密度和植物生长调节剂对瑞玉16株高及产量的影响研究

2020-01-07余学杰刘柏宏柯永培赵长云石海春

四川农业大学学报 2019年6期

余学杰，刘柏宏，柯永培，赵长云，夏伟，石海春*

（1.四川农业大学农学院，成都 611130；2.四川农大正红生物技术有限责任公司，成都 610213）

玉米成为我国第一大粮食作物，其种植面积已超过水稻、小麦，在粮食安全中起着极其重要的作用[1-2]。在玉米品种的各项增产栽培措施中，合理密植是最经济有效且易于推广应用的[3-4]，但伴随着玉米种植密度的增加其株高和穗位高也会增加，继而造成倒伏[5-6]，因此在增加种植密度的同时采用化控技术来降低玉米株高成了研究热点[6-7]。玉米杂交种瑞玉16 产量高，综合性状较好，但其株高和穗位高相对较高，前人研究表明乙烯利可降低玉米株高和穗位高，但对群体产量的影响却表现出有增有减[8-11]。为此，本文研究3种植物生长调节剂在不同密度下对瑞玉16 的应用效应，以期找出既降低其株高和穗位高但又不影响产量甚至增产的扩密降矮优化方案，最终为瑞玉16 的良种良法配套推广提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试玉米品种：由四川农大正红生物技术有限责任公司提供的玉米杂交种瑞玉16。

植物生长调节剂：四川国光农化股份有限公司生产的胺鲜·乙烯利和萘乙酸·乙烯利，以及由江苏安邦电化有限公司生产的羟烯·乙烯利。

1.2 试验设计

试验采用两因素裂区设计，种植密度为主处理A，设4 个水平：A1：42 850 株/hm2；A2：50 000 株/hm2；A3：57 150 株/hm2；A4：64 300 株/hm2。植物生长调节剂为副处理B，设4 个水平：B1：清水；B2：胺鲜·乙烯利；B3：羟烯·乙烯利；B4：萘乙酸·乙烯利。重复3 次，共48 个小区。每小区5 行，行长4 m，行距为80 cm，小区面积16 m2。在玉米拔节期前（7～8 片展开叶时），用喷雾器均匀喷雾1 次。其余田间管理与大田生产水平相当。试验于2016 年在四川雅安和2017 年分别在四川雅安、双流两个生态点进行。

1.3 测定指标及方法

玉米抽雄吐丝一周后，在各小区中间调查10株代表性植株的株高和穗位高，计算平均值；在玉米成熟期对每个处理的中间3 行进行实收（边窝不收）计产。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2007 进行数据的初步整理，DPS7.05 软件对试验数据进行统计分析，用LSD法进行多重比较及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对瑞玉16 株高和穗位高的影响

将不同密度、不同生长调节剂以及密度和生长调节剂间的互作对瑞玉16 株高和穗位高影响的方差分析结果列于表1。可见，不同密度、不同生长调节剂以及密度和生长调节剂间的互作对瑞玉16 株高和穗位高的影响均达显著或极显著水平。

2.1.1 不同密度对株高和穗位高的影响

将不同密度对株高和穗位高的影响结果列于表2。可以看出，瑞玉16 的株高和穗位高随密度的增加而增加。具体表现为，A2 密度下株高显著或极显著高于A1，A3 密度下除2017 年雅安外均显著或极显著高于A2，A4 密度下显著或极显著高于A3；从穗位高看，A2 密度下显著或极显著高于A1，A3密度下显著或极显著高于A2，A4 密度下显著或极显著高于A3。

2.1.2 不同生长调节剂对株高和穗位高的影响

将不同生长调节剂对株高和穗位高的影响结果列于表3。可见，经B2、B3 和B4 处理，玉米品种瑞玉16 的株高和穗位高比对照B1 均极显著下降，但B2、B3 和B4 之间差异不显著。可以得出，3种生长调节剂均能极显著降低瑞玉16 的株高和穗位高，但3种生长调节剂之间无明显差异。

表1 株高和穗位高的方差分析（MS 值）Table 1 Analysis of variance of plant height and ear height（MS）

表2 密度对株高和穗位高的影响Table 2 Effects of plant height and ear height on density cm

表3 生长调节剂对株高和穗位高的影响Table 3 Effects of plant height and ear height on growth regulators cm

2.1.3 密度和生长调节剂互作对株高和穗位高的影响

将密度和生长调节剂间的互作对瑞玉16 的株高和穗位高的影响结果列于表4，可见：

在A1 密度下，与B1 处理相比较，除2017 年B3处理的雅安点株高和穗位高及双流点株高下降不显著外，B2 和B4 处理在雅安和双流的株高和穗位高均显著下降，表明低密度下B2 和B4 处理均可显著降低瑞玉16 的株高和穗位高，但从2 年3 点对瑞玉16 株高和穗位高的综合降低效应来看，B2 处理降矮效果最好，B4 处理次之。

在A2 密度下，与B1 处理相比较，B2 和B4 处理2016 和2017 年在雅安和双流2 年3 点株高和穗位高均表现出下降趋势，且达显著或极显著水平，但B3 处理差异不显著。从2 年3 点对瑞玉16株高和穗位高的综合降低效应来看，B2 处理降矮效果最好，B4 处理次之。

在A3 密度下，与B1 处理相比较，仅B3 处理在2 年3 点均对瑞玉16 的株高和穗位高有显著的降矮效应，而B2 和B4 处理在不同地点或年度间表现不一致，所以在该密度下，采用B3 处理效果更稳定。

表4 密度和生长调节剂对株高和穗位高的影响Table 4 Effects of plant height and ear height on coupling density and growth regulators cm

在A4 密度下，与B1 处理相比较，B2 处理对瑞玉16 株高和穗位高的降矮效果较差，仅2016 在雅安对株高有显著的降低效应；B3 处理降矮效果最好，2 年3 点其株高和穗位高均极显著降低；B4 处理有显著的降矮效果，仅2017 在双流的穗位高差异不显著，其余均达显著或极显著水平差异。

综上可见，在中偏低密度下结合B2 处理，在中偏高密度下结合B3 处理，对玉米杂交种瑞玉16 的株高和穗位高降矮效应最好。

2.2 对瑞玉16 产量的影响

将不同密度、不同生长调节剂以及密度和生长调节剂间的互作对瑞玉16 产量影响的方差分析结果列于表5。可见不同密度、不同生长调节剂以及密度和生长调节剂间的互作对瑞玉16 产量的影响达到显著或极显著水平。

表5 产量的方差分析（MS 值）Table 5 Analysis of variance of yield（MS）

2.2.1 不同密度对产量的影响

将密度对瑞玉16 产量的影响结果列于表6。可见，瑞玉16 的产量随着种植密度的增加表现出先增后降的趋势。具体表现为，A1 密度下，无论雅安还是双流其产量均最低；在雅安A2 和A3 密度下产量最高，显著高于A1 和A4 密度的产量，而在双流A3密度下产量最高，与其他密度下的产量达极显著水平差异；而A4 密度下，雅安和双流均极显著低于A3 密度的产量。

表6 密度对产量的影响Table 6 Effects of yield on density kg·hm-2

2.2.2 不同生长调节剂对产量的影响

将生长调节剂对瑞玉16 产量的影响结果列于表7。可见，与B1 处理相比，B2、B3 和B4 处理下的产量均显著或极显高于B1 处理，而B2、B3 和B4处理之间差异不显著。可以得出生长调节剂都显著或极显著的增加了瑞玉16 的产量，但3种生长调节剂之间无明显差异。

表7 生长调节剂对产量的影响Table 7 Effects of yield on growth regulators kg·hm-2

2.2.3 密度和生长调节剂互作对产量的影响

将密度和生长调节剂间的互作对瑞玉16 产量影响的分析结果列于表8，可见：

在A1 密度下，与B1 处理相比较，除2016 雅安B4 处理外，B2、B3 和B4 处理的产量基本上均表现出显著或极显著水平降低，表明在低密度下，3种植物生长调节剂对产量影响不利，在生产上没必要采用这3种植物生长调节剂处理。

在A2 密度下，与B1 处理相比较，B2、B3 和B4处理2 年3 点均表现出产量显著增高，其中雅安点B2 处理增产幅度最大，双流点B4 处理增产幅度最大。

在A3 和A4 密度下，与B1 处理相比较，B2、B3和B4 处理2 年3 点均表现出产量显著或极显著增高，其中B3 处理2 年3 点均表现出产量增产幅度相对最高。

综合可知，低密度（A1）下，施用植物生长调节剂，产量比对照有所下降，中高密度（A2、A3、A4）下，施用植物生长调节剂可显著或极显著的提高瑞玉16的产量。2016 和2017 年雅安地区在处理A2B2 产量达到最高，分别为9 653.6 kg/hm2和9 518.0 kg/hm2，2017 年双流地区在A3B3 下产量达到最高，为9 482.1 kg/hm2。

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 密度对瑞玉16 株高和产量的影响

多数研究者如李得孝、丰光和史向远等[12-14]研究认为，玉米株高和穗位高随种植密度的增加而增加，而也有少数研究如杨世民等[15]研究表明，当密度低于85 929 株/hm2时，随着密度的增加株高不断增加，当超过该密度时，株高反而降低。本研究表明，玉米杂交种瑞玉16 的株高和穗位高随密度的增加而增加，与多数研究者的研究结果一致。

增加群体密度是玉米增产的有效措施之一，通过合理密植能增加玉米的群体产量，从而实现玉米增产[13-14]，但密度与产量之间的关系还与品种及其他栽培技术等有关[16-19]。本研究结果为，种植密度极显著影响瑞玉16 产量，其产量随着种植密度增大呈现先增加后降低的趋势。

表8 密度和生长调节剂对产量的影响Table 8 Effects of yield on coupling density and growth regulators kg·hm-2

3.1.2 植物生长调节剂对瑞玉16 株高及产量的影响

众多研究表明，化学调控剂能降低玉米的植株高度和穗位高[9，20-22]，其中卫晓铁、李建军和杨胜海等[8-9，22]研究均认为乙烯利可降低玉米的株高和穗位高，本研究所选的3种乙烯利复配剂均能显著降低瑞玉16 的株高和穗位高，这和多数研究者的研究结果一致。

关于植物生长调节剂对玉米产量的调控研究很多，但其结果却不尽一致，如董学会、吴志勇、董志强等[10，23-24]研究表明乙烯利类能够增加玉米产量，而王海永等[11]研究却表明乙烯利类使玉米产量降低。本研究结果表明，乙烯利类植物生长调节剂能够提高玉米品种瑞玉16 的产量。

3.1.3 密度和生长调节剂互作对瑞玉16 株高及产量的影响

前人研究表明[25-28]，适宜高密度和化控剂施用，可在一定程度上降低高密度条件下玉米的株高和穗位高，进而有效降低倒伏率，协同提高玉米籽粒产量，当密度较高时，化学调控增产效应更加明显。本研究表明，密度和生长调节剂互作对株高和穗位高降矮效应，在中低密度下胺鲜·乙烯利降矮效果最好，中高密度下羟烯·乙烯利降矮效果最好；在低密度下施用这3种乙烯利，其产量比对照均有所下降，而在中高密度下，这3种乙烯利均可显著提高瑞玉16 产量。