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河北平原不同播期玉米生长发育及产量的对比研究

余海霞  
【摘要】:华北平原水资源极度稀缺已经成为制约该地区农业可持续发展的关键因素,春玉米一熟种植模式可替代该地区以水生态为代价的冬小麦-夏玉米周年复种模式。但当前春玉米单产水平低于产量目标,使该种植模式的推广受到阻碍。因此本研究以郑单958和先玉335为试验材料,2018年设置SD1(4月28日)、SD2(6月19日)两个播期条件,2019年设置5个播期条件,分别为SD1(4月15日)、SD2(4月30日)、SD3(5月15日)、SD4(5月30日)、SD5(6月14日)。研究不同播期玉米生长发育与产量构成对气象条件的响应,分析近30年不同播期玉米各生育阶段的气象条件,确定该地区最适宜的播期,为该区域玉米高产研究与种植结构的调整提供理论依据。研究结果如下:(1)郑单958与先玉335总生育期天数随播期推迟缩短,影响生育期缩短的主要气象因子为全生育期的平均气温、平均最低温、平均最高温。4月中、下旬播种的玉米在拔节-大口期遭受干旱胁迫,与其它播期间农艺性状差异显著。随播期推迟玉米株高、穗位高增加,茎粗无明显差异。SD5播期先玉335于抽雄前发生倒伏,因此对于抗倒伏能力弱的品种晚播会增加其发生倒伏的几率。两品种最大LAI、群体总光合势随播期推迟呈增加趋势。随播期推迟两品种的最大干物质增长速率日提前、最大积累速率提高、线性增长期缩短,但在线性增长期内的干物质积累量增加。成熟期各器官干物质积累量、花前干物质转运以及对籽粒的贡献率均随播期推迟增加。(2)晚播条件下穗位叶SPAD值下降较慢,早播玉米叶片衰老速度较快。拔节-大口期的干旱胁迫与大口-乳熟期的高温胁迫使早播玉米成熟期茎鞘中的氮浓度与氮素积累量显著高于晚播,籽粒中的氮积累量低于晚播。不同播期间叶片氮素再分配及其对籽粒的贡献率无显著差异,茎鞘中氮素再分配及其对籽粒的贡献率显著低于晚播。(3)两品种随播期推迟最大百粒重呈降低趋势,早播玉米受拔节-大口期干旱与大口-乳熟期高温影响,雌穗生长受到制约穗粒数显著减少,表现为单穗籽粒重随播期推迟呈增加趋势。单穗籽粒最大灌浆速率(Vmax)、平均灌浆速率(Vmean)、灌浆速率最大时的生长量(Wmax)随播期推迟增高。(4)2018年SD1播期与2019年SD2播期相比,受逆境胁迫影响较小,产量高于2019年。2018年与2019年产量随播期推迟增高,早播尤其是4月中、下旬播种的玉米均大幅度减产,穗粒数是影响产量的限制性因素。拔节-大口期的干旱胁迫使早播玉米LAI与干物质积累量降低,雌穗生长受到抑制进而影响籽粒的发育;粒数形成关键期的高温导致花粉活力降低,使穗粒数减少。各播期吐丝持续期与产量呈极显著负相关。逆境胁迫延长吐丝时间,使穗粒数降低,单个籽粒有更多的物质供应。(5)分析近30年气象因子可知:4月中、下旬播期玉米产量的限制因素是营养生长期的干旱、花期的高温干旱双重胁迫。5月中、下旬播期玉米产量的限制因素是花期高温胁迫,6月中旬播期玉米生育后期较低的温度影响籽粒灌浆。


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