楊 濤,楊艷斌,2,朱 霞,格桑德吉,格 桑,古桑卓瑪,米瑪次仁,胡朝霞,達(dá)娃桑珠
(1.西藏山南市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,西藏 山南 856000;2.湖北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)展示中心,湖北 武漢 430345)
玉米的產(chǎn)量受遺傳因素和環(huán)境條件的雙重影響,適宜的播期是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)的必要條件之一,是充分利用生態(tài)環(huán)境條件來趨利避害和將作物生長(zhǎng)置于有利氣候條件之下的關(guān)鍵[1-3]。播期改變使作物不同生育階段的光、溫、水等氣候要素的配置不同,從而造成作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成改變[4-7]。所以,使玉米生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期處于最適的氣象條件有利于發(fā)揮玉米高產(chǎn)潛力。關(guān)于播期對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的研究已有較多報(bào)道[8-13],但未見在西藏的相關(guān)研究。西藏地處青藏高原,較低的年均溫、較少的積溫和春季干旱成為限制西藏玉米發(fā)展的重要因子[14]。受無霜期短和有效積溫低的限制,西藏玉米播種主要集中在4、5 月。為探究不同播種時(shí)期對(duì)西藏山南地區(qū)玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響,以極早熟玉米“先達(dá)103”為材料進(jìn)行不同播期試驗(yàn),旨在為西藏山南地區(qū)玉米品種的推廣應(yīng)用及高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)地位于西藏自治區(qū)山南市乃東區(qū)昌珠鎮(zhèn)克麥社區(qū)(29°10′11″N,91°45′53″E),海拔3 580 m,年均降水量370 mm 左右,太陽輻射強(qiáng)度較大,空氣相對(duì)濕度較小,蒸發(fā)強(qiáng)烈。試驗(yàn)區(qū)土壤質(zhì)地為砂壤土,前茬作物為油菜。
供試玉米品種為“先達(dá)103”(國(guó)審玉20190047),為極早熟春玉米品種。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置5 個(gè)不同播期處理:SD1(4 月15 日播種)、SD2(4 月25 日播種)、SD3(5 月5 日播種)、SD4(5月15日播種)、SD5(5月25日播種),每處理3次重復(fù),共15個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積26.6 m2(6 m×4.44 m),平畦地膜覆蓋后采用小型播種器點(diǎn)播,種植密度9 萬株/hm2,每小區(qū)種植8 行,行距55 cm。底肥用量為三元復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)600 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、商品有機(jī)肥6 000 kg/hm2,拔節(jié)期追施尿素150 kg/hm2。
根據(jù)NY/T 1209—2006《農(nóng)作物品種試驗(yàn)技術(shù)操作規(guī)程 玉米》中要求,詳細(xì)觀察記載各處理生育期及農(nóng)藝性狀。成熟期各小區(qū)第3 行連續(xù)取樣20 株,測(cè)定株高、穗位高、莖粗、總?cè)~片數(shù)、穗上葉數(shù),并將第1 果穗和第2 果穗分別收獲晾干后測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒質(zhì)量、百粒質(zhì)量、容重等性狀。各小區(qū)取中間6 行統(tǒng)計(jì)雙穗率并收獲計(jì)算小區(qū)籽粒產(chǎn)量。
采用Excel軟件處理數(shù)據(jù)并制圖,DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,用最小顯著差異(LSD)進(jìn)行多重比較。
根據(jù)玉米發(fā)育期可知,5 個(gè)播期中的SD1~SD4均順利成熟,全生育期136~147 d,其中SD1 生育期最長(zhǎng),SD3生育期最短,SD5未能成熟。隨著播種日期的推遲,玉米播種到出苗的天數(shù)減少,出苗到吐絲天數(shù)先減后增,吐絲到成熟的天數(shù)增加(見表1)。
由表2可知,玉米的株高在243.13~267.75 cm,穗位高在64.50~75.13 cm,莖粗在2.14~2.52 cm,總?cè)~片數(shù)16.25~17.25 片,穗上葉片數(shù)5.5~6.0 片。株高和穗上葉片數(shù)隨著播期的推遲呈下降趨勢(shì),其他性狀變化趨勢(shì)不明顯,不同播期下各性狀差異顯著(p<0.05)。
表2 播期對(duì)玉米農(nóng)藝性狀的影響
由表3 可以看出,不同播期下玉米的雙穗率為89.90%~92.67%,并無顯著差異。播期對(duì)果穗性狀的影響主要表現(xiàn)為:對(duì)第1 穗穗長(zhǎng)無顯著影響而對(duì)第2 穗穗長(zhǎng)的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05),且第2穗穗長(zhǎng)隨播期的推遲而下降;播期對(duì)穗粗的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05),且第2 穗穗粗隨播期的推遲而下降;播期對(duì)禿尖長(zhǎng)度的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05),SD5 顯著高于其他處理,說明過晚播種增加禿尖的長(zhǎng)度;播期對(duì)穗行數(shù)無顯著影響;播期對(duì)行粒數(shù)的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05),且第2穗的行粒數(shù)隨播期的推遲而下降。
第1 穗穗粒質(zhì)量70.67~139.13 g,第2 穗穗粒質(zhì)量33.80~89.97 g,穗粒質(zhì)量隨播期的推遲而降低,且差異顯著(p<0.05)。第1 穗百粒質(zhì)量14.53~27.53 g,第2穗百粒質(zhì)量11.53~22.73 g,百粒質(zhì)量隨播期推遲而降低,且差異達(dá)顯著水平(p<0.05)。第1 穗容重為670.17~811.67 kg/m3,第2 穗容重為647.0~813.33 kg/m3,容重隨播期的推遲而降低,且差異顯著(p<0.05)。不同播期條件下籽粒產(chǎn) 量8 438.33~16 341.67 kg/hm2,其中SD2 產(chǎn)量最高,為16 341.67 kg/hm2,其次為SD1 和SD3,分別為15 371.67 kg/hm2和15 361.67 kg/hm2,三者產(chǎn)量差異不顯著。SD4產(chǎn)量為14 371.67 kg/hm2,排名第四,與SD2 達(dá)到顯著差異(p<0.05)。SD5 產(chǎn)量最低,為8 438 kg/hm2,顯著低于其他4個(gè)處理。
圖1 播期對(duì)玉米穗粒質(zhì)量、百粒質(zhì)量、容重及產(chǎn)量的影響
過早播種雖然可以將玉米置于較長(zhǎng)的生育期內(nèi),但溫度較低影響其前期的生長(zhǎng)發(fā)育;過晚播種使得生育期縮短,灌漿后溫度較低,籽粒發(fā)育減緩,干物質(zhì)積累速率較慢;適宜的播期可以有效避免這些情況[15]。本研究中,隨著播期的推遲,氣溫逐漸上升,玉米播種到出苗的天數(shù)變少。由于5 月下旬至6 月上旬氣溫出現(xiàn)一個(gè)峰值,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)天數(shù)呈現(xiàn)先減后增的趨勢(shì)。8 月下旬氣溫開始逐漸下降,導(dǎo)致后期生殖生長(zhǎng)天數(shù)呈逐漸增加的趨勢(shì)。而當(dāng)年的4 月中下旬、5 月上旬、10 月中旬均出現(xiàn)低于0 ℃的氣溫,導(dǎo)致SD1 苗期受到晚霜凍害(幼苗葉片受凍但未導(dǎo)致幼苗凍死),SD5 成熟期受早霜凍害(乳熟至蠟熟期植株脫水干枯,未能完全成熟)。說明試驗(yàn)區(qū)的氣候條件下過早或過晚播種均容易遭受凍害影響玉米生長(zhǎng)。播期對(duì)玉米的農(nóng)藝性狀影響顯著,但不同的研究結(jié)果不一。陳辰[16]研究發(fā)現(xiàn),隨播期推遲,玉米穗位高表現(xiàn)為先增加后降低,莖粗表現(xiàn)為逐漸減少,株高變化趨勢(shì)不明顯;魏雯雯[17]認(rèn)為播期的延遲會(huì)導(dǎo)致玉米株高和穗位高降低;盧庭啟[18]認(rèn)為隨播期推遲,穗位高、株高呈先升后降的趨勢(shì)。本研究結(jié)果表明,隨著播期的推遲,玉米株高和莖粗表現(xiàn)為降低趨勢(shì),而穗位高度變化趨勢(shì)不明顯,與前人研究結(jié)果不盡相同,這主要因試驗(yàn)區(qū)的氣候條件差異導(dǎo)致。
多個(gè)研究證實(shí),玉米穗粒的性狀受播期的影響。穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒質(zhì)量會(huì)隨播期推遲而不斷減少[19]。但如果適當(dāng)提前播種日期,會(huì)對(duì)籽粒質(zhì)量有正面影響,可以增加百粒質(zhì)量[20-21]。本試驗(yàn)中,隨著播期推延,玉米穗粗和行粒數(shù)呈下降趨勢(shì),且差異顯著,而對(duì)穗行數(shù)影響不顯著。對(duì)穗長(zhǎng)的影響主要體現(xiàn)在第2 穗上,對(duì)禿尖長(zhǎng)的影響主要體現(xiàn)在SD5 上。產(chǎn)量隨著播期推遲呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),SD2 產(chǎn)量最高,SD5 最低,SD5 產(chǎn)量顯著低于SD1~SD4,不同播期的產(chǎn)量表現(xiàn)與其生育期內(nèi)有效積溫呈正相關(guān)。而孫宏勇[22]、劉淑云[23]通過對(duì)黃淮海地區(qū)氣候的分析,也認(rèn)為平均氣溫與日較差是玉米產(chǎn)量的主要影響因子。
提前播種可以將玉米置于較長(zhǎng)的生育期內(nèi),可以有效提高干物質(zhì)量及產(chǎn)量,但過早播種苗期易遭受凍害;過晚播種使苗期生長(zhǎng)較快,但灌漿后溫度較低,籽粒發(fā)育減緩,干物質(zhì)積累速率較慢,影響成熟。試驗(yàn)結(jié)果顯示:4 月15 日播種出苗期遇到晚霜,幼苗葉片受凍較重,播種過早不利于培育壯苗;4月25日播種綜合表現(xiàn)最優(yōu),全生育期內(nèi)未遭受霜凍,產(chǎn)量最高,為16 341.67 kg/hm2;5月25日播種成熟前遭遇早霜,未能完全成熟,產(chǎn)量顯著低于其他處理。表明“先達(dá)103”在該區(qū)域的最佳播種期在4月25 日前后,安全播種期以4 月25 日至5 月15 日為宜。由于本研究結(jié)果僅是根據(jù)1 年數(shù)據(jù)得到的,實(shí)際生產(chǎn)中確定適宜播期時(shí)還應(yīng)考慮當(dāng)年氣候的影響。