干物质积累与气象因素对玉米果穗建成影响

【作者】 葛均筑； 徐莹； 袁国印； 李淑娅； 曹凑贵； 展茗； 赵明；

【机构】 华中农业大学植物科技学院/农业部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室； 中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态重点实验室； 天津农学院农学与资源环境学院；

【摘要】 【研究背景】已有针对玉米果穗建成的研究,主要在突发气象逆境条件下而进行的分析,而且主要针对全生育期或逐月气候因素的影响,而有关果穗建成不同阶段气象条件的影响效应研究报道较少,影响规律尚不明确。我国西南和南方玉米区特别是长江中游具有丰富气候资源为分析气象因素对果穗建成提供了可能。分期播种在大田环境中排除土壤、栽培管理水平与品种等时空异质性的干扰,使作物的生育期处于不同的气象条件下,成为研究气象因素与作物产量形成的重要手段。本研究通过采用不同品种和不同播期,构建玉米不同生育阶段的不同气象条件,研究分析玉米果穗建成期气象因素及干物质对果穗建成的影响,对玉米高产高效栽培提供理论依据,同时亦可丰富我国的玉米栽培生理系理论。【材料与方法】试验于2013年在湖北省武穴市现代农业示范中心试验基地进行,采用裂区设计,播期为主区(3/18、3/26、4/7、4/20、5/5、5/20、6/5、6/22、7/7和7/21),品种为副区(郑单958、登海9号和宜单629)。测定干物质积累、产量及其构成,果穗构成(双穗率、空秆率果穗分蘖率)及气象因素(日最高温、日最低温、日辐射量、日降雨量、日均温差、有效积温量和伤害积温量)。【结果与分析】穗数是决定产量最直接的因素,穗粒数是决定产量间接作用最大的因素;双穗率对穗数具有显著的间接负效应,空秆率对穗数具有显著的直接负效应,另外果穗分蘖率是影响空秆率的重要因素。播期对果穗建成因素的影响均达显著或极显著水平,品种间穗数无差异但双穗率和空秆率差异显著。早熟品种穗数随播期先降低后升高,中晚熟品种穗数随播期先升高后降低;差异的原因在于早熟品种空秆率高于双穗率,中熟品种双穗率高于空秆率,晚熟品种的双穗率和空秆率显著高于中早熟品种且二因素间无差异。分析果穗建成差异原因发现,玉米果穗建成期4个阶段干物质积累均不是果穗建成的限制性因素;出苗至吐丝前3个不同阶段的作物生长速率越高,玉米的双穗率和空秆率越高是造成播期间和品种问穗数差异的原因之一。出苗至拔节阶段日温差越高和适当降雨,双穗率和空秆率越低,穗数越多;出苗至拔节和拔节至大口期内高温危害,以及拔节至吐丝期夜温升高、日温差变小和渍涝胁迫,均显著提高了双穗率和空秆率;另外吐丝后14 d内高温天数导致花丝受精率降低或者受精花丝籽粒败育,降低穗数。【结论】长江中游玉米果穗建成的适宜播期春玉米在3/20--5/5,品种以抗逆性强的中熟品种(例如登海9号)为宜;秋玉米在7/5~7/20,品种以中早熟品种(例如郑单958)为宜。更多还原