全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(9): 1660−1665 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAD0000)和国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2009CB118605)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 赵明, E-mail: zhaomingcau@163.net, Tel: 010-82108752
第一作者联系方式: E-mail: liljnky@163.com ** 共同第一作者
Received(收稿日期): 2011-02-23; Accepted(接受日期): 2011-04-27; Published online(网络出版日期): 2011-06-13.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20110613.1452.006.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01660
品种对双季玉米早春季和晚夏季的适应性研究
李立娟 1,3 王美云 2,** 赵 明 1,*
1中国农业科学院作物科学研究所 / 农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室, 北京 100081; 2中国农业大学农学与生物技术学院,
北京 100193; 3河北农业大学农学院, 河北保定 071001
摘 要 : 双季玉米是近年来一种新型种植模式 , 为探索品种对季节的适应性及筛选适合双季玉米种植的品种 ,
2008—2010 年分别在山东莱州、河南焦作和新乡进行了研究。结果表明, 不同地区不同年份早春季与晚夏季的生长
条件不同, 对品种各生育的影响不相同; 大多数品种早春季产量高于晚夏季产量; 两季产量主要为中等水平(5 737~
8 639 kg hm−2), 占供试品种的 33.2%; 在品种选择中, 穗粒数与品种选择无关, 而生育期是重要指标; 早春季选用品
种益农 103具有高产稳产的特点, 晚夏季选用品种郑单 958可以确保第二季达到稳产。同时, 以同一品种对早春和晚
夏的适应性来考察品种对环境的适应性, 也更能体现品种综合性能的优良程度。
关键词: 双季玉米; 品种; 季节反应; 适应性
Adaptability of Varieties to Double-cropping in Early Spring and Late
Summer
LI Li-Juan1,3, WANG Mei-Yun2,**, and ZHAO Ming1,*
1 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Cultivation, Ministry of Agri-
culture, Beijing 100081, China; 2 College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China; 3 College of
Agronomy, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China
Abstract: Double-cropping is a new maize planting model in recent years. To explored the adaptability of varieties to the season
and screen varieties suitable for double-cropping, we conducted trials in Laizhou, Shandong province, Jiaozuo and Xinxiang, He-
nan province in 2008–2010. The results showed that the accumulated temperature in early spring and late summer in different
areas and years had the different impacts on each growth processes of species. The most varieties grown in early spring had higher
yield than those in late summer, and most of the varieties seeded in the two seasons had the medium level of output (5 737–8 639
kg ha−1). In variety selection, growing period was an important index, but grain number per spike was not. Yinong 103 had high
and stable yields in the early spring, and Zhengdan 958 could ensure stable production at the second growing season in the late
summer. Meanwhile, the adaptability of one variety to the environment in early spring and late summer also can reflect the
comprehensive performance of the variety in agronomy.
Keywords: Double-cropping Maize; Variety; Seasons reaction; Adaptability
品种是影响耕作制度的重要因素之一, 也是种
植制度演进的先决条件[1]。品种的选择是决定一个
地区种植模式与物质生产的主要因素, 不同种植模
式要求不同的品种特性, 在对众多的作物品种研究
中, 有关品种对地区(春播和夏播)的生态适应性已
有大量文献报道, 主要集中于对同一地区品种的丰
产性、稳定性和对气候条件的适应性的品种比较和
筛选的研究[2-7], 对作物品种类型的研究主要偏重于
生育期及生态类型[8-9]等。但很少将同一品种对同一
地区两个生态特点完全不同的季节(早春播和晚夏
播)的反应和分类进行研究。
本研究以 18个常规品种与自交系和另一试验
第 9期 李立娟等: 品种对双季玉米早春季和晚夏季的适应性研究 1661


的 9 个常规品种为供试材料, 分析不同品种在不同
季节条件下产量的分布状况, 并将其产量按对早春
季和晚夏季的反应程度分类, 分析不同季节条件下
产量和产量构成因素的关系, 明确同一品种对不同
季节的适应性, 筛选出在不同地区不同生长环境下
适应能力强的品种, 为玉米新品种的选育提供一种
新方法, 也为双季玉米品种的选育提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 供试品种与试验设计
2008—2010年分别在中国农业科学院河南新乡
试验站(35.18°N, 113.52°E)(壤土)、河南省焦作市农
业科学研究所(35.14°N, 113.12°E)(壤土)和山东莱州
登海种业(37.10°N, 119.57°E)(壤土)进行完全随机区
组试验, 3 次重复, 小区面积为 14.0 m×4.8 m=67.2
m2, 密度为 8.25×104株 hm−2, 大行 80 cm, 小行 40
cm, 大小行交替种植。早春季于 3月下旬播种, 7月
中下旬收获; 晚夏季于 7月中下旬播种, 11月上中旬
收获。各处理按一般高产田管理和施肥。早春季和
晚夏季的供试品种完全一样。不同年份不同地区供
试品种详见表 1。
1.2 气象数据的获取
采用试验田中的全自动气象站每隔 30 min记录
一次玉米生育期内的逐日基本气象资料, 根据日平
均温度和日照时数计算出生育阶段的活动积温和日
照时数。

表 1 不同年份不同地区两季玉米供试品种表
Table 1 Varieties of different years in different regions
年份
Year
地点
Location
品种
Variety
2010 河南新乡 Xinxiang, Henan 益农 103, 郑单 958, 郑单 18, 浚单 20, 浚单 22, 641, 111, 846
2009 河南新乡 Xinxiang, Henan 益农 103, 郑单 958, 哈丰 2, 丰单 3, 2448, 1529, 3800, 2792, 1573, 3785
2008 河南焦作 Jiaozuo, Henan 益农 103, 郑单 958, 1319, L7
山东莱州 Laizhou, Shandong 益农 103, 郑单 958, 1319

1.3 产量测定
收获每小区中间两行穗(33.6 m2), 并随机抽取
20 穗考种; 待收获穗自然风干后, 在含水量为 14%
时称重, 折合成公顷产量。
1.4 数据分析与作图
用 Microsoft Excel 2003分析数据和作图。
2 结果与分析
2.1 不同地区玉米生长季节的积温与日照时数变化
不同地区不同年份早春季与晚夏季生长所处的
环境不同(表 2)。早春季玉米的生长阶段从 3月下旬
至 7 月中下旬, 前期气温上升缓慢, 后期气温上升
迅速, 气温变化与玉米生长所需温度相吻合, 日照
时数表现为由少到多 , 光能充足 , 温度适宜 , 有利
于籽粒产量的形成。晚夏季玉米的生长阶段从 7 月
中下旬至 11 月中旬, 前期气温和湿度较高, 后期气
温逐渐下降, 前期玉米生长发育较快, 日照时数偏少,
光能不充足, 且植株形态建成所需时间不足, 单株不
易孕育大穗, 在生育后期气温下降较快影响玉米灌浆
造成粒重降低, 从而影响晚夏季玉米产量的提高。

表 2 不同地区玉米生长季节积温与日照时数变化
Table 2 Changes of monthly accumulated temperature and sunshine hours in maize growing period in different regions
月份 Month 年份
Year
地点
Place 3 4 5 6 7 8 9 10 11
积温 Accumulated temperature
2010 河南新乡 Xinxiang, Henan 256 408 683 818 888 805 646 475 360
2009 河南新乡 Xinxiang, Henan 309 496 673 849 858 802 624 550 139
2008 河南焦作 Jiaozuo, Henan 394 522 741 789 840 840 663 493 300
山东莱州 Laizhou, Shandong 248 432 625 688 800 798 658 513 242
日照时数 Sunshine hours
2010 河南新乡 Xinxiang, Henan 165 207 235 237 145 151 98 152 212
2009 河南新乡 Xinxiang, Henan 173 214 214 252 172 157 105 183 109
2008 河南焦作 Jiaozuo, Henan 218 213 257 177 167 176 155 100 143
山东莱州 Laizhou, Shandong 252 241 268 214 163 215 231 219 189

1662 作 物 学 报 第 37卷

2.2 不同品种玉米早春季与晚夏季的产量分布
通过对多年多点早春玉米与晚夏玉米的产量分
析(图 1), 表明不同品种对早春生长环境与晚夏生长
环境不同, 产量亦不同。大多数品种早春季产量水
平高于晚夏季, 其中早春季平均产量为 7 670 kg hm−2,
晚夏季平均产量为 5 885 kg hm−2。早春季的品种产
量变幅较大, 最高产量为 11 541 kg hm−2, 最低产量
为 2 835 kg hm−2, 变幅为 8 706 kg hm−2, 变异系数
为 0.2663; 晚夏季的品种产量变幅较小, 其最高产
量为 8 314 kg hm−2, 最低产量为 2 608 kg hm−2, 变
幅为 5 706 kg hm−2, 变异系数为 0.2839。

图 1 各品种多点的早春季产量与晚夏季产量分布
Fig. 1 Yield distribution in early spring and late summer for
different varieties grown in various locations

2.3 不同品种玉米早春季与晚夏季产量水平分
类
按照早春季产量变幅(最高产量与最低产量之
差)将品种按三分法将早春季和晚夏季的产量分成
高产量水平、中等产量水平和低产量水平。其 3 个
等级的取值区间分别为 8 639~11 542 kg hm−2、
5 737~8 639 kg hm−2、2 835~5 737 kg hm−2 (图 1)。
可将双季品种的产量水平分为 6种组合(表 3), 其中
早春季玉米品种具 3个产量水平 , 晚夏季玉米品种
无高产量水平, 均为中产或低产水平。
在供试品种中, 有些品种在早春季的产量较高,
晚夏季产量较低, 如益农 103, 其双季产量分别为
10 720 kg hm−2和 4 265 kg hm−2, 主要分布在早春高-
晚夏中等和早春高-晚夏低产水平组中 , 说明益农
103 对早春季的适应性较好, 对晚夏季的适应性较
差; 有些品种双季的产量表现均低, 如 641, 其双季
产量分别为 2 835 kg hm−2和 5 413 kg hm−2, 说明 641
对早春季和晚夏季的适应性均较差; 有些品种早春
季和晚夏季产量相差较小, 如郑单 958, 其双季产量
分别为 7 611 kg hm−2和 7 815 kg hm−2, 该类品种表
现出对季节反应的不敏感性 , 说明郑单 958对早春
季和晚夏季节的适应性均较好。因此, 相同品种对
不同季节的反应不同, 在双季玉米种植时应根据品
种对 2 个季节的反应进行选择。除此之外, 根据品
种对两季节的反应也可以判断品种对生态环境的适
应程度。
2.4 不同品种玉米早春季与晚夏季产量水平频
率分布
图 2 表明, 大部分品种主要分布在双季中等产
量水平 , 其中早春中-晚夏中的组合占供试品种的
33.2%, 为最高; 早春高-晚夏低的组合占 22.4%, 早
春中-晚夏低的组合 16.8%, 早春高-晚夏中的组合
14%, 早春低-晚夏中的组合占 11.2%, 早春晚夏均

表 3 不同品种早春季和晚夏季的产量水平分类
Table 3 Classification of production levels in different varieties grown in early spring and late summer
产量水平
Production level
品种
Variety
早春高产-晚夏高产水平 A 无
早春高产-晚夏中产水平 B 益农 103×3, 郑单 958, 1319
早春高产-晚夏低产水平 C 益农 103×2, 浚单 22, 丰单 3号, 2448, 2792, 1319, L7
早春中产-晚夏高产水平 D 无
早春中产-晚夏中产水平 E 郑单 958×5, 益农 103, 京科 25, 京科 23, 唐抗 5号, 京科 8号, 中原单 32, 京科 345
早春中产-晚夏低产水平 F 哈丰 2号, 1529, 3800, 1573, 3785, 农大 80
早春低产-晚夏高产水平 G 无
早春低产-晚夏中产水平 H 郑单 18, 浚单 20, 846, 111
早春低产-晚夏低产水平 I 641
A: yield level is high both in early spring and in late summer; B: yield level is high in early spring and middle in late summer; C: yield
level is high in early spring and low in late summer; D: yield level is middle in early spring and high in late summer; E: yield level is middle
both in early spring and in late summer; F: yield level is middle in early spring and low in late summer; G: yield level is low in early spring
and high in late summer; H: yield level is low in early spring and middle in late summer; I: yield level is low both in early spring and in late
summer.

第 9期 李立娟等: 品种对双季玉米早春季和晚夏季的适应性研究 1663



图 2 不同产量水平的频率分布
Fig. 2 Frequency distribution of different yield level
A: 早春高产-晚夏高产水平; B: 早春高产-晚夏中产水平; C: 早
春高产-晚夏低产水平; D: 早春中产-晚夏高产水平; E: 早春中
产-晚夏中产水平; F: 早春中产-晚夏低产水平; G: 早春低产-晚
夏高产水平; H: 早春低产-晚夏中产水平; I: 早春低产-晚夏低产
水平。
A: yield level is high both in early spring and in late summer; B:
yield level is high in early spring and middle in late summer; C:
yield level is high in early spring and low in late summer; D: yield
level is middle in early spring and high in late summer; E: yield
level is middle both in early spring and in late summer; F: yield
level is middle in early spring and low in late summer; G: yield
level is low in early spring and high in late summer; H: yield level
is low in early spring and middle in late summer; I: yield level is
low both in early spring and in late summer.

低的占 2.8%, 而晚夏产量高和早春产量的任一组合
分布频率为零。说明品种在晚夏季种植的无高产量
水平, 可能是生长的气候条件造成品种对晚夏季的
适应性较差。而多数品种的产量集中在两季均为中
等产量水平, 可能是这些品种对早春和晚夏生长环
境的适应性较强, 这类品种非常适合双季玉米的种
植。
2.5 不同品种产量水平与穗粒数及千粒重相关
分析
图 3 表明, 因不同年份不同品种的种植密度一
致 , 在不考虑穗数情况下 , 其早春季(n=12)和晚夏
季(n=16)产量与穗粒数均无相关性。可见, 双季玉米
种植模式中, 穗粒数的增加不一定能够提高早春季
和晚夏季的产量水平。所以, 在该模式中, 穗粒数的
多少不能够作为品种选择的指标之一。
但早春季和晚夏季不同水平产量与籽粒千粒重
具有较高相关性, 其中早春季 R2 为 0.7360 (n=12),
晚夏季 R2为 0.7629 (n=16), 晚夏季的相关性高于早
春季。可见, 千粒重是影响双季玉米产量的主要因
素之一。而千粒重除受品种的遗传因素影响外, 还
与品种收获时的成熟度密切相关, 最终影响双季玉
米周年产量。在双季玉米种植中, 晚夏季能否正常
成熟成为其周年产量能否提高的关键所在。有些品
种产量较低可能是由于生育期较长, 收获时籽粒灌
浆仍在进行, 影响籽粒千粒重; 而有些品种产量较
高可能是由于生育期较短 , 收获时灌浆已经结束 ,
籽粒已经成熟。因此, 生育期的长短成为双季玉米
模式品种选择的重要参考指标。

图 3 不同品种早春季和晚夏季产量与穗粒数及千粒重的相关性分析
Fig. 3 Correlation of yield with grain number per ear and 1000-grain weight in different varieties in early spring and late summer

1664 作 物 学 报 第 37卷

3 讨论
双季玉米模式是近年来黄淮海地区一种新型超
高产种植模式, 具有光温生产效率高, 经济效益好
等优点, 将成为黄淮海两熟区传统冬小麦/夏玉米模
式的有益补充, 但双季玉米模式的建立离不开品种
的选择, 而品种的选择必须与当地光、热、降水等
生态条件相互适应。由于双季玉米早春季播期在 3
月中下旬 , 该地区此时的生态特点为降雨量较少 ,
温度低, 容易出现倒春寒, 所以在品种选择上应该
选用抗旱能力强, 耐低温的品种, 且由于早春季生
长时间较短 , 所以应该选择中早熟品种 , 而益农
103 是在河北坝上地区选育出来的具有高抗寒性和
抗旱性的品种, 且生育期较短, 非常适合作早春季
品种。晚夏季播期在 7 月中下旬, 此时气候生态特
点为高温多雨, 不利于玉米蹲苗, 造成玉米生育前
期徒长 , 且易发生病虫害 , 后期易倒伏 , 而收获期
由于延迟到 11 月中下旬, 此时气温较低, 易出现霜
冻, 不利于籽粒灌浆, 郑单 958具有抗倒伏、抗病虫
害等特性, 生育前期耐高温后期耐低温, 生育期适
中, 适合作晚夏季品种。
本试验通过研究品种在相同区域不同生长季节
对生态条件的反应 , 来进一步衡量了品种的适应
性。玉米品种适应性的实质是玉米生理上对温度、
水分、光照等生态条件变化的“敏感”或“迟钝”反
应 [10]。品种适应性的考察多局限在不同生态区
域[11-16]的研究上。在 2006 年和 2007 年全国出现的
产量超过 15 000 kg hm−2的 39块高产田中有 5块是
郑单 958, 占 12.8%[17]。说明郑单 958具双季生态条
件的适应性和良好的稳产性。可见, 从品种对早春
季和晚夏季生态条件的反应能够进一步检验品种综
合性能的优良程度。
本研究在河南、山东等地进行了多年的品种选
择试验, 根据品种对季节反应分类及对品种产量和
产量构成因素的研究, 提出品种对季节反应的类型,
多数品种双季的产量为中等水平, 其中郑单 958 出
现的频次最多 , 为广适性品种 , 益农 103 在早春季
产量水平表现较好, 晚夏季表现不佳。种植双季玉
米最佳选择应为早春和晚夏均达高产水平的品种 ,
但本试验中晚夏玉米无高产水平品种, 所以早春选
高产水平的益农 103, 晚夏季选中产水平且适应性
强的郑单 958 为双季玉米模式的最优组合。晚夏季
玉米高产水平品种的选育, 将是今后双季玉米模式
产量水平提升的关键。
4 结论
在黄淮海地区, 对品种与早春和晚夏季两个不
同生长环境下的产量水平进行了分类, 并提出了品
种对季节的反应类型, 品种对季节的反应大部分集
中于中等产量水平。双季玉米品种应具有良好的生
态适应性和稳产性; 早春玉米品种需具有苗期耐低
温、高光效、抗干旱, 后期耐高温的特点。晚夏玉
米品种需具有苗期抗涝、耐高温、高光效, 后期耐
低温干旱的特点。双季玉米品种选择的原则为同季
优势, 即早春季要选择早春优势型, 晚夏季要选择
晚夏优势型, 双季均等型可双季选用。不同生态环
境下, 双季均选择适应性强的品种是安全生产和可
持续技术体系的保障。此外, 玉米品种对季节的反
应也可以作为筛选和评价玉米品种适应性的方法。
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