出苗时间对玉米群体农艺性状及穗部性状的影响

刘孝成，郭 飞，路国梁，李庆国

(1.塔城地区农业技术推广中心，新疆 塔城 834700；2.塔城市农业技术推广中心站，新疆 塔城 834700)

玉米是我国主要粮食作物，其产量直接影响农业安全和经济发展。玉米产量受到环境条件、品种、栽培措施及种子活力等因素的影响，其中种子活力是影响产量最重要的要素。种子活力是指在田间条件下，决定种子迅速整齐出苗并长成正常幼苗潜在能力的总称[1]，是检验种子质量的重要生理指标[2]。高活力的种子能保证出苗迅速、均匀，可实现全苗、壮苗和保证种植密度，为丰产打好基础[3]。有研究表明[4]，出苗天数越长，苗越全，越利于培育壮苗；反之，虽然能保证出苗率，但苗瘦小，不利于后期生长。前人多从不同播期或控制土壤水分、环境温度角度探究对玉米出苗率的影响，继而研究群体性状的变化，但涉及玉米出苗时间对群体性状影响的研究较少。本研究通过分析玉米不同出苗时间条件下群体农艺性状及穗部性状的变化，旨在明确苗情与穗部性状及产量的关系，为玉米单粒精量播种技术的推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年在新疆维吾尔自治区塔城市二工镇塔斯肯村进行，供试品种为华美1号、必祥101，均为当地主栽品种。土壤基本肥力为全氮0.11%，全磷0.86%，有机质1.84%，碱解氮123.80 mg/kg，有效磷93.2 mg/kg，速效钾216.8 mg/kg，属棕钙土。

采用单因素随机区组试验设计，一个品种设3个重复，共设6个小区，小区面积1.05 m2，种植密度为8 080株/667 m2。播期为2021年4月16日。前茬作物为玉米，其他管理同大田生产。2021年4月22日至2021年4月23日出现“倒春寒”降雪天气，2021年5月2日至5月6日天气均为晴或晴间多云。

1.2 测定项目与方法

每日中午12点调查田间出苗情况，记录首批植株出土高度达2 cm及2 cm以上的时间，并将当日出土的苗进行标记。

乳熟期测量各小区内玉米株高、穗位高、叶片数、棒三叶叶面积、第一节茎粗等群体农艺性状。

成熟期对小区内玉米采收，并带回实验室进行考种，测定穗行数、行粒数、穗长、穗粗、秃尖长度、轴粗和百粒重等指标。

茎粗：以卷尺测量基部节间周长；

叶面积：长宽系数法(叶面积=叶长×叶宽×0.75)；

含水量为14%时的重量指标测定：重量=实测重×(1-实测水分)/(1-14%)；

理论产量(kg/667 m2)=8 080穗×穗粒数(粒)×百粒重(g)/100 000。

1.3 数据分析

采用DPS和Excel软件对数据进行分析，不同出苗时间下各指标的平均值在p=0.05显著水平上用新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 出苗时间对玉米群体农艺性状的影响

华美1号和必祥101均于播后16 d出苗，但两个品种出全苗的时间有较大的差异，其中华美1号出苗速度较快，播后18 d即可达全苗，而必祥101播后20 d才能达到全苗。由表1、2可知，出苗时间对华美1号和必祥101群体农艺性状的影响有较大的不同。华美1号株高、穗位高、叶片数、棒三叶叶长、叶宽、叶面积及总叶面积等指标均以第16天出苗的最高。播后16、17 d茎粗达7.73 cm，显著高于播后18 d的6.87 cm。必祥101群体农艺性状中，茎粗以第18天出苗的植株最高，为7.91 cm，株高、穗位高则均以第19天出苗的最高，棒三叶叶长、叶宽、叶面积及总叶面积等指标均以第16天出苗的植株最高。综上可知，出苗越早的植株，棒三叶叶长、叶宽、叶面积及总叶面积越大，且华美1号越早出苗，株高、穗位高、茎粗越大。而对必祥101而言，株高、穗位高则呈相反的趋势，即出苗越晚，株高、穗位高越高。

表1 出苗时间对华美1号群体农艺性状的影响

表2 出苗时间对必祥101群体农艺性状的影响

2.2 出苗时间对玉米穗部性状的影响

由表3、4可知，华美1号穗长、秃尖长、穗粒数、单穗重、芯重、芯粗及理论产量等指标均以第18天出苗的植株最大。单穗粒重、容重以第17天出苗的植株最大，分别为213.44 g和827.07 g/L。百粒重以第16天出苗的植株最大，为36.44 g。必祥101穗粗、穗长、秃尖长、穗行数、穗粒数、单穗重、单穗粒重、芯重、芯粗等指标均以第17天出苗的植株最高，而第20天出苗的植株穗部性状及理论产量较低。容重以第16天出苗的植株最大，为899.73 g/L。综上表明，华美1号出苗越晚，穗长、秃尖长、穗粒数、单穗重、芯重、芯粗等穗部性状及理论产量越高，而必祥101则呈相反的趋势，即越晚出苗，穗部性状越差、理论产量越低。

表3 出苗时间对华美1号穗部性状的影响

表4 出苗时间对必祥101穗部性状的影响

2.3 群体农艺性状相关性分析

由表5可知，华美1号株高与棒三叶各叶的叶长、叶宽、叶面积及棒三叶总叶面积均呈极显著正相关。茎粗与叶片数、棒三叶最上部叶宽呈显著正相关。叶片数则与棒三叶最下部叶长、最下部叶面积、最上部叶宽、最上部叶面积及棒三叶总叶面积呈显著正相关。棒三叶之间叶长、叶宽、叶面积及棒三叶总叶面积呈极显著正相关。

表5 华美1号群体农艺性状相关性分析

由表6可知，必祥101株高与穗位高呈极显著正相关。棒三叶中部叶长与茎粗呈显著正相关，但与穗位高呈极显著负相关。最下部叶长与最下部叶面积、棒三叶总叶面积呈显著或极显著正相关。最下部叶宽、最下部叶面积与中部叶长、叶宽、叶面积及最上部叶长、叶宽、叶面积、棒三叶总叶面积多呈显著或极显著关系。

表6 必祥101群体农艺性状相关性分析

2.4 穗部性状相关性分析

由表7可知，华美1号秃尖长、穗粒数均与穗长呈极显著正相关。芯重与穗长、穗粒数呈极显著正相关。芯粗与穗长、穗粒数、芯重呈极显著正相关。百粒重与穗长、穗粒数、芯重、芯粗呈极显著负相关。容重与单穗重呈极显著负相关，但与单穗粒重呈极显著正相关。

表7 华美1号穗部性状相关性分析

由表8可知，必祥101穗长除与容重无相关性外，与穗长、秃尖长、穗行数、穗粒数、单穗重、单穗粒重、芯重、芯粗、百粒重均呈极显著正相关，穗长与秃尖长、穗行数、穗粒数、单穗鲜重、单穗粒重、芯重、芯粗、百粒重呈极显著正相关，秃尖长与穗行数、穗粒数、单穗重、单穗粒重、芯重、芯粗呈极显著正相关，穗行数与穗粒数、单穗重、芯重、芯粗呈显著或极显著正相关，穗粒数与单穗粒重、芯重、芯粗、百粒重呈极显著正相关，单穗重与单穗粒重、芯重、芯粗、百粒重呈极显著正相关，单穗粒重与芯重、芯粗、百粒重呈极显著正相关，芯重与芯粗、百粒重呈极显著正相关，芯粗与百粒重呈极显著正相关。

表8 必祥101穗部性状相关性分析

3 结 论

3.1 玉米棒三叶、株高、穗位高相关性分析

由相关性分析可知，棒三叶各部位叶宽、叶长、叶面积均相互影响，特别是中部及上部叶片间的相互影响尤为突出。华美1号株高与棒三叶各叶的叶长、叶宽、叶面积及棒三叶总叶面积均呈极显著正相关，表明株高的增加有利于棒三叶的空间生长，必祥101株高与穗位高呈极显著正相关，表明必祥101株高越高，穗位高也越高。有研究表明[5-6]，穗位高与茎秆倒伏存在必然联系，可以作为衡量玉米倒伏的指标。因此，在大田管理中，必祥101相较华美1号而言，更要做好化控工作，以防株高太高而倒伏减产。

3.2 玉米出苗时间对穗部性状的影响

边少锋等[3]研究表明，穗部各性状整齐度与产量均呈正相关，行粒数整齐度和穗位高整齐度可作为选择高产品种和采取适宜栽培措施的一项指标。本试验表明，华美1号株高、棒三叶中最下部、中部及最上部叶片的长、宽、叶面积等指标均以第16天出苗的最高，且棒三叶总叶面积也最大，但最终理论产量则以第18天的产量为最高，为1 858.08 kg/667 m2，显著高于第16、17天出苗的植株。必祥101除株高、穗位高等指标外，棒三叶中部叶宽、叶面积、最上部叶宽及棒三叶总叶面积也以第16天出苗的植株最高，而越晚出苗，秃尖长、穗粒数、单穗重、单穗粒重、芯重、芯粗等穗部性状穗部性状越差、理论产量越低。两品种群体农艺性状与穗部性状的差异表明，华美1号及必祥101在8 080株/667 m2的种植密度条件下，均不能以株高、棒三叶叶长、叶宽及叶面积等田间群体农艺性状的高低来预测最终产量，而应以穗长、穗粒数、芯重、芯粗等穗部性状指标预测产量。

3.3 玉米出苗整齐度对产量的影响

马树庆等[7]通过人工防雨棚对春玉米进行春季水分胁迫和分期播种试验，表明在田间持水量以下，耕层土壤湿度越大，玉米出苗越快，出苗率越高，且气温低出苗慢。而本试验则表明虽然华美1号和必祥101第一批苗出土时间一致，均为5月2日，华美1号从出苗到出齐苗的时间仅为3 d，每天出苗的株数基本相同，均为15～18株；而必祥101为5 d，且前3 d出苗总数占全部出苗总数的84%以上，表明华美1号品种出苗整齐度要优于必祥101，结合穗部性状及理论产量表现，说明提高出苗整齐度对产量的提高具有积极作用。因此，大田生产中应通过精选种子[8]、提高整地[9]和播种质量[10]、推广干播湿出[11]等技术提高出苗整齐度。有研究认为，种子质量对株高、单株叶面积影响不显著[12]。本实验中，华美1号株高、棒三叶总叶面积以第16天出苗的植株最高，而必祥101株高以第19、20天出苗的植株最高，第16天出苗的植株棒三叶总叶面积最高，这可能与品种、土壤肥力、气候及种植模式等因素的差异有关。