英语原文共 10 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

播期对玉米产量及产量构成因素的影响^[1]

Rowland Tsimba^a,*, Gregory O. Edmeade^b, James P. Millner^c, Peter D. Kemp^c

a Genetic Technologies Ltd., PO Box 105-303, Auckland 1143, New Zealand

b 43 Hemans St, Cambridge 3432, New Zealand

c Institute of Agriculture and Environment, Massey University, Palmerston North 4474, New Zealand

摘要：为了确定播种日期对玉米叶片生长（Zea mays L.）、籽粒产量（GY）以及产量构成的影响，2006年—2007年在新西兰的Waikato和Manawatu地区进行了四期实验。在每年9月18日至12月15日期间，在4-5个PDs上播种了三个成熟期（早，中和晚）的五或六个杂交品种。在刚开始抽出雄穗前的13-19℃范围内，平均日温度每增加1℃使叶数减少0.1叶。在17-19℃的平均日温度下观察到最高叶面积指数。在怀卡托的低纬度环境中，与马纳瓦图相比，早播种获得了最大的籽粒产量（GY）。由于较低的春季温度，马纳瓦图的较小冠层尺寸使得早期种植的产量偏少。早播时，晚熟杂种通常产量超过早熟杂种，而更加平衡的源库比意味着早熟杂种的产量在各播期间是一致的，且在晚播时，早熟杂种产量等于或大于晚熟杂种。晚期较低的谷粒灌浆平均气温（15 对比 18℃）和平均辐射（11对比20 MJ m^-2d^-1）比早播种产量更低。谷物产量与谷粒数（KN）（r = 0.90 ***）和重量（KW）（r = 0.76 ***）高度相关。因为低降雨（lt;20毫米）和/或辐射（lt;18 MJ m^-2d^-1）出现在10-20天的开花期间，或当平均温度le;15℃，或者在颗粒灌浆期间发生辐照度lt;11MJm^-2d^-1，最低的籽粒数（KN），籽粒重量（KW）和玉米产量（GY）值出现在晚播。晚播的玉米粒数受水分胁迫，KW和GY响应在早期杂交种后期更为明显。在晚播或水胁迫条件下，KW比KN更稳定。在灌浆期间的水分胁迫，晚期比早期影响更明显。延迟种植，总生物量和收获指数降低。

关键字：叶面积指数；玉米产量；粒重；粒数；收获指数；播种日期

1.引言

环境因素，如温度，辐射和水生植物随机围绕其季节性平均趋势，导致主作物季节作物生产的不确定性。最大的挑战是确定种植早期或晚期季节杂交种的理想时间，特别是在天气或管理挑战缩短种植时间时。由于生长季节的成熟度和长度不同，玉米（Zea mays L.）杂交种的理想种植日期（PD）在不同位置和季节性地点之间不同。为了最大限度地提高产量和获利能力，在农民可以获得种植条件的情况下，选择适合成熟期的玉米杂种选择种植。

研究已经显示，种植早期杂交种的产量损失足以用于后来成熟的杂交种（Sorensenet al.,2000）。早熟的杂交种在温度适合于生长的时期通常不能充分利用可利用的太阳辐射，因此不能实现生长季节的完全产量潜力和种植者提供的投入（Lauer，1998）。类似地，晚期杂种可能在初始霜冻发生之前不成熟。当种植晚期时，早期杂种可以相等，或优于全季杂交种（Staggenborg et al.,1999）。早期杂交也可能更有利可图，因为后期的杂种可能需要额外的人工干燥以安全储存。

作物生长或发育相互作用的环境影响作物周期持续时间和产量不同。例如，如果开花周围的植物的截留的光合有效辐射（IPAR）水平低，则籽粒数下降和收获指数（HI）可能显着降低。在有利的生长条件下，确定玉米田的同化生产率受IPAR和叶片光合速率的驱动（Monteith，1977）。辐射截获在很大程度上取决于叶面积指数（LAI），叶面积指数又受基因型，氮和水供应，温度和光周期的影响（Muchow和Cerryberry，1989）。

高粮食产量（GYs）是由于增加粮食定位和粮食灌浆供应（来源）而增加的谷物产量（GYs），可以通过提高籽粒（水槽）的能力来适应这些同化物。当作物早期或晚期种植时，源 – 汇平衡改变。粒数通常与GY密切相关（Otegui et al.,1995; Bola_nos和Edmeades，1996），因此定义汇点大小。玉米粒数主要取围绕灌浆时间发生的条件（Andrade等人，1993; Kiniry和Knievel，1995），因此对GY有很大的影响。与早期种植相遇的低温倾向于降低植物高度（Al-Darby和Lowery，1987），主要通过减少节间长度和减少叶数来起作用。叶面积（LA）也显着降低。

由于早期或晚期种植而引起的降低在文献中有很好的记载（例如Johnson和Mulvaney，1980; Sorensen等，2000）。虽然早期种植导致IPAR降低，由于延迟LA发展，在晚期种植情况下的高温也可以通过减少作物发育的日历时间在开花期的两周内减少IPAR，从而降低产量（Otegui et al。，1996）。在晚期种植情况下常见的灌浆期间，可以减少辐射使用效率（RUE）（Jones等，1986）。

在可能发生中季干旱的情况下，晚播可以使作物暴露于水花期缺陷。这可能延迟丝状花序，增加开花期间间隔（ASI），导致通过不良授粉的穗粒，或通过穗粒无法得到授粉（Bola〜nos和Edmeades，1996）。开花间隔是在开花时处于应激下的多种栽培品种中的种子的预测因子（Edmeades等，2000）。因此，通过调节种植时间和杂种成熟度，可以使干旱影响最小化，从而在判定干旱最小时开花。

如果种植延迟或杂交种在新的和未测试的地区，混合物的成熟度如何与其对可变环境条件的反应相互作用是开发减轻需要的策略的关键，以便优化和稳定产量。 如果这些关系是已知的，它们可以用于通过杂交开发响应功能，并且制定将最大化农民收入的策略。

这项研究的目的是确定在寒冷温带气候中，PD和环境（ENV）如何影响收获指数（HI），水槽和源尺寸，贫瘠度以及因此成熟度不同的母体杂种的谷物和总生物量产量。 研究是更广泛调查的一部分，形成了CERES玉米模型的基础，以预测在温带气候种植玉米时混合和环境的最佳匹配（Tsimba，2011）。

2.实验材料和方法

2.1.地点信息

重复实验是建立在三个地点在新西兰两年度。这些都是在Rukuhiaresearch站（37.86°S，175.32°E；海拔50 m）2006（RUKO7）和2007年（RUK08），Ngaroto研究站（37.98°S，175.32°E；84米）（NAG08）和梅西大学牧草和作物的单位（40.38°S，175.58°E；海拔18 m）2007（MAS08）。后者位于马纳瓦图（Manawatu）地区，位于马纳瓦图（Manawatu）细沙ylo u（Dystric Fluventric Eutrochrept）。 Rukuhia和Ngaroto研究站分别位于怀卡托地区的Horotiusandy壤土（Vitric Orthic Allophanic）和Ohaupo粉砂土壤（Typic Orthic Allophanic）

马纳瓦图地区有长期牧场的历史，而怀卡托遗址已经在长期的玉米单培养期间达到了25年。 怀卡托遗址的历史严密反映了新西兰常见的玉米种植生产的典型农艺制度，而马纳瓦图则更为奶牛养殖系统的青贮饲料生产。 选定的地点也可以被认为是对各自地区的土壤和天气条件的公平表示。 Rukuhia和Ngaroto分别代表其地区的低风险和高潜力产地，并且在土壤类型中分别为低。 由于纬度较高，与瓦卡托遗址相比，Manawatusite经历了较短的生长季节，平均气温较冷，秋季期间太阳辐射和温度下降更快。

2.2.种植细节和实验设计

在WaikatoENVs和MAS08分别建立了五个和四个PD实验。 本研究中PD和ENV评估的范围旨在创造形成对比的环境条件，代表着广泛的情况形成增长和发展。 因此，种植日期被广泛地扩展，以包括每个ENV的非常早期，典型和非常晚的PD，播期如下：

RUK07-2006年9月18日、10月11日、11月2日、11月24日和12月15日

RUK08-2007年9月20日、10月13日、11月1日、11月22日和12月13日

NGA08-2007年9月21日、10月11日、11月1日、11月23日和12月13日

MAS08-2007年9月16日、11月6日、11月23日和12月10日

此后，播期处理分别称为PD1，PD2，PD3，PD4和PD5。在MAS08，PD1被认为在随后的数据分析中缺失。
六个单交叉杂交代表三个成熟度组，比较相对成熟度（CRM）评级为91-110;短海子（38P05和38H20），中期（36M28和36B08）和全季（34D71和34P88）种植在怀卡托ENV中。此后，混合期限分别被称为早期，中期和晚期。杂交种成熟度指数随ENV变化。种植了MAS08,36M28,36B08（晚期），38H20,38P05（中）和39G12（早期）。在MAS08种植的杂交种的CRM评分在78和103之间。怀卡托的后期成熟杂种被认为太晚了，不适应马纳瓦图地区，而39G12被认为对怀卡托ENV来说太早了。这些杂交种选自新西兰市售的Poolof 29Pioneerreg;hybrids，并且是其成熟类的代表性精英杂交种。

在种植之前，对每个ENV进行土壤测试以确定每个田地的营养水平。 确定了土壤pH，Olsen P，阳离子交换能力（CEC），碱饱和度，硫酸盐-S，总C和N以及上部60cm中的有机物质，以计算确保非限制性营养供应所需的肥料和石灰要求（Edmeades等 1984）。 在每个PD处理的轮廓内的每个土壤水平的土壤含水量和堆积密度在植入之前或之前进行重量测量。 土壤样品从三个水平层（0-20厘米，20-45厘米和45-65厘米）获得，使用4.8厘米直径5厘米高的土壤芯，取自每个水平线的中点。样品称重，用105℃的烘箱立即烘烤干燥至恒定。
早春，第一次实验（RUK07）每公顷分别收到了92，50和50 kg的N，P和K，分别为Cropzeal（12:10:10）和尿素（46-0-0）。施用碱肥后不久，将试验区域翻犁至25厘米，种植前立即种植种子床以除草，松开土壤。 在种植过程中，Nitrophoska（12-10-10）以每公顷400 kg的生产速率被用作起始肥料。 当六个完全展开的叶子出现时，施加尿素365kg/ ha^-1。 NGA08和RUK08总共每公顷收324kg的N，81kg的P和40kg的K。基于初始最低的结果，MAS08不需要碱性或起始肥料，但总共收到220 kg/ha-1的N作为尿素的副作用.

通过将3L ha^-1Roustabout（840g a.i.L^-1-乙酰氯）和3L ha^-1atrazine（600g a.i.L^-1 atrazine）作为出苗前除草剂施用的组合来控制杂草。 在冠层闭合之前，将作为芽后除草剂的1.5L ha^-1 Gesaprim（500g a.i.L^-1 atrazine）组合施用200ml ha^-1Callisto（480g a.i.L^-1-咪唑啉）获得额外的杂草控制。

每个实验被设计为随机完整的块设计，其中重复了三分之一的分裂处理布置。 种植日期被认为是主要地块和杂交种地块，每个次地块在随后的较高处理水平内随机化。 种植日期在田间随机分配，以避免与土壤肥力或质地趋势相关的播期影响。

除了播期和混合处理外，所有其他管理因素都保持不变。 为了最大限度地减少相邻处理在六排地块中的影响，每个地块的两个外部行被视为边界。具体细节在第2.6节讨论。 在收获或采样地块的任一端大约1米也被认为是边界。 种植日期处理在每次处理的另一边分开四至六个边界行。 使用2排Wintersteigerreg;精密真空播种机种植了Waikato实验，而使用改进的2排锥形播种机种植了MAS08实验。

为了实现均匀的植物密度，在V4叶阶段将所有土地种植密度在13万株植物ha^-1并稀释，以实现39G12,38H20和38P05的110,000株植物ha^-1和其余的105,000株植物ha^-1的群体密度。 这些密度是基于在不受胁迫条件下最大化谷物和青贮饲料产量所需的农艺种植密度最优（GeneticTechnologies Ltd.，2004，未发表的数据）。

2.3.气象因子

从最近的国家水与大气研究所（NIWA）自动化气象站获取种植和收获之间的每日天气数据（降雨量，空气温度，太阳辐射），距离地块400米到12公里。 在“WatchDog 100”（Spectrum Technologies，Inc。）的数据记录器中，每个小时记录每个播期处理的温度在塑料薄膜中，并在试验图中以大约5厘米深的深度插入土壤中去。 通过MAS08顶置式喷洒器施加七个总共178毫米水的灌溉，以防止作物遭受干旱胁迫的任何视觉症状。Waikatosites无法进行灌溉。

2.4.光周期灵敏度

光周期估计是在马丁代尔中心光周期计算器（Lammi，2

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[25225]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word