基于品种生育期有效积温确定夏玉米适宜播期

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本站小编 Free考研考试/2021-12-26

陈静^,¹, 任佰朝¹, 赵斌¹, 刘鹏¹, 杨今胜², 张吉旺^,¹

¹山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室,山东泰安 271018

²山东登海种业股份有限公司/山东省玉米育种与栽培技术重点实验室,山东莱州 261448

Determination on Suitable Sowing Date of Summer Maize Hybrids Based on Effective Accumulated Temperature in Growth Period

CHEN Jing^,¹, REN BaiZhao¹, ZHAO Bin¹, LIU Peng¹, YANG JinSheng², ZHANG JiWang^,¹

¹College of Agronomy, Shandong Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Biology, Taian 271018, Shangdong

²Denghai Seed Co., Ltd. of Shandong Province/Key Laboratory of Corn Breeding and Cultivation Technology, Laizhou 261448, Shandong

通讯作者: 张吉旺,E-mail： jwzhang@sdau.edu.cn

责任编辑: 杨鑫浩
收稿日期:2020-11-16接受日期:2021-04-8

基金资助:

国家现代农业产业技术体系(CARS-02-18)
国家自然科学基金(31671629)

山东省玉米育种与栽培技术重点实验室开放课题

山东省中央引导地方科技发展资金项目(YDZX20203700002548)

Received:2020-11-16Accepted:2021-04-8
作者简介 About authors
陈静,E-mail： 15650451831@163.com。

摘要
【目的】在当前气候变化和夏玉米品种更替的背景下,如何调整品种和播种期以适应当地有效积温的变化对夏玉米的生产具有重要的意义。本研究通过分析不同熟期夏玉米品种产量形成对播期的响应,以期为当地适宜播期和品种的选择提供理论依据。【方法】2017—2019年,共选用3个中早熟夏玉米品种登海518（DH518）、京农科728（JNK728）、登海618（DH618）,3个中晚熟品种郑单958（ZD958）、登海605（DH605）、先玉335（XY335）作为试验材料,并设置6月5日（E）、6月15日（N）、6月25日（L）3个播期,探讨播期对不同熟期夏玉米授粉结实和产量形成等的影响。【结果】播期推迟至6月25日,各品种千粒重增加,单位面积穗数、穗粒数显著降低,产量下降。与6月25日播种中晚熟品种相比,6月5日播种,产量和有效积温生产效率分别增加28.81%和16.24%;与6月25日播种中早熟品种相比,6月15日播种,产量和有效积温生产效率分别增加18.92%和14.66%。随播期推迟,不同品种全生育期有效积温降低1.21%—10.62%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;中早熟品种总结实率降低6.25%—19.94%,中晚熟品种总结实率降低8.11%—27.32%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;不同品种空秆率增高1.42%—14.72%,与品种熟期无关;中早熟品种收获指数先升高后降低,变幅在15.91%—20.23%,中晚熟品种收获指数降幅在2.36%—27.69%。不同品种产量与有效积温呈正相关,且吐丝期—成熟期有效积温与产量的关系更密切;有效积温、收获指数、总结实率、全生育期天数4个因素中,中早熟品种的产量与收获指数、总结实率的关系更密切,而中晚熟品种的产量与有效积温、收获指数的相关性更强;中早熟品种的有效积温与全生育期天数的相关性强于其与总结实率、收获指数和产量的相关性,而中晚熟品种的有效积温与产量的相关性强于其与收获指数、总结实率和全生育期天数的相关性。【结论】中早熟品种产量受有效积温限制较小,1 700℃·d左右的全生育期有效积温更有利于保证其较高的结实率和收获指数,进而获得高产;中晚熟品种产量受有效积温限制较大,1 800℃·d以上的有效积温更有利于其产量的增加。在当地气候条件下,6月5日左右播种中晚熟品种、6月15日左右播种中早熟品种,有利于获得较高产量且提高有效积温生产效率。
关键词： 夏玉米;播期;产量;有效积温;授粉结实

Abstract

【Objective】 As the climate change and summer maize hybrids transition, it is of great significance to study how to adjust the summer maize hybrids and sowing date to adapt the effective accumulated temperature. This study was expected to explore the influence of sowing date on the yield formation of summer maize hybrids differing in maturities, so as to provide theoretical references for the local suitable sowing date and selection of maize hybrids. 【Method】 The medium early maturing hybrids, including Denghai 518 (DH518), Jingnongke 728 (JNK728), Denghai 618 (DH618), and medium late maturing hybrids, including Zhengdan 958 (ZD958), Denghai 605 (DH605), Xianyu 335 (XY335), were selected as test materials from 2017 to 2019, and three sowing dates were set up on June 5th (E), June 15th (N) and June 25th (L). Then, the effects of sowing date on the seed setting rate and yield formation of summer maize hybrids differing in maturities were investigated. 【Result】 Compared with sowing on June 25th, the yield of the medium late maturing hybrids sowing on June 5th and the medium early maturing hybrids on June 15th was increased by 28.81% and 18.92%, respectively; the production efficiency of the effective accumulated temperature (EAT) was increased by 16.24% and 14.66%, respectively. Under the delayed the sowing date to June 25th, the 1000-kernel weights of all hybrids increased, while the kernels per ear and harvest ear number reduced, which led to the yield losses. With sowing date delayed, the EAT of all hybrids decreased by 1.21%-10.62%, and the decrease of middle late maturing hybrids was greater than that in the middle early. Besides, the total seed setting rate reduced 6.25%-19.94% in the middle early maturing hybrids, while the middle late hybrids decreased by 8.11%-27.32%, which was higher than that in the middle early hybrids. The rate of empty shot increased by 1.42%-14.72%, which was unconcerned with the maturity of hybrids. The harvest index of middle early maturing hybrids first increased and next decreased, with the range of 15.91%-20.23% when the middle late hybrids decreased by 2.36%-27.69%. The yield of different hybrids was positively correlated with EAT, while the effect of EAT from silking to maturing stage was more significant. Among the four factors of EAT, harvest index, total seed rate and the whole growth period days, the yield of middle early maturing hybrids was closely related to harvest index and total seed rate, while the yield of middle late maturing hybrids had stronger correlation with EAT and harvest index. The correlation between EAT and the whole growth period days was greater than that of total seed rate, harvest index and yield in medium early maturing hybrids, while the correlation between EAT and yield was stronger than that of harvest index, total seed rate and the whole growth period days in medium late maturing hybrids. 【Conclusion】 The yield of middle early maturing hybrids was less limited by the effective accumulated temperature. Higher harvest index and total seed setting rate could be available when the effective accumulated temperature was about 1 700℃·d in the whole growth period. The yield of middle late hybrids was limited by the effective accumulated temperature more. Above 1 800℃·d was more conductive to the increase of yield. Therefore, sowing medium late maturing hybrids around June 5th and medium early maturing hybrids around June 15th were beneficial to obtain higher yield and improve the production efficiency of effective accumulated temperature for local summer maize.

Keywords：summer maize;sowing date;yield;effective accumulated temperature;seed setting rate

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陈静, 任佰朝, 赵斌, 刘鹏, 杨今胜, 张吉旺. 基于品种生育期有效积温确定夏玉米适宜播期. 中国农业科学, 2021, 54(17): 3632-3646 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.17.007
CHEN Jing, REN BaiZhao, ZHAO Bin, LIU Peng, YANG JinSheng, ZHANG JiWang. Determination on Suitable Sowing Date of Summer Maize Hybrids Based on Effective Accumulated Temperature in Growth Period. Scientia Acricultura Sinica, 2021, 54(17): 3632-3646 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.17.007

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

0 引言

【研究意义】近年来,随全球变暖、温度升高^[1,2],在黄淮海夏玉米生产区,玉米生长季后延,部分缓解了麦套改夏直播后玉米生长季有效积温不足的现状^[3,4]。但该区主推品种生育期仍偏长,收获时难以达到生理成熟,严重影响产量。因此,选种不同熟期夏玉米品种并配合调整播种期,是促进当地气候资源高效利用,冬小麦-夏玉米种植模式可持续发展的必然趋势^[5]。【前人研究进展】播期主要通过影响生育期有效积温调控夏玉米的生长发育和产量形成^[4,6-7]。夏玉米的生育进程主要受有效积温的调控^[8,9,10],温度的变化会增加或减少玉米完成生育进程的时间,进而影响各生育阶段光、热、降雨等气候资源的分配。赵先丽等^[11]和韩慧敏等^[12]研究表明,随播种日期推迟,夏玉米花前温度逐渐升高,生育进程加快,全生育期缩短;但过晚播种,生育后期温度降低,全生育期又会延长,晚熟品种最终甚至不能完熟^[7,13]。不同品种的玉米生育期天数变化幅度存在差异,播种每推迟1 d,全生育期缩短0.35—5 d^{[14,15,16,17]}。同时,夏玉米播种过早,开花期易遭遇高温胁迫,影响授粉结实^{[18,19,20,21,22,23]};播种过晚,生育后期有效积温显著降低,影响籽粒发育^[7]。播期的改变也会影响夏玉米干物质的积累与分配,过晚播种,不利于养分向籽粒运输,易造成植株营养生长过剩,收获指数下降^[19,24]。结实率和干物质积累与分配的改变影响夏玉米单位面积穗数、穗粒数和千粒重,最终对夏玉米产量造成影响^[20,25]。韩慧敏等^[12]研究表明,随播种日期的推迟,夏玉米产量逐渐降低,单位面积穗数、穗粒数和千粒重与其产量的变化趋势相似^[16]。但ZHOU^[18]和TIAN等^[19]研究表明,随播种日期推迟,夏玉米产量呈现先升高后降低的趋势,单位面积穗数、千粒重、穗粒数逐渐降低或与播期无显著相关。【本研究切入点】在黄淮海地区冬小麦-夏玉米周年轮作模式下,随气候变化和品种更替,夏玉米生育期内有效积温发生变化,不同熟期夏玉米的适宜播期有待进一步确定。【拟解决的关键问题】本研究旨在探究调整播期条件下,不同熟期夏玉米各生育时期的有效积温及其对生育进程、授粉结实、干物质积累与分配和产量的影响,以期为当地夏玉米播期和品种熟期的选择提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

2017—2019年,试验在山东农业大学试验农场（36.09°N,117.09°E）进行,本地处于温带大陆性季风气候区,试验期间日均温23.57℃,总降雨411.87 mm。土壤类型为棕壤土,试验前土壤表层0—20 cm养分含量为全氮1.22 g·kg^-1,有机质12.08 g·kg^-1,速效磷44.12 mg·kg^-1,速效钾85.22 mg·kg^-1,碱解氮116.51 mg·kg^-1。

1.2 试验设计

采用裂区设计,其中播期为主区,品种为副区。2017—2019年选用玉米品种见表1。设置6月5日（E）、6月15日（N）、6月25日（L）3个播期,小区面积为36 m²（6 m×6 m）,每处理重复3次,随机排列。种植密度为67 500株/hm²。按12 000 kg·hm^-2的产量水平施用肥料（N 210 kg·hm^-2、P₂O₅75 kg·hm^-2、KCl 150 kg·hm^-2）,氮肥于拔节期（V6）施入40%,大喇叭口期（V12）施入60%,磷肥和钾肥于V6期一次性施入,参照高产田管理方式进行田间管理。

Table 1
表1
表1选用玉米品种及其生育期（2017—2019）
Table 1Maize hybrids and their growth periods used in 2017-2019

年份Year	熟期Maturity	品种Hybrid	出苗-成熟期天数VE-R6 (d)
2017	中早熟Medium early maturity	登海518 DH518	100
2017	中晚熟Medium late maturity	郑单958 ZD958	110
2018	中早熟Medium early maturity	京农科728 JNK728	100
	中早熟Medium early maturity	登海618 DH618	99
	中晚熟Medium late maturity	郑单958 ZD958	110
	中晚熟Medium late maturity	登海605 DH605	110
2019	中早熟Medium early maturity	京农科728 JNK728	100
	中早熟Medium early maturity	登海618 DH618	99
	中晚熟Medium late maturity	郑单958 ZD958	110
	中晚熟Medium late maturity	先玉335 XY335	110

VE：出苗期;R6：成熟期。下同
VE: Emergence stage; R6: Maturity stage. The same as below

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1.3 测定项目及方法

1.3.1 气象数据 2017—2019年气象数据由试验地附近气象站提供（图1）。

图1

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图1试验期间温度和降雨量的变化（2017-2019）

Fig. 1Climate data for temperature and precipitation during the experimental period from 2017 to 2019

1.3.2 生育进程及积温详细记录夏玉米的生育进程,计算各生育阶段所需天数及相应积温。播种后观察出苗情况,记录各处理出苗期（VE）。出苗后,记录各处理拔节期（V6）、大喇叭口期（V12）、抽雄期（VT）、吐丝期（R1）、成熟期（R6）的生育进程,以小区内50%植株到达某生育时期为标准记录生育进程。

参照MENG等^[26]方法计算有效积温。第i天积累的有效积温：

$\text{EAT}=\sum\nolimits_{i=1}^{i}{\left\{ \begin{matrix} & 0,\text{ }{{T}_{t}}<{{T}_{b}} \\ & {{T}_{t}}-{{T}_{b}},\text{ }{{T}_{b}}\le {{T}_{t}}\le {{T}_{o}} \\ & {{T}_{o}}-{{T}_{b}},\text{ }Tt>{{T}_{o}} \\ \end{matrix} \right\}}$,式中,T_t为第i天的平均气温,T_b=10℃,T_o=34℃。

有效积温生产效率=单位面积籽粒产量/生长季有效积温总量^[27]。

1.3.3 雌、雄穗授粉结实特性

1.3.3.1 雌穗特性玉米吐丝前选取有代表性的植株标记,记录吐丝时间,授粉完成后,每处理摘取5个果穗,用单面刀片从苞叶的顶端切掉吐出苞叶的花丝,剥去苞叶,分为3部分计数：萎缩的花丝数（受精小花数）;基部新鲜的花丝数（未受精小花数）;未抽丝的退化小花数。3部分合计为雌穗总小花数。计数雌穗总小花数、正常受精小花数、未受精小花数、穗粒数,计算小花受精率、小花败育率、小花结实率、籽粒败育率、总结实率、总败育率。

小花受精率（%）=（受精小花数/总小花数）×100;

小花败育率（%）=（总小花数-受精小花数）/总小花数×100;

小花结实率（%）=（穗粒数/受精小花数）×100;

籽粒败育率（%）=（受精小花数-穗粒数）/受精小花数×100;

总结实率（%）=（穗粒数/总小花数）×100;

总败育率（%）=（总小花数-穗粒数）/总小花数×100。

1.3.3.2 雄穗特性在雄穗散粉之前,选取生长良好、整齐一致且有代表性的植株10株,记录各处理雄穗的分支数、总小花数和有效小花数,并计算雄穗小花败育率,雄穗小花败育率（%）=（总小花数-有效小花数）/总小花数×100。

1.3.4 干物质积累与分配于V6、V12、VT、乳熟期（R3）和R6时期取样,每个处理选取有代表性的玉米5株,V12、VT时期分为茎、叶2部分,R3、R6时期植株分为茎、叶、穗轴和籽粒4部分,置烘箱内105℃杀青30 min后,80℃烘干至恒量,称重。

1.3.5 收获、考种和测产每小区选取中间3行,随机收获连续30株玉米的果穗,自然风干用于室内考种,80℃烘干后,按14%含水量折算千粒重,计算理论产量。单位面积穗数为田间调查的有效亩穗数换算所得。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 23软件进行数据统计和分析。利用SigmaPlot 10.0软件作图。

2 结果

2.1 播期对不同熟期夏玉米产量及其构成因素的影响

2017—2019年,不同熟期夏玉米品种的产量差异显著,中晚熟品种产量高于中早熟品种,3年总产量平均高出9.15%。该产量差异主要源于穗粒数的差异,中晚熟品种3年平均穗粒数较中早熟品种高10.24%。随播期推迟,中早熟品种产量先增加后降低,中晚熟品种产量逐渐降低（2018年ZD958除外,该处理后期出现倒伏）,中早熟和中晚熟品种分别在N和E处理达到产量最大值,较L处理,两者3年的平均增产分别为18.92%和28.81%。同时,不同熟期品种的单位面积穗数、穗粒数均下降,千粒重增加。以2019年为例,较N处理,中早熟品种JNK728、DH618的产量在E或L处理分别下降6.78%、18.95%或7.89%、11.83%;较E处理,中晚熟品种ZD958、XY335的产量在N或L处理分别下降10.59%、11.83%或15.05%、30.09%。JNK728、DH618、ZD958、XY335 4个品种L处理的千粒重均增加,较E处理分别增加17.31%、11.29%、15.50%、10.96%;单位面积穗数和穗粒数均降低,较E处理分别减少14.38%、7.29%、23.15%、27.95%和13.44%、7.23%、4.79%、12.55%（表2）。

Table 2
表2
表2播期对不同熟期夏玉米产量及其构成因素的影响
Table 2Effects of sowing date on yield and yield components of summer maize hybrids differing in maturities

年份 Year	品种 Hybrid	播期 Sowing date (M-D)	产量 Yield (kg·hm^-2)	千粒重 1000-kernel weight (g)	穗粒数 Kernels per ear	穗数 Harvest ear number (ears/hm²)
2017	DH518	06-05	10794a	356a	471ab	64375ab
		06-15	11033a	347a	483a	65833a
		06-25	9754b	332b	467b	62917b
	ZD958	06-05	13043a	370a	553a	63750b
		06-15	12757b	367b	515b	67500a
		06-25	9831c	339c	446c	65025b
2018	JNK728	06-05	9154ab	337b	422a	64365b
		06-15	9717a	340b	427a	66930a
		06-25	8780b	365a	369b	65190ab
	DH618	06-05	8941a	347b	399b	64575a
		06-15	10455a	375a	423a	65910a
		06-25	7538b	375a	322c	62430b
	ZD958	06-05	9583b	297b	478b	67500a
		06-15	11208a	338a	495a	66990ab
		06-25	9390b	343a	421c	65025b
	DH605	06-05	12158a	342c	535a	66450a
		06-15	11341b	356b	487b	65415a
		06-25	9687c	386a	387c	64845a
2019	JNK728	06-05	9037b	335c	438a	61590a
		06-15	9694a	382b	406b	62505a
		06-25	7857c	393a	375c	53310b
	DH618	06-05	10399b	354c	480a	61200a
		06-15	11289a	406a	461b	60315a
		06-25	9954c	394b	445c	56775b
	ZD958	06-05	10846a	342b	501a	63300a
		06-15	9698b	345b	473b	59430b
		06-25	9166c	395a	385c	60270b
	XY335	06-05	11389a	365b	508a	61425a
		06-15	9675b	334c	492a	58875b
		06-25	7962c	405a	366b	53715c
ANOVA	年份 Year（Y）		ns	ns	ns	**
	品种Hybrid（H）		*	*	**	ns
	播期Sowing date（S）		**	**	**	*
	品种×播期H×S		*	**	**	ns

同列标以不同小写字母的值达5%差异显著,ns表示差异不显著,**表示在0.01水平下差异显著,*表示在0.05水平下差异显著。下同
Values followed by different letters in the same column are significantly different at 0.05 probability level. ns, no signiﬁcance.*, signiﬁcant at 0.05 probability level. **, signiﬁcant at 0.01 probability level. The same as below

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2.2 播期对不同熟期夏玉米生育进程的影响

播期对不同熟期夏玉米生育进程的影响存在差异,对播种—拔节期的影响不显著,对拔节—吐丝期的影响显著,对吐丝—成熟期的影响与品种熟期有关。以2019年为例,各处理播种—出苗需4—5 d,出苗—拔节期需16—18 d,L处理的播种—出苗所需时间比E、N处理减少1 d,不同品种之间差异不显著;E处理拔节—吐丝期的天数比N、L处理增加3—5 d,后两者所需时间相近;随播期推迟,中晚熟品种吐丝—成熟期的天数增加5—14 d,多于中早熟品种的2—3 d（表3）。

Table 3
表3
表3播期对不同熟期夏玉米生育进程的影响
Table 3Effects of sowing date on growth procession of summer maize hybrids differing in maturities

年份 Year	品种 Hybrid	播期 Sowing date (M-D)	播种—出苗 SD-VE (d)	出苗—拔节 VE-V6 (d)	拔节—抽雄 V6-VT (d)	抽雄—吐丝 VT-R1 (d)	吐丝—成熟 R1-R6 (d)	全生育期天数 Total growth period (d)
2018	JNK728	06-05	5	19	25	3	48	100
		06-15	5	17	24	1	55	102
		06-25	4	15	24	2	63	108
	DH618	06-05	5	19	25	0	53	102
		06-15	5	17	26	0	54	102
		06-25	4	15	22	2	62	105
	ZD958	06-05	5	19	28	2	59	113
		06-15	5	17	27	1	69	119
		06-25	4	15	26	2	66	113
	DH605	06-05	5	19	27	2	59	112
		06-15	5	17	26	0	62	110
		06-25	4	15	27	1	62	109
2019	JNK728	06-05	5	16	28	3	54	106
		06-15	5	17	26	1	56	105
		06-25	4	17	26	2	56	105
	DH618	06-05	5	16	28	1	56	106
		06-15	5	16	26	1	58	106
		06-25	4	16	26	1	59	106
	ZD958	06-05	5	18	29	2	59	113
		06-15	5	18	26	1	69	119
		06-25	4	18	27	1	73	123
	XY335	06-05	5	21	28	1	54	109
		06-15	5	18	29	1	59	112
		06-25	4	18	30	0	57	109

V6：拔节期;VT：抽雄期;R1：吐丝期;SD：播种。下同
V6: Six-leaf stage; VT: Tassel stage; R1: Silking stage; SD: Seeding. The same as below

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2.3 播期对不同熟期夏玉米有效积温的影响

播期影响不同熟期夏玉米各生育期有效积温。E处理的出苗—吐丝期有效积温高于N、L处理,后两者差异不显著,该阶段中晚熟品种有效积温比中早熟品种高50—80℃·d。随播期推迟,中晚熟品种吐丝—成熟期的有效积温较中早熟品种显著降低,全生育期有效积温变幅与吐丝—成熟期的相似。以2019年为例,JNK728、DH618、ZD958、XY335 4个品种L处理的全生育期积温,较E处理的分别降低9.78%、9.47%、9.12%、9.79%;较N处理分别降低6.11%、6.49%、8.01%、8.65%。中早熟和中晚熟品种的有效积温生产效率,分别在N和E处理达到最高值（2018年ZD958除外,该处理后期出现倒伏）。中早熟品种JNK728和DH618 2年有效积温生产效率变化幅度差异显著,与2018年相比,2019年3个播期处理平均增加3.57%和28.55%（表4）。

Table 4
表4
表4播期对不同熟期夏玉米有效积温的影响
Table 4Effects of sowing date on effective accumulated temperature of summer maize hybrids differing in maturities

年份 Year	品种 Hybrid	播期 Sowing date (M-D)	播种-出苗 SD-VE (℃·d)	出苗-吐丝 VE-R1 (℃·d)	吐丝-成熟 R1-R6 (℃·d)	全生育期 Total growth period (℃·d)	有效积温生产效率 Production efficiency of EAT (kg·hm^-2·(℃·d)^-1)
2018	JNK728	06-05	101.35	864.15	815.25	1780.75	5.14b
		06-15	98.95	799.15	846.35	1744.45	5.57a
		06-25	104.75	810.30	787.40	1702.45	5.16b
	DH618	06-05	101.35	801.75	904.80	1807.90	4.95b
		06-15	98.95	820.65	824.85	1744.45	5.99a
		06-25	104.75	767.70	824.15	1696.60	4.44c
	ZD958	06-05	101.35	901.15	915.30	1917.80	5.00c
		06-15	98.95	862.50	897.50	1858.95	6.03a
		06-25	104.75	850.90	767.05	1722.70	5.45b
	DH605	06-05	101.35	882.65	924.40	1908.40	6.37a
		06-15	98.95	820.65	883.65	1803.25	6.29a
		06-25	104.75	850.90	750.10	1705.75	5.68b
2019	JNK728	06-05	93.50	824.60	774.00	1692.10	5.34b
		06-15	112.60	768.35	745.00	1625.95	5.96a
		06-25	83.10	775.60	667.90	1526.60	5.15b
	DH618	06-05	93.50	786.70	811.90	1692.10	6.15b
		06-15	112.60	750.10	775.35	1638.05	6.89a
		06-25	83.10	748.25	700.45	1531.80	6.50ab
	ZD958	06-05	93.50	864.15	809.70	1767.35	6.14a
		06-15	112.60	786.20	847.15	1745.95	5.55b
		06-25	83.10	790.80	732.20	1606.10	5.71b
	XY335	06-05	93.50	882.00	745.75	1721.25	6.62a
		06-15	112.60	834.80	752.40	1699.80	5.69b
		06-25	83.10	821.30	648.30	1552.70	5.13c
ANOVA	年份Year（Y）		*	ns	*	*	ns
	品种Hybrid（H）		ns	ns	*	*	*
	播期Sowing date（S）		*	*	*	*	*
	品种×播期H×S		ns	ns	*	*	*

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2.4 播期对不同熟期夏玉米穗部性状的影响

2.4.1 雄穗发育特性播期对雄穗分枝数、总小花数、不育小花数、小花败育率均有影响。2年间,3个播期雄穗分支数的变幅在0—28.57%,而不同品种之间的差异为0—380.00%;雄穗总小花数对播期的响应无明显规律,不同品种之间雄穗总小花数差异显著,最大可达219.43%;除2018年DH618品种外,其他处理均表现为L处理的小花败育率最高;2018年ZD958 3个播期的小花败育率变幅最大,达8.22%（表5）。

Table 5
表5
表5不同熟期夏玉米品种的雄穗发育特性
Table 5Tassel traits of summer maize hybrids differing in maturities

年份 Year	品种 Hybrid	播期 Sowing date （M-D）	雄穗分支数 Tassel branch numbers	雄穗总小花数 Total tassel spikelet numbers	不育小花数 Spikelet abortion numbers	小花败育率 Spikelet abortion rate (%)
2018	JNK728	06-05	9	568a	21c	3.70b
		06-15	9	537b	30b	5.59b
		06-25	7	544ab	52a	9.56a
	DH618	06-05	7	640c	64a	10.00a
		06-15	8	689b	45b	6.53b
		06-25	8	798a	24c	3.01c
	ZD958	06-05	23	1156b	54b	4.67b
		06-15	22	1176b	61b	5.19b
		06-25	25	1365a	176a	12.89a
	DH605	06-05	10	815a	56b	6.87b
		06-15	8	622b	28c	4.50c
		06-25	9	806a	83a	10.30a
2019	JNK728	06-05	10	683a	3b	0.44b
		06-15	9	607b	10a	1.65a
		06-25	8	506c	8a	1.58a
	DH618	06-05	6	613a	9a	1.46a
		06-15	6	500b	8a	1.60a
		06-25	5	591a	11a	1.86a
	ZD958	06-05	21	1389a	2c	0.14c
		06-15	20	1295b	21b	1.62b
		06-25	24	1447a	55a	3.80a
	XY335	06-05	5	453b	2c	0.44c
		06-15	5	563a	17b	3.02b
		06-25	5	537a	36a	6.70a

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2.4.2 雌穗发育特性播期对不同熟期夏玉米开花期雌穗影响显著。中晚熟品种总小花数较中早熟品种总小花数平均高25.26%,小花受精率平均高3.17%,小花结实率平均低12.66%,总结实率平均低9.91%。以2019年为例,随播期推迟,4个品种均表现为总结实率、小花结实率和小花受精率降低,其中以XY335的总结实率、小花结实率,JNK728的小花受精率降低最显著,最大降幅分别为27.21%、20.11%、17.90%（表6）。

Table 6
表6
表6不同熟期夏玉米品种雌穗小花和穗粒数
Table 6Floret and the kernel number per panicle formation of summer maize hybrids differing in maturities

年份 Year	品种 Hybrid	播期 Sowing date (M-D)	总小花数Number of total floret	受精小花数Number of fertilization floret	穗粒数Number of normal kernel	小花受精率Floret fertility rate (%)	小花结实率Flower seed setting rate (%)	籽粒败育率Seed abortive rate (%)	总结实率Total seed setting rate (%)	总败育率Total abortive rate (%)
2018	JNK728	06-05	664b	544a	422a	81.97b	77.53a	22.47b	63.55a	36.45b
		06-15	680a	559a	427a	82.25b	76.35a	23.65b	62.79a	37.21b
		06-25	616c	534a	369b	86.69a	69.10b	30.90a	59.90b	40.10a
	DH618	06-05	600a	497b	399b	82.88b	80.23b	19.77b	66.50c	33.50a
		06-15	604a	544a	423a	90.12a	77.71c	22.29a	70.03b	29.97b
		06-25	444b	331c	322c	74.62c	97.19a	2.81c	72.52a	27.48c
	ZD958	06-05	696a	588a	478a	84.44a	81.33b	18.67b	68.68b	31.32b
		06-15	650b	563a	495a	86.57a	87.97a	12.03c	76.15a	23.85c
		06-25	700a	595a	421b	84.96a	70.79c	29.21a	60.14c	39.86a
	DH605	06-05	1028a	925a	535a	90.01a	57.82a	42.18b	52.04a	47.96b
		06-15	1000a	893a	487b	89.27a	54.55b	45.45a	48.70b	51.30a
		06-25	796b	667b	387c	83.79b	58.02a	41.98b	48.62b	51.38a
2019	JNK728	06-05	576c	533a	438a	92.53a	82.18a	17.82b	76.04a	23.96c
		06-15	652a	532a	406b	81.60b	76.32b	23.68a	62.27b	37.73b
		06-25	616b	468b	375c	75.97c	80.13a	19.87b	60.88c	39.12a
	DH618	06-05	572a	496a	480a	86.71a	96.77a	3.23b	83.92a	16.08b
		06-15	586a	501a	461b	85.49a	92.02b	7.98a	78.67b	21.33a
		06-25	574a	478b	445c	83.28b	93.10b	4.91b	77.53b	22.47a
	ZD958	06-05	654a	622a	501a	95.11a	80.55a	19.45c	76.61a	23.39c
		06-15	672a	637a	473b	94.79a	74.25b	25.75b	70.39b	29.61b
		06-25	650a	566b	385c	87.08b	68.02c	31.98a	59.23c	40.77a
	XY335	06-05	695b	560b	508a	80.58a	90.71a	9.29c	73.09a	26.91c
		06-15	756a	609a	492a	80.56a	80.79b	19.21b	65.08b	34.92b
		06-25	688b	505c	366b	73.40b	72.48c	27.52a	53.20c	46.80a

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2.4.3 果穗穗部性状播期对不同熟期夏玉米品种的穗长、穗粗、秃顶长、空秆率、畸形率均有影响。随播期推迟,各品种穗粗均增大,E和N处理的穗粗差异不显著,在2.33%—5.16%范围内;L处理的穗粗与前2个播期,尤其是E处理的差异显著,中早熟和中晚熟品种的最大差异分别为10.61%、9.93%,两者相近;中晚熟品种有效穗长显著降低,最大降幅为26.05%,中早熟品种秃尖比先增加后减少;不同品种空秆率均显著升高,以JNK728增长最显著,最大增长值为14.72%;中早熟品种畸形率下降0.05%—13.46%,中晚熟品种畸形率先降低后增大,以XY335变幅更显著,较E处理,N处理的畸形率降低9.70%,L处理增加11.74%（表7）。

Table 7
表7
表7播期对不同熟期夏玉米穗部性状的影响（2019）
Table 7Effects of sowing date on ear characters of summer maize hybrids differing in maturities (2019)

品种 Hybrid	播期 Sowing date (M-D)	空秆率 Empty shot rate (%)	双穗率 Double-ear rate (%)	畸形率 Abnormal ear rate (%)	穗长 Ear length (cm)	秃顶长 Barren ear length (cm)	穗粗 Ear diameter (cm)	秃尖比 Barren ear length/ ear length (%)
JNK728	06-05	1.47b	0	27.16a	17.57a	1.54b	4.62b	8.74b
	06-15	0c	0	27.11a	17.47a	2.22a	4.73b	12.71a
	06-25	14.72a	0	13.70b	14.46b	0.94c	5.11a	6.61c
DH618	06-05	2.08c	0	15.56a	17.17a	0.34c	4.6b	1.97c
	06-15	3.50b	0	12.31b	17.56a	1.21a	4.85ab	6.80a
	06-25	9.16a	0	8.92c	17.87a	0.91b	4.95a	5.06b
ZD958	06-05	0c	1.28	12.42b	17.06a	0.63b	4.87b	3.69c
	06-15	4.93b	0	11.59c	15.61b	0.68b	5.08ab	4.32b
	06-25	9.09a	6.06	19.64a	13.29c	1.14a	5.19a	8.63a
XY335	06-05	1.74c	0	19.16b	19.64a	1.90a	4.53b	9.65b
	06-15	5.80b	0	9.46c	16.54c	0.81b	4.64ab	4.95c
	06-25	14.06a	0	30.90a	17.51b	1.99a	4.98a	11.38a

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2.5 播期对不同熟期夏玉米干物质积累与分配的影响

播期对不同熟期夏玉米品种干物重积累的影响与品种熟期和年份有关。中早熟和中晚熟品种E和N处理的成熟期干物重均无明显规律,中晚熟品种L处理的成熟期干物重最小,较前2个播期2年平均降低21.32%,而中早熟品种L处理的成熟期干物重,2018年平均降低19.78%,2019年平均增长11.15%（图2）。随播期推迟,不同品种收获指数均下降,最大降幅为27.69%。2019年3个播期收获指数较2018年分别增长13.57%、4.97%、-2.43%（图3）。

图2

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图2播期对不同熟期夏玉米干物质积累量的影响

不同小写字母表示同一生育时期不同播期间在5%水平显著差异。E：6月5日播期;N：6月15日播期;L：6月25日播期。V6：拔节期;V12：大喇叭口期;VT：抽雄期;R3：乳熟期;R6：成熟期。下同
Fig. 2Effects of sowing date on dry matter accumulation of summer maize hybrids differing in maturities

Different lowercase letters indicate that the difference between different sowing dates under the same growth stage is significant at 0.05 level. E: Sowing in June 5th; N: Sowing in June 15th; L: Sowing in June 25th. V6: Six-leaf stage; V12: Twelve-leaf stage; VT: Tassel stage; R3: Milk stage; R6: Maturity stage. The same as below

图3

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图3播期对不同熟期夏玉米收获指数的影响

Fig. 3Effects of sowing date on harvest index of summer maize hybrids differing in maturities

2.6 不同熟期夏玉米品种的相关性分析

相关性分析表明,不同熟期夏玉米品种的产量均与全生育期有效积温呈正相关,中早熟品种的产量比中晚熟品种受收获指数和总结实率的影响更显著,中晚熟品种的产量受有效积温影响更显著（表8）。JNK728和ZD958吐丝前后有效积温和产量的相关性分析表明,吐丝—成熟期的有效积温与产量的关系比播种—吐丝期的更密切（图4）。

Table 8
表8
表8不同熟期夏玉米品种的相关性分析
Table 8Correlation analysis of summer maize hybrids differing in maturities

不同熟期夏玉米品种 Summer maize hybrids differing in maturities	因子 Factor	有效积温 EAT	产量 Yield	总结实率 Total seed setting rate	收获指数 Harvest index	全生育期天数 Total growth period
中早熟 Medium early maturity	有效积温EAT	1
	产量Yield	0.026	1
	总结实率Total seed setting rate	-0.276	0.490	1
	收获指数Harvest index	0.076	0.732**	0.246	1
	全生育期天数Total growth period	-0.464	-0.063	0.263	0.201	1
中晚熟 Medium late maturity	有效积温EAT	1
	产量Yield	0.889**	1
	总结实率Total seed setting rate	-0.180	0.013	1
	收获指数Harvest index	0.483	0.526*	0.491	1
	全生育期天数Total growth period	0.015	-0.102	0.240	0.458	1

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图4

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图4产量与有效积温相关性

*表示在0.05水平下差异显著
Fig. 4Correlation analysis of yield and effective accumulated temperature

*, signiﬁcant at 0.05 probability level

3 讨论

3.1 播期对不同熟期夏玉米品种有效积温、穗部性状、授粉结实和干物质积累与分配的影响

生育期内充足的有效积温是保证夏玉米生长发育和产量形成的关键因素^[28]。万泽花等^[9]研究表明,夏玉米全生育期所需有效积温约为1 700—1 800℃·d。本试验表明,6月5日和6月15日2个播期,能充分保证中早熟品种所需有效积温,基本满足中晚熟品种的积温需求;6月25日播种,灌浆后期温度下降显著（图1）,不能满足两类品种的积温需求。因此,为保证两类品种全生育期所需有效积温,当地应选在6月25日之前进行播种。

孟佳佳等^[29]研究表明,品种特性对雌穗总小花数的影响大于栽培措施及环境条件。而于康珂等^[30]研究发现,玉米的穗发育受温度影响较大。本试验表明,随播期推迟,不同熟期夏玉米雌穗总小花数的变化无统一规律,而总结实率均降低。全生育期有效积温基本满足时,不同品种的总结实率随出苗—吐丝期有效积温的增加而增加。此时,较高的花前（吐丝前）有效积温源于较长的花前累积天数,日均温度更适宜穗发育（图1）,有利于小花结实率的提高。比较2018和2019年的总结实率和积温数据,2018年不同熟期品种花前有效积温均高于2019年,但中早熟品种2019年总结实率高于2018年,中晚熟品种则相反,表明过高的花前有效积温不利于中早熟品种总结实率的提高,而中晚熟品种对花前有效积温的需求高于中早熟品种。

干物质积累与分配是影响作物产量形成的重要因素^[31]。吕新等^[32]研究表明,适当早播能增加夏玉米干物质积累的速度,延长积累的持续时间,有利于干物质向籽粒中运输,促进籽粒增重^[33],提高收获指数。本试验表明,花后有效积温影响不同熟期夏玉米品种干物质的积累与分配,但播期对收获指数的影响与品种熟期有关。全生育期有效积温基本满足时,中早熟品种的收获指数随吐丝—成熟期有效积温的增加而降低。与6月5日播种相比,6月15日播种,中早熟品种花后有效积温略有降低,但花后天数增加,此时,灌浆后期有效积温仍能满足灌浆所需,灌浆天数增加,有利于粒重增加,收获指数提高。张巽等^[34]研究表明,灌浆期低温,灌浆速率降低,不利于光合产物向籽粒中运输。6月15日播种,中晚熟品种虽通过延长花后天数,增加了花后有效积温,但灌浆后期均温不足,其收获指数仍降低。

3.2 播期对不同熟期夏玉米品种产量形成的影响

播期对产量形成的影响与品种熟期及当地的气候条件,尤其是光热条件关系密切^[35,36,37]。相关性分析表明,中早熟品种产量与收获指数呈显著正相关,与总结实率呈正相关,有效积温对其的影响与品种及年份有关。6月15日播种,2个中早熟品种花前、花后有效积温相对适宜,收获指数和总结实率均较高,能保证较高的穗粒数和后期籽粒的增重,夏玉米产量增加。而中晚熟品种的产量与全生育期有效积温和收获指数呈显著正相关,总结实率对其影响较小。全生育期有效积温降低时,其花前有效积温降低,总结实率和收获指数下降,单位面积穗数和单穗重降低,产量降低。中晚熟品种总小花数较多,在较低的结实率下仍能保证较高的穗粒数,这可能是其产量受总结实率影响较小的主要原因。过晚播种,不同熟期品种花前天数显著减少,全生育期有效积温显著下降,导致收获指数和结实率显著降低,产量下降。根据品种特性和当地气候条件调整播期,能够合理地分配花前和花后有效积温,从而有效地提高结实率和收获指数,进而提高产量。在本试验条件下,6月5日左右是中晚熟夏玉米品种的适宜播期,中早熟品种则适宜在6月15日左右播种。

4 结论

中早熟品种产量受有效积温限制较小,1 700℃·d左右的全生育期有效积温更有利于保证其较高的结实率和收获指数,进而获得高产;中晚熟品种产量受有效积温限制较大,1 800℃·d以上的有效积温更有利于其产量的增加。在当地气候条件下,6月5日左右播种中晚熟品种、6月15日左右播种中早熟品种,有利于提高有效积温生产效率,且获得较高产量。

参考文献原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

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