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设施栽培鲜食玉米的产量和效益对春季移栽期的响应

2022-11-11周登峰武文明杨太明刘永贵王世济

安徽农业科学 2022年20期
关键词:鲜穗吐丝鲜食

张 林,周登峰,武文明,杨太明,彭 晨,刘永贵,王世济*

(1.安徽省农业科学院烟草研究所/玉米中心,安徽合肥 230001;2.芜湖市鸠江区白茆镇农业服务中心,安徽芜湖 241000; 3.安徽省农业气象中心,安徽合肥 230031;4.芜湖润品生态农业有限公司,安徽芜湖 241000)

鲜食玉米因营养丰富、低脂肪、多维生素,口味香甜、风味独特,且具有多种保健功效等特点,深受消费者的认可和喜爱,市场需求越来越大[1-3]。近年来在种植业结构调整和推动乡村振兴方面发挥着重要的作用,成为拉动地方经济新增长点[4]。安徽地处长三角地区,属暖温带与亚热带的过渡地区,其气候特点适宜鲜食玉米的生长发育。安徽鲜食玉米多为露地播种,受无霜期等气候等限制,适合露地播种的时间为4月初至8月初,玉米鲜果穗一般从7月初开始上市[5]。由于采收上市时间相对集中,市场竞争力差,效益低。唐江华等[6]研究表明鲜食玉米鲜穗上市越早,价格越高,效益越好。因此,鲜食玉米鲜穗如何提早上市,增加经济效益是当前急需解决的问题。

播期对玉米生长发育有显著影响[7],其对玉米的影响是通过与生长发育期间光、热、水和土壤等生态因子综合作用的结果[8]。研究播期对玉米生长发育、籽粒产量和经济效益的影响对于实现玉米高产高效栽培具有重要意义[9-11]。特别是对鲜食玉米而言,播期能调控果穗的采收上市时间,更好地满足市场需求,获得较高经济收益。前人的研究大多集中于露地栽培对鲜食玉米生育期和产量等的影响[12-13],关于设施栽培下播期对鲜食玉米生长发育及效益等的影响鲜有报道。

安徽沿江地区现有设施大棚0.33万hm2以上,大多采用蔬菜-鲜食玉米轮作模式种植,其蔬菜(芦蒿)在1月底陆续收获结束,但在下茬鲜食玉米种植上,农户根据经验种植,没有合理规划种植时间,茬口衔接不紧密,造成鲜果穗上市时间没有明显优势,效益不能最大化。鉴于此,笔者通过研究设施大棚中不同移栽期对鲜食玉米鲜穗成熟期、产量及经济效益的影响,探明合理移栽期以实现鲜食玉米鲜穗提早上市,经济效益最大化,以期为设施大棚蔬菜-鲜食玉米高效种植提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2021年2—6 月在安徽省芜湖市鸠江区白茆镇新园村(31°18′1″N,118°6′10″E)进行,位于沿江地区,属亚热带湿润季风气候,光照充足,雨量充沛,四季分明。年平均气温15~16 ℃,日照时数2 000 h,年降雨量1 200 mm,无霜期达219~240 d。玉米生育期内气温见图1。

图1 玉米生育期气温比较

采用设施大棚栽培,前茬作物为芦蒿,于2021年2月2日收获结束。土壤类型为灰潮土,鲜食玉米施肥移栽前0~20 cm土层土壤基本养分为:pH 6.96,有机质含量14.2 g/kg,全氮含量1.08 g/kg,速效磷含量47.4 mg/kg,速效钾含量232.0 mg/kg,阳离子交换量13.80 cmol/kg。

1.2 试验材料试验材料为鲜食玉米品种彩甜糯100。

1.3 试验设计试验采用单因素设计,设2月20日、3月2日、3月12日和3月22日4个移栽期。每个处理3次重复,共12个小区,小区面积36 m2。随机区组排列。

供试玉米品种为彩甜糯100。在各移栽期前分别育苗,栽前盖膜,于玉米3~4片可见叶时按照移栽期进行膜上打孔移栽。移栽密度为52 500 株/hm2,行距0.6 m。施肥水平为基施NPK复合肥(N -P2O5-K2O =15-15-15) 450 kg/hm2,大喇叭口期和吐丝期分别追施尿素300和225 kg/hm2。4月中旬开始视棚内温度逐渐揭开大棚薄膜(保持小于32 ℃),直到完全揭开。玉米生育期内采用诱虫灯进行诱虫,其他田间管理按大田常规方法进行。

1.4 测试项目与方法记录玉米主要生育期(大喇叭口期、吐丝期和成熟期)。在玉米成熟期(最佳采收期)分别收获1行有效鲜穗并称重,计算单穗平均鲜重与产量。同时进行考种,用游标卡尺测量穗粗,直尺测量穗长和秃尖长,计数穗粒数,从玉米穗中部取100粒并称重作为鲜百粒重。

记录各处理采收期鲜穗批发价格,计算产值。根据产值与成本(包括种子、肥料、农膜、大棚折旧及人工成本)计算效益。

在玉米鲜穗收获同时,每小区选取具有代表性玉米植株3株,称量除去鲜穗后的秸秆鲜重,计算秸秆产量。

日均气温、降水量等数据由安徽省气象局提供。吐丝至成熟期内有效积温参照文献[14]计算。

1.5 数据统计分析采用单因素方差分析(ANOVA)和最小显著极差法(LSD),在0.05水平上对不同处理结果进行差异性检验,不同小写字母表示差异显著(P<0.05),表中数据为平均值±标准差(n=3),图中为平均值±标准误(n=3)。采用SPSS 18.0和Microsoft Excel 2010软件进行数据分析和作图。

2 结果与分析

2.1 不同移栽期处理对鲜食玉米主要生育期与吐丝至成熟期间有效积温的影响由表1可知,2月20日移栽的鲜食玉米移栽后大田生育期为94 d,吐丝至成熟需30 d。随着移栽期的推迟,鲜食玉米到达各生育时期所需的天数减少。3月22日移栽的鲜食玉米大田生育期为80 d,其移栽至吐丝、吐丝至成熟天数比2月20日移栽处理分别减少9和5 d。但2月20日移栽处理鲜食玉米最早成熟,在5月25日即可成熟采收,比3月22日移栽处理提早成熟16 d。

表1 不同移栽期处理对鲜食玉米主要生育期和吐丝至成熟期间有效积温的影响

2月20日—3月22日期间移栽的鲜食玉米,吐丝至成熟期有效积温差异较小,为372.10~389.90 ℃。

2.2 不同移栽期处理对鲜食玉米穗部特征的影响2月20日—3月22日,不同移栽期处理间鲜食玉米的穗粗、穗长、秃尖长、穗粒数和鲜百粒重差异不显著(表2),说明不同移栽期对鲜食玉米外观品质(穗粗、穗长)、穗粒数和鲜百粒重无显著影响。

表2 不同移栽期处理对鲜食玉米穗部特征的影响

2.3 不同移栽期处理对鲜食玉米鲜穗产量及效益的影响由表3可知,2月20日—3月22日不同移栽期对鲜食玉米的单穗鲜重(含苞叶)和产量影响不显著。但不同移栽期鲜食玉米鲜穗上市时间不同,价格差异明显,随鲜食玉米成熟采收推迟,销售价格由4.00 元/kg降至3.20 元/kg,其产值和效益显著降低。2月20日移栽处理产值和效益最高,分别为79 940.00和58 880.00 元/hm2,与其他移栽处理间差异显著;效益分别比3月2、12、22日移栽处理提高14.57%、29.98%和31.60%。3月2日移栽处理鲜食玉米产值和效益次之,显著高于3月12和22日移栽处理,后2个处理间差异不显著。

表3 不同移栽期处理对鲜食玉米鲜穗产量及效益的影响

2.4 不同移栽期处理对鲜食玉米秸秆鲜重的影响由图2可知,2月20日—3月22日移栽时期,各处理的鲜食玉米秸秆鲜重差异不显著,为39 900.00 kg/hm2~43 050.00 kg/hm2,其中以3月2日移栽处理的秸秆鲜重最高。

注:相同小写字母表示在0.05水平差异不显著

3 讨论

玉米是喜温作物,一般把10 ~12 ℃作为玉米开始播种的最佳时期[15]。受无霜期限制,安徽及江苏适宜鲜食玉米露地播种的播期一般从4月初开始,7月初开始采收[5,16-17]。该研究中在安徽沿江地区,2月20日至3月22日移栽鲜食玉米,5月25日至6月10日鲜果穗可成熟采收,最早成熟时期比常规露地播种鲜食玉米提早约40 d。这表明设施大棚与地膜覆盖相结合的育苗移栽方式,可以提早移栽,提早成熟。

温度是影响作物生长发育的重要气象因子,其影响作物的生长发育速度,从而影响作物生育期的长短[18]。低温会延长生育期,较高温度缩短生育期,其中对吐丝前的影响大于吐丝后[19]。该研究发现,移栽期从2月20日推迟至3月22日,玉米移栽至吐丝、吐丝至成熟期天数分别减少9 和5 d,但2月20日移栽处理提早成熟16 d。结果表明,随移栽期推迟,同一品种玉米各生育期缩短,这与陈国品等[20-21]研究结果一致,主要是因为低温显著抑制了鲜食玉米幼苗的生长[22],延长了玉米生育进程,减缓了玉米灌浆速率[23];随着移栽期的推迟,气温增高,玉米发育加快,缩短了生育期[24]。该研究中4个移栽期玉米吐丝至成熟期有效积温为372.10~389.90 ℃,差异仅为17.80 ℃,说明吐丝至成熟期间玉米对积温需求相对稳定。

该研究表明,春季不同移栽期的鲜食玉米穗长、穗粗、穗粒数和鲜穗产量差异均不显著。说明在沿江地区2—3月份通过设施大棚与地膜覆盖相结合的方式移栽鲜食玉米,鲜食玉米的穗长和穗粗等外观品质及鲜穗产量受移栽期影响较小。但由于上市销售价格的差异,导致产值和经济效益差异显著。产值和经济效益随移栽期提前而增加,2月20日移栽处理显著最高,其效益比3月2、12、22日移栽处理分别提高14.57 %、29.98 %和31.60 %。该研究中各处理鲜食玉米秸秆鲜重达39 900.00~43 050.00 kg/hm2。鲜食玉米秸秆可以做成青贮饲料,有研究结果指出利用糯玉米秸秆喂养奶牛可显著提高产奶量,且乳品质有较大改观[25]。通过种养结合,充分利用秸秆资源,可延长鲜食玉米产业链。决定种植鲜食玉米经济效益的主要因素是鲜穗的收获上市时间[6],因此打破传统的露地直播种植方式,在沿江地区通过设施大棚移栽鲜食玉米,鲜穗能提早上市40 d,是提高鲜食玉米种植经济效益的有效途径。

该研究所用的鲜食玉米品种为彩甜糯100,其春播从出苗到采收的天数为82 d左右[26],该研究中2月20日处理玉米生育期与之相差较多。白彩云等[27]研究指出,玉米出苗到吐丝期所需积温是品种积温需求的生理体现,对积温的需求相对稳定,该研究2月20日处理生育期长的原因是前期温度低。今后应加强对鲜食玉米品种特性研究,筛选出生育期短的高产优质品种;采用双膜覆盖、地面覆盖稻草、畦作栽培等措施,提高前期生长温度,缩短生育期,实现更早上市,使其成为市场中的“鲜”见产品,进一步增加经济效益。

4 结论

该研究结果表明,在沿江地区采取设施大棚与地膜覆盖相结合的育苗移栽方式,2月20日至3月22日期间移栽鲜食玉米,其移栽至成熟生育期为80~94 d,吐丝至成熟期有效积温为372.10 ~ 389.90 ℃,玉米穗长、穗粗、穗粒数和鲜穗产量差异不显著。2月20日移栽的鲜食玉米鲜穗可在5月25日成熟采收,比其他处理提早6~16 d;经济效益达58 880.00 元/hm2,比其他处理提高14.57 %~31.60 %。

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