD3）、6月20日（SD4）和6月26日（SD5）5個播期，研究播期對雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量形成及資源利用效率的影響。結(jié)果表明，隨播期推遲，雨養(yǎng)夏玉米灌漿期和總生育期逐漸延長；2個品種平均葉面積指數(shù)（LAI）和干物質(zhì)積累總量（DM）均呈先升高后降低的趨勢，在SD2和SD3播期吐絲期LAI最高，SD2吐絲期DM顯著高于SD1、SD4和SD5處理，SD2和SD3處理收獲期DM顯著高于SD4和SD5處理。隨播期的推遲，雨養(yǎng)夏玉米穗粒數(shù)和行粒數(shù)先升高后降低，穗行數(shù)逐漸減少，千粒重逐漸升高，2個品種平均產(chǎn)量在SD2和SD3最高，分別為9.84×103和9.51×103kg/hm2，SD5最低，僅為8.04×103kg/hm2，SD5比SD1～SD4產(chǎn)量分別降低9.53%、22.44%、18.36%和15.00%；JNK728比ZD958增產(chǎn)9.19%。灌漿期和全生育期內(nèi)溫度和光輻射量與穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，但抑制了籽粒灌漿，與千粒重呈負相關(guān)，因此雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量隨灌漿期和全生育期內(nèi)溫度升高和光輻射量增加而提高。SD1～SD4光能和降水生產(chǎn)效率比SD5分別提高4.9%～17.6%和13.6%～26.8%，SD2～SD5積溫生產(chǎn)效率比SD1提高2.8%～13.3%。綜上所述，播期可調(diào)控雨養(yǎng)夏玉米的生長發(fā)育進程、LAI、干物質(zhì)積累與分配以及產(chǎn)量，提高資源利用效率，華北平原雨養(yǎng)夏玉米選用抗旱性強品種（JNK728）在6月11日-15日播種，產(chǎn)量可以突破9.5×103kg/hm2。

播期；雨養(yǎng)；夏玉米；產(chǎn)量

自2000年以來，華北平原作為我國玉米的主產(chǎn)區(qū)之一，種植面積占全國30.7%～35.5%，產(chǎn)量占比29.5%～39.3%，玉米生產(chǎn)對國家糧食安全起到了重要的保障作用[1]。隨全球變暖地表氣溫將升高0.3℃～4.8℃，導(dǎo)致玉米生長季積溫升高，降雨總量減少且時空波動性增強，對華北平原玉米生產(chǎn)的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴峻挑戰(zhàn)[2-4]，特別是《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動方案》的實施也將影響該區(qū)域灌溉夏玉米的生產(chǎn)。因此，選用抗旱性強的玉米品種在全生育期進行雨養(yǎng)成為夏玉米生產(chǎn)的必然趨勢。

調(diào)整播期是協(xié)調(diào)玉米生長和光熱水資源的有效手段，不同播期的有效積溫變化是影響產(chǎn)量最關(guān)鍵因子[5]。播期延遲對籽粒產(chǎn)量、干物質(zhì)積累和株高等性狀均有負向影響[6]。播期推遲夏玉米生育進程加快，導(dǎo)致營養(yǎng)生長期縮短，全生育期縮短[7-8]，生育期縮短引起葉片和植株發(fā)育時間縮短，株高和穗位高降低，穗三葉葉面積和葉面積指數(shù)降低[9]；播期對花前葉面積指數(shù)無顯著影響，推遲播期加快花后葉面積指數(shù)衰老[10]。綠葉面積是干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成的關(guān)鍵，夏玉米早播干物質(zhì)積累量均增加，播期推遲花后干物質(zhì)積累量減少，干物質(zhì)積累總量減少[11]，華北平原夏玉米適度早播促進高產(chǎn)群體的形成[12]。播期調(diào)控玉米吐絲持續(xù)期，吐絲持續(xù)期每增加1d，穗粒數(shù)減少25.36～94.70[13]，同時開花期降水導(dǎo)致穗粒數(shù)減少[14]，夏玉米隨播期推遲產(chǎn)量顯著降低[15-16]。適時播種可以促進夏玉米在生育進程中充分利用光、溫、水等氣候資源，促進夏玉米生長發(fā)育，加速玉米灌漿速率，進而提高產(chǎn)量[17-18]。

已有的關(guān)于播期調(diào)控玉米的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的研究多是灌溉條件下進行的試驗，而雨養(yǎng)條件下播期調(diào)控夏玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的報道較少。因此，本研究擬通過研究播期對雨養(yǎng)條件下夏玉米品種生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響以及產(chǎn)量與氣候資源的相關(guān)性及生產(chǎn)效率分析，以期為華北平原地下水限采區(qū)雨養(yǎng)夏玉米的播期選擇提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

以京農(nóng)科728（JNK728）和鄭單958（ZD958）為材料，于2017年6-11月在天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心基地進行。采用播期單因素區(qū)組設(shè)計，設(shè)5個播期，分別為6月6日、6月11日、6月16日、6月20日和6月26日，用SD1、SD2、SD3、SD4和SD5表示。試驗采用60cm等行距種植，株距24.4cm，于3葉期間苗，5葉期定苗，種植密度67 500株/hm2。小區(qū)長8.0m，寬6.0m，重復(fù)3次。全生育期底肥施長效緩釋肥（N︰P︰K=28︰17︰5）1200kg/hm2，及時防治病蟲草害，播前造墑，全生育期無灌溉。玉米全生育期氣象數(shù)據(jù)如圖1。

圖1 雨養(yǎng)夏玉米全生育期氣象數(shù)據(jù)

1.2 測定項目與方法

1.2.1 生育期 記錄播種期、出苗期、抽雄期、吐絲期和生理成熟期。

1.2.2 葉面積指數(shù) 于拔節(jié)期、吐絲期和生理成熟期，選取小區(qū)代表性樣株3株，測量葉長和葉寬，用長寬系數(shù)法計算單株葉面積，并計算葉面積指數(shù)（LAI）。

1.2.3 干物質(zhì)累積與分配 于吐絲期和生理成熟期，將測定葉面積的樣株，分解為莖（包括莖稈、葉鞘、苞葉和穗軸）、葉和籽粒3部分，置于鼓風(fēng)干燥箱105℃殺青30min后于85℃烘干至恒重，稱取干物質(zhì)重量。

1.2.4 測產(chǎn)和考種 生理成熟期各小區(qū)在中間4行連續(xù)收獲5m，共12 m2，稱取全部穗重，按照平均穗重挑選20個勻穗，風(fēng)干后進行考種，考察穗長、禿尖長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒重，采用谷物水分測定儀（PM-8188）測定籽粒含水量，計算產(chǎn)量（折合成標準含水量14%）。

1.2.5 光、積溫和降水生產(chǎn)效率 參考王美云等[19]方法計算光能生產(chǎn)效率，光能生產(chǎn)效率（g/MJ）=籽粒產(chǎn)量/單位面積太陽輻射。參考張占琴等[20]方法計算積溫生產(chǎn)效率，積溫生產(chǎn)效率[kg/(hm2?℃)]=籽粒產(chǎn)量/生育期間有效積溫。參考侯連濤等[21]方法計算降水生產(chǎn)效率，降水生產(chǎn)效率[kg/(hm2?mm)]=籽粒產(chǎn)量/單位面積降水量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2017進行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 19.0進行方差和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對雨養(yǎng)夏玉米生育期及氣候資源的影響

由表1可以看出，雨養(yǎng)夏玉米出苗所需天數(shù)隨播期推遲呈先縮短后延長的趨勢，總的出苗天數(shù)在4～6d，JNK728比ZD958早出苗1d。播期為SD5時，花前天數(shù)最長達54d，比其他播期延長1.5～3d，ZD958比JNK728推遲1.5d抽雄；2個品種吐絲總天數(shù)為53～56d，且均在SD3播期吐絲天數(shù)最短，SD5播期最長，且JNK728比ZD958早1.5d吐絲；灌漿期的長短隨播期推遲呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，SD5播期灌漿總天數(shù)長達65d，2個品種的灌漿期天數(shù)也有顯著差異，ZD958比JNK728多約4d，而抽雄吐絲間隔期則均在2d左右。JNK728的總生育期比ZD958少3.5d，且隨播期推遲而逐漸延長。

播期對雨養(yǎng)夏玉米不同生育階段的熱量和降雨影響趨勢不同（表2），SD2和SD4處理在出苗期到吐絲期（E-S），隨播期推遲日均最高溫（max）呈先上升后下降的趨勢，顯著高于其他3個播期，日均最低溫（min）呈顯著升高趨勢，SD4播期顯著高于其他4個播期處理，因此積溫量（GDD）隨播期表現(xiàn)為升高趨勢（＜0.05）；降雨量（Rf）隨播期推遲顯著增加，SD1處理最少，為333.7mm，SD5最多，為427.4mm。雨養(yǎng)夏玉米吐絲后（S-M）max、min以及GDD均隨播期推遲呈顯著降低趨勢，SD1處理最高，SD5處理最低；SD5處理Rf顯著低于其他4個播期處理。雨養(yǎng)夏玉米全生育期內(nèi)（E-M），隨播期推遲，max、min以及GDD顯著降低，SD1處理最高，SD5處理最低；全生育期Rf在播期間顯著差異。2個品種在不同生育時期內(nèi)日均最高溫和最低溫?zé)o顯著差異，但在出苗期到吐絲期JNK728積溫量略高于ZD958，灌漿期積溫量則表現(xiàn)相反，全生育期積溫量無顯著差異。

表1 播期對雨養(yǎng)夏玉米生育期的影響

表2 播期對雨養(yǎng)夏玉米生育期氣候資源的影響

max：日均最高溫，min：日均最低溫，GDD：積溫量，Rf：降雨量；不同字母表示差異顯著（＜0.05），下同

max: maximum temperature,min: minimum temperature, GDD: accumulated temperature, Rf: rainfall; Different letters indicate significant difference (<0.05), the same below

2.2 播期對雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由圖2可看出，隨著播期的推遲，玉米產(chǎn)量總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。2個品種不同播期產(chǎn)量以SD5為最低，比SD1、SD2、SD3、SD4播期產(chǎn)量分別下降了9.53%、22.44%、18.36%和15.00%。JNK728產(chǎn)量比ZD958增產(chǎn)9.19%。JNK728在SD2處理產(chǎn)量最高為10.01×103kg/hm2，與SD3無差異，但顯著高于SD1（9.37×103kg/hm2）、SD4（9.36×103kg/hm2）和SD5（8.88×103kg/hm2），SD1和SD4產(chǎn)量顯著高于SD5。ZD958在SD2產(chǎn)量最高為9.67×103kg/hm2，與SD3無差異，但顯著高于SD1（8.23×103kg/hm2）、SD4（9.12×103kg/hm2）和SD5（7.20×103kg/hm2），SD1、SD4和SD5間差異均達顯著水平。

不同字母表示差異顯著（P＜0.05），下同

播期顯著影響玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素及穗部農(nóng)藝性狀（表3）。隨播期的推遲2個品種穗粒數(shù)表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，SD1、SD2、SD3比SD5分別高15.97%、24.71%、19.73%，差異達顯著水平，但2個品種間穗粒數(shù)相近。千粒重受播期影響較顯著，2個品種在SD4時千粒重達到最大，SD1播期最小，二者之間差異顯著，品種間則無顯著影響。穗行數(shù)隨播期的推遲逐漸減少，SD1～SD4播期的穗行數(shù)分別比SD5增加10.83%、12.50%、9.17%和3.33%，2個品種間穗行數(shù)無顯著差異。隨播期的推遲行粒數(shù)表現(xiàn)為先上升后下降，SD2與SD5處理間行粒數(shù)差異顯著，SD2比SD5高10.62%，2個品種間無差異。2個品種平均穗長在SD3播期達到最大值，比其他播期長3.12%～12.46%。SD1和SD2播期的禿尖長顯著高于SD4，播期的推遲對穗粗無顯著影響。JNK728的禿尖要比ZD958短46.05%，但穗長卻比ZD958長1.76%，穗粗比ZD958粗2.59%。

表3 播期對夏玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.3 播期對雨養(yǎng)夏玉米LAI的影響

由圖3可知，雨養(yǎng)夏玉米2個品種平均LAI拔節(jié)期表現(xiàn)為SD3最高，SD5最低；吐絲期表現(xiàn)為SD2和SD3最高，SD5最??；收獲期LAI隨播期推遲而降低，SD1和SD2最高，顯著高于其他處理。品種間表現(xiàn)為JNK728高于ZD958（＜0.05）。JNK728的LAI在拔節(jié)期SD2處理顯著小于SD1和SD3和SD4（＜0.05），SD5顯著低于SD1～SD4處理；吐絲期SD2時LAI最大，比SD1、SD4、SD5分別增加13.4%、18.7%、53.2%，達顯著水平；收獲期，SD4和SD5的LAI比SD1-SD3降低29.4%～47.0%。ZD958 LAI，在拔節(jié)期SD5處理LAI顯著低于SD1-SD4播期；吐絲期的SD1-SD3間無顯著差異，但均顯著大于SD4和SD5 2個播期；收獲期SD1-SD2顯著高于SD3-SD5處理，SD5處理與SD1-SD3差異顯著，分別降低39.2%、40.5%和10.6%。

圖3 播期對雨養(yǎng)夏玉米葉面積指數(shù)的影響

2.4 播期對雨養(yǎng)夏玉米干物質(zhì)積累與分配的影響

由表4可知，隨播期推遲，2個品種平均吐絲期和收獲期干物質(zhì)積累總量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，以SD2處理最高（87.2和289.4g/株），SD5最低（52.4和197.9g/株）；SD2吐絲期顯著高于SD1、SD4和SD5處理，收獲期SD2和SD3處理顯著高于SD4和SD5，且SD5處理顯著低于其余4個處理。品種間表現(xiàn)為JNK728吐絲期和收獲期干物質(zhì)積累量比ZD958增加10.2%和8.9%。

表4 播期對雨養(yǎng)夏玉米干物質(zhì)積累的影響

分析干物質(zhì)分配可以看出，隨播期推遲，吐絲期2個品種平均莖干重和葉干重呈先升高后降低趨勢，在SD2時達最大，分別為60.9和26.4g/株，在SD5時最小，僅為34.8和17.6g/株。收獲期，2個品種平均莖、葉和籽粒干重亦隨播期推遲而先升高后降低，SD2時最高，SD5是最低。隨播期推遲，成熟期干物質(zhì)分配到莖比例呈先升高后降低的趨勢，SD3最高，為32.7%，SD4最低，為27.2%；葉干物質(zhì)比例隨播期先升高后降低，SD4最高，為12.3%，SD1最低，為9.9%；干物質(zhì)分配到籽粒的部分隨播期推遲呈先降低后升高趨勢，SD1最大，為62.0%，SD3最低，為57.2%。品種間表現(xiàn)為吐絲期JNK728莖干重比例和葉干重比例比ZD958提高9.2%和12.2%；收獲期JNK728莖、葉和籽粒干物質(zhì)比例較ZD958提高4.2%、14.5%和10.4%。

2.5 播期對雨養(yǎng)夏玉米資源利用效率的影響

相關(guān)性分析結(jié)果（表5）表明，花前日均最高溫（maxE-S）和輻射量（SRE-S）與雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量（GY）具有正相關(guān)關(guān)系，但minE-S、GDDE-S和RfE-S與產(chǎn)量具有負相關(guān)關(guān)系；籽粒灌漿期的溫度、光輻射量和降雨量與GY呈正相關(guān)性，溫度越高，光輻射量越高，降雨量增加可顯著增加產(chǎn)量；雨養(yǎng)夏玉米GY與全生育期的溫度和光輻射量呈正相關(guān)性，但與降雨量呈負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性分析結(jié)果表明雨養(yǎng)夏玉米灌漿期溫度越高、光輻射量越大、降雨量增加可顯著增加產(chǎn)量，因RfE-S增加導(dǎo)致雨養(yǎng)夏玉米玉米減產(chǎn)，全生育期降雨量對產(chǎn)量具有負相關(guān)性。與對產(chǎn)量影響相同，maxE-S和SRE-S對雨養(yǎng)夏玉米穗粒數(shù)具有正相關(guān)關(guān)系，但minE-S、GDDE-S和RfE-S與EGN具有負相關(guān)關(guān)系；雨養(yǎng)夏玉米EGN與maxS-M、minS-M、GDDS-M、SRS-M呈顯著或極顯著正相關(guān)，RfS-M對EGN也有正效應(yīng)；由于灌漿期的重要影響，雨養(yǎng)夏玉米全生育期maxE-M、minE-M、GDDE-M和SRE-M與EGN相關(guān)性達顯著正相關(guān)水平。minE-S對雨養(yǎng)夏玉米千粒重（GW）的正效應(yīng)達極顯著水平，而maxE-S與RfE-S正效應(yīng)未達顯著水平，且SRE-S對GW具有負效應(yīng)；與EGN相反，灌漿期溫度、SRS-M和RfS-M均對GW具有負效應(yīng)，且maxS-M和GDDS-M對GW的負效應(yīng)達極顯著水平；因此，全生育期的溫度、光輻射量均對GW呈負效應(yīng)，說明玉米灌漿期和全生育期內(nèi)溫度越高，籽粒灌漿受到抑制，導(dǎo)致千粒重降低。

表5 雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素與不同生育時期氣候資源的相關(guān)性分析

“**”表示在0.01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)，“*”表示在0.05水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)?！埃币驗橹辽儆幸粋€變量為常量，所以無法進行計算

“**”indicates significant correlation at the 0.01 level (bilateral),“*”indicates significant correlation at the 0.05 level (bilateral). “－”because at least one variable is constant, the calculation can’t be performed

由表6可知，2個品種的光、溫、降水生產(chǎn)效率隨播期推遲均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，光能和降水生產(chǎn)效率在SD5最低，為0.3345g/MJ和15.50kg/(hm2?mm)，積溫生產(chǎn)效率在SD1最低，為4.935kg/(hm2?℃)。與SD5相比，SD1～SD4光能生產(chǎn)效率分別提高4.9%、17.6%、15.3%和14.2%。與SD1積溫生產(chǎn)效率相比，SD2～SD5分別提高12.2%、13.3%、13.1%和2.8%。SD5降水生產(chǎn)效率最低，與SD1、SD2、SD3、SD4相比分別降低13.6%、26.8%、15.5%和15.2%。2個品種相比，JNK728的光、溫、降水生產(chǎn)效率比ZD958提高8.64%、9.94%和11.98%。

表6 不同播期雨養(yǎng)夏玉米光、溫、水資源生產(chǎn)效率

3 討論

調(diào)整播期是協(xié)調(diào)玉米生長和光熱水資源的有效手段[22-23]，不同播期的有效積溫變化是影響產(chǎn)量最關(guān)鍵因子[5]，播期推遲會引起夏玉米生育進程加快，導(dǎo)致營養(yǎng)生長期縮短，全生育期縮短[8-9]，這與李文科等[24]研究結(jié)果相似，當(dāng)播期推延1d，生育期縮短0.2～0.6d。張鎮(zhèn)濤等[25]發(fā)現(xiàn)，夏玉米適宜播期在華北平原隨緯度的升高而提前。豆攀等[26]研究表明，隨播期推遲，氣溫逐漸升高，細胞和分生組織分化加速，營養(yǎng)生長階段加快，播期每推延l0d，平均生育期縮短3.5d。本研究雨養(yǎng)夏玉米隨播期推遲生育期呈逐漸延長的趨勢，播期每推遲5d，總生育期平均延長2d，分析原因可能在于隨播期推遲溫度降低，需要較長時間才能達到成熟期所需積溫。

播期的延遲會導(dǎo)致生育期縮短，葉片和植株發(fā)育時間縮短，株高和穗位高降低，葉面積指數(shù)降低[10,27]，花后葉面積衰老速率加快[11,28]。劉萍等[29]研究表明，夏玉米播期推遲后高溫引起營養(yǎng)生長期縮短，吐絲期葉面積指數(shù)顯著降低，灌漿期高溫脅迫加速葉片衰老，導(dǎo)致葉面積指數(shù)降低。本研究結(jié)果表明，吐絲期葉面積指數(shù)隨著播期呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，SD2播期葉面積指數(shù)最大（4.10），SD5播期的葉面積指數(shù)最低，僅為2.70，且顯著低于其他4個播期。夏玉米播期推遲花后干物質(zhì)積累量減少，干物質(zhì)積累總量減少[30]，影響產(chǎn)量形成[4,31]，但也有研究表明播期適當(dāng)推遲，灌漿期較大的晝夜溫差促進營養(yǎng)物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運，達到增產(chǎn)目的[32]。本試驗結(jié)果表明，隨著播期延后，收獲期干物質(zhì)總積累量先升高后降低，SD2播期最高，SD5播期最低，且SD5明顯低于SD2，與產(chǎn)量變化規(guī)律基本吻合。

適時播種可以促進夏玉米在生育進程中充分利用當(dāng)?shù)毓?、溫、水等氣候資源，促進夏玉米生長發(fā)育，加速玉米灌漿速率，進而提高產(chǎn)量[17-18]。有研究表明，播期推遲穗粒數(shù)減少，導(dǎo)致玉米減產(chǎn)[33-34]；播期調(diào)控玉米吐絲持續(xù)期，吐絲持續(xù)期每增加1d，穗粒數(shù)減少25.36～94.70[14]。有研究[35-36]得出，灌漿期天數(shù)和灌漿速率決定粒重高低，播期推遲導(dǎo)致玉米籽粒灌漿期縮短，灌漿速率下降，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。本試驗可看出，隨著播期的推延，玉米穗粒數(shù)、行粒數(shù)和穗行數(shù)均呈先增加后下降的趨勢，在SD2和SD3最高，SD5最低；千粒重呈遞增趨勢，在SD4和SD5時最大；產(chǎn)量隨著播期推遲呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在SD5播期產(chǎn)量顯著低于SD1-SD4播期，JNK728產(chǎn)量比ZD958高9.19%。雨養(yǎng)夏玉米隨著播期的推遲，光、溫和降水生產(chǎn)效率均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，SD2～SD5積溫生產(chǎn)效率比SD1分別提高12.2%、13.3%、13.1%和2.8%。SD1～SD4降水生產(chǎn)效率和光能生產(chǎn)效率比SD5分別提高13.6%～26.8%和4.9%～17.6%。

水分是促進夏玉米拔節(jié)后旺盛生長的主要因素，且拔節(jié)―抽雄期和抽雄―成熟期對水熱條件變化更為敏感[37]。孫宏勇等[38]和劉淑云等[22]通過對黃淮海地區(qū)氣候的分析，均認為平均氣溫與日較差是夏玉米產(chǎn)量的主要影響因子。史建國等[39]研究表明，在夏玉米灌漿期增加光照可以促進干物質(zhì)積累和籽粒灌漿速率，進而提高產(chǎn)量。本試驗結(jié)果表明，花前maxE-S和SRE-S；籽粒灌漿期及全生育期的溫度、光輻射量與產(chǎn)量呈正相關(guān)性，但降雨量對雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量具有負效應(yīng)，分析原因在于花前maxE-S和SRE-S及灌漿期溫度和光輻射量對穗粒數(shù)的顯著正效應(yīng)彌補了灌漿期溫度、光輻射量和降雨量均對千粒重的負效應(yīng)，說明雨養(yǎng)夏玉米灌漿期和全生育期內(nèi)溫度升高和光輻射量有利于穗粒數(shù)的建成，但是抑制了籽粒灌漿，導(dǎo)致千粒重降低，產(chǎn)量整體呈提高趨勢，即灌漿期和全生育期內(nèi)溫度升高和光輻射量時數(shù)增加產(chǎn)量越高。

4 結(jié)論

播期推遲可使華北平原雨養(yǎng)夏玉米灌漿期和總生育期延長2～4d，葉面積指數(shù)增加13.4%～53.2%，干物質(zhì)積累總量顯著增加，灌漿天數(shù)延長2～4d；灌漿期和全生育期內(nèi)溫度和光輻射量促進穗粒數(shù)形成，但抑制籽粒灌漿，產(chǎn)量隨溫度和光輻射量增加而提高，最終實現(xiàn)增產(chǎn)9.53%～22.44%。因此，華北平原雨養(yǎng)夏玉米選用抗旱性強品種（JNK728）在6月11-15日播種，產(chǎn)量可以突破9.5×103kg/hm2。

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Effects of Sowing Date on Rain-Fed Summer Maize Yield Formation and Resource Utilization in North China Plain

Liang Qian1,2, Wu Qingshan1, Ge Junzhu1, Wu Xidong1,Yang Yong’an3, Hou Haipeng4Zhang Yao1, Ma Zhiqi1

(1College of Agronomy & Resources and Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China;2National Japonica Rice Engineering Technology Research Center, Tianjin 300457, China;3Tianjin High Quality Agricultural Products Development Demonstration Center, Tianjin 301500, China;4Tianjin Agricultural Development Service Center, Tianjin 300061, China)

To study the effects of sowing dates on rain-fed summer maize yield formation and resource utilization, two maize hybrids Jingnongke 728 and Zhengdan 958 were used by five sowing dates, such as June 6th (SD1), June 11th (SD2), June 16th (SD3), June 20th (SD4), and June 26th (SD5) in this study. The results showed that rain-fed summer maize grain filling duration and total growth duration were gradually extended with delayed sowing date. With delayed sowing date, the average leaf area index (LAI) and dry matter accumulation (DM) increased first and then decreased by two varieties. LAI at silking stage of SD2 and SD3 were the highest. DM of SD2 was significantly higher than SD1, SD4 and SD5 at the silking stage, and DM of SD2 and SD3 were significantly higher than that in SD4, and SD5. With delayed sowing date, ear grains number and ear rows number were increased first and then decreased, while rows grain number was decreased and 1000-grain weight was increased. Rain-fed summer maize grain yield (GY) was the highest at SD2 and SD3 with the value 9.84×103and 9.51×103kg/haand the lowest at SD5 with the value 8.04×103kg/ha. The yield of SD5 was 9.53%, 22.44%, 18.36%, and 15.00% lower than SD1-SD4, respectively; The GY of Jingnongke 728 increased by 9.19% compared with Zhengdan 958. The temperature and solar radiation hours during grain filling and total growth duration had a significant positive correlation with ear grain number, while playing a significant negative role on grain filling and 1000-grain weight. The production efficiency of solar radiation and rainfall of SD1 to SD4 were higher by 4.9%-17.6% and 13.6%-26.8%, compared with SD5, respectively. While the production efficiency of GDD of SD2-SD5 were higher than SD1 by 2.8%-13.3%. In conclusion, the sowing date could regulate the growth and development process, leaf area index, dry matter accumulation and distribution, and increased yield, and increase resource utilization efficiency. The rain-fed summer maize could achieve 9.5×103kg/hahigher yield at sowing date June 11th to 15th with drought-resistant hybrids, such as Jingnongke 728 in the North China Plain.

Sowing date; Rain-fed; Summer maize; Grain yield

10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.021

梁茜，研究方向為玉米抗逆生理，E-mail：819546503@qq.com

葛均筑為通信作者，研究方向為玉米高產(chǎn)栽培生理學(xué)，E-mail：gjz0121@126.com

國家自然科學(xué)基金青年基金項目（31701378）；國家重點研發(fā)計劃課題（2017YFD0300305）；天津市大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目（201710061042）；天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項目（201704060）

2020-08-10；

2020-09-16；

2021-06-29