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割苗对湖南夏玉米生长发育和产量的影响

2021-01-09郭欢乐曹钟洋陈志辉

湖南农业科学 2020年11期
关键词:夏玉米果穗进程

郭欢乐,李 涵,曹钟洋,陈志辉,2 ,曾 强,汤 彬

(1. 湖南省作物研究所,湖南 长沙 410125;2. 南方粮油作物协同创新中心, 湖南 长沙 410126)

玉米是湖南省第一大旱粮作物,目前主要以春玉米为主。随着“油菜—夏玉米”等栽培模式的推广,夏玉米栽培面积不断增加。但湖南省气候季节性变化明显,夏玉米经常遭遇高温干旱等不利天气,产量明显低于春玉米,生产风险较大。因此开展夏玉米减灾稳产栽培技术研究,对完善栽培模式,稳定玉米产量具有十分重要的意义。

1976 年,Hick 等[1]研究认为割苗有利于提高玉米产量。随后,国内外学者相继开展了玉米苗期割苗的相关研究[2-5]。但研究结果并不统一,对割苗引起产量变化的机理研究得也较少。基于此,笔者拟通过对夏玉米开展割苗处理,研究割苗后玉米生长发育进程、植株外观性状、抗逆能力、产量性状等变化,探明在湖南长沙地区开展夏玉米割苗处理的可行性,为指导夏玉米生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验于2019 年在湖南省作物研究所长沙市试验田进行,试验田土壤为壤土,土壤肥力中等,前茬作物为玉米。参试玉米品种为湘康玉7 号。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 开展割苗和对照2 种处理,割苗处理参照张风路等[4]割苗方法,具体操作为在玉米长至5 叶一心时将第一片叶以上部分全部割掉,对照不做处理。采取随机区组设置,每个处理3 次重复,小区面积30 m2,2019 年5 月18 日播种,等行距栽培,种植密度为67 500 株/hm2。

1.2.2 考察指标及方法 玉米生育期间,记录各处理生长发育进程,乳熟期每个小区选取20 株测量株高、穗位、茎粗等数据,生理成熟期调查倒伏率、生物量等性状,每小区收获10 m2测产,折合成籽粒含水量为14%时玉米产量。每个小区随机挑选20 株考种,考察产量相关性状。

2 结果与分析

2.1 割苗处理对夏玉米生育进程的影响

由表1 可知,与对照相比,割苗后,玉米抽雄期推迟9 d,吐丝期和散粉期推迟7 d,成熟期推迟5 d。由此可知割苗导致夏玉米生育进程明显推迟,这与张凤路等[4]研究结果类似。

表1 不同处理玉米生育进程的比较 (月-日)

2.2 割苗处理时夏玉米株型和抗逆性的影响

由表2 可知,与对照相比,割苗后玉米株高和穗位明显降低,茎粗明显变细,单株生物量明显减少,同时倒伏率升高,空杆率急剧增加,方差分析结果显示,玉米植株性状差异均达到极显著水平,因此可知,割苗后夏玉米植株性状变化明显,植株明显变小变弱,抗逆能力降低。

表2 不同处理玉米株型及抗逆性的比较

2.3 割苗处理对夏玉米产量性状的影响

由表3 可知,割苗处理后果穗长度变短,穗粗降低,秃尖增加,穗行数和行粒数均减少,出籽率降低,产量和单株生物量均减少,由方差分析可知玉米各性状除百粒重以外差异均达到显著水平,割苗处理后产量性状方面与对照相比差异十分明显。由此可知,割苗处理明显降低了夏玉米单株生物量和产量,并减少了单个果穗籽粒数和出籽率,产量相关性状均朝不利方向发展。

表3 不同处理玉米产量性状的比较

3 结论与讨论

试验结果表明,夏玉米无论是在生长发育、抗逆能力,还是在产量性状方面均明显不如对照。割苗后植株发育推迟,植株明显变得矮小,株高变矮,茎秆变细,倒伏率和空杆率增加,导致单位面积果穗数减少;同时,生物量明显降低,进而导致果穗发育差,果穗变小,穗粒数减少。割苗处理未对夏玉米的生长发育与产量形成表现出促进作用,也未出现之前在北方玉米区研究中出现的增产现象,由此推断割苗处理不利于湖南夏玉米生长发育和产量形成,在生产上无应用价值。

湖南夏玉米一般于5 月中旬播种,7 月上旬开始灌浆,8 月下旬至9 月上旬收获。由中国气象数据网的 数据资料可知,夏玉米生长发育期间温度呈现出先升高、再保持长时间高温、后期略微下降的趋势,降雨量呈现出前期多后期少的趋势。研究表明,玉米生长发育速度与温度呈正相关关系,即一定范围内温度越高生长发育越快,营养生长时间越短[7]。因此,玉米生长发育前期遭遇高温会导致前期生物量积累不足,从而对后期灌浆产生较大影响,进而使玉米产量下降。因此早播对夏玉米较为有利,可以尽量延长营养生长时间,使植株健壮、根系发达,抗逆性增强,为籽粒灌浆打下良好基础。夏玉米割苗后生育期明显推迟,必然遭遇持续高温天气,使发育进程加快,积累的生物量低于对照处理;同时,割苗处理植株弱小,空秆率高,抗倒能力较弱等性状表现也是生物量降低的必然结果,因此产量性状下降也成为必然趋势。湖南气候是典型的亚热带季风气候,与北方气候差异较大,相同的农艺措施处理在南北两地之间有可能产生截然不同的结果,因此跨地区栽培措施的引进应当慎重。

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