化控劑對不同耐密基因型玉米品種農藝性狀的影響

張 能， 王春蓮， 黃雅妮， 何仕謹， 劉 勇， 韓欣彤

(遼東學院農學院， 遼寧 丹東 118003)

玉米是我國主要糧食作物之一，具有重要價值，可作為優質飼料，也是重要的工業原料，由此可見，玉米生產對于農業經濟具有重要作用。2015年11月，農業部制定下發了《“鐮刀彎”地區玉米結構調整的指導意見》，明確提出調減玉米種植面積[1]。當前依靠密植增產已成為玉米生產中獲得高產的一個重要途徑[2]，且現今種植耐密基因型玉米已經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，且密度過大時還會造成減產或存有減產的風險[3]。李軍虎等研究結果表明，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，是密植高產的必要措施之一[4]；史磊等發現，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間長度，顯著地提高了遼單1211產量[5]；任紅等研究發現，化控劑處理后葉面積指數、各生育期生物總量均明顯增加[6]；楊振芳等發現，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，繼續深入研究、推廣化控劑在大田玉米上的施用對于提升當前玉米產量，加快現代化農業發展具有深遠意義[8]。本試驗以良玉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，為推進良種與良法配套栽培提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

玉米于2018年5月7日播種，9月24日收獲。試驗于遼東學院農學院實訓基地作物育種試驗田內進行，地理位置為E 124°21′26″、N 40°10′31″，試驗區地勢平坦，土壤肥力中等且均勻，質地為壤土，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，有機質1.5%，與丹東地區大田條件基本一致。

1.2 試驗設計

試驗選用3個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，采用二因素裂區試驗設計，化控劑種類做主區，即4種化控劑和未施化控劑(C 0)作對照；玉米品種做副區，即3個耐密基因型玉米品種，主區重復3次；小區行長4 m，行距60 cm，4行區，小區面積為9.6 m2。

在玉米植株葉片達到10～12片葉時，噴施化控劑。化控劑的用量分別為：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 測定項目與方法

1.3.1玉米植株性狀測定

1) 莖粗：用游標卡尺測定玉米基部第三節間直徑，以mm表示。

2) 株高：采用塔尺測量地面到所有葉片自然伸展時的最高處，以cm表示。

3) 穗位高：著生果穗的節至地面莖的高度，以cm表示。

1.3.2玉米葉綠素含量(SPAD)測定

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

1.3.3玉米產量相關性狀指標測定

收獲時對各小區進行全區測產，每小區選取有代表性的10穗進行室內考種；測定穗長、穗粗、禿尖長度、穗行數、行粒數、穗重、穗軸粗、穗粒重、百粒重、出籽率等。

1.4 數據處理與分析

采用Microsoft Excel軟件和DPS軟件進行。

2 結果與分析

2.1 化控劑對玉米植株性狀的影響

在拔節期、灌漿期，田間實測莖粗、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

植株性狀測定時期均方F值p值莖粗拔節期灌漿期26.077414.36173.028*7.906**0.08530.0070株高拔節期灌漿期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差異達顯著水平。

下同。

由表1可以看出，拔節期之前，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，進行田間倒伏率、倒折率的調查，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玉米的抗倒伏性；但是，噴施矮壯素對于提高玉米的抗倒伏性、抗倒折性沒有顯著影響。

圖1 不同化控劑處理下玉米倒伏率、倒折率

2.2 化控劑對玉米葉綠素含量的影響

在拔節期、灌漿期，田間實測葉綠素含量(見圖2)。

由圖2可以看出，噴施化控劑以后，在拔節期，對于提高耐密基因型玉米的葉綠素含量SPAD值，4種化控劑均未表現顯著差異；到了灌漿期，金玉四寶表現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 化控劑對玉米產量及產量構成因素的影響

收獲時，每個小區采樣10個果穗。果穗自然風干晾曬后進行考種(詳見表2)。

表2 不同化控劑處理對玉米穗部性狀的影響

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

由表2可以看出，在噴施化控劑之后，對3個耐密基因型玉米的穗長、穗粗、穗行數、行粒數無顯著影響；但是，可顯著縮減玉米的禿尖長度、減少玉米穗的軸粗。其中，玉米禿尖長度縮減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 不同化控劑處理對玉米產量及產量構成因素的影響

處理單穗重/g穗粒重/g百粒重/g出籽率/%產量/(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。

通過對產量及產量構成因素的數據分析可知，在噴施化控劑之后，3個耐密基因型玉米的單穗重沒有顯著差異，但穗粒重、出籽率及產量，不同化控劑不同品種間表現顯著差異。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也表現最好，與同一品種下其余4個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%；在產量方面，處理組合C 2 V 1產量表現最高，與同一品種下其余4個處理組合都有顯著差異，與對照組合C 0 V 1相比，產量增加1 012.95 kg·hm-2，增幅8.90%；C 4 V 3、C 1 V 2，與對照組合C 0 V 3、C 0 V 2相比，產量分別增加1 539.00 kg·hm-2、1 220.40 kg·hm-2，增幅為14.81%、11.55%。

3 結論與討論

3.1 化控劑可以增強耐密基因型玉米抗倒伏性

目前，在玉米生產中，由于種植密度過大，造成內部通風透光不良，植株莖稈發育不良，抗倒伏能力下降[9]。同時，東北春玉米在高溫、多雨、大風等多重因素的作用下，植株生長時更易發生倒伏。魏湜等發現，玉黃金處理能縮短節間、降低穗位、增加節間干物重，增強植株抗倒伏性能[10]；張國合等研究表明，玉米化控劑可以通過對某個生育階段的調控，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，增加產量，降低收獲成本等[11]。本試驗中，通過噴施化控劑，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，這與張子學等研究結果基本一致[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發育的基礎。孟祥盟等研究表明，化學調控手段可以增加葉綠素含量、提高光合能力、進而增加產量[13]。邊大紅等研究表明，局部化控處理后化控部分植株變矮，穗下部節間變短(穗位下降)、穗上部節間變長、基部節間增粗，使玉米群體形成“波式”冠層的同時，群體LAI增大且持續時間較長，冠層中下部透光條件改善，使冠層內葉片保持較高葉綠素含量[14]。本試驗結果表明，拔節期之前噴施化控劑，對于提高耐密基因型玉米的葉綠素含量SPAD值沒有顯著作用；但在灌漿期，噴施過金玉四寶的玉米表現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量

玉米的產量構成因素是單位面積上的有效穗數、穗粒數和粒重。李慧明等研究表明，在不同化控劑處理下穗重、穗粒重和穗長與玉米群體產量密切相關，且不同的玉米品種應選擇不同的化控劑進行處理，以此提高玉米單產，發揮群體優勢[15]。本試驗中噴施化控劑后，3種耐密基因型玉米的果穗長度、穗粗、穗行數、行粒數、單穗重無顯著差異；但是，化控劑對于縮減玉米的禿尖長度、縮短玉米穗的軸粗，有著顯著的效果；且在穗粒重、出籽率及產量不同化控劑不同品種間表現顯著差異，這與李軍虎等研究結果基本一致[4]。噴施化控劑可以調節玉米穗部性狀，在成熟期，使玉米穗部營養朝著籽粒飽滿方向變化，進而增加粒重，提高產量。

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

綜上，化控劑可通過降低玉米植株株高、穗位高，增加莖粗，來降低植株重心，進而增強玉米抗倒伏能力；化控劑可以提高玉米葉綠素含量，且可以通過調節玉米穗部性狀，使穗部營養多用于籽粒建成，來增加粒重，進而實現增產。