叶面肥和生长调节剂对玉米遮荫胁迫的缓解作用

袁刘正，柳家友，王会强，付家锋，张运栋，吴伟华，闫海霞

(漯河市农业科学院/国家玉米产业技术体系漯河综合试验站，河南 漯河 462000)

玉米是短日照的C4作物，喜光、喜温，属高光效作物，玉米产量受天气影响较大。在黄淮海夏玉米生长季节的6—9月，连续的阴雨天气严重影响玉米产量[1-2]。从1961年以来，阴雨寡照发生的频率呈现增加趋势[3-6]，阴雨寡照已成为黄淮海玉米生产的主要限制因素。国内外学者对大豆[7]、小麦[8]、棉花[9]、玉米[10-16]等进行了耐荫性研究，其中玉米的耐荫性研究主要集中在弱光胁迫对玉米产量[10-11]、光合作用[11-12]、叶片结构[13]、雌雄穗发育[14-15]、干物质积累[16]等方面。植物生长调节剂可以提高植物的抗逆能力，前人针对生长调节剂在玉米抗逆方面的作用进行了大量研究，主要集中于干旱、淹水等胁迫条件[17-21]，但玉米在弱光胁迫下如何通过叶面肥和植物生长调节剂来实现稳产、高产的研究鲜见报道。为此，以豫中南大面积种植的玉米品种漯玉336为试验材料，研究遮荫条件下叶面肥和植物生长调节剂对玉米产量及相关生理指标的影响，以期筛选出缓解玉米阴雨寡照的最佳方法，为夏玉米稳产、高产栽培技术的制定提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料及试验地概况

玉米品种为漯玉336。试剂为施莱登(玉米专用):抗旱保水控释肥，英国施莱登股份有限公司生产;稀土诱抗素-授粉清华素-全方位:一种植物生长调节剂，国人福农化(郑州)农业科技发展有限公司生产;漯丰王1+1:一种氨基酸类生长调节叶面肥，有效成分为多种微量无素，漯河仙露农作物制剂有限公司生产;全能胖墩(玉米专用):一种玉米控旺微量元素叶面肥，邯郸市为峰肥业有司生产;碧邦:一种植物免疫光合液肥，郑州恒邦农业科技有限公司生产。

试验于2016年在漯河市农业科学院试验基地进行，土壤为砂浆黑土，含有机质12.7 g/kg、水解氮45.3 mg/kg、速效磷19.17 mg/kg、速效钾140.87 mg/kg，前茬为小麦。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，设置自然光照(对照，CK)，遮荫、不喷施叶面肥和生长调节剂(T1)，遮荫、喷施稀土诱抗素-授粉清华素-全方位(T2)，遮荫、喷施施莱登(T3)，遮荫、喷施漯丰王1+1(T4)，遮荫、喷施全能胖墩(T5)，遮荫、喷施碧邦(T6)共7个处理。6月10日播种，每小区10行，行距为67 cm，密度为6 000株/hm2，3次重复。遮荫处理采用遮荫棚人工模拟遮荫，遮荫棚为钢架结构，高4 m，在棚顶部采用透光率为50%的遮荫网进行遮荫，四周垂下1.5 m，遮荫时间从大喇叭口期开始至散粉后10 d结束，遮荫棚内的小气候见表1。植物生长调节剂喷施时期为9片展开叶即小喇叭口期(7月12日)，生育期间保证肥水充足，分别在拔节期和抽雄期施肥，拔节期施300 kg/hm2心连心玉米专用肥(30∶5∶5)，抽雄期施450 kg/hm2心连心玉米专用肥(30∶5∶5),其他按常规管理，9月25日收获。

表1 遮荫棚内的微环境

注：同列数据后不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)，表2、3同。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 农艺性状 抽雄前株高为地面到自然高度，抽雄后株高为地面到雄穗顶端的高度，每个小区测量5株，取平均值。穗位高为地面到最上部雌穗着生节位高度，每个小区测量5株，取平均值。雄穗长度为雄穗最下一个分支的着生点到主轴顶点的距离。雄穗分支数为雄穗分支的个数，无论分支长短和有无小花着生。

1.3.2 叶绿素含量 在在遮荫后20 d，于8:30—12:00用SPAD-502叶绿素测定仪测定穗位叶顶部、中部、基部SPAD值；每个重复测量5株，每株测量10次，取平均值。

1.3.3 SOD、POD酶活性 分别在遮荫前取第12片展开叶，遮荫后5、10、15、20 d取穗位叶，取样后立即放入液氮罐，-80 ℃冰箱保存， SOD酶活性的测定参照Giannopolitis等[22]的方法；POD酶活性测定参照Rao等[23]的方法。每样品均重复3次。

1.3.4 倒伏率 倒伏率为小区内植株倾斜角度大于45°的植株占小区植株的百分比。

1.3.5 产量及其构成因素 收获后每个处理随机抽取10穗进行考种，主要包括穗长、穗粗、秃尖长、百粒质量、穗行数、行粒数、出籽率、双穗率、空穗率、产量。

1.4 数据处理

采用Excel 2003、DPSV 16.05和Sigmaplot 12.5进行数据处理、统计分析及作图。

2 结果与分析

2.1 不同叶面肥和植物生长调节剂对遮荫条件下玉米农艺性状的影响

由表2可知，遮荫前，喷施叶面肥和生长调节剂有效控制了玉米株高，各喷施处理株高均有所降低，表现为T6>T3>T5>T4>T2；遮荫后，除了T2、T4处理，其余喷施叶面肥处理株高均低于对照和T1处理，喷施生长调节剂的T2处理株高高于对照和T1处理，T3、T6处理株高较低，分别较CK降低了12.7%、9.9%，处理效果好。在遮荫条件下，喷施叶面肥的T3、T6处理穗位高得到了有效控制，分别较CK显著降低了23.1%、26.2%，其余处理与对照差异不显著。遮荫使玉米雄穗分支数减少，其中T3、T4处理减少最多，与对照相比均显著减少了37.4%，与T1处理相比，均减少了24.0%，T5处理减小幅度最小。遮荫使雄穗变短，但T3、T6处理受遮荫影响较小，分别较CK缩短了2.5%、1.9%，其余处理受遮荫影响相对较大。综上，在遮荫条件下，T3、T6处理可以有效降低株高、穗位高，增强植株抗倒性，减少雄穗分支数，降低养分消耗，较其他处理效果好。

表2 不同叶面肥和植物生长调节剂对遮荫胁迫下玉米农艺性状的影响

2.2 不同叶面肥和植物生长调节剂对遮荫条件下玉米叶片SPAD值的影响

由图1可知，与对照相比，遮荫使玉米叶片SPAD值下降，其中T1、T2处理分别较对照显著降低了13.4%、12.8%，其余处理叶片SPAD值相近，均与对照差异不显著，喷施叶面肥的T3、T4、T5、T6处理可以使遮荫条件下玉米叶片SPAD值升高，其与CK相近，差异不显著，从而使玉米在遮荫条件下可以正常进行光合作用。综上，T3、T4、T5、T6处理效果较好。

不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05),图4同图1 不同叶面肥和生长调节剂对遮荫条件下玉米叶片SPAD的影响

2.3 不同叶面肥和植物生长调节剂对遮荫条件下玉米叶片SOD、POD活性的影响

由图2、图3可知，遮荫前，与对照相比，喷施叶面肥和生长调节剂使玉米叶片SOD、POD活性有所增加，以T3处理最高，但差异均未达到显著水平(T3处理POD活性除外)。与对照相比，遮荫总体使玉米叶片SOD、POD活性升高，遮荫后5、10、15、20 d，喷施叶面肥和生长调节剂处理POD活性均较T1和对照升高， T3处理最高，其显著高于CK和T1处理，较CK提高了29.2%、40.9%、40.4%、45.1%；喷施叶面肥和生长调节剂处理SOD活性高低不等，但均以T3处理最高，其显著高于CK和T1处理，较CK提高了16.9%、11.0%、10.4%、12.9%。由此可见，遮荫条件下喷施叶面肥和生长调节剂能增加遮荫条件下玉米叶片SOD、POD活性，以喷施施莱登效果最佳。

不同小写字母表示同一时期不同处理间差异显著(P<0.05),图3同图2 不同叶面肥和生长调节剂处理对遮荫条件下玉米叶片SOD活性的影响

图3 不同叶面肥和生长调节剂处理对遮荫条件下玉米叶片POD活性的影响

2.4 不同叶面肥和植物生长调节剂对遮荫条件下玉米倒伏率的影响

图4 不同叶面肥和生长调节剂处理对遮荫条件下玉米倒伏的影响

由图4可知，与对照相比，遮荫后玉米倒伏率显著增加，施用叶面肥的T3、T6、T5处理可以降低遮荫导致的倒伏率增加幅度，其中T3、T6处理玉米倒伏率为0，T5处理倒伏率为30%，显著低于其余遮荫处理；而T2和T4处理倒伏率显著高于T1和对照。由此可知，在遮荫条件下喷施施莱登和碧邦能控制玉米的倒伏。

2.5 不同叶面肥和植物生长调节剂对遮荫条件下玉米产量及其构成因素的影响

由表3可知，遮荫使玉米穗长缩短、穗粗变细、穗行数、行粒数、百粒质量减少，喷施叶面肥和生长调节剂对遮荫后穗长、穗粗的影响不大，但可以减小遮荫后玉米秃尖、穗行数、行粒数、百粒质量的降低幅度。遮荫对玉米出籽率影响不大，降低了双穗率，增加了空秆率，但提前喷施叶面肥的T3处理可减少空秆率、增加双穗率，其空秆率为0，双穗率为1.4%。遮荫使玉米减产，但喷施叶面肥和生长调节剂的T2、T3、T5、T6处理可以降低减产幅度，其分别较T1处理增产2.4%、37.0%、24.8%、15.2%，以T3处理效果最好。

表3 叶面肥和植物生长调节剂处理对遮荫条件下玉米产量及其构成因素的影响

3 结论与讨论

遮荫使玉米叶片SPAD值降低，其中喷施叶面肥的T3、T4、T5、T6处理SPAD值降低较小，与CK差异不显著，这与乔江方等[24]的研究结果相似。喷施叶面肥和生长调节剂可明显增强遮荫条件下玉米叶片SOD、POD活性，这与杜成凤等[25]研究结果相似，SOD、POD活性升高可减轻遮荫对玉米造成的伤害，其中T3处理效果最佳，无论在遮荫前还是遮荫后任何时期叶片中SOD、POD活性均最高。遮荫可提高玉米的倒伏率，喷施叶面肥的T3、T5、T6处理可以显著降低遮荫造成的玉米倒伏率，T3、T6处理的倒伏率为0，T5处理为30%，而T2、T4处理倒伏率显著高于CK和T1处理。遮荫延迟抽雄期和吐丝期，雌雄间隔期延长，籽粒不能正常受精，籽粒败育[26-27]，玉米产量降低，本研究中T2、T3、T5、T6处理均较T1处理增产，增产率分别为2.4%、37.0%、24.8%、15.2%，说明喷施合适的叶面肥和植物生长调节剂可以缓解遮荫对玉米造成的影响，以T3、T5、T6处理效果明显。综合分析，喷施施莱登(玉米专用)的T3处理缓解遮荫对玉米影响的效果最好。

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