分蘗對玉米農藝性狀和產量的影響

張文忠，王慧慧，蘆 明，連培紅，申海斌

(山西省農業科學院谷子研究所，山西長治 046011)

玉米是禾本科玉蜀黍屬一年生草本植物，本身具有分蘗的特性，一般在近地表的葉腋處發生分蘗[1]。經過長期的馴化和選育過程，現在普通的玉米品種大多不分蘗或分蘗較少。但是在生產中，玉米分蘗受玉米品種、種植密度、環境條件、田間施肥等多種因素的影響[2-5]。近年來，由于過量施肥導致土壤肥力過剩、氣候變化等原因，玉米分蘗的發生增多。玉米分蘗的發生是利還是弊存在爭議。有人認為分蘗的發生耗損養分，與主莖形成競爭，造成減產，應及早除去分蘗[6-7]。宋鳳斌等[8]研究發現，玉米分蘗可以增加籽粒產量，同時可提高生物產量。史振聲[9]試驗結果表明，早熟甜玉米保留分蘗可提高土壤含水量，縮短玉米禿尖長，增加行粒數、穗重、穗粒數、千粒重。程新奇等[10]的研究證明分蘗對甜玉米產量和選育新的育種材料有利，呂桂華等[11]也發現分蘗對甜玉米產量有利。雷志剛等[12]對16個不同青貯玉米品種進行研究，發現分蘗型青貯玉米品質顯著優于單稈型青貯玉米。方向前等[13-17]進行不同品種、施肥量、密度等試驗，結果顯示去除分蘗或保留分蘗對玉米產量影響不大。隨著簡約化機械化種植的進展，減少勞動投入提高效率是必然趨勢。因此探究玉米分蘗的發生對田間農藝性狀和產量的影響具有一定實際意義。鑒于此，筆者以3個自選品系為材料，通過數據調查和分析，明確玉米分蘗的發生與主要性狀的相關性，為該地區玉米生產提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗地概況試驗于2017年在山西省長治市山西省農業科學院谷子研究所完成，試驗地屬典型暖溫帶濕潤大陸性季風氣候，海拔950 m，年平均降水549.2 mm，年日照2 311.5～2 664.5 h，年平均無霜期156.8～181.9 d。試驗地屬半砂壤性土質，地力均勻，前茬作物為玉米。

1.2試驗材料試驗選取3個具有不同分蘗率的自選品系為材料，分別為品系Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，這3個品系均為同一種植區域的普通玉米。

1.3試驗設計試驗設3個小區，每個品系種植1個小區，行長5.0 m，行距0.6 m，行數18行，種植密度為67 500株/hm2。田間管理與大田相同，生育期間田間管理良好。

試驗設無分蘗和有分蘗2個處理，以有分蘗的植株為研究對象，無分蘗的植株為對照(CK)。苗期在每個小區中隨機選擇長勢基本相同的植株20株，其中有分蘗的10株，無分蘗的10株，分別掛牌編號。在灌漿期測定掛牌株的主莖株高、穗位高、莖粗，主莖葉面積、分蘗葉面積、總葉面積，收獲后對掛牌株進行單穗考種及產量測定，包括鮮重、穗長、穗粗、穗行數、行粒數、禿尖長、干穗重、干籽重、百粒重等。

1.4數據處理試驗數據采用Excel和SPSS軟件進行分析處理。

2 結果與分析

2.1分蘗對玉米主莖生長的影響從表1可以看出，3個品系有分蘗處理的主莖株高較無分蘗處理均有所降低，分別為1.2%、2.7%和0.2%。品系Ⅱ有分蘗處理的株高顯著低于無分蘗處理，其余2個品系有分蘗與無分蘗處理主莖株高差異不顯著，品系Ⅲ的株高顯著高于品系Ⅰ和Ⅱ。3個品系有分蘗處理的主莖穗位高比無分蘗處理分別降低9.3%、7.0%和0.8%。品系Ⅰ有分蘗處理的主莖穗位高顯著低于無分蘗處理，其余2個品系有無分蘗處理的穗位高差異不顯著，品系Ⅲ的穗位高顯著高于品系Ⅰ和Ⅱ。品系Ⅰ和Ⅲ有分蘗處理的主莖莖粗比無分蘗處理小，品系Ⅱ有分蘗處理的主莖莖粗略大于無分蘗處理，3個品系有分蘗處理與無分蘗處理主莖莖粗差異均不顯著。有分蘗處理的株高、穗位高和莖粗比無分蘗處理分別降低1.4%、5.7%和0.9%，分蘗對穗位高的影響最大。

表1 分蘗對玉米主莖生長的影響

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著

Note：Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level

2.2分蘗對玉米葉面積的影響對玉米葉面積調查分析顯示(表2)，品系Ⅰ、Ⅲ有分蘗處理的主莖葉面積略低于無分蘗處理，品系Ⅱ有分蘗處理的主莖葉面積高于無分蘗處理，各品系有分蘗的主莖葉面積與無分蘗的葉面積之間差異均不顯著。3個品系有分蘗處理的總葉面積均顯著高于無分蘗處理。品系Ⅲ有分蘗處理的總葉面積顯著高于品系Ⅰ、Ⅱ有分蘗處理，品系Ⅲ無分蘗處理的葉面積也顯著高于品系Ⅰ、Ⅱ無分蘗處理。

表2 分蘗對葉面積的影響

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著

Note：Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level

2.3分蘗對玉米產量性狀的影響由表3可知，各品系有分蘗處理的果穗鮮重、干穗重、干籽重(單穗重)、百粒重較無分蘗處理有不同程度的增加，除品系Ⅱ有分蘗處理的百粒重顯著高于無分蘗處理外，其余有分蘗與無分蘗處理的差異都不顯著；3個品系之間果穗鮮重、干穗重、干籽重(單穗重)差異不顯著。與無分蘗處理相比，品系Ⅰ、Ⅲ有分蘗處理的穗長增加，但品系Ⅱ降低，差異均不顯著；品系Ⅰ、Ⅱ穗粗降低，品系Ⅲ略增高，差異不顯著；品系Ⅰ、Ⅲ穗行數增加，但品系Ⅱ降低，差異均不顯著；3個品系的行粒數均增加，品系Ⅰ行粒數顯著增加，其余2個品系差異不顯著；各品系禿尖長均呈下降趨勢，其中品系Ⅱ顯著下降。各性狀中，分蘗對禿尖長的影響最大，降幅為-52.08%～-8.57%，平均-27.63%。

表3 分蘗對玉米產量性狀的影響

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著

Note：Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level

2.4分蘗對產量性狀間相關性的影響分蘗使各產量性狀間的相關系數均發生不同程度的變化(表4、5)。無分蘗的植株果穗干籽重(單穗重)與鮮重、行粒數、干穗重呈極顯著正相關，與穗長、百粒重呈顯著正相關，與穗粗、穗行數呈正相關，與禿尖呈負相關。有分蘗的植株果穗干籽重(單穗重)與鮮重、穗長、穗粗、行粒數、干穗重呈極顯著正相關，與穗行數、百粒重呈正相關，與禿尖呈顯著負相關。穗行數、行粒數、百粒重3個性狀中，行粒數與產量的相關系數最大，結合表3可以看出，有分蘗處理的行粒數比無分蘗處理平均增長5.8%，平均增幅最大。

表4 無分蘗玉米產量性狀的相關性

注：*和**分別表示在0.05、0.01水平顯著、極顯著相關

Note：* and ** indicated significant and extremely significant correlatios at 0.05 and 0.01 levels，respectively

表5 有分蘗玉米產量性狀的相關性

注：*和**分別表示在0.05、0.01水平顯著、極顯著相關

Note：* and ** indicated significant and extremely significant correlatios at 0.05 and 0.01 levels，respectively

3 結論與討論

分蘗的發生是正常的現象，但是生產上普遍認為分蘗分散養分，影響大田通風性，減弱主莖的生長，最終造成減產，應該及早掰除。掰除分蘗需要投入人工勞動，增加了生產成本，同樣影響生產收益，因此是否需要去除分蘗成為玉米生產上的困擾。該試驗結果表明，有分蘗的玉米平均株高、穗位高比無分蘗玉米低，但有無分蘗處理之間的差異顯著性因品種不同而不同。苗期分蘗生長活躍，消耗土壤中的部分養分，削弱了主莖的頂端優勢，從而降低主莖的株高、穗位高，減弱了倒伏的風險。李妍妍等[18]研究也證明與保留分蘗相比，掰除分蘗在一定程度上提升了株高、穗位高。該試驗中3個品系分蘗對莖粗的影響表現不一致，與張中東等[19]的結果不同，這可能與試驗所選材料少、時間短等有關，因此還應設置時間更長、品種更多的試驗以獲得更準確的結論。

開始生殖生長后，玉米分蘗停止發生或生長，有分蘗處理的主莖葉面積與無分蘗處理的差異不顯著，植株總葉面積較無分蘗處理顯著增加，鐘雪梅等[20]也得到相似的結論。但是這并不說明分蘗的發生分散了養分。研究結果顯示，試驗所選的3個品系有分蘗處理的干籽重(單穗重)較無分蘗處理均出現不同程度的增加，但有無分蘗差異不顯著。分蘗的發生提高了鮮重、干穗重、行粒數、百粒重，降低了禿尖長，對穗長、穗粗、穗行數的影響趨勢不一致。在穗行數、行粒數、百粒重3個性狀中，分蘗對行粒數的影響最大。玉米生長后期，分蘗不再生長，一般也不形成果穗，分蘗自身進行光合作用產生的有機物除了自身需求外，剩余的養分會輸送給主莖，對籽粒產量產生積極的影響。宋鳳斌等[8]利用元素示蹤技術研究玉米植株內的干物質去向時發現，雄穗形成前分蘗從主莖吸取少量養分，在開花后和灌漿期無穗分蘗向主莖果穗輸送大量養分，這應該是保留分蘗栽培玉米不減產的重要原因之一。

綜上所述，玉米分蘗的發生可以增加一定產量，同時適當降低株高、穗位高，增加百粒重，降低禿尖長，對植株農藝性狀和產量性狀都有正面作用，因此生產上不需要專門投入勞動力去除分蘗。另外試驗中所選的普通玉米分蘗對玉米產量的增產效果均不顯著，所以不建議普通玉米在大田生產中為增產創造條件增加分蘗的發生。