杂交玉米良禾367不同叶龄施氮效应研究初探

罗 萍 刘曜榕 王怀义 滕 松 高永贵 岳 超 杨从党 李刚华

（1.个旧市农业技术推广中心 云南 个旧 661000；2.云南省农业科学院粮食作物研究所 云南 昆明 650205；3.南京农业大学农学院/农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室 江苏 南京 210095）

玉米是世界上的主要粮食作物，仅次于水稻、小麦，也是最古老的栽培植物之一。目前玉米已是我国第一大粮食作物，播种面积5.44亿亩，总产2.18亿t，居粮食作物首位[1]，产量受品种特性、环境因子、栽培技术措施等影响[2-4]，因此精准施肥显得尤为重要。在城镇化建设的推进及耕地面积呈逐年减少的情况下，环境、品种、栽培技术协调是玉米高产的重要途径[5]，罗黎明等通过叶龄、器官建成诊断研究[6]，发现总叶片数相同的品种，果穗分化的起始叶龄相同，因总叶片数不同而导致果穗分化的起始叶龄不同，说明了果穗分化与叶龄的关系。云南省个旧市玉米生产多采用“一炮轰”的栽培方式，只施基肥，不仅造成农业生产成本增加，更导致玉米生育后期脱肥早衰、果穗小、成熟期产量不高、肥料农学效率低等问题[8-12]。有的即使追肥，追肥时间也不准确。本研究针对上述问题，在常规栽培技术的基础上，通过精确定量目标产量、种植密度、肥料，从而精确定量调控玉米群体质量，对总叶龄、果穗数、千粒重、穗行数、行粒数等指标进行分析，明确杂交玉米良禾367高产叶龄模式和群体质量，并提出适宜的丰产高效栽培技术。拟解决杂交玉米产量水平不高、经济效益较低等问题。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在个旧市鸡街镇包家庄村委会樊家庄村小组农户杨莲仙家承包地（试验点1）及鸡街镇龙潭村委会上云龙村小组农户李跃祥家承包地（试验点2），试验实施时间2019年5～10月。试验点1：北纬23°28′31.7064″、东经103°08′29.634″，海拔1 460 m；试验点2，北纬23°29′46.5612″、东经103°13′35.2776″，海拔1 225 m。年均降水量619 mm，平均温度19.9℃，无霜期346 d，日照时数2 222 h，≥10℃的活动积温7 051.8℃，土壤为红棕壤。0～20 cm耕层土壤农化性状见表1。

表1 供试土壤的农化性状

1.2 试验设计

1.2.1 参试品种 玉米品种良禾367号，总叶龄20叶。

1.2.2 处理设计 本试验设置14个处理，3次重复，试验小区面积16.38 m2（6.3 m×2.6 m）。种植规格:70 cm×20 cm，种植密度为71 430株/hm2，单株种植。各小区施肥处理设置见表2。

表2 不同试验处理特征描述

1.2.3 肥料 运筹N∶P∶K为18.55∶7∶11.2，即纯N 278.3 kg/hm2，商品尿素605.0 kg/hm2；P2O5105.0 kg/hm2，商品普钙656.3 kg/hm2；K2O 168.0 kg/hm2，商品氯化钾280.1 kg/hm2。每公顷施用生物有机肥3 000 kg。

每小区（16.38 m2）总施肥量：生物有机肥4.9 kg、尿素0.99 kg、普钙1.07 kg、氯化钾0.46 kg。试验处理（T2～T12）小区尿素的30%，普钙、氯化钾的100%作基肥施用，尿素的70%作追肥施用。处理（T2～T12）基肥每小区施尿素0.30 kg，追肥施尿素0.69 kg。

不施氮处理：肥料运筹P∶K为7∶11.2。

1.2.4 试验区田间管理 试验田于2019年5月28日播种，10月19日收获，除草、打药等田间管理措施所有试验处理均一致。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 土壤样品采集与测定 土壤样品采用对角线五点取样法采集试验地0～20 cm耕层土壤样品，风干后过筛。用外加热-重铬酸钾容量法测定有机质含量，Olsen法测定土壤速效磷含量，中性醋酸铵浸提-火焰光度计法测定土壤速效钾含量。

1.3.2 叶片SPAD值测定 采用浙江托普云农科技股份有限公司研发生产，型号TYS-3N的植物营养测定仪进行测定。每小区随机测定10株，分别测定各处理苗期、拔节期、抽雄期、成熟期SPAD值。测定部位为叶长1/2处及叶宽1/4或3/4处（避开叶脉），取平均值作为每小区各时期的SPAD值。

1.3.3 雌、雄穗生育进程测定 用深圳市星明光学仪器有限公司生产的XTL45系列体视显微镜进行镜下观察。在保护行分别从6叶开始至13叶每一叶龄期取样10株进行剥查。

1.3.4 果穗的取样方法及产量计算 产量计算：成熟收获时测定每小区籽粒含水量（用水分测定仪测出含水量并记录）、出籽率。同时每个小区分别单收，称量计产（入库籽粒含水量为14%）。另取10个玉米果穗进行考种，调查穗长、穗行数、行粒数、穗粒数，千粒重等。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2003、SPSS 22.0进 行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 雌、雄穗生育进程及见展叶差与叶龄平展分析

由表3可知，苗期见展叶差较小，为3～4叶，穗分化始期见展叶差也是4叶，拔节孕穗期见展叶差为5叶，性器官发育形成期见展叶差又减少。试验表明，生长锥伸长经历1个叶龄期，穗分化经历4个叶龄期，小花分化经历2个叶龄期。20叶品种果穗着生叶位是14叶位，也就是倒7叶，这与罗黎明[6]等的研究吻合。

表3 生育进程、见展叶差与叶龄平展分析

2.2 不同处理对玉米产量及其构成因素的影响

对不同处理产量、穗粒数、千粒重、出籽率进行差异显著性变量分析，不同处理玉米产量、穗粒数、千粒重、出籽率等差异均达极显著，T8处理极显著地高于其他13个处理（表4）。在不同叶龄期追施穗肥条件下，以雌穗分化的4个叶龄期即8、9、10、11叶龄期产量较高，而T8处理产量达13 495.5 kg/hm2、穗粒数536.7粒、千粒重366.0 g、出籽率89.3%。T0～T8处理产量结构各项指标随施肥叶龄的增加而增加，T8处理最高，而T9～T13处理随施肥叶龄增加而降低。

表4 不同处理对玉米产量、产值及其构成因素的比较

试验表明，玉米雌穗分化的4个叶龄期追施全生育期总氮（尿素）量的70%处理产量较高，也就是穗分化末期追施穗肥产量最高，穗粒数、千粒重、出籽率、有效穗数均最高，是最佳追施肥叶龄期。

2.3 不同处理对玉米主要生育期SPAD值的影响

对不同处理苗期、拔节期、抽雄期、成熟期的SPAD值进行差异显著性变量分析发现，各生育时期不同处理间SPAD值差异均达极显著。SPAD值（表5），苗期以T5处理极显著地高于其他13个处理，最高值为41.2。拔节孕穗期以T8处理极显著地高于其他13个处理，为45.3。抽雄期以T9处理极显著地高于其他13个处理，为51.4。成熟期以T12处理极显著地高于其他13个处理，为38.7。试验表明，①最佳追肥时期为11叶叶龄期；②N、P、K配合施用有利于玉米生长，偏施、重施任何一种肥料都不利于玉米生长，在苗期表现尤为突出；③玉米生育进程不同对氮肥的吸收利用不同，叶片SPAD值的变化趋势不同；④氮肥追施时间过迟，造成贪青晚熟。

表5 不同处理对玉米主要生育时期SPAD值的影响

2.4 不同处理主要农艺性状比较

经对2个试验点不同处理不同生育时期株高、穗位高、茎粗分别进行差异显著性变量分析发现，各生育时期株高、穗位高均达极显著差异，各处理间茎粗没有差异（图1～图4）。

苗期株高以T3处理极显著地高于其他13个处理；拔节期株高以T4处理极显著地高于其他13个处理；抽雄期株高以T6处理极显著地高于其他13个处理；成熟期株高以T8处理极显著地高于其他13个处理。

穗位高以T5处理极显著地高于其他13个处理；各处理间茎粗差异不显著但存在差异，其中最粗的是T8处理，达2.1～2.6 cm，最细的是T0处理，仅为1.8～2.2 cm。

2.5 不同处理经济效益分析

根据实收产量、当年市场价格进行产值计算，并对不同处理产值进行差异显著性变量分析，分析发现，T8处理产值极显著地高于其他13个处理（表4）。

在不同叶龄期追施穗肥条件下，以雌穗分化的4个叶龄期即8、9、10、11叶龄期产值较高，而T8处理产值达28 341.0元/hm2。T0～T8处理产值随施肥叶龄的增加而增加，T8处理最高，而T9～T13处理随施肥叶龄增加而产值降低。

试验表明，11叶叶龄期是雌穗小穗分化期（大量颖片形成），此时追施全生育期70%的氮肥有利于促成大穗，增加穗行数、行粒数、千粒重，提高出籽率；从株高、茎粗、穗位高、SPAD值[19]等来看，T8处理因形成了玉米高产的群体特征而获得高产、增加效益。这与罗黎明的研究结果吻合[6]。

3 讨论与结论

3.1 叶龄模式精准施肥增产机理分析

植株对氮的的吸收转化、运输是消耗能量的过程，叶片光合功能的强弱对氮同化的影响应引起重视，朱德群等[18]研究认为，叶片氮含量高、光合功能强，植株能够合成较多的碳水化合物，从而可吸收同化更多氮素，利于获得大穗大粒、提高千粒重。提高千粒重是挖掘库潜力，增加产量的重要途径之一[16]。精准施肥可有效提高玉米灌浆速率，增加粒重[17-19]。

本研究发现，玉米不同叶龄期生长发育进程不同，通过用显微镜对玉米雌、雄穗进行镜检查看，5、6、7叶龄期属玉米苗期，此时追施玉米全生育期总氮肥量的70%，SPAD值高、叶色绿、生长较好，说明此叶龄期追施氮肥，叶片氮含量高有利于苗期生长，但后期表现肥力不足，出现叶片早衰，影响产量。8、9、10、11叶龄期属雌穗分化期，而11叶叶龄期追施玉米全生育期总氮肥量的70%，产量达13 495.5 kg/hm2、穗粒数536.7粒、千粒重366.0 g、出籽率89.3%,均为最高。表明，此叶龄期是20叶杂交玉米品种的最佳追施肥叶龄期，可获得高产的群体结构，提高单产。12、13、14、15叶叶龄期追施全生育期总氮肥量的70%，在成熟期SPAD值较高，但穗粒数、千粒重、出籽率下降，不利于夺取高产，并造成贪青晚熟。

3.2 玉米叶龄模式精确定量栽培技术的应用方式

玉米叶龄模式精确定量栽培技术是一套系统的高 产 栽 培 技 术[3，8，13，15]，需 要 根 据 目 标 产 量，确 定 实 现目标产量所需的高质量群体指标，精确定量基本苗、株行距、肥料用量、运筹比例和准确的施肥叶龄期，使玉米向着节本增效的高产方向发展[13-15]。整套技术应用可以通过增加果穗和穗粒数（穗行数、行粒数），提高单位面积的果穗数，节约资源和减少环境污染，实现增产增收。