不同割苗期對春玉米花期根部特征及果穗性狀的影響

喬 健 吳廣俊 張 超 翟乃家 黃志銀 路篤旭 王光明

（淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 山東淄博255033）

玉米是我國重要的糧食作物之一，玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于保障國家糧食安全具有重要意義[1]。通過合理的栽培措施延緩玉米葉片衰老、延長葉片功能期，是玉米獲得高產(chǎn)的重要途徑，而減源疏庫則是源、庫調(diào)節(jié)的一種重要手段[2]。近年來，隨著玉米高效栽培技術(shù)研究的不斷深入，刈割技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用已有較多報(bào)道，多集中于研究其在玉米生長后期對植株的調(diào)控作用上，對于玉米苗期調(diào)控的研究較少，且因剪葉時(shí)期、品種與地區(qū)差異性不同造成剪葉技術(shù)的增產(chǎn)效果表現(xiàn)不一[3]。因此，研究不同割苗期對春玉米花期根部特征及果穗性狀的影響具有重要的意義。本研究通過開展春玉米不同割苗期田間試驗(yàn)，在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，分析了不同割苗期對春玉米花期根部特征及果穗性狀的影響，明確了不同割苗期處理?xiàng)l件下，春玉米開花期根冠比、單根干重、根重指數(shù)及成熟期果穗性狀等指標(biāo)的變化，以期為苗期刈割技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供一定的技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年4～9月在淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試玉米品種為‘萊農(nóng)14’和‘登海605’。土壤為砂姜黑土，0～40 cm耕層有機(jī)質(zhì)含量11.6 g/kg、速效氮含量13.7 mg/kg、速效磷含量7.5 mg/kg、速效鉀含量48.2 mg/kg，pH 8.12。設(shè)2個(gè)品種，3個(gè)割苗期處理，3次重復(fù)，共計(jì)18個(gè)小區(qū)。采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為品種，設(shè)LN（萊農(nóng)14）和DH（登海605）2個(gè)品種，副區(qū)為不同割苗時(shí)期處理（G），設(shè)CK（不割苗）、G4（4葉期割苗處理）和G5（5葉期割苗處理）3個(gè)割苗時(shí)期處理水平。試驗(yàn)處理組合分別為‘萊農(nóng)14’不割苗（LNCK）、‘萊農(nóng)14’4葉期割苗（LNG4）、‘萊農(nóng)14’5葉期割苗（LNG5）、‘登海605’不割苗（DHCK）、‘登海605’4葉期割苗（DHG4）和‘登海605’5葉期割苗（DHG5）。在割苗時(shí)期處理中，每期從根部起的第1個(gè)葉片以上部分全部割掉。小區(qū)面積為36 m2（1.8 m×20 m），行道寬0.5 m。此外，每畝基施有機(jī)肥1 000 kg。2017年4月20日播種，‘萊農(nóng)14’和‘登海605’品種的種植密度均為6.75萬株/hm2。播種方式及其他管理同當(dāng)?shù)卮筇锔弋a(chǎn)栽培管理。

1.2 測定項(xiàng)目及方法

1.2.1 開花期玉米植株干物質(zhì)測定 在春玉米開花期，各處理選取代表性植株3株進(jìn)行破壞性取樣，首先采集各處理地上部植株樣品，按照莖鞘、葉片、雄穗、籽粒、穗軸和苞葉等器官分裝，置于鼓風(fēng)干燥機(jī)中105℃殺青30 min，然后在80℃下烘干至恒重取出，測定春玉米植株地上部各器官干物質(zhì)積累量。

1.2.2 開花期玉米根系條數(shù)及根系干重測定 在春玉米開花期地上部植株取樣完成以后，采用土壤剖面法進(jìn)行根系取樣，研究春玉米根系在土壤中的分布特征。根系取樣時(shí)以植株為中心，取垂直于行向60 cm、平行于行向25 cm、根系深度40 cm的土塊，土塊取出后裝入40目網(wǎng)袋，在低水壓下沖洗干凈，剔除雜質(zhì)，將每層節(jié)根及種子根取下，分別記錄每層節(jié)根及種子根條數(shù)，然后將清理好的根系放在烘箱中烘干至恒重取出，稱量根系干重。

1.2.3 成熟期果穗性狀測定 在春玉米成熟期，測定各處理玉米穗部的主要性狀指標(biāo)，包括穗長（cm）、穗粗（cm）、禿尖（cm）、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗干重（g）和百粒重（g）等指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel 2007統(tǒng)計(jì)分析軟件處理試驗(yàn)資料。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對春玉米開花期根冠比的影響

根冠比用春玉米地下部分干重與地上部分干重的比值來表示，是春玉米根冠協(xié)調(diào)生長和源、庫調(diào)控的一個(gè)重要指標(biāo)[4]。由圖1可知，不同割苗期處理對2個(gè)品種春玉米根冠比的影響呈現(xiàn)相同的趨勢，以4葉期割苗處理的根冠比最大，5葉期割苗處理的根冠比次之，對照處理的根冠比最小，同一品種內(nèi)，處理間達(dá)到了顯著差異水平。說明割苗處理會影響植株的營養(yǎng)生長，減少植株?duì)I養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累量，有利于提高春玉米植株抗倒性，且以4葉期割苗處理對春玉米植株?duì)I養(yǎng)生長影響最大。

圖1 不同處理對春玉米開花期根冠比的影響

2.2 不同處理對春玉米開花期單根重和根重指數(shù)的影響

由圖2可知，各處理春玉米開花期單根干重均以地上節(jié)根最大，地下節(jié)根次之，種子根最小，且不同類型根系間達(dá)到了顯著差異水平。對于種子根，割苗處理對其影響不顯著；對于地下節(jié)根，割苗處理可以顯著提高開花期地下節(jié)根單根干重，增加地下節(jié)根數(shù)量，從而提高春玉米植株抗倒伏性能，且4葉期和5葉期割苗處理間差異不顯著；對于地上節(jié)根，割苗處理可以提高開花期地上節(jié)根單根干重，提高植株抗倒伏性，但品種間響應(yīng)有差異，‘萊農(nóng)14’品種4葉期割苗處理后開花期的單根干重要顯著高于對照和5葉期割苗處理，5葉期割苗處理的開花期單根干重高于對照處理，但差異不顯著，‘登海605’品種割苗處理后開花期單根干重顯著高于對照，但割苗處理間差異不顯著。說明割苗處理對春玉米種子根影響較小，可以顯著提高地下節(jié)根單根干重，同時(shí)對地上節(jié)根的生長有積極的促進(jìn)作用，但品種間表現(xiàn)有差異。

圖2 不同處理對春玉米開花期單根重的影響

本研究中，根系取樣時(shí)以植株為中心，取垂直于行向60 cm、平行于行向25 cm、根系深度40 cm的土塊，單株取樣體積為0.06 m3（0.60 m×0.25 m×0.40 m）。根重指數(shù)由單位體積根系干重來表示，是反映春玉米植株根系分布密度和根系質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖3可知，割苗處理可以顯著提高春玉米開花期根重指數(shù)，且4葉期割苗處理要顯著高于5葉期割苗處理。說明割苗處理有助于春玉米根部的生長發(fā)育，提高根系分布密度和根系質(zhì)量，為植株抗倒伏性的提高提供有利的物質(zhì)基礎(chǔ)。

圖3 不同處理對春玉米開花期根重指數(shù)的影響

2.3 不同處理對春玉米果穗性狀的影響

由附表可知，割苗處理對處理間穗長、穗粗和禿尖影響不大。割苗處理可以提高穗行數(shù)和行粒數(shù)，但是同一品種內(nèi)處理間差異不顯著，品種間達(dá)到顯著差異水平。割苗處理可以顯著提高春玉米單穗干重和百粒重，且以4葉期割苗處理最高。說明割苗處理可以通過提高穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗干重和百粒重等產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)達(dá)到增產(chǎn)的效果。

附表 不同處理對春玉米果穗性狀的影響

3 小結(jié)

本研究通過開展春玉米不同割苗期田間試驗(yàn)，在借鑒前任研究的基礎(chǔ)上，分析了不同割苗期對春玉米花期根部特征及果穗性狀的影響。結(jié)果表明，割苗處理會影響植株的營養(yǎng)生長，減少植株?duì)I養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累量，有利于提高春玉米植株抗倒性，且以4葉期割苗處理對春玉米植株?duì)I養(yǎng)生長影響最大。割苗處理對春玉米種子根影響較小，可以顯著提高地下節(jié)根單根干重，同時(shí)對地上節(jié)根的生長有積極的促進(jìn)作用，但品種間表現(xiàn)有差異。割苗處理有助于春玉米根部的生長發(fā)育，提高根系分布密度和根系質(zhì)量，為植株抗倒伏性的提高提供有利的物質(zhì)基礎(chǔ)。割苗處理可以通過提高穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗干重和百粒重等產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)達(dá)到增產(chǎn)的效果。