华北低平原不同播种期春玉米的产量表现及其与气象因子的通径分析

针对华北地区种植春玉米面临的灌浆期高温胁迫问题,2011-2012年在河北省吴桥县开展了2个春玉米品种(郑单958播种于2011年,金海5号播种于2012年)的播期试验,以探讨气象因子与玉米产量间的关系,为通过调整播种期减轻春玉米灌浆期的高温胁迫提供理论依据。结果初步表明,不同播种期使春玉米灌浆时期发生变化,因而灌浆期气象因子特征表现出差异。4月上旬播种与其他播种期处理相比,春玉米灌浆期光水资源丰富,降雨量增加5.0~47.4 mm,日照时数增多41.0~70.0 h、气温日较差大0.2~0.6℃,但是,高温胁迫严重(≥33℃天数多达15 d,日均温高达28.4℃);5月中旬播种的玉米灌浆期高温胁迫轻（≥33℃天数仅有8 d,日均温平均26.0℃）,而光水资源相对充足;4月中旬、4月下旬和5月上旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对严重;5月下旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对较轻,但阴雨寡照严重。两年的籽粒产量由高到低的播种期依次是,4月上旬、5月中旬、5月上旬、4月下旬、4月中旬、5月下旬;郑单958和金海5号在4月上旬播种的产量分别达9912 kg hm^-2和11 046 kg hm^-2,在5月中旬播种的产量分别达9906 kg hm^-2和10 852.5 kg hm^-2,其他4个播种期的产量比前两个播种期低6.0%~28.2%。通径分析表明,4月上旬播种的玉米灌浆期气温日较差大、光照时数长,对千粒重和穗粒数的直接正效应大,从而缓解了高温胁迫负效应;5月中旬播种的玉米产量较高是因为躲避了灌浆期高温胁迫,但气温日较差和日照时数的正效应比4月上旬播种期的低,因此比4月上旬播种的产量低;4月中旬、4月下旬、5月上旬、5月下旬各播种处理的千粒重和穗粒数受高温胁迫或阴雨寡照影响较大,且气温日较差和光照时数正效应较小,产量下降明显。针对华北地区种植春玉米面临的灌浆期高温胁迫问题,2011-2012年在河北省吴桥县开展了2个春玉米品种(郑单958播种于2011年,金海5号播种于2012年)的播期试验,以探讨气象因子与玉米产量间的关系,为通过调整播种期减轻春玉米灌浆期的高温胁迫提供理论依据。结果初步表明,不同播种期使春玉米灌浆时期发生变化,因而灌浆期气象因子特征表现出差异。4月上旬播种与其他播种期处理相比,春玉米灌浆期光水资源丰富,降雨量增加5.0~47.4 mm,日照时数增多41.0~70.0 h、气温日较差大0.2~0.6℃,但是,高温胁迫严重(≥33℃天数多达15 d,日均温高达28.4℃);5月中旬播种的玉米灌浆期高温胁迫轻（≥33℃天数仅有8 d,日均温平均26.0℃）,而光水资源相对充足;4月中旬、4月下旬和5月上旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对严重;5月下旬播种的玉米灌浆期高温胁迫相对较轻,但阴雨寡照严重。两年的籽粒产量由高到低的播种期依次是,4月上旬、5月中旬、5月上旬、4月下旬、4月中旬、5月下旬;郑单958和金海5号在4月上旬播种的产量分别达9912 kg hm^-2和11 046 kg hm^-2,在5月中旬播种的产量分别达9906 kg hm^-2和10 852.5 kg hm^-2,其他4个播种期的产量比前两个播种期低6.0%~28.2%。通径分析表明,4月上旬播种的玉米灌浆期气温日较差大、光照时数长,对千粒重和穗粒数的直接正效应大,从而缓解了高温胁迫负效应;5月中旬播种的玉米产量较高是因为躲避了灌浆期高温胁迫,但气温日较差和日照时数的正效应比4月上旬播种期的低,因此比4月上旬播种的产量低;4月中旬、4月下旬、5月上旬、5月下旬各播种处理的千粒重和穗粒数受高温胁迫或阴雨寡照影响较大,且气温日较差和光照时数正效应较小,产量下降明显。     

播期对江苏不同类型粳稻品种成熟期及其群体质量的影响

研究了播期对不同类型水稻品种的生长发育、产量和产量构成因素的影响,结果表明：随着播期的推迟,5个不同类型的粳稻品种生育期明显缩短,株高降低,产量结构各因子也随播期的推迟而呈明显减少趋势。苏北地区中熟中粳品种安全播期6月29日之前,迟熟中粳在5月上中旬播种可以正常成熟,早熟晚粳于5月上旬播种能够成熟,中熟晚粳在播种期范围内,均不能正常成熟。     

播期对河南不同熟期夏玉米生长发育和产量的影响

以早熟品种(JNK 728、DH 618)和中晚熟品种(XY 335、ZD 958)为材料,探讨不同播期对河南夏玉米生长发育和产量形成的影响。结果表明:在本试验设置的6个播期中,早熟品种均能安全成熟,而中晚熟品种6月26日以后不能正常成熟。随播期推迟,夏玉米生育期延长,主要延长了籽粒灌浆期,播期每推迟5d,灌浆期平均延长1.2d以上;早熟品种产量先升高后降低,播期T 1～T 4处理产量差异不显著,中晚熟品种产量持续下降,T 3播期后减产达显著水平。株高随播期推迟呈先增高后降低趋势,穗位高随播期推迟呈波动性变化。早熟品种JNK 728和DH 618完熟时所需的有效积温为2 700～2 800℃.d,中晚熟品种ZD 958和XY 335完熟时所需的有效积温为2 800～3 000℃.d。本地区夏玉米适期早播利于高产形成,过晚播种减产达极显著水平。     

濮阳市夏玉米产量与气象因子的关系分析

采用线性拟合回归分析和相关分析等统计分析方法,对濮阳市1970～2009年共40年的夏玉米单产量,与同期气象因子的关系进行了综合分析。结果得出：夏玉米产量气象波动指数为0.139,占实际产量变异系数（0.3914）的35.51%,气象因子是影响夏玉米产量波动的主要因子;6月中旬和8月下旬的降水、8月下旬和9月上旬的气温、7月上旬和8月上旬的日照时数等是影响夏玉米产量波动的关键气象因子;6月上中旬播种期的干旱、7月上旬拔节期的卡脖旱、8月上旬开花授粉期的雨涝是夏玉米生育期中几个需要注意的气候现象。     

邢台地区夏玉米生产气候脆弱性分析

为明确邢台地区夏玉米产量波动的气象要素变化规律和玉米生产潜力发挥的限制因子,利用邢台地区17个气象站1971—2006年气象资料和1983—2006年夏玉米单产数据,对夏玉米生产潜力做出估算,以直线滑动平均法分离气象产量,进行了气象要素和气象产量间的通径分析,结果表明：邢台地区夏玉米光合生产潜力为24818kg/hm^2,光温生产潜力为20437kg/hm^2,光温水生产潜力为11723kg/hm^2,分别是现实生产力的3.6倍、2.9倍、1.7倍,水分条件是限制生产潜力发挥的主要因素;夏玉米趋势产量年际间变化较为平稳,气象产量年际间变化幅度较大,农业生产表现出气候脆弱性,生育期总降水量及总日照时数是年际间气象产量波动的主要因素,生育期总降水量与气象产量呈显著正相关,直接通径系数为0.363,气象产量与生育期总日照时数呈显著负相关,其直接通径系数为-0.385;生育期内以旬为时间序列气象因子中,气象产量与6月上旬日照时数、7月下旬平均气温、7月中旬降水量具有显著相关性。综合分析表明,邢台地区夏玉米生产的气候脆弱性与该地区降水量的年际间波动相关,发育关键期光温条件对夏玉米生产也具有重要的影响。     

江苏太湖地区不同生育类型粳稻品种产量对不同播期气候因子的响应

光、温、水等气候因子是影响水稻产量形成的重要因素。为明确江苏太湖地区不同生育类型水稻产量对不同播期下气候因子变化的响应,以期为该地区不同生育类型品种合理安排播期提供依据,2018—2019年在苏州市农业科学院试验农场内以优质早熟品系苏1785和晚熟品种苏香粳100为材料,采用分期播种方法研究了2种不同生育类型水稻产量及其构成对不同播期气候因子的响应特性。结果表明,不同生育期类型品种随着播期推迟产量降低,晚熟品种产量在播期间和年度间产量变异较早熟品种大,稳产性较差。2个不同生育期类型品种有效穗、每穗总粒数随播期推迟均呈降低趋势,而结实率和千粒重播期间的差异因生育类型不同而异,早播使早熟品种结实率显著下降,迟播则使晚熟品种千粒重显著下降。迟播对早熟品种抽穗前光合势的影响程度高于晚熟品种,对抽穗后干物质积累量和群体生产率的影响则相反,迟播条件下晚熟品种茎鞘物质输出率和运转率下降迅速,不利于茎鞘物质的转运和灌浆物质的积累。相关分析表明,日照时数是影响水稻产量的首要气候因子,日均气温和有效积温对产量的影响因品种生育类型不同存在差异,日均气温和有效积温与早熟品种的产量呈显著正相关关系,而日均气温与晚熟品种的产量相关不显著,气候因子对产量的影响表现为:日照时数>日均气温,有效积温>降雨量。     

四川盆地丘陵区小麦-玉米模式夏玉米适宜播期研究

以仲玉3号、蠡玉16、成单30为试验材料,研究不同播期对小麦-玉米模式夏玉米产量和生育进程的影响。结果表明:夏玉米吐丝期和成熟期随播种期推迟而延迟,生育期总天数随播种期推迟而减少;在四川盆地丘陵区的生态条件下,小麦-玉米模式夏玉米适宜的播种期为5月上旬和中旬,5月上旬和中旬播种的产量差异不显著,随着播种期的延后,5月下旬播种的产量下降,6月上旬和中旬播种产量下降明显。     

黄淮南部玉米产量对气候生态条件的响应

针对近年来黄淮南部气候条件和耕作制度变化, 2015—2016年在河南农业大学科教园区以该区主推品种郑单958为材料, 采用分期播种方法, 研究玉米产量对气候生态条件的响应, 探讨气候因子与玉米产量的关系。结果表明, 由于年际间、播期间气候因子的差异, 玉米产量差异显著, 大体表现为春播产量高于夏播, 且夏播产量随播种时间的推迟而显著降低。随着播期的推迟, 玉米苗期日均温逐渐升高, 粒期日均温逐渐降低, 有效积温减少, 生育期缩短。试验设定密度下, 百粒重对产量的贡献大于穗粒数, 而影响百粒重和穗粒数的主要气候因子是全生育期有效积温和粒期有效积温。影响玉米产量的主要气候因子是苗期气温日较差(r = 0.696^*)和日均温(r = -0.638^*)、粒期有效积温(r = 0.822^**)和日均温(r = 0.723^**)、生育期有效积温(r = 0.843^**)。因此, 生产上, 春播玉米播期由传统的4月15日左右推迟至5月1日左右, 可减少花期阴雨和高温热害影响, 表现出较好的丰产稳产性。夏播玉米在麦收后抢时早播, 不仅可争取更多积温, 还可使玉米苗期处于较低日均温、粒期处于较高日均温的有利温度条件下, 同时为推迟收获期和机械粒收创造条件。     

播期对陇东春玉米生长发育进程及产量的影响

为探讨陇东春玉米生长发育及产量形成的最适宜播种期，为当地玉米种植提供参考依据。基于2018—2020年开展的全国农业气象试验站玉米区域联合试验—西峰春玉米分期播种试验，研究不同播期对陇东春玉米生长发育进程及产量形成的影响。结果表明：播期每推迟10 d，玉米全生育期天数缩短5.5 d，播期对于春玉米全育期天数的影响主要集中在出苗时间、苗期生长阶段，随着播期的推迟，出苗时间和苗期生长阶段所需时间均缩短；玉米全生育期天数与温度呈显著负相关，与积温、日照时数呈显著正相关，降水量对玉米全生育期天数影响较小。随着播期推迟，玉米的单株籽粒数、百粒重及产量值均呈现先增加后减少的趋势，即SD2、SD3大于SD1、SD4播期。适当晚播种，抽雄前降水量充沛，抽雄后气温高、积温多有利于百粒重及单株籽粒数的增加，从而增产。陇东春玉米适宜播种期宜选择在4月下旬—5月上旬，此时气象条件配比最有利于春玉米生长发育，可最大程度提高玉米产量。     

红壤旱地玉米不同品种的播期试验

研究表明：（１）作早玉米时,从播种期看,“３１１９”品种４月１５日播种产量最高,其余５个品种４月５日播种产量最高;（２）作晚玉米时,从播种期看,登海一号、“３１１９”和“９３１３”３个品种７月２０日播种产量最高。     

黑龙港流域玉米不同生育阶段气象因子对产量性状的影响

明确玉米生长发育不同阶段气象因子与产量的关系,有助于确定区域最适播期。通过调整播期来改变玉米生育期内气候条件,对于抵御阶段性不良气象因子的胁迫并最终实现高产目标有重要意义。本研究以郑单958为试验材料,于2009年至2010年在黑龙港地区中国农业大学吴桥试验站进行分期播种试验,分析产量及产量构成因素与不同阶段气象因子的关系。结果显示: (1)由于年际间气象条件的差异,产量及其构成因素并非简单地随播期变化而变化。(2)在试验设定的高密度条件下,产量提升主要受千粒重的制约,穗粒数次之。(3)产量性状与不同生育阶段的多个气象因子显著相关。穗期、抽雄吐丝阶段的光照条件对穗粒数以及产量有影响;苗期、营养生长阶段气温日较差与产量显著正相关;抽雄吐丝前后的温度条件影响穗粒数;生育期总降水量影响穗粒数和千粒重的提升。该地区在调整播种时间、改进栽培措施时,上述关系应是考虑的重点。生产中可适当早播晚收,选用适宜的中晚熟品种,既可避开生育前期及籽粒形成阶段不利气象因子的影响,又可延长籽粒灌浆时间,充分利用该地区生育后期丰富的光热资源。     

不同生态条件下播期对机插杂交籼稻日产量的影响

为探讨不同生态条件下播期对机插杂交籼稻日产量的影响,并提出相应的丰产对策,以3个杂交籼稻品种宜香优2115、F优498和川优6203为材料,采取毯苗机插栽培方式,在四川的南部、射洪、安州和大邑4个生态点,通过分期播种,研究不同生态条件下播期对机插杂交籼稻全生育期、产量和日产量的影响。结果表明,不同生态条件下机插杂交籼稻的全生育期、产量和日产量存在差异;随着播期从3月下旬推迟至5月上旬,机插杂交籼稻播种至拔节期天数缩短,抽穗至成熟期天数增加,平均全生育期从159.5 d逐渐缩短至150.7 d,平均产量从10,260.45 kg hm~(–2)逐渐下降至7795.83 kg hm~(–2),平均日产量从64.58 kg hm~(–2) d~(–1)逐渐下降至51.95 kg hm~(–2) d~(–1)。气象因子对机插杂交籼稻产量和日产量的影响在不同生态条件下存在差异,产量与全生育期平均气温日较差、日照时数呈显著正相关,与水稻全生育期日平均温度、平均日最低温度、日平均相对湿度和降雨量呈显著负相关;日产量与全生育期平均气温日较差、日照时数呈显著正相关,而与全生育期平均日最低温度、日平均相对湿度呈显著负相关,在南部、射洪和大邑与全生育期日平均温度呈显著负相关。在四川盆地西平原区和中、东北丘陵区,冬水(闲)田或蔬菜茬口水稻最佳播期在3月下旬,选择F优498进行机插栽培可获得较高日产量;麦(油)茬水稻应在前茬收获后尽早抢栽,一般在4月下旬播种,选择F优498进行机插栽培可获得较高日产量。     

冬小麦–夏玉米周年生产条件下夏玉米的适宜熟期与积温需求特性

本研究旨在探讨冬小麦–夏玉米周年生产条件下黄淮海区夏玉米的适宜熟期与积温需求特性。选用郑单958(ZD958)、先玉335(XY335)、登海605(DH605)、登海618(DH618)和登海661(DH661),设置5月21日、5月31日、6月10日和6月20日4个播期,研究表明,播期对夏玉米生理成熟所需积温无显著影响,各品种生理成熟所需要的积温主要取决于品种自身的特性,DH618、XY335、ZD958、DH605、DH661的生育期和生理成熟所需要积温分别为110、112、116、116、121 d和2800、2880、2945、2950、3025°C d。冬小麦-夏玉米周年生产条件下,夏玉米最大可能的生长期约107~112 d(自6月15日至10月1~5日),积温约2800°C d,难以满足现有品种的生产需要。夏玉米直播晚收、冬小麦适期晚播有利于周年产量提高,但目前广泛推广的夏玉米品种生育期过长(约120 d),适时晚收仍难以完全生理成熟,机收籽粒损伤严重。可见,冬小麦–夏玉米周年生产条件下夏玉米最大可能的生长期和有效积温不能满足目前广泛推广的夏玉米品种所需生育持续期和积温,且适时晚收仍难以完全生理成熟,黄淮海区亟需生育期适宜(生育期≤107 d)的高产夏玉米新品种。     

播期对华北平原雨养夏玉米产量形成与资源利用效率的影响

以京农科728（JNK728）和郑单958（ZD958）为材料,设置6月6日（SD1）、6月11日（SD2）、6月16日（SD3）、6月20日（SD4）和6月26日（SD5）5个播期,研究播期对雨养夏玉米产量形成及资源利用效率的影响。结果表明,随播期推迟,雨养夏玉米灌浆期和总生育期逐渐延长;2个品种平均叶面积指数（LAI）和干物质积累总量（DM）均呈先升高后降低的趋势,在SD2和SD3播期吐丝期LAI最高,SD2吐丝期DM显著高于SD1、SD4和SD5处理,SD2和SD3处理收获期DM显著高于SD4和SD5处理。随播期的推迟,雨养夏玉米穗粒数和行粒数先升高后降低,穗行数逐渐减少,千粒重逐渐升高,2个品种平均产量在SD2和SD3最高,分别为9.84×10³和9.51×10³kg/hm²,SD5最低,仅为8.04×10³kg/hm²,SD5比SD1~SD4产量分别降低9.53%、22.44%、18.36%和15.00%;JNK728比ZD958增产9.19%。灌浆期和全生育期内温度和光辐射量与穗粒数呈显著正相关,但抑制了籽粒灌浆,与千粒重呈负相关,因此雨养夏玉米产量随灌浆期和全生育期内温度升高和光辐射量增加而提高。SD1~SD4光能和降水生产效率比SD5分别提高4.9%~17.6%和13.6%~26.8%,SD2~SD5积温生产效率比SD1提高2.8%~13.3%。综上所述,播期可调控雨养夏玉米的生长发育进程、LAI、干物质积累与分配以及产量,提高资源利用效率,华北平原雨养夏玉米选用抗旱性强品种（JNK728）在6月11日-15日播种,产量可以突破9.5×10³kg/hm²。     

不同生育阶段气象因子对玉米产量及构成要素的影响分析

为揭示气象因子对玉米产量构成要素的影响机理,以‘吉单27’为试验材料,于2012、2013年在佳木斯市农业气象试验站进行分期播种试验,通过调整播期改变玉米生育期内的气象条件,分析产量及产量构成要素与气象因子的关系,为抵御阶段性不良气象因子的胁迫并实现玉米高产提供理论依据。结果表明：产量构成要素与不同生育阶段的多个气象因子显著相关。拔节至大喇叭口期日均降水量为玉米产量的限制因子,通过影响秃尖比、穗粒数和株粒数重影响产量;吐丝至乳熟期温度为限制因子,该生育期随着日平均气温、日均最高温度、日均最低温度的升高,秃尖比减小,穗粒数、株粒数重均增加;大喇叭口至抽雄期,日照时数与秃尖比呈显著负相关,此期随着日照时数的增加秃尖比减小;乳熟到成熟期,日均相对湿度影响穗粒数、株粒数重的提升。‘吉单27’在佳木斯的最佳播种时间为5月上中旬,6月下旬至7月上旬的日均降水量,7月下旬至8月上旬的日平均气温、日均最高温度、日均最低温度成为玉米产量提升的限制因子,在试验设定的密度条件及栽培管理水平下,产量提升主要受穗粒数的制约。     

播期对不同粒型花生品种发育进度的影响及与气象生态因子的关系

为了研究播期对不同粒型花生品种发育进度的影响及与气象生态因子的关系,采用两因素随机区组试验设计,选用小籽、中籽、中大籽和大籽花生品种4个,设计5个春夏播期（3月下旬至5月初,每播期间隔10天）进行对比试验。结果表明,4种粒型花生品种生育前期和中期的发育进度均受到播期极显著或显著的影响,生育后期气象条件相似,播期间生育日数相差甚少。播种至出苗阶段发育天数的决定性气象生态因子为总积温,其次是气温指标,而降水量、日照时数影响不显著。出苗至开花阶段发育天数的决定性气象生态因子为气温指标和总积温,其次是降水量和日照时数。全生育期天数的决定性气象生态因子为气温指标、总积温和日照时数,而降水量影响小。     

四川盆地夏玉米适宜播期研究

为了探讨四川盆地油菜-夏玉米两熟条件下夏玉米适宜播期，以‘仲玉3号’、‘蠡玉16’和‘成单30’为供试材料，设置4个夏播播期，对玉米的倒伏状况、干物质积累、产量和籽粒品质变化进行了系统研究。结果表明：品种、播期、品种与播期交互作用显著影响玉米根倒率、总倒折率、收获指数、产量和有效穗数，且播期对实际倒伏、收获指数、产量和有效穗数影响大于品种。品种显著影响玉米籽粒的淀粉含量，品种和播期均显著影响籽粒的蛋白质含量，品种对淀粉和蛋白质的影响大于播期。四川盆地油菜-夏玉米模式中，油菜收获后夏玉米贴茬早播，有利于提高玉米抗倒伏能力、收获指数和籽粒产量；兼顾高产和优质目标，5月1日至5月15日播种宜选用‘成单30’，晚播品种宜选用‘仲玉3号’或者‘蠡玉16’。