去分蘖与不去分蘖对玉米产量和主要性状的影响

钟雪梅+史振声+孙淑凤+王健

摘要：以分蘖力较强的普通玉米、甜玉米、爆裂玉米为试材，对保留与去除分蘖进行对比试验。结果表明，保留分蘖并没有降低产量，甚至还显示出增产趋势。留蘖处理使穗部性状有较大改善，全株叶面积大幅增加，从而扩大了光合面积，减少了小花败育、秃尖和瘪粒，增加了籽粒充实度，并提高了玉米的商业品质。

关键词：玉米；分蘖；产量；农艺性状

中图分类号： S513.04文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）06-0126-03

收稿日期：2015-04-22

基金项目：国家科技支撑计划 （编号：2011BAD16B12、2012BAD04B00）；辽宁省沈阳市科技计划 （编号：F11-090-3-00）。

作者简介：钟雪梅（1985—），女，辽宁沈阳人，讲师，研究方向为玉米遗传育种。E-mail：xuemei.zhong@163.com。

通信作者：史振声，教授，研究方向为玉米育种及栽培。E-mail：shi.zhensheng@163.com。分蘖是许多禾谷类作物的固有特性。玉米在每个节的叶腋处都有1个腋芽，除去植株上部5～8节的腋芽不发育外，其余腋芽均具正常发育的潜力[1]。最上部腋芽可发育成果穗，而靠近地表的果穗则形成分蘖。分蘖的发生与品种、土壤肥力和气候因素都有关[2]。不去掉玉米的分蘖是否会影响玉米产量，是农民最近几年开始关心的生产问题，也引起农业科技工作者的兴趣，但到目前为止对此尚无统一定论。有研究者认为，分蘖会浪费地力、消耗水分、与主茎争夺养分，减弱田间通风透光而造成减产；也有研究认为，主茎向分蘖输送养分的情况只出现在分蘖有果穗而主茎无果穗时，在正常田间条件下这显然并不可能[3]。有研究者利用极早熟甜玉米进行留分蘖研究，结果表明保留分蘖可有效增加经济产量，其原因在于补充了极早熟玉米营养体和叶面积的不足，进而改善了果穗性状[4]。

随着农业劳动力成本的增加，玉米生产机械化程度的提高，玉米栽培越来越向简约化、傻瓜化方向发展。因此，对玉米分蘖去留问题的研究，无论对玉米栽培管理还是对新品种选育都具有重要意义。本试验以分蘖力强的甜玉米、爆裂玉米以及普通玉米为材料，对玉米保留分蘖与去除分蘖处理的籽粒产量、生物产量及形态指标进行研究，旨在为玉米生产和玉米新品种选育提供参考。

1材料与方法

1.1供试材料

试材为沈阳农业大学特种玉米研究所选育的甜玉米沈甜4号，爆裂玉米沈爆3号、爆品18号和爆品19号，普通玉米先玉335，均具有苗期分蘖多、分蘖生长旺盛的特点。

1.2试验设计

试验于2013年在沈阳农业大学南试验田进行，地势平坦，肥力中等。裂区设计，品种为主区，分蘖处理为副区。行长5 m，行距0.6 m，每小区6行。种植密度为该品种生产上的最适宜密度，为6万株/hm2。

试验设去分蘖和留分蘖2种处理，分小区进行。去分蘖处理在玉米生长初期分蘖出现时及时除去，留分蘖处理则全生育期保留分蘖。

根据玉米苗期个体间差异较大的特性，以及部分不分蘖植株和分蘖较弱植株会对试验产生误差的问题，试验在苗期进行严格选株。在去分蘖处理前，在小区中选择生长一致，分蘖力有代表性的植株挂牌，用于处理和取样测定。根据统计学上个体数量在30个以上视为大样本的统计要求，每小区标记30株以上，确保最终收获30株。

按穴播种，播种时一次性施入长效复合肥（含N 30%、P2O5 10%、K2O 12%）600 kg/hm2。4月28日播种，田间管理按生产田进行。

1.3测定项目及方法

1.3.1产量及产量构成因素测定收获每小区已经挂牌的植株，进行产量测定。选取15个果穗考种，测定穗长、秃尖长、穗粗、行数、行粒数和百粒质量。甜玉米在乳熟期取样测产，其他品种于成熟期测产。

1.3.2生物产量测定收获期测定生物产量，其中留分蘖小区分别测定主茎生物产量和分蘖生物产量。

1.3.3形态指标测定于分蘖最大时期测定主茎株高、分蘖株高、主茎叶面积、分蘖叶面积和分蘖数。

1.3.4透光率测定于分蘖最大时期采用LP-80植物冠层分析仪测定分蘖顶层和底层的光合有效辐射 （PAR），透光率=测定层光合有效辐射/顶层顶部光合有效辐射×100%。

1.4数据统计与分析

采用Excel 2003和DPS 7.05软件进行作图和数据统计，用t测验的成对分析法进行分析。

2结果与分析

2.1植株生长状况

拔节期至大喇叭口期是分蘖旺盛生长的时期。5个品种的最大分蘖株高和最大叶面积均出现在大喇叭口期，此时主茎的叶片数、叶面积和株高还未达到最大，田间透风透光良好，分蘖与主茎叶片在光能利用还未出现激烈的竞争。大喇叭口期以后，随着主茎的生长发育和冠层的形成，田间开始郁闭、冠层下部潮湿，分蘖逐渐从下部叶片开始变黄、枯萎，最后整个分蘖衰亡。

2.2去分蘖与留分蘖处理的产量比较

对3个类型、5个品种的单株产量及产量构成因素测定结果表明（表1），留蘖与去蘖相比，不同类型玉米的秃尖长度均明显降低，且降幅在各项指标中最大，每穗平均缩短秃尖0.25 cm，缩短率为26.2%，这与史振声的研究结果[4]相一致。留蘖处理单穗产量、百粒质量、行数、穗长、穗粗等指标均优于去分蘖处理。其中单穗产量的增加最明显，除爆品18外，其余4个品种都有较大幅度增加，单穗产量平均增加100 g，增加率为10.4%，但未达到显著水平；其次为百粒质量，除甜玉米外其余品种都有所增加，增幅在1.1%～5.4%之间；穗长、行数、行粒数、穗粒数和穗粗虽有改变但变化不大，平均变幅在-0.5%～1.4%之间，均未达到显著水平。说明留蘖处理后玉米的穗部性状会有所改善，特别是降低秃尖的效果最为突出。

2.3去分蘖与留分蘖处理生物产量的比较

生物产量是指作物整个生育期间通过光合作用制造和积累的有机物总量，是籽粒产量形成的基础。从表2可以看出，不同品种留蘖处理的平均分蘖数为2个，分蘖干物质量占总干物质量的2.8%～11%。留蘖处理的主茎干物质量和生物产量均较去蘖处理有所降低，其中全株生物产量平均降低 5.0%，但未达到显著水平；主茎干物质量平均降幅为 10.0%，达到极显著水平。说明留蘖对主茎干物质积累有一定的影响。

经济系数是衡量光合产物最终分配的重要指标，与籽粒产量密切相关。表2表明，除爆品18留分蘖比去分蘖经济系数降低外，其余品种的经济系数都有所增加，平均增幅为 14.7%。可见，留蘖处理可以促进植株体内光合产物的分配，使更多的光合产物向果穗转移。

2.4去分蘖与留分蘖处理的主要性状和透光率比较

由表3可见，去分蘖处理的株高均高于留蘖处理，爆裂玉米增幅最大，其次为甜玉米和普通玉米，平均增幅为1.8%，未达到显著水平。留蘖处理的总叶面积大幅增加，较去分蘖处理平均增加16.0%，但未达到显著水平。其中，甜玉米增幅最大，为30.7%；其次为普通玉米，增幅达到16.4%；爆裂玉米平均增幅为12.2%。留蘖处理叶面积的增加主要来源于分蘖叶面积，5个品种的分蘖叶面积都在600～1 400 cm2之间，平均分蘖叶面积为918.1 cm2，分蘖叶面积占总叶面积的11.1%～21.1%之间。说明留蘖可以明显增加玉米的光合叶面积，提高光能利用率，扩大营养“源”并积累更多的光合产物。对分蘖茎高1/2处的透光率进行测定，结果表明，品种间透光率相差不大，在1.8%～2.4%之间。留蘖和去蘖处理的平均透光率分别为2.0%和2.1%，相差很小，未达到显著水平。

3结论与讨论

对于玉米分蘖的保留与去除问题存在较大争议，各研究者对此也持不同意见。一般认为，分蘖与主茎间存在水肥竞争关系，分蘖的生长会截留输送给主茎的养分，影响主茎的正常发育，从而造成减产，但此类结论缺乏试验数据支持；也有研究认为，留蘖栽培不会影响产量[5-6]，甚至还在一定程度上增加产量。目前在生产上，玉米田间管理已经全部实行机械化，分蘖已经成为机械化作业以外的负担。对玉米分蘖的去留问题，农民十分纠结，既不情愿在去分蘖上花费大量时间、人力和钱财，又担心不去分蘖会造成减产。

本试验采用分蘖性较强的普通玉米品种先玉335和多分蘖的甜玉米、爆裂玉米类型，在不同小区进行去分蘖与留分蘖处理，结果表明，保留分蘖、任分蘖自由生长并没有降低产量，甚至还显示出增产趋势。留蘖处理使穗部性状有较大改善，全株叶面积大幅增加，从而扩大了光合面积，减少了小花败育、秃尖和瘪粒，增加了籽粒充实度，并提高了玉米的商品性。从生产角度出发，省掉了除分蘖的人工作业环节，对降低生产成本更具实践意义。

宋凤斌等曾利用CO2示踪技术，探讨留蘖的玉米植株体内干物质去向，发现开花后和灌浆期间大量养分由无穗分蘖输往主茎的果穗，分蘖不但不会与主茎争夺养分或吸收主茎的养分，反而会为主茎的生长提供养分，并认为这是玉米留蘖栽培不减产的重要原因之一[3]。史振声利用极早熟甜玉米进行留蘖试验，结果不仅没有减产反而比去分蘖增产387%，认为其增产原因在于分蘖弥补了早熟甜玉米营养体和光合面积的不足，并在减少地面裸露，降低土壤水分蒸发方面还得到了明显改善[4]。

分蘖旺盛生长的时期处在植株生长的前期阶段，此阶段冠层尚未对地面形成较大的覆盖，因此分蘖一般不会产生与主茎叶片相互遮光的负面作用。由于玉米植株自身的自动调节作用，随着主茎的生长发育和冠层的形成，处于冠层下部的分蘖便生长缓慢。当主茎叶片封垄后，分蘖便会停止生长并逐渐萎缩，特别是生育期较长、植株较高、生长量较大的普通玉米。在生长后期，群体的光合作用主要在冠层中部和上部，

此时下部的分蘖即使还没有消失，对中上部冠层的影响也会十分小。

参考文献：

[1]李莹，石海春，柯永培，等. 玉米分蘖性和多穗性的遗传研究进展[J]. 玉米科学，2009，17（2）：56-59.

[2]王小星，李潮海. 异常天气条件下不同玉米品种分蘖特性比较[J]. 玉米科学，2010，18（3）：121-124.

[3]宋凤斌，孙晓秋，陈丹，等. 玉米分蘖与子粒产量之间相互关系的研究[J]. 吉林农业科学，1991（4）：32-34.

[4]史振声. 早熟甜玉米留蘖增产技术研究[J]. 玉米科学，1993，1（1）：20-22.

[5]程新奇，邹烁，赵丽君，等. 甜玉米分蘖与籽粒产量关系的初步研究[J]. 湖南文理学院学报：自然科学版，2005，17（1）：71-73.

[6]Park K Y，Kong Y K，Park S U，et al. Effects of planting density and tiller removal on growth and yield of sweet corn hybrids[J]. Korean J Crop Sci，1989，34：192-197.