鲁南地区保水剂、生根粉对玉米抗旱性能比较

吴荣华,张春艳,庄克章, 李 龙, 董西辰, 巩俊花

(1.临沂市农业科学院，山东 临沂 276012；2.施可丰化工股份有限公司，山东 临沂 276024)

鲁南地区指位于山东南部的城市和地区，包括日照、临沂、枣庄、济宁和菏泽5个市。该地区在玉米生长期内干旱时常发生，严重影响玉米的生长发育，如何提高土壤水分利用率，已成为保障玉米生产的关键措施之一。保水剂是一种高效能吸水材料，施入土壤后，能够保持土壤水分含量，减少水分蒸发和流失，同时改善土壤结构，有利于玉米根系发育，提高水肥利用率等性能，已成为一项重要的节水技术[1～8]，在小麦、大豆、花生、马铃薯、小白菜等多种作物和蔬菜中广泛应用[9～13]。生根粉作为外源性植物生长调节剂，不仅可以诱导植物不定根的形成[14]，而且能够促进幼根生长及提高幼苗根系活力[15]，增加根系吸水性能，从而提高植物抗旱性能，达到提高产量的目的[16]，也应用于园艺、林业、农业等各个领域。本研究通过研究市场上存在的3种保水剂、1种生根粉对玉米生育特性及产量的影响，探讨它们对夏玉米生长过程中的影响，以期为玉米抗旱稳产提供一定的技术支撑和理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地基本情况

试验于2019年6月在临沂市农业科学院试验田进行，试验田位于N118°26′92″，E35°10′83″，土壤为沙壤地，前茬为小麦。取土样风干化验分析，0～20 cm 耕层土壤基础地力：碱解氮115.6 mg·kg-1，全氮121.6 mg·kg-1，速效磷17.9 mg·kg-1，速效钾132 mg·kg-1，有机质113 mg·kg-1。

1.2 试验方法

试验共设4个处理：①钾盐型小颗粒保水剂(合成成分为聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钾交联物，由胜利油田长安控股集团有限公司生产)②钾盐型大颗粒保水剂(合成成分为聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钾交联物，由胜利油田长安控股集团有限公司生产)，③钠盐型保水剂，④生根粉，⑤空白(CK)。玉米品种为郑单958，种植密度为6.75万株·hm-2，开沟播种后撒施，施入量60 kg·hm-2，每个小区5行，行长6.67 m，采用随机区组设计，3次重复。6月10日播种，10月5日收获。

1.3 调查项目及方法

1.3.1 降水量测定 2019年6月10日至10月5日, 用自动气象观测器在试验地对降水量进行连续观测。

1.3.2 出苗率调查 出苗后，每隔2 d调查一次，至出苗数不变为止。出苗率(%)=实际株数/理论株数×100。

1.3.3 叶面积、干物质重 在拔节期、开花期、成熟期，从各小区取3株能代表群体长势的植株测量叶面积和干物质重。

1.3.4 测产及考种 去除小区周围边行，每个小区选取有代表性的玉米3行进行晾晒， 脱粒后称重，使用托普DSG-1G型水分测定仪测定子粒水分含量, 按14%折算成单位面积产量，同时，每个小区随机选取10穗，用于室内考种，主要考察果穗穗长、穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重。

1.4 数据分析

数据用Excel2003 进行处理，统计分析采用SPSS19.0 数据软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 玉米生育期内降水量

从表1可以看出，在玉米整个生育期内，6月、9月和10月的降水量较低，分别为29.4 cm、4.3 cm、0.8 cm，7月、8月的降水较为充沛，降水量分别为155.6 cm、348.4 cm，由此可见，玉米在生长前期和后期存在水分供应不足的状况。

表1 2019年夏玉米生育期内降水量

2.2 保水剂、生根粉对玉米出苗率的影响

从表2可以看出，施用保水剂与不施用保水剂的出苗率存在显著性差异，施用保水剂间的出苗率无显著性差异，不同处理的出苗率分别为：98.1%、96.5%、95.4%、94.6%、88.3%，其中未撒施任何保水剂的玉米出苗率最低，其他处理差别不大。

表2 保水剂、生根粉对玉米出苗率的影响

2.3 保水剂、生根粉对玉米叶面积系数及干物质的影响

由图1、图2可以看出，不同处理对玉米叶面积系数和干物质的影响趋势是一样的。在玉米拔节期，使用不同保水剂的玉米叶面积系数及干物质没有显著性差异，在开花期、成熟期均表现出显著性差异，其中，钾盐型小颗粒保水剂、钾盐型大颗粒保水剂两个处理的玉米叶面积系数和干物质的指标最高，其次为钠盐型保水剂、生根粉，空白对照的玉米叶面积系数和干物质指标最低。

由图1、图2可以看出，不同处理对玉米叶面积系数和干物质的影响趋势是一样的。在玉米拔节期，使用不同保水剂的玉米叶面积系数及干物质没有显著性差异，在开花期、成熟期均表现出显著性差异，其中，钾盐型小颗粒保水剂、钾盐型大颗粒保水剂两个处理的玉米叶面积系数和干物质的指标最高，其次为钠盐型保水剂、生根粉，空白对照的玉米叶面积系数和干物质指标最低。

图1 不同保水剂对玉米叶面积系数的影响 图2 不同保水剂对玉米干物质的影响

2.4 保水剂、生根粉对玉米产量及构成因素的影响

从表3可以看出，施用保水剂、生根粉均比空白提高了玉米产量，但不同处理间存在差异，其中，钾盐型小颗粒保水剂、钾盐型大颗粒保水剂提高玉米产量效果最为明显，产量分别为11 683.2 kg·hm-2、11 614.4 kg·hm-2，增产率7.3%、6.7%。其次为生根粉、钠盐型保水剂，产量分别为11 328.8 kg·hm-2、11 257.6 kg·hm-2，增产率4.1%、3.4%。在玉米产量构成要素中，穗长范围在17.2～18.2 cm之间，其中，钾盐型小颗粒保水剂处理的穗长最高，为18.2 cm，空白(CK)处理的穗长最低，为17.2cm，；穗行数范围在15.1～15.5 cm之间，其中，钠盐型保水剂处理的穗行数最高，为15.5 cm，空白(CK)处理的穗行数最低，为15.1 cm；行粒数范围在32.5～37.1粒之间，其中，钾盐型保水剂处理的行粒数最高，为37.1粒，空白(CK)处理的行粒数最低，为32.5粒；穗粒数范围在490.8～567.6粒之间，其中，钾盐小颗粒保水剂处理的穗粒数最高，为567.6粒，空白(CK)处理的穗粒数最低，为542.1粒；千粒重范围在325.6～346.1 g之间，其中，盐小颗粒保水剂处理的千粒重最高，为346.1 g，空白CK)处理的千粒重最低，为325.6 g。

表3 保水剂、生根粉对玉米产量及构成因素的影响

3 讨论与结论

玉米生长期间水分供应是影响玉米产量的最主要因子之一，施用保水剂和生根粉对玉米抗旱性作用原理不同，一个是提高玉米根系周围土壤含水量，一个是激发玉米根系生长，但最终都是将土壤水分运输到植物体内，参与植物体营养物质的吸收运输，以及光合、呼吸、蒸腾、养分代谢等作用。吴阳生等[17～19]研究认为施用保水剂能提高玉米出苗率，改善水分亏缺期土壤含水量、提高干物质量和光合性状，促进玉米生长发育，改善产量构成因素，进而提高玉米产量和籽粒品质，这与笔者研究的结论基本一致。生根粉对玉米生长发育及产量的影响，已有许多专家学者进行研究，一致的观点认为生根粉能够提高玉米的出苗率，增加玉米叶面积、干物质重及产量[20～23]。

综上所述，在种植夏玉米的沙壤地，沟施保水剂、生根粉，均能不同程度的增加玉米的叶面积、干物质重以及产量，但施用钾盐小颗粒保水剂和钾盐型大颗粒保水剂增产效果最为明显，增产率达到6.5%以上。因此在种植夏玉米时，沟施钾盐小颗粒保水剂和钾盐型大颗粒保水剂能达到玉米抗旱保苗、促产的作用。