去分蘗與不去分蘗對玉米產(chǎn)量和主要性狀的影響

鐘雪梅+史振聲+孫淑鳳+王健

摘要：以分蘗力較強的普通玉米、甜玉米、爆裂玉米為試材，對保留與去除分蘗進行對比試驗。結(jié)果表明，保留分蘗并沒有降低產(chǎn)量，甚至還顯示出增產(chǎn)趨勢。留蘗處理使穗部性狀有較大改善，全株葉面積大幅增加，從而擴大了光合面積，減少了小花敗育、禿尖和癟粒，增加了籽粒充實度，并提高了玉米的商業(yè)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：玉米；分蘗；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀

中圖分類號： S513.04文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0126-03

收稿日期：2015-04-22

基金項目：國家科技支撐計劃 （編號：2011BAD16B12、2012BAD04B00）；遼寧省沈陽市科技計劃 （編號：F11-090-3-00）。

作者簡介：鐘雪梅（1985—），女，遼寧沈陽人，講師，研究方向為玉米遺傳育種。E-mail：xuemei.zhong@163.com。

通信作者：史振聲，教授，研究方向為玉米育種及栽培。E-mail：shi.zhensheng@163.com。分蘗是許多禾谷類作物的固有特性。玉米在每個節(jié)的葉腋處都有1個腋芽，除去植株上部5～8節(jié)的腋芽不發(fā)育外，其余腋芽均具正常發(fā)育的潛力[1]。最上部腋芽可發(fā)育成果穗，而靠近地表的果穗則形成分蘗。分蘗的發(fā)生與品種、土壤肥力和氣候因素都有關(guān)[2]。不去掉玉米的分蘗是否會影響玉米產(chǎn)量，是農(nóng)民最近幾年開始關(guān)心的生產(chǎn)問題，也引起農(nóng)業(yè)科技工作者的興趣，但到目前為止對此尚無統(tǒng)一定論。有研究者認為，分蘗會浪費地力、消耗水分、與主莖爭奪養(yǎng)分，減弱田間通風(fēng)透光而造成減產(chǎn)；也有研究認為，主莖向分蘗輸送養(yǎng)分的情況只出現(xiàn)在分蘗有果穗而主莖無果穗時，在正常田間條件下這顯然并不可能[3]。有研究者利用極早熟甜玉米進行留分蘗研究，結(jié)果表明保留分蘗可有效增加經(jīng)濟產(chǎn)量，其原因在于補充了極早熟玉米營養(yǎng)體和葉面積的不足，進而改善了果穗性狀[4]。

隨著農(nóng)業(yè)勞動力成本的增加，玉米生產(chǎn)機械化程度的提高，玉米栽培越來越向簡約化、傻瓜化方向發(fā)展。因此，對玉米分蘗去留問題的研究，無論對玉米栽培管理還是對新品種選育都具有重要意義。本試驗以分蘗力強的甜玉米、爆裂玉米以及普通玉米為材料，對玉米保留分蘗與去除分蘗處理的籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量及形態(tài)指標進行研究，旨在為玉米生產(chǎn)和玉米新品種選育提供參考。

1材料與方法

1.1供試材料

試材為沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)特種玉米研究所選育的甜玉米沈甜4號，爆裂玉米沈爆3號、爆品18號和爆品19號，普通玉米先玉335，均具有苗期分蘗多、分蘗生長旺盛的特點。

1.2試驗設(shè)計

試驗于2013年在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)南試驗田進行，地勢平坦，肥力中等。裂區(qū)設(shè)計，品種為主區(qū)，分蘗處理為副區(qū)。行長5 m，行距0.6 m，每小區(qū)6行。種植密度為該品種生產(chǎn)上的最適宜密度，為6萬株/hm2。

試驗設(shè)去分蘗和留分蘗2種處理，分小區(qū)進行。去分蘗處理在玉米生長初期分蘗出現(xiàn)時及時除去，留分蘗處理則全生育期保留分蘗。

根據(jù)玉米苗期個體間差異較大的特性，以及部分不分蘗植株和分蘗較弱植株會對試驗產(chǎn)生誤差的問題，試驗在苗期進行嚴格選株。在去分蘗處理前，在小區(qū)中選擇生長一致，分蘗力有代表性的植株掛牌，用于處理和取樣測定。根據(jù)統(tǒng)計學(xué)上個體數(shù)量在30個以上視為大樣本的統(tǒng)計要求，每小區(qū)標記30株以上，確保最終收獲30株。

按穴播種，播種時一次性施入長效復(fù)合肥（含N 30%、P2O5 10%、K2O 12%）600 kg/hm2。4月28日播種，田間管理按生產(chǎn)田進行。

1.3測定項目及方法

1.3.1產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素測定收獲每小區(qū)已經(jīng)掛牌的植株，進行產(chǎn)量測定。選取15個果穗考種，測定穗長、禿尖長、穗粗、行數(shù)、行粒數(shù)和百粒質(zhì)量。甜玉米在乳熟期取樣測產(chǎn)，其他品種于成熟期測產(chǎn)。

1.3.2生物產(chǎn)量測定收獲期測定生物產(chǎn)量，其中留分蘗小區(qū)分別測定主莖生物產(chǎn)量和分蘗生物產(chǎn)量。

1.3.3形態(tài)指標測定于分蘗最大時期測定主莖株高、分蘗株高、主莖葉面積、分蘗葉面積和分蘗數(shù)。

1.3.4透光率測定于分蘗最大時期采用LP-80植物冠層分析儀測定分蘗頂層和底層的光合有效輻射 （PAR），透光率=測定層光合有效輻射/頂層頂部光合有效輻射×100%。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2003和DPS 7.05軟件進行作圖和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，用t測驗的成對分析法進行分析。

2結(jié)果與分析

2.1植株生長狀況

拔節(jié)期至大喇叭口期是分蘗旺盛生長的時期。5個品種的最大分蘗株高和最大葉面積均出現(xiàn)在大喇叭口期，此時主莖的葉片數(shù)、葉面積和株高還未達到最大，田間透風(fēng)透光良好，分蘗與主莖葉片在光能利用還未出現(xiàn)激烈的競爭。大喇叭口期以后，隨著主莖的生長發(fā)育和冠層的形成，田間開始郁閉、冠層下部潮濕，分蘗逐漸從下部葉片開始變黃、枯萎，最后整個分蘗衰亡。

2.2去分蘗與留分蘗處理的產(chǎn)量比較

對3個類型、5個品種的單株產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素測定結(jié)果表明（表1），留蘗與去蘗相比，不同類型玉米的禿尖長度均明顯降低，且降幅在各項指標中最大，每穗平均縮短禿尖0.25 cm，縮短率為26.2%，這與史振聲的研究結(jié)果[4]相一致。留蘗處理單穗產(chǎn)量、百粒質(zhì)量、行數(shù)、穗長、穗粗等指標均優(yōu)于去分蘗處理。其中單穗產(chǎn)量的增加最明顯，除爆品18外，其余4個品種都有較大幅度增加，單穗產(chǎn)量平均增加100 g，增加率為10.4%，但未達到顯著水平；其次為百粒質(zhì)量，除甜玉米外其余品種都有所增加，增幅在1.1%～5.4%之間；穗長、行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)和穗粗雖有改變但變化不大，平均變幅在-0.5%～1.4%之間，均未達到顯著水平。說明留蘗處理后玉米的穗部性狀會有所改善，特別是降低禿尖的效果最為突出。

2.3去分蘗與留分蘗處理生物產(chǎn)量的比較

生物產(chǎn)量是指作物整個生育期間通過光合作用制造和積累的有機物總量，是籽粒產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)。從表2可以看出，不同品種留蘗處理的平均分蘗數(shù)為2個，分蘗干物質(zhì)量占總干物質(zhì)量的2.8%～11%。留蘗處理的主莖干物質(zhì)量和生物產(chǎn)量均較去蘗處理有所降低，其中全株生物產(chǎn)量平均降低 5.0%，但未達到顯著水平；主莖干物質(zhì)量平均降幅為 10.0%，達到極顯著水平。說明留蘗對主莖干物質(zhì)積累有一定的影響。

經(jīng)濟系數(shù)是衡量光合產(chǎn)物最終分配的重要指標，與籽粒產(chǎn)量密切相關(guān)。表2表明，除爆品18留分蘗比去分蘗經(jīng)濟系數(shù)降低外，其余品種的經(jīng)濟系數(shù)都有所增加，平均增幅為 14.7%?？梢姡籼Y處理可以促進植株體內(nèi)光合產(chǎn)物的分配，使更多的光合產(chǎn)物向果穗轉(zhuǎn)移。

2.4去分蘗與留分蘗處理的主要性狀和透光率比較

由表3可見，去分蘗處理的株高均高于留蘗處理，爆裂玉米增幅最大，其次為甜玉米和普通玉米，平均增幅為1.8%，未達到顯著水平。留蘗處理的總?cè)~面積大幅增加，較去分蘗處理平均增加16.0%，但未達到顯著水平。其中，甜玉米增幅最大，為30.7%；其次為普通玉米，增幅達到16.4%；爆裂玉米平均增幅為12.2%。留蘗處理葉面積的增加主要來源于分蘗葉面積，5個品種的分蘗葉面積都在600～1 400 cm2之間，平均分蘗葉面積為918.1 cm2，分蘗葉面積占總?cè)~面積的11.1%～21.1%之間。說明留蘗可以明顯增加玉米的光合葉面積，提高光能利用率，擴大營養(yǎng)“源”并積累更多的光合產(chǎn)物。對分蘗莖高1/2處的透光率進行測定，結(jié)果表明，品種間透光率相差不大，在1.8%～2.4%之間。留蘗和去蘗處理的平均透光率分別為2.0%和2.1%，相差很小，未達到顯著水平。

3結(jié)論與討論

對于玉米分蘗的保留與去除問題存在較大爭議，各研究者對此也持不同意見。一般認為，分蘗與主莖間存在水肥競爭關(guān)系，分蘗的生長會截留輸送給主莖的養(yǎng)分，影響主莖的正常發(fā)育，從而造成減產(chǎn)，但此類結(jié)論缺乏試驗數(shù)據(jù)支持；也有研究認為，留蘗栽培不會影響產(chǎn)量[5-6]，甚至還在一定程度上增加產(chǎn)量。目前在生產(chǎn)上，玉米田間管理已經(jīng)全部實行機械化，分蘗已經(jīng)成為機械化作業(yè)以外的負擔(dān)。對玉米分蘗的去留問題，農(nóng)民十分糾結(jié)，既不情愿在去分蘗上花費大量時間、人力和錢財，又擔(dān)心不去分蘗會造成減產(chǎn)。

本試驗采用分蘗性較強的普通玉米品種先玉335和多分蘗的甜玉米、爆裂玉米類型，在不同小區(qū)進行去分蘗與留分蘗處理，結(jié)果表明，保留分蘗、任分蘗自由生長并沒有降低產(chǎn)量，甚至還顯示出增產(chǎn)趨勢。留蘗處理使穗部性狀有較大改善，全株葉面積大幅增加，從而擴大了光合面積，減少了小花敗育、禿尖和癟粒，增加了籽粒充實度，并提高了玉米的商品性。從生產(chǎn)角度出發(fā)，省掉了除分蘗的人工作業(yè)環(huán)節(jié)，對降低生產(chǎn)成本更具實踐意義。

宋鳳斌等曾利用CO2示蹤技術(shù)，探討留蘗的玉米植株體內(nèi)干物質(zhì)去向，發(fā)現(xiàn)開花后和灌漿期間大量養(yǎng)分由無穗分蘗輸往主莖的果穗，分蘗不但不會與主莖爭奪養(yǎng)分或吸收主莖的養(yǎng)分，反而會為主莖的生長提供養(yǎng)分，并認為這是玉米留蘗栽培不減產(chǎn)的重要原因之一[3]。史振聲利用極早熟甜玉米進行留蘗試驗，結(jié)果不僅沒有減產(chǎn)反而比去分蘗增產(chǎn)387%，認為其增產(chǎn)原因在于分蘗彌補了早熟甜玉米營養(yǎng)體和光合面積的不足，并在減少地面裸露，降低土壤水分蒸發(fā)方面還得到了明顯改善[4]。

分蘗旺盛生長的時期處在植株生長的前期階段，此階段冠層尚未對地面形成較大的覆蓋，因此分蘗一般不會產(chǎn)生與主莖葉片相互遮光的負面作用。由于玉米植株自身的自動調(diào)節(jié)作用，隨著主莖的生長發(fā)育和冠層的形成，處于冠層下部的分蘗便生長緩慢。當主莖葉片封壟后，分蘗便會停止生長并逐漸萎縮，特別是生育期較長、植株較高、生長量較大的普通玉米。在生長后期，群體的光合作用主要在冠層中部和上部，

此時下部的分蘗即使還沒有消失，對中上部冠層的影響也會十分小。

參考文獻：

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