化控劑對(duì)不同耐密基因型玉米品種農(nóng)藝性狀的影響

張 能， 王春蓮， 黃雅妮， 何仕謹(jǐn)， 劉 勇， 韓欣彤

(遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院， 遼寧 丹東 118003)

玉米是我國(guó)主要糧食作物之一，具有重要價(jià)值，可作為優(yōu)質(zhì)飼料，也是重要的工業(yè)原料，由此可見，玉米生產(chǎn)對(duì)于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)具有重要作用。2015年11月，農(nóng)業(yè)部制定下發(fā)了《“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見》，明確提出調(diào)減玉米種植面積[1]。當(dāng)前依靠密植增產(chǎn)已成為玉米生產(chǎn)中獲得高產(chǎn)的一個(gè)重要途徑[2]，且現(xiàn)今種植耐密基因型玉米已經(jīng)成為一種成熟的密植種植方式。然而，密植條件下玉米容易倒伏，且密度過(guò)大時(shí)還會(huì)造成減產(chǎn)或存有減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)[3]。李軍虎等研究結(jié)果表明，密度增加使株高、穗位、重心明顯上升，化控劑可有效降低三者高度，是密植高產(chǎn)的必要措施之一[4]；史磊等發(fā)現(xiàn)，噴施化控劑可以提高玉米灌漿期穗位葉光合速率，降低玉米的植株高度和穗位高度、增加莖粗、縮短玉米的莖基部節(jié)間長(zhǎng)度，顯著地提高了遼單1211產(chǎn)量[5]；任紅等研究發(fā)現(xiàn)，化控劑處理后葉面積指數(shù)、各生育期生物總量均明顯增加[6]；楊振芳等發(fā)現(xiàn)，噴施“玉黃金”可以改善葉片的光合性能，增加了葉片的葉綠素SPAD值和凈光合速率Pn[7]；因此，繼續(xù)深入研究、推廣化控劑在大田玉米上的施用對(duì)于提升當(dāng)前玉米產(chǎn)量，加快現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義[8]。本試驗(yàn)以良玉99、新丹336、宏碩899三種耐密基因型玉米為材料，噴施玉黃金、鐵桿大棒、金玉四寶、矮壯素4種不同類型化控劑。研究不同化控劑對(duì)耐密基因型玉米的影響，分析出耐密基因型玉米的最適化控劑，為推廣化控劑在大田玉米上的合理施用提供理論依據(jù)，為推進(jìn)良種與良法配套栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

玉米于2018年5月7日播種，9月24日收獲。試驗(yàn)于遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地作物育種試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行，地理位置為E 124°21′26″、N 40°10′31″，試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)平坦，土壤肥力中等且均勻，質(zhì)地為壤土，pH=5.8，堿解氮含量120 mg·kg-1，速效磷18 mg·kg-1，速效鉀90 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)1.5%，與丹東地區(qū)大田條件基本一致。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選用3個(gè)耐密基因型玉米品種：良玉99(V 1)、新丹336(V 2)、宏碩899(V 3)，4種化控劑：玉黃金(C 1)、鐵桿大棒(C 2)、金玉四寶(C 3)、矮壯素(C 4)為材料，采用二因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，化控劑種類做主區(qū)，即4種化控劑和未施化控劑(C 0)作對(duì)照；玉米品種做副區(qū)，即3個(gè)耐密基因型玉米品種，主區(qū)重復(fù)3次；小區(qū)行長(zhǎng)4 m，行距60 cm，4行區(qū)，小區(qū)面積為9.6 m2。

在玉米植株葉片達(dá)到10～12片葉時(shí)，噴施化控劑?；貏┑挠昧糠謩e為：玉黃金每667 m2用25 mL兌水25 kg；鐵桿大棒與金玉四寶每667 m2用80 mL兌水20 kg；矮壯素每667 m2用50 mL兌水50 kg。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1玉米植株性狀測(cè)定

1) 莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)定玉米基部第三節(jié)間直徑，以mm表示。

2) 株高：采用塔尺測(cè)量地面到所有葉片自然伸展時(shí)的最高處，以cm表示。

3) 穗位高：著生果穗的節(jié)至地面莖的高度，以cm表示。

1.3.2玉米葉綠素含量(SPAD)測(cè)定

葉綠素SPAD值：于拔節(jié)期、灌漿期選取代表性植株10株，在09:00—11:00，用SPAD-502 PLUS便攜式葉綠素測(cè)定儀測(cè)定。

1.3.3玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀指標(biāo)測(cè)定

收獲時(shí)對(duì)各小區(qū)進(jìn)行全區(qū)測(cè)產(chǎn)，每小區(qū)選取有代表性的10穗進(jìn)行室內(nèi)考種；測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)度、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗重、穗軸粗、穗粒重、百粒重、出籽率等。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel軟件和DPS軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 化控劑對(duì)玉米植株性狀的影響

在拔節(jié)期、灌漿期，田間實(shí)測(cè)莖粗、株高、穗位高，做方差分析(見表1)。

表1 不同化控劑處理下玉米植株性狀方差分析表

植株性狀測(cè)定時(shí)期均方F值p值莖粗拔節(jié)期灌漿期26.077414.36173.028*7.906**0.08530.0070株高拔節(jié)期灌漿期574.6414486.06765.826*399.787**0.01700.0000穗位高灌漿期287.960317.89**0.0005

注：“*”和“**”分別表示p<0.05和p<0.01差異達(dá)顯著水平。

下同。

由表1可以看出，拔節(jié)期之前，噴施化控劑可以顯著增加耐密基因型玉米植株莖粗，到了灌漿期，玉米莖粗差異達(dá)到了極顯著水平；玉米的株高、穗位高度均顯著降低。其中，玉米株高降低5.03～17.42 cm，降低了1.88%～6.51%；玉米穗位高度降低2.26～12.39 cm，降低了1.63%～8.97%。

在收獲前，進(jìn)行田間倒伏率、倒折率的調(diào)查，由圖1可以看出，噴施化控劑可以顯著提高耐密基因型玉米的抗倒伏性。其中，噴施玉黃金、鐵桿大棒、金玉四寶可以顯著增強(qiáng)玉米的抗倒伏性；但是，噴施矮壯素對(duì)于提高玉米的抗倒伏性、抗倒折性沒(méi)有顯著影響。

圖1 不同化控劑處理下玉米倒伏率、倒折率

2.2 化控劑對(duì)玉米葉綠素含量的影響

在拔節(jié)期、灌漿期，田間實(shí)測(cè)葉綠素含量(見圖2)。

由圖2可以看出，噴施化控劑以后，在拔節(jié)期，對(duì)于提高耐密基因型玉米的葉綠素含量SPAD值，4種化控劑均未表現(xiàn)顯著差異；到了灌漿期，金玉四寶表現(xiàn)出顯著增加葉綠素含量SPAD值。

圖2 不同化控劑處理下玉米葉綠素含量

2.3 化控劑對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)采樣10個(gè)果穗。果穗自然風(fēng)干晾曬后進(jìn)行考種(詳見表2)。

表2 不同化控劑處理對(duì)玉米穗部性狀的影響

穗部性狀均方F值p值穗長(zhǎng)/cm0.70921.820.2184禿尖長(zhǎng)度/cm0.18516.962*0.0102穗粗/mm1.95462.4160.1341穗軸粗/mm 1.78584.072*0.0433穗行數(shù)0.54110.7610.5791行粒數(shù)2.85940.5090.7316

由表2可以看出，在噴施化控劑之后，對(duì)3個(gè)耐密基因型玉米的穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)無(wú)顯著影響；但是，可顯著縮減玉米的禿尖長(zhǎng)度、減少玉米穗的軸粗。其中，玉米禿尖長(zhǎng)度縮減0.13～0.24 cm，縮減26.73%～41.70%；穗軸粗減少0.02～0.54 mm，減少了0.07%～1.94%。

表3 不同化控劑處理對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

處理單穗重/g穗粒重/g百粒重/g出籽率/%產(chǎn)量/(kg·hm-2)C0V1207.88abcA168.63bcdABCD30.80efghCDEF0.81abcABC11382.30bcdABCDC0V2198.65abcA156.51deCD32.93abcABC0.79bcBC10564.20deCDC0V3200.76abcA153.97eD31.05defgBCDEF0.77cC10392.98eDC1V1191.38cA166.73bcdABCD27.05iG0.86aA11254.05bcdABCDC1V2207.62abcA174.59abcAB32.46abcdeABCD0.84aAB11784.60abcABC1V3194.26bcA165.83bcdeABCD31.97bcdeABCDE0.85aAB11193.30bcdeBCDC2V1216.04aA183.63aA33.81aA0.85aAB12395.25aAC2V2198.31abcA166.37bcdeABCD31.12defgBCDEF0.84abAB11229.75bcdeABCDC2V3191.41cA163.95cdeBCD32.88abcABC0.86aAB11066.40cdeBCDC3V1158.47dB132.17fE29.72ghEF0.84abABC8921.48fEC3V2206.15abcA170.91bcABCD33.35abAB0.83abABC11536.42bcABCDC3V3200.33abcA168.78bcdABCD29.18hFG0.84aAB11392.42bcdABCDC4V1200.74abcA169.50bcABCD30.23fghDEF0.84aAB11441.48bcABCDC4V2212.83abA173.03abcABCD32.49abcdABCD0.81abcABC11679.30abcABCC4V3211.30abcA176.77abAB31.59cdefABCDE0.84abABC11931.98abAB

注：表中不同小寫字母表示在0.05水平下差異顯著，不同大寫字母表示在0.01水平下差異極顯著。

通過(guò)對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的數(shù)據(jù)分析可知，在噴施化控劑之后，3個(gè)耐密基因型玉米的單穗重沒(méi)有顯著差異，但穗粒重、出籽率及產(chǎn)量，不同化控劑不同品種間表現(xiàn)顯著差異。由表3可以看出，在穗粒重方面，處理組合C 2 V 1表現(xiàn)最好，與同一品種下C 1 V 1、C 3 V 1均有著顯著差異，與對(duì)照組C 0 V 1相比，穗粒重增加8.90%；在百粒重方面，處理組合C 2 V 1也表現(xiàn)最好，與同一品種下其余4個(gè)處理組合都有著極顯著差異，且與C 0 V 1相比，百粒重增加了9.77%；在產(chǎn)量方面，處理組合C 2 V 1產(chǎn)量表現(xiàn)最高，與同一品種下其余4個(gè)處理組合都有顯著差異，與對(duì)照組合C 0 V 1相比，產(chǎn)量增加1 012.95 kg·hm-2，增幅8.90%；C 4 V 3、C 1 V 2，與對(duì)照組合C 0 V 3、C 0 V 2相比，產(chǎn)量分別增加1 539.00 kg·hm-2、1 220.40 kg·hm-2，增幅為14.81%、11.55%。

3 結(jié)論與討論

3.1 化控劑可以增強(qiáng)耐密基因型玉米抗倒伏性

目前，在玉米生產(chǎn)中，由于種植密度過(guò)大，造成內(nèi)部通風(fēng)透光不良，植株莖稈發(fā)育不良，抗倒伏能力下降[9]。同時(shí)，東北春玉米在高溫、多雨、大風(fēng)等多重因素的作用下，植株生長(zhǎng)時(shí)更易發(fā)生倒伏。魏湜等發(fā)現(xiàn)，玉黃金處理能縮短節(jié)間、降低穗位、增加節(jié)間干物重，增強(qiáng)植株抗倒伏性能[10]；張國(guó)合等研究表明，玉米化控劑可以通過(guò)對(duì)某個(gè)生育階段的調(diào)控，從而降低植株株高和穗位，并增加莖粗，可以明顯地抵抗倒伏，增加產(chǎn)量，降低收獲成本等[11]。本試驗(yàn)中，通過(guò)噴施化控劑，顯著增加耐密基因型玉米植株莖粗，降低其株高、穗位高度；且噴施玉黃金、鐵桿大棒、金玉四寶可以顯著提高玉米的抗倒伏性，這與張子學(xué)等研究結(jié)果基本一致[12]。

3.2 化控劑可以增加耐密基因型玉米葉綠素含量

光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)。孟祥盟等研究表明，化學(xué)調(diào)控手段可以增加葉綠素含量、提高光合能力、進(jìn)而增加產(chǎn)量[13]。邊大紅等研究表明，局部化控處理后化控部分植株變矮，穗下部節(jié)間變短(穗位下降)、穗上部節(jié)間變長(zhǎng)、基部節(jié)間增粗，使玉米群體形成“波式”冠層的同時(shí)，群體LAI增大且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，冠層中下部透光條件改善，使冠層內(nèi)葉片保持較高葉綠素含量[14]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，拔節(jié)期之前噴施化控劑，對(duì)于提高耐密基因型玉米的葉綠素含量SPAD值沒(méi)有顯著作用；但在灌漿期，噴施過(guò)金玉四寶的玉米表現(xiàn)出顯著增加葉綠素含量。

3.3 化控劑可以提高耐密基因型玉米產(chǎn)量

玉米的產(chǎn)量構(gòu)成因素是單位面積上的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重。李慧明等研究表明，在不同化控劑處理下穗重、穗粒重和穗長(zhǎng)與玉米群體產(chǎn)量密切相關(guān)，且不同的玉米品種應(yīng)選擇不同的化控劑進(jìn)行處理，以此提高玉米單產(chǎn)，發(fā)揮群體優(yōu)勢(shì)[15]。本試驗(yàn)中噴施化控劑后，3種耐密基因型玉米的果穗長(zhǎng)度、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗重?zé)o顯著差異；但是，化控劑對(duì)于縮減玉米的禿尖長(zhǎng)度、縮短玉米穗的軸粗，有著顯著的效果；且在穗粒重、出籽率及產(chǎn)量不同化控劑不同品種間表現(xiàn)顯著差異，這與李軍虎等研究結(jié)果基本一致[4]。噴施化控劑可以調(diào)節(jié)玉米穗部性狀，在成熟期，使玉米穗部營(yíng)養(yǎng)朝著籽粒飽滿方向變化，進(jìn)而增加粒重，提高產(chǎn)量。

試驗(yàn)結(jié)果表明：在丹東地區(qū)種植良玉99配合施用鐵桿大棒產(chǎn)量增加1 012.95 kg·hm-2，增幅8.90%；宏碩899配合噴施矮壯素產(chǎn)量增加1 539.00 kg·hm-2，增幅14.81%；新丹336配合噴施玉黃金產(chǎn)量增加1 220.40 kg·hm-2，增幅11.55%。

綜上，化控劑可通過(guò)降低玉米植株株高、穗位高，增加莖粗，來(lái)降低植株重心，進(jìn)而增強(qiáng)玉米抗倒伏能力；化控劑可以提高玉米葉綠素含量，且可以通過(guò)調(diào)節(jié)玉米穗部性狀，使穗部營(yíng)養(yǎng)多用于籽粒建成，來(lái)增加粒重，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。