不同播期对南繁玉米农艺性状和产量的影响

      近一个月很多老师都在忙着考察品种、收获试验材料，为下个月的南繁做准备。南繁管理与北方种地不同，需要注意很多方面，比如：规避台风、地块选择、确定播期、田间管理等等。结合南繁工作，前些年我做了一个播期与产量方面的简单试验，还有分享一下南繁的实践经验，不足之处，请批评指正。南繁特指全国各地的科技人员利用海南三亚、陵水和乐东等地区的典型热带气候资源以及能够满足作物周年生长繁殖的优越生态条件，从每年9月至翌年4月在此进行作物的基础研究、品种选育、种子鉴定和生产等科研活动。南繁是整个玉米科研工作的主要环节，在玉米育种中发挥着重要作用。

      每年冬季北方的科研育种单位都会利用海南有利的气候条件，开展玉米南繁育种工作，以加快育种进程。每年霜降时节过后海南进入旱季，这段时间最有利于海南农业生产。由于海南独特的地理位置和气候环境，一年四季持续高温，病虫草害发生严重；冬季海南干旱少雨，农田必须临近水源，保证具有良好的灌溉条件；海南纬度较低，热带低压气旋常产生于菲律宾附近的太平洋面上，形成台风时常登陆海南；还有每年进入1月份，受北方冷空气南下的影响，会出现15-20天的持续低温天气；诸多因素对南繁工作带来不利影响。基于上述情况，在南繁工作中如何规避台风，减少低温冷寒、病虫草害的影响，本研究设计了不同的播期试验，在南繁基地进行玉米生长发育的适应性研究，更好的指导南繁育种工作。

      1 材料与方法

      1.1 试验材料:选用目前我省应用的主栽品种和骨干自交系各 5 个，主栽品种分别为丹玉405、丹科2151、丹玉801、丹玉508 和先玉 335；骨干自交系分别为丹299、丹717、丹TX-2、丹D15和PH6WC。

      1.2 试验方法:试验于2015年冬在三亚崖州区打帮村丹东农业科学院海南育种中心试验基地进行。采取分期播种方式，尽可能使玉米生长发育进程处于不同气候条件下。试验裂区设计，每个品系3次重复，小区行长3m，行距0.5m（大垄双行），观察道1m，隔线空0.5m，每份材料每期次播种10 行，面积 15m2。每间隔10天播种一期，播种日期分别为10月30日、11月10日、11月20日、11月30日、12月10日、12月20日和12月30日，共播种7期。

      1.3 调查项目:生育期性状调查：包括出苗期、抽雄期、抽丝期、成熟期；植株性状调查：包括株高、穗位高、空秆率、倒伏/折率；抗病虫性调查，包括茎腐病、锈病、粘虫和玉米螟虫；果穗性状调查：包括穗粗、穗长、穗行数、秃尖长、百粒重、出籽率、籽粒产量[5]。

      1.4 分析方法:试验数据利用 Excel 和 DPS 软件进行统计分析

      2 结果与分析

      2.1 不同播期对各品系生育期的影响:从表1可以看出，5个玉米品种前五期播种后4天出苗，后两期由于温度有所降低出苗延迟接近1 天；由于自交系没有杂种优势同比杂交种出苗延迟1天左右。随着播期的延后，杂交种和自交系的抽雄、吐丝和成熟期都有不同程度的延迟。抽雄期杂交种延迟 6-9天，自交系延迟9-12天；吐丝期杂交种延迟8-9天，自交系延迟9-12天；成熟期杂交种延迟7-10天；自交系延迟8-12天，说明在海南播期后推会延长品系的生育期。分析原因，主要是每年10月至12月中旬，海南温光充足，为农作物生长提供足够的积温，12月下旬至1月末，进入海南全年中最冷的一个多月，有记录记载2008年春节期间，三亚在这个时期的最低气温迫近10℃，作物生长基本处于停滞状态，如果低温天气覆盖整个苗期或灌浆期，则会明显延长玉米生育期，所以建议在试材、土地、天气条件等允许的情况下尽可能适时早播，为南繁玉米生长提供良好的气候环境。

      2.2 不同播期对各品系植株性状的影响=对不同播期品系的植株性状进行调查，取其平均值记录于表2。从中可以看出，随着播期的延迟，品系之间叶片数目都有一定程度的增加，但是均没有达到显著水平。植株高度变化品系之间存在差异，杂交种方面12月30日播期的株高最高，显著高于11月 20 日、11月10日和10月30日的播期株高，12月20日播期株高显著高于 10月30日播期株高，其它播期间株高不存在差异显著性；自交系方面株高之间不存在差异显著性。穗位方面品系之间都存在较大差异，杂交种方面 12月30日播期的穗位最高，显著高于11月10日和10月30日的播期穗位，12月20日播期穗位显著高于10月30日播期穗位，其它播期间穗位不存在差异显著性；自交系方面12月30日播期的穗位最高，显著高于10月30日的播期穗位，其它播期间穗位不存在差异显著性。在空秆率上随着播期延迟，品系之间空秆率都有不断增大的趋势，杂交种之间无差异显著性，自交系除了11月10日和11月20日播期空秆率之间不存在显著差异性外，其它播期之间均达到显著水平。由于整个玉米生长季没有强风天气，不同播期的玉米品系均没有倒伏和倒折现象发生。通过上述试验结果知道，南繁播期延迟一定程度上会增加玉米的叶片数目、植株高度、穗位高度和空秆率，特别是空秆率的增加会降低玉米收获产量，影响以产量为目标的繁殖、复配和测配等试验，所以南繁科研中涉及产量的试验建议早播为宜。

      2.3 不同播期各品系病虫害的发生情况:表 3 反应出不同播期玉米病虫害的发生情况。可以看出，播期延迟茎腐病、锈病、粘虫和玉米螟虫发病都有不同程度的增加，播期越晚病虫害越重。茎腐病方面品系之间表现一致，12月30日播期显著高于12月10日以前播期，其它播期间不存在差异显著性；锈病方面品系之间有所不同，杂交种12月30日播期显著高于12月10 日以前播期，自交系12月20日以后播期不存在差异显著性，显著高于11 月20日以前播期，12月10日之前播期不存在差异显著性；在粘虫发病上品系之间也有所差异，杂交种方面12月30日播期显著高于11月30日之前播期，12月20日播期显著高于11月20日之前播期，12月10日播期显著高于11月10日之前播期，其它播期间不存在差异显著性；自交系方面12月20 日之后播期显著高于11月30日之前播期，12月10 日之后播期显著高于11 月20日之前播期，11月30日之后播期显著高于11月10日之前播期，其它播期间不存在差异显著性。在玉米螟虫发病上品系表现相同，12月30日播期显著高于11月30日之前播期，12月20日之后播期显著高于11月20日之前播期，12月10日之后播期显著高于11月10日之前播期，11月30日之后播期显著高于10月30日播期，其它播期间不存在差异显著性。从病虫害发生程度来看，早播玉米病害发生程度轻，可适当缩减防治病虫害农药使用量，降低田间管理难度，保护农田生态环境，节省科研投入。

      2.4 不同播期果穗性状及产量的变化:对收获后的各品系重复小区间的果穗性状进行调查，取平均值记录于表 4。可以看出，随着播期延后，穗粗、穗长、穗行数、百粒重和出籽率等性状都不断减小，而秃尖长不断增加。对比 10月 30日和 12月 30日播期，平均穗粗杂交种减小了 0.43cm，自交系减小了0.16cm；平均穗长杂交种减小了 2.2cm，自交系减小了 1.1cm；平均穗行数杂交种减小了 0.5 行，自交系减小了 0.4 行；平均百粒重杂交种减小了 1.8g，自交系减小了 1.9g；平均出籽率杂交种减少了 4.9%，自交系减少了 6.9%；平均秃尖长杂交种增加了 0.95cm，自交系增加了 0.98cm。由此可见，播期延后果穗性状向劣势方向发展，直接或间接的影响了产量潜力的发挥。

      对不同播期品系产量进行方差分析和显著性检验，结果列于表5。可以看出，杂交种方面 10月30日播期产量最高达 8544.1kg/hm2，随播期延后产量逐渐降低，12月30日播期产量最低为6285.5 kg/hm2，11月20日之前播期产量极显著高于11月30日之后播期，12 月10日之前播期极显著高于 12 月 20 日之后播期，12 月 20 日之前播期极显著高于 12 月 30日播期，其它播期间不存在差异显著性；自交系的产量变化趋势与杂交种相同， 10月30日播期产量最高为 3707.7kg/hm2，12 月 30 日播期产量最低为 2210.2 kg/hm2，10 月 30 日播期极显著高于 11 月 30 日之后播期，11 月 20 日之前播期极显著高于 12 月 10 日之后播期，11 月 30 日之前播期极显著高于 12 月 20 日之后播期，12 月 10 日、12 月 20 日和 12 月 30日播期之间均存在极显著差异性，11 月 10 日和 11 月 30 日播期之间不存在极显著差异性，但差异达到显著水平，其它播期之间不存在差异显著性。通过以上品系产量结果得出，南繁适时早播会有效提高玉米产量。对于繁、制种来说，在躲避台风影响后，尽早整地、播种，充分利用光热条件，适时灌溉并加强田间管理，为实现较高产量奠定良好基础。

      3 结论与讨论

      南繁已成为玉米科研育种工作不可缺少的重要组成部分，如何保障南繁工作安全、顺利的进行是一项非常重要的研究课题。由于海南生态气候条件与北方差异很大，在播种时间、农田管理、收获晾晒等各个环节都要尽可能规避风险。每年 10 月中下旬至 11 月初是海南台风过境的收尾期，台风对南繁播期产生极大的危害，不仅耽误播种时间，有的甚至播后苗期遭遇台风影响，导致毁种的尴尬局面。2011 年 10 月 4 日强台风台风“尼格”、2012 年 10 月28 日强台风“山神”、2013 年 11 月 4 日超强台风“海燕”及 2016 年 10 月 18 日台风“莎莉嘉”等对南繁播种造成极大影响，所以每年播种前要时时关注天气和菲律宾洋面卫星云图变化情况，尽可能躲避台风带来的危害。

      海南三亚一年四季农田没有休闲，病虫草害严重，在防病虫害和除草环节带来很多压力，使用人工除草费工费时，增加科研成本，利用化学除草剂除草又有很多注意事项，如果使用不当将会造成生产事故，甚至发生经济赔偿。冬季的海南是北方大陆的蔬菜生产基地，广大农民以生产瓜果蔬菜为主，经济效应极高。大田作物和蔬菜在除草剂的使用上截然不同，如

      果除草剂使用不当导致土壤农药残留会对下茬作物产生极大的影响，如果玉米田周围有种植瓜菜（豇豆、西瓜、黄瓜、茄子等）、芒果、香蕉等其他作物，除草剂使用不当发生漂移也会产生巨大危害，造成严重的经济损失。玉米田如采用化学方式除草，应尽量避免使用漂移性强的乙草胺类苗前封闭除草剂，建议使用漂移程度小、对瓜菜危害轻的丙草胺、莠去津类苗后除草剂，而且要在无风天气作业，并且严格控制施用剂量，不可盲目增大浓度，以免对玉米、周围瓜菜和后茬作物带来危害。

      冬季海南农田作业精细，劳动力投入量很大，比如瓜菜栽种、搭架、灌溉、田间管理、果蔬采收包装等，在关键时节用工紧张，雇工成本很高。所以南繁工作根据当地的生产情况合理交错，以免关键环节产生用工荒，增加不必要的科研投入。整个海南冬季全季干旱少雨，农田灌溉是最为基本的生产条件，在选择南繁田地时一定要考虑水源因素。在繁制种方面还要考虑隔离条件，海南农田耕地有限、寸土寸金，南繁单位众多，由于空间隔离条件不够不同单位之间经常发生地块冲突，影响南繁工作，建议单位与农户、单位之间相互沟通，在空间隔离条件不够的情况下，如果条件允许可以进行时间隔离。通过本试验研究结果认为，南繁播期延后玉米各个生育时期均匀不同程度的延迟，整个生育期也增加，播期每延后 10 天生育期平均延长 1-2 天。玉米作为短日照作物对温光相对敏感，海南 12 月下旬至 1 月末气温较低，播期延后以后，玉米生长所需的有效积温积累时间就会延长，导致生育期增加，同时增加了植株和穗位高度；玉米孕穗和生殖生长期遭遇低温会影响果穗分化和籽粒灌浆，易发生空秆现象，所以播期延后空秆率也有所增加。生育期延长也增加了病虫草害的侵染几率，每年进入 2-4 月份是海南病虫害的重发期，玉米生长中后期恰逢该时期会严重影响玉米产量。播期延后玉米果穗性状也逐渐劣化，在密度和单株穗数不变的情况下势必降低玉米产量。每年 3 月中旬以后海南的雨季逐渐开始，不确定性的降雨说来就来，给收获后的玉米晾晒带来不利影响，所以玉米延后播种也增大了收获后的晾晒难度。综上所述，南繁玉米播种的最佳时间在每年的 10 月末至 11 月上旬，有特殊的台风天气影响可适当推延，这样可以降低田间管理难度、降低科研成本、获得较高产量、方便晾晒。储运，也为北方春季的试材准备赢得充足的时间。