分蘖对玉米农艺性状和产量的影响

张文忠，王慧慧，芦 明，连培红，申海斌

(山西省农业科学院谷子研究所，山西长治 046011)

玉米是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物，本身具有分蘖的特性，一般在近地表的叶腋处发生分蘖[1]。经过长期的驯化和选育过程，现在普通的玉米品种大多不分蘖或分蘖较少。但是在生产中，玉米分蘖受玉米品种、种植密度、环境条件、田间施肥等多种因素的影响[2-5]。近年来，由于过量施肥导致土壤肥力过剩、气候变化等原因，玉米分蘖的发生增多。玉米分蘖的发生是利还是弊存在争议。有人认为分蘖的发生耗损养分，与主茎形成竞争，造成减产，应及早除去分蘖[6-7]。宋凤斌等[8]研究发现，玉米分蘖可以增加籽粒产量，同时可提高生物产量。史振声[9]试验结果表明，早熟甜玉米保留分蘖可提高土壤含水量，缩短玉米秃尖长，增加行粒数、穗重、穗粒数、千粒重。程新奇等[10]的研究证明分蘖对甜玉米产量和选育新的育种材料有利，吕桂华等[11]也发现分蘖对甜玉米产量有利。雷志刚等[12]对16个不同青贮玉米品种进行研究，发现分蘖型青贮玉米品质显著优于单秆型青贮玉米。方向前等[13-17]进行不同品种、施肥量、密度等试验，结果显示去除分蘖或保留分蘖对玉米产量影响不大。随着简约化机械化种植的进展，减少劳动投入提高效率是必然趋势。因此探究玉米分蘖的发生对田间农艺性状和产量的影响具有一定实际意义。鉴于此，笔者以3个自选品系为材料，通过数据调查和分析，明确玉米分蘖的发生与主要性状的相关性，为该地区玉米生产提供参考。

1 材料与方法

1.1试验地概况试验于2017年在山西省长治市山西省农业科学院谷子研究所完成，试验地属典型暖温带湿润大陆性季风气候，海拔950 m，年平均降水549.2 mm，年日照2 311.5～2 664.5 h，年平均无霜期156.8～181.9 d。试验地属半砂壤性土质，地力均匀，前茬作物为玉米。

1.2试验材料试验选取3个具有不同分蘖率的自选品系为材料，分别为品系Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，这3个品系均为同一种植区域的普通玉米。

1.3试验设计试验设3个小区，每个品系种植1个小区，行长5.0 m，行距0.6 m，行数18行，种植密度为67 500株/hm2。田间管理与大田相同，生育期间田间管理良好。

试验设无分蘖和有分蘖2个处理，以有分蘖的植株为研究对象，无分蘖的植株为对照(CK)。苗期在每个小区中随机选择长势基本相同的植株20株，其中有分蘖的10株，无分蘖的10株，分别挂牌编号。在灌浆期测定挂牌株的主茎株高、穗位高、茎粗，主茎叶面积、分蘖叶面积、总叶面积，收获后对挂牌株进行单穗考种及产量测定，包括鲜重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖长、干穗重、干籽重、百粒重等。

1.4数据处理试验数据采用Excel和SPSS软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1分蘖对玉米主茎生长的影响从表1可以看出，3个品系有分蘖处理的主茎株高较无分蘖处理均有所降低，分别为1.2%、2.7%和0.2%。品系Ⅱ有分蘖处理的株高显著低于无分蘖处理，其余2个品系有分蘖与无分蘖处理主茎株高差异不显著，品系Ⅲ的株高显著高于品系Ⅰ和Ⅱ。3个品系有分蘖处理的主茎穗位高比无分蘖处理分别降低9.3%、7.0%和0.8%。品系Ⅰ有分蘖处理的主茎穗位高显著低于无分蘖处理，其余2个品系有无分蘖处理的穗位高差异不显著，品系Ⅲ的穗位高显著高于品系Ⅰ和Ⅱ。品系Ⅰ和Ⅲ有分蘖处理的主茎茎粗比无分蘖处理小，品系Ⅱ有分蘖处理的主茎茎粗略大于无分蘖处理，3个品系有分蘖处理与无分蘖处理主茎茎粗差异均不显著。有分蘖处理的株高、穗位高和茎粗比无分蘖处理分别降低1.4%、5.7%和0.9%，分蘖对穗位高的影响最大。

表1 分蘖对玉米主茎生长的影响

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著

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

2.2分蘖对玉米叶面积的影响对玉米叶面积调查分析显示(表2)，品系Ⅰ、Ⅲ有分蘖处理的主茎叶面积略低于无分蘖处理，品系Ⅱ有分蘖处理的主茎叶面积高于无分蘖处理，各品系有分蘖的主茎叶面积与无分蘖的叶面积之间差异均不显著。3个品系有分蘖处理的总叶面积均显著高于无分蘖处理。品系Ⅲ有分蘖处理的总叶面积显著高于品系Ⅰ、Ⅱ有分蘖处理，品系Ⅲ无分蘖处理的叶面积也显著高于品系Ⅰ、Ⅱ无分蘖处理。

表2 分蘖对叶面积的影响

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著

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

2.3分蘖对玉米产量性状的影响由表3可知，各品系有分蘖处理的果穗鲜重、干穗重、干籽重(单穗重)、百粒重较无分蘖处理有不同程度的增加，除品系Ⅱ有分蘖处理的百粒重显著高于无分蘖处理外，其余有分蘖与无分蘖处理的差异都不显著；3个品系之间果穗鲜重、干穗重、干籽重(单穗重)差异不显著。与无分蘖处理相比，品系Ⅰ、Ⅲ有分蘖处理的穗长增加，但品系Ⅱ降低，差异均不显著；品系Ⅰ、Ⅱ穗粗降低，品系Ⅲ略增高，差异不显著；品系Ⅰ、Ⅲ穗行数增加，但品系Ⅱ降低，差异均不显著；3个品系的行粒数均增加，品系Ⅰ行粒数显著增加，其余2个品系差异不显著；各品系秃尖长均呈下降趋势，其中品系Ⅱ显著下降。各性状中，分蘖对秃尖长的影响最大，降幅为-52.08%～-8.57%，平均-27.63%。

表3 分蘖对玉米产量性状的影响

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著

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

2.4分蘖对产量性状间相关性的影响分蘖使各产量性状间的相关系数均发生不同程度的变化(表4、5)。无分蘖的植株果穗干籽重(单穗重)与鲜重、行粒数、干穗重呈极显著正相关，与穗长、百粒重呈显著正相关，与穗粗、穗行数呈正相关，与秃尖呈负相关。有分蘖的植株果穗干籽重(单穗重)与鲜重、穗长、穗粗、行粒数、干穗重呈极显著正相关，与穗行数、百粒重呈正相关，与秃尖呈显著负相关。穗行数、行粒数、百粒重3个性状中，行粒数与产量的相关系数最大，结合表3可以看出，有分蘖处理的行粒数比无分蘖处理平均增长5.8%，平均增幅最大。

表4 无分蘖玉米产量性状的相关性

注：*和**分别表示在0.05、0.01水平显著、极显著相关

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

表5 有分蘖玉米产量性状的相关性

注：*和**分别表示在0.05、0.01水平显著、极显著相关

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

3 结论与讨论

分蘖的发生是正常的现象，但是生产上普遍认为分蘖分散养分，影响大田通风性，减弱主茎的生长，最终造成减产，应该及早掰除。掰除分蘖需要投入人工劳动，增加了生产成本，同样影响生产收益，因此是否需要去除分蘖成为玉米生产上的困扰。该试验结果表明，有分蘖的玉米平均株高、穗位高比无分蘖玉米低，但有无分蘖处理之间的差异显著性因品种不同而不同。苗期分蘖生长活跃，消耗土壤中的部分养分，削弱了主茎的顶端优势，从而降低主茎的株高、穗位高，减弱了倒伏的风险。李妍妍等[18]研究也证明与保留分蘖相比，掰除分蘖在一定程度上提升了株高、穗位高。该试验中3个品系分蘖对茎粗的影响表现不一致，与张中东等[19]的结果不同，这可能与试验所选材料少、时间短等有关，因此还应设置时间更长、品种更多的试验以获得更准确的结论。

开始生殖生长后，玉米分蘖停止发生或生长，有分蘖处理的主茎叶面积与无分蘖处理的差异不显著，植株总叶面积较无分蘖处理显著增加，钟雪梅等[20]也得到相似的结论。但是这并不说明分蘖的发生分散了养分。研究结果显示，试验所选的3个品系有分蘖处理的干籽重(单穗重)较无分蘖处理均出现不同程度的增加，但有无分蘖差异不显著。分蘖的发生提高了鲜重、干穗重、行粒数、百粒重，降低了秃尖长，对穗长、穗粗、穗行数的影响趋势不一致。在穗行数、行粒数、百粒重3个性状中，分蘖对行粒数的影响最大。玉米生长后期，分蘖不再生长，一般也不形成果穗，分蘖自身进行光合作用产生的有机物除了自身需求外，剩余的养分会输送给主茎，对籽粒产量产生积极的影响。宋凤斌等[8]利用元素示踪技术研究玉米植株内的干物质去向时发现，雄穗形成前分蘖从主茎吸取少量养分，在开花后和灌浆期无穗分蘖向主茎果穗输送大量养分，这应该是保留分蘖栽培玉米不减产的重要原因之一。

综上所述，玉米分蘖的发生可以增加一定产量，同时适当降低株高、穗位高，增加百粒重，降低秃尖长，对植株农艺性状和产量性状都有正面作用，因此生产上不需要专门投入劳动力去除分蘖。另外试验中所选的普通玉米分蘖对玉米产量的增产效果均不显著，所以不建议普通玉米在大田生产中为增产创造条件增加分蘖的发生。