化控剂对不同耐密基因型玉米品种农艺性状的影响

张 能， 王春莲， 黄雅妮， 何仕谨， 刘 勇， 韩欣彤

(辽东学院农学院， 辽宁 丹东 118003)

玉米是我国主要粮食作物之一，具有重要价值，可作为优质饲料，也是重要的工业原料，由此可见，玉米生产对于农业经济具有重要作用。2015年11月，农业部制定下发了《“镰刀弯”地区玉米结构调整的指导意见》，明确提出调减玉米种植面积[1]。当前依靠密植增产已成为玉米生产中获得高产的一个重要途径[2]，且现今种植耐密基因型玉米已经成为一种成熟的密植种植方式。然而，密植条件下玉米容易倒伏，且密度过大时还会造成减产或存有减产的风险[3]。李军虎等研究结果表明，密度增加使株高、穗位、重心明显上升，化控剂可有效降低三者高度，是密植高产的必要措施之一[4]；史磊等发现，喷施化控剂可以提高玉米灌浆期穗位叶光合速率，降低玉米的植株高度和穗位高度、增加茎粗、缩短玉米的茎基部节间长度，显著地提高了辽单1211产量[5]；任红等研究发现，化控剂处理后叶面积指数、各生育期生物总量均明显增加[6]；杨振芳等发现，喷施“玉黄金”可以改善叶片的光合性能，增加了叶片的叶绿素SPAD值和净光合速率Pn[7]；因此，继续深入研究、推广化控剂在大田玉米上的施用对于提升当前玉米产量，加快现代化农业发展具有深远意义[8]。本试验以良玉99、新丹336、宏硕899三种耐密基因型玉米为材料，喷施玉黄金、铁杆大棒、金玉四宝、矮壮素4种不同类型化控剂。研究不同化控剂对耐密基因型玉米的影响，分析出耐密基因型玉米的最适化控剂，为推广化控剂在大田玉米上的合理施用提供理论依据，为推进良种与良法配套栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

玉米于2018年5月7日播种，9月24日收获。试验于辽东学院农学院实训基地作物育种试验田内进行，地理位置为E 124°21′26″、N 40°10′31″，试验区地势平坦，土壤肥力中等且均匀，质地为壤土，pH=5.8，碱解氮含量120 mg·kg-1，速效磷18 mg·kg-1，速效钾90 mg·kg-1，有机质1.5%，与丹东地区大田条件基本一致。

1.2 试验设计

试验选用3个耐密基因型玉米品种：良玉99(V 1)、新丹336(V 2)、宏硕899(V 3)，4种化控剂：玉黄金(C 1)、铁杆大棒(C 2)、金玉四宝(C 3)、矮壮素(C 4)为材料，采用二因素裂区试验设计，化控剂种类做主区，即4种化控剂和未施化控剂(C 0)作对照；玉米品种做副区，即3个耐密基因型玉米品种，主区重复3次；小区行长4 m，行距60 cm，4行区，小区面积为9.6 m2。

在玉米植株叶片达到10～12片叶时，喷施化控剂。化控剂的用量分别为：玉黄金每667 m2用25 mL兑水25 kg；铁杆大棒与金玉四宝每667 m2用80 mL兑水20 kg；矮壮素每667 m2用50 mL兑水50 kg。

1.3 测定项目与方法

1.3.1玉米植株性状测定

1) 茎粗：用游标卡尺测定玉米基部第三节间直径，以mm表示。

2) 株高：采用塔尺测量地面到所有叶片自然伸展时的最高处，以cm表示。

3) 穗位高：着生果穗的节至地面茎的高度，以cm表示。

1.3.2玉米叶绿素含量(SPAD)测定

叶绿素SPAD值：于拔节期、灌浆期选取代表性植株10株，在09:00—11:00，用SPAD-502 PLUS便携式叶绿素测定仪测定。

1.3.3玉米产量相关性状指标测定

收获时对各小区进行全区测产，每小区选取有代表性的10穗进行室内考种；测定穗长、穗粗、秃尖长度、穗行数、行粒数、穗重、穗轴粗、穗粒重、百粒重、出籽率等。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel软件和DPS软件进行。

2 结果与分析

2.1 化控剂对玉米植株性状的影响

在拔节期、灌浆期，田间实测茎粗、株高、穗位高，做方差分析(见表1)。

表1 不同化控剂处理下玉米植株性状方差分析表

植株性状测定时期均方F值p值茎粗拔节期灌浆期26.077414.36173.028*7.906**0.08530.0070株高拔节期灌浆期574.6414486.06765.826*399.787**0.01700.0000穗位高灌浆期287.960317.89**0.0005

注：“*”和“**”分别表示p<0.05和p<0.01差异达显著水平。

下同。

由表1可以看出，拔节期之前，喷施化控剂可以显著增加耐密基因型玉米植株茎粗，到了灌浆期，玉米茎粗差异达到了极显著水平；玉米的株高、穗位高度均显著降低。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%。

在收获前，进行田间倒伏率、倒折率的调查，由图1可以看出，喷施化控剂可以显著提高耐密基因型玉米的抗倒伏性。其中，喷施玉黄金、铁杆大棒、金玉四宝可以显著增强玉米的抗倒伏性；但是，喷施矮壮素对于提高玉米的抗倒伏性、抗倒折性没有显著影响。

图1 不同化控剂处理下玉米倒伏率、倒折率

2.2 化控剂对玉米叶绿素含量的影响

在拔节期、灌浆期，田间实测叶绿素含量(见图2)。

由图2可以看出，喷施化控剂以后，在拔节期，对于提高耐密基因型玉米的叶绿素含量SPAD值，4种化控剂均未表现显著差异；到了灌浆期，金玉四宝表现出显著增加叶绿素含量SPAD值。

图2 不同化控剂处理下玉米叶绿素含量

2.3 化控剂对玉米产量及产量构成因素的影响

收获时，每个小区采样10个果穗。果穗自然风干晾晒后进行考种(详见表2)。

表2 不同化控剂处理对玉米穗部性状的影响

穗部性状均方F值p值穗长/cm0.70921.820.2184秃尖长度/cm0.18516.962*0.0102穗粗/mm1.95462.4160.1341穗轴粗/mm 1.78584.072*0.0433穗行数0.54110.7610.5791行粒数2.85940.5090.7316

由表2可以看出，在喷施化控剂之后，对3个耐密基因型玉米的穗长、穗粗、穗行数、行粒数无显著影响；但是，可显著缩减玉米的秃尖长度、减少玉米穗的轴粗。其中，玉米秃尖长度缩减0.13～0.24 cm，缩减26.73%～41.70%；穗轴粗减少0.02～0.54 mm，减少了0.07%～1.94%。

表3 不同化控剂处理对玉米产量及产量构成因素的影响

处理单穗重/g穗粒重/g百粒重/g出籽率/%产量/(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：表中不同小写字母表示在0.05水平下差异显著，不同大写字母表示在0.01水平下差异极显著。

通过对产量及产量构成因素的数据分析可知，在喷施化控剂之后，3个耐密基因型玉米的单穗重没有显著差异，但穗粒重、出籽率及产量，不同化控剂不同品种间表现显著差异。由表3可以看出，在穗粒重方面，处理组合C 2 V 1表现最好，与同一品种下C 1 V 1、C 3 V 1均有着显著差异，与对照组C 0 V 1相比，穗粒重增加8.90%；在百粒重方面，处理组合C 2 V 1也表现最好，与同一品种下其余4个处理组合都有着极显著差异，且与C 0 V 1相比，百粒重增加了9.77%；在产量方面，处理组合C 2 V 1产量表现最高，与同一品种下其余4个处理组合都有显著差异，与对照组合C 0 V 1相比，产量增加1 012.95 kg·hm-2，增幅8.90%；C 4 V 3、C 1 V 2，与对照组合C 0 V 3、C 0 V 2相比，产量分别增加1 539.00 kg·hm-2、1 220.40 kg·hm-2，增幅为14.81%、11.55%。

3 结论与讨论

3.1 化控剂可以增强耐密基因型玉米抗倒伏性

目前，在玉米生产中，由于种植密度过大，造成内部通风透光不良，植株茎秆发育不良，抗倒伏能力下降[9]。同时，东北春玉米在高温、多雨、大风等多重因素的作用下，植株生长时更易发生倒伏。魏湜等发现，玉黄金处理能缩短节间、降低穗位、增加节间干物重，增强植株抗倒伏性能[10]；张国合等研究表明，玉米化控剂可以通过对某个生育阶段的调控，从而降低植株株高和穗位，并增加茎粗，可以明显地抵抗倒伏，增加产量，降低收获成本等[11]。本试验中，通过喷施化控剂，显著增加耐密基因型玉米植株茎粗，降低其株高、穗位高度；且喷施玉黄金、铁杆大棒、金玉四宝可以显著提高玉米的抗倒伏性，这与张子学等研究结果基本一致[12]。

3.2 化控剂可以增加耐密基因型玉米叶绿素含量

光合作用是植物生长发育的基础。孟祥盟等研究表明，化学调控手段可以增加叶绿素含量、提高光合能力、进而增加产量[13]。边大红等研究表明，局部化控处理后化控部分植株变矮，穗下部节间变短(穗位下降)、穗上部节间变长、基部节间增粗，使玉米群体形成“波式”冠层的同时，群体LAI增大且持续时间较长，冠层中下部透光条件改善，使冠层内叶片保持较高叶绿素含量[14]。本试验结果表明，拔节期之前喷施化控剂，对于提高耐密基因型玉米的叶绿素含量SPAD值没有显著作用；但在灌浆期，喷施过金玉四宝的玉米表现出显著增加叶绿素含量。

3.3 化控剂可以提高耐密基因型玉米产量

玉米的产量构成因素是单位面积上的有效穗数、穗粒数和粒重。李慧明等研究表明，在不同化控剂处理下穗重、穗粒重和穗长与玉米群体产量密切相关，且不同的玉米品种应选择不同的化控剂进行处理，以此提高玉米单产，发挥群体优势[15]。本试验中喷施化控剂后，3种耐密基因型玉米的果穗长度、穗粗、穗行数、行粒数、单穗重无显著差异；但是，化控剂对于缩减玉米的秃尖长度、缩短玉米穗的轴粗，有着显著的效果；且在穗粒重、出籽率及产量不同化控剂不同品种间表现显著差异，这与李军虎等研究结果基本一致[4]。喷施化控剂可以调节玉米穗部性状，在成熟期，使玉米穗部营养朝着籽粒饱满方向变化，进而增加粒重，提高产量。

试验结果表明：在丹东地区种植良玉99配合施用铁杆大棒产量增加1 012.95 kg·hm-2，增幅8.90%；宏硕899配合喷施矮壮素产量增加1 539.00 kg·hm-2，增幅14.81%；新丹336配合喷施玉黄金产量增加1 220.40 kg·hm-2，增幅11.55%。

综上，化控剂可通过降低玉米植株株高、穗位高，增加茎粗，来降低植株重心，进而增强玉米抗倒伏能力；化控剂可以提高玉米叶绿素含量，且可以通过调节玉米穗部性状，使穗部营养多用于籽粒建成，来增加粒重，进而实现增产。