植物生长调节物质在改善玉米机收性状上的应用

路笃旭翟乃家刘蔚霞吴广俊乔 健翟吉庆贾代成孙秀枝张 超王光明

（1.淄博市农业科学研究院 山东 淄博 255033；2.淄博鲁中农作物研究所 山东 淄博 255095；3.淄博市张店区农业技术服务中心 山东 淄博 255033）

提高玉米产量，实现玉米生产全程机械化是目前玉米生产研究的重点问题，选用高产玉米品种、增加种植密度是当前常用的高产手段，但随着种植密度的提高玉米倒伏风险增加，对机械化收获和玉米产量影响较大。当前的高产玉米品种还普遍存在生育期长的问题，尤其在冬小麦—夏玉米轮作体系中，不能提供足够的时长供其生理成熟和站秆脱水，导致收获时籽粒含水量普遍高于籽粒机械直收的要求，造成破碎率高等问题[1]。大量研究表明，喷施植物生长调节物质是改善抗倒伏性、籽粒脱水特性的有效措施，笔者梳理了植物生长调节物质改善抗倒伏性、籽粒脱水特性应用研究，为科学地使用植物生长调节物质，改善玉米机收性状提供参考。

1 植物生长调节物质在改善玉米抗倒伏性上的应用

1.1 植物生长调节物质改善玉米抗倒伏性的主要研究现状

倒伏是玉米密植生产条件下的常见问题之一，严重阻碍玉米产量的提高[2]，影响后期机械化收获，不利于玉米全程机械化生产[3]。化学调控技术作为一种高效便捷的技术手段，其如何科学合理应用进而提高玉米抗倒伏性引起了科研人员的极大关注。围绕化控剂的使用，研究人员在不同化控剂调控效果、化控剂合理使用时期、调控机制上进行了大量研究，为提高玉米抗倒伏性提供了丰富的理论与实践经验。

在植物生长调节物质对玉米抗倒伏性的研究中，研究人员较多的关注植物生长调节物质对玉米植株性状，如株高、穗位高度、节间长度、茎粗等；茎秆力学特征如茎秆抗折力、表皮抗穿刺力；茎秆物质组成，如半纤维素含量、纤维素含量、木质素含量；与茎秆组成物质合成有关酶活性，如4-香豆酸CoA连接酶（4CL）和肉桂醇脱氢酶（CAD）活性及基因表达调控的影响。研究的层次从植物表型、物理特性、结构到物质合成、基因表达调控不断深入，植物生长调节物质对玉米抗倒伏性的调控机制不断被探明。

1.2 影响植物生长调节物质调节玉米抗倒伏性的因素

1.2.1 植物生长调节物质种类 通过对喷施不同植物生长调节物质玉米抗倒伏性表现的研究，发现不同植物生长调节物质在提升玉米抗倒伏性方面的表现存在一定的差异。杨可攀[4]在玉米9叶期喷施KP、玉黄金、吨田宝、密高4种植物生长调节剂，结果表明对株高的降低效果方面KP>玉黄金>吨田宝>密高；对穗位高的降低效果方面KP>吨田宝>密高>玉黄金。樊海潮等[5]在玉米6叶期喷施吨田宝和自配的DCPTA和ETH复配剂（KP），探究植物生长调节剂对玉米茎秆、根系性状的影响及与倒伏率的关系，结果表明DCPTA和ETH复配剂对玉米强茎促根的效果显著。而何文斌等[6]的研究发现相同化控时期下，不同化控剂对茎粗和节间长的影响均无显著差异，这可能与其参试的化控剂种类及表征玉米抗倒伏特性的指标存在差异有关。

1.2.2 植物生长调节物质喷施时期 通过对在玉米不同生育时期喷施植物生长调节物质玉米抗倒伏性表现的研究发现，植物生长调节物质提升玉米抗倒伏特性受喷施时期的影响。孟祥盟等[7]研究发现，在玉米7～10展叶期间，喷施调节剂降低了玉米植株的穗位高度，随着喷施时期的推迟，株高逐渐降低、穗位逐渐升高，调节剂影响的基部节位逐渐上移；穗位以下节间缩短、增粗，穿刺强度增强，茎秆干重逐渐增加，植株重心下降；穗位以上节间拉长明显，茎秆干重逐渐降低。在试验设计范围内，于8展叶时施用化控剂“玉多十”（主要成分乙烯利、DA-6）较为适宜。何文斌等[6]发现在相同化控剂、不同化控时期条件下，随着化控时期的延迟，株高呈先降后升趋势，穗位高则无明显变化，化控时期对株高和穗位高的影响大于化控剂对其产生的影响。在相同化控剂、不同化控时期条件下，随着化控时期的延迟，茎粗呈先升后降趋势，节间长则先降后升。王小明等[8]分别在6片展开叶期、8片展开叶期和10片展开叶期一次性叶面喷施化控剂玉真棒（胺鲜酯·乙烯利），发现随着化控时期的后移，株高和穗位高逐渐降低。徐宇[9]在玉米展开7、9、11、13、15叶龄时喷施密高2号，表明玉米半纤维素含量、纤维素含量、木质素含量、茎秆抗折力、表皮抗穿刺力提升幅度随喷施时期延迟而逐渐提高。

1.2.3 玉米品种 通过研究喷施植物生长调节后不同玉米品种抗倒伏表现发现，不同玉米品种的抗倒性对植物生长调节剂的响应存在基因型差异。孙宁等[10]研究了不同时期喷施植物生长调节剂玉多十（主要成分为乙烯利、DA-6）对不同品种茎秆性状的影响，发现植物生长调节剂玉多十在降低玉米株高、穗位高、基部节间长度的效果存在差距，翔玉211对植物生长调节剂的响应程度比优迪919要高。陶群[11]通过对喷施过COR的8个自交系成熟期的株高、穗位高、基本节间长度和第9节间抗折断力的调查分析，筛 选 出 对COR敏 感 的 株 系Mo17、B73、178和PH6WC。

总体来看，用以提高植物抗倒伏性的植物生长调节物质一般都含有生长抑制物质，提高玉米抗倒伏性主要是依靠降低玉米株高和穗位高，缩短基部节间长度，增加茎秆半纤维素含量、纤维素含量、木质素含量，提高茎秆抗折力、表皮抗穿刺力来实现，喷施时期一般在玉米7～10叶期，喷施效果品种间存在一定差异，使用前要注意结合以往喷施经验和用药指导，在提高玉米抗倒伏性的同时，保障和提高玉米产量。

2 植物生长调节物质在改善玉米籽粒脱水速率上的应用

2.1 玉米脱水剂研究的意义及种类

玉米机械粒收是推进玉米生产全程机械化的关键环节，但收获时籽粒水分偏高导致籽粒破碎率偏高，严重影响机械粒收质量[12]。目前在黄淮海夏玉米区，玉米主推品种没有足够的时间站秆脱水[1]，通过化控等栽培措施提高籽粒脱水速率，降低收获期籽粒含水量成为一种可行的选项。

用来降低籽粒含水量的植物生长调节物质被称为脱水剂，是指被植物吸收后干扰植物的生理、生化代谢反应，导致植物生长受抑制或者死亡，达到降低收获期籽粒含水量目的的物质。常用的脱水剂可根据其物理及化学结构分为：盐类，例如K2CO3、NaClO3等；铵类，例如NH4Cl、NH4NO3等；除草剂类，例如百草枯、敌草快、草甘膦、草铵膦等；成品脱水剂型，如DA型玉米脱水剂、立收谷等[13]。在农作物上应用较多的还有外源激素[14]。

2.2 脱水剂使用效果的影响因素

2.2.1 喷施浓度 喷施脱水剂可以加快后期籽粒脱水速率，导致成熟期提前，满足籽粒收获需要[15]。陶波、韩玉军等[16-17]的研究发现DA型脱水剂能明显促进籽粒快速脱水，促进干物质向籽粒快速运输，有利于产量的形成。刘晓双等[18]的研究发现，经噻苯隆（0.5 mg/L）－乙烯利（0.7 g/L）复配剂处理后，先玉335和鑫鑫2号收获期的籽粒含水量与对照相比分别降低6.32%和5.72%。

部分脱水剂使用后会影响玉米产量，但合适的脱水剂浓度可以在保证脱水效果的基础上，保障玉米的产量。韩玉军等[17]的研究表明，使用脱水剂剂量分 别 为900 mL/hm2、1 200 mL/hm2、1 500 mL/hm2、1 800 mL/hm2处理的玉米籽粒含水量分别为28.67%、26.36%、22.20%和20.51%，与对照相比，籽粒含水量减少10.23～18.39个百分点。低剂量脱水剂对玉米品质无显著影响，可显著增加玉米的穗粒重和产量，平均增产654.3 kg/hm2。张春庆等[19]发明草甘膦（150～200 mg/L）、有机硅复配剂，可以有效加速玉米成熟4～6 d，降低玉米籽粒含水量28%以上，且百粒重及产量未有明显下降。王成雨等[20]的研究发现，喷施10%乙醇、0.5%敌快草可显著降低成熟期玉米籽粒含水量，喷施10%的乙醇未显著降低玉米产量，喷施0.5%敌快草、0.05%乙烯利均降低了参试品种隆平206的产量，认为10%乙醇可以作为促进玉米籽粒脱水的化学调控剂在黄淮海夏玉米区应用。2.2.2使用时期 玉米脱水剂的使用时期对脱水效果有一定的影响。不同时期利用DA型脱水剂处理其降低含水量的作用效果不同，在玉米收获前10～30 d应用时期越早降水效果越明显，并随着剂量增加降水作用增强，平均含水量降低10%～20%，促进作物早熟2～4 d，增产作用明显[16]。何立峰[21]发现在山东省分别于花后25 d喷施DCPTA（5.334 g/L）、35 d喷施DA6+乙烯利（2.667 g/L+0.4 g/L）、40 d喷施DA6+油菜素内酯（2.667 g/L+0.4 mg/L）3种方式，在甘肃于自交系郑58花后30 d喷施DCPTA（2.667 g/L）、花后35 d喷施草甘膦（250 mg/L）2种方式均可显著降低自交系郑58成熟期籽粒含水量。在甘肃，于花后30 d喷施草甘膦（250 mg/L）可显著降低自交系PH6WC成熟期籽粒含水量。何闻静[22]的研究发现，在不同密度条件下，分别在拔节期、拔节期+大喇叭口期喷施一定浓度的胺鲜酯·乙烯利（3%胺鲜酯27%乙烯利）对降低玉米灌浆后期籽粒含水量有一定作用，但施用效果在年际间表现并不稳定，且高密度条件下各处理之间差异不显著。

2.2.3 玉米品种差异 玉米脱水剂在不同玉米品种间使用效果可能存在差异。乔江方等[23]用40 mg/L、80 mg/L ABA、等量清水分别处理，在不同脱水速率玉米品种花后1 d、9 d、11 d连续喷3次，发现喷施外源ABA抑制了籽粒灌浆进程，提高了籽粒含水率，尤其是对脱水快的玉米品种类型。王彦坤等[24]分别于4个品种籽粒黑层出现后喷洒0.05%乙烯利，玉米机收品种迪卡1号在喷施0.05%乙烯利3 d后籽粒脱水速率显著增加，并提高了粒重和产量。

可以用作玉米脱水剂的植物生长调节物质种类较多，应用较多的是外源激素和除草剂类，脱水剂一般是通过催熟或逼熟实现籽粒快速脱水，这可能会影响玉米产量，应用脱水剂时要注意应用时间和用药浓度，要在加快籽粒脱水的同时尽量保证产量。

3 小结

合理使用植物生长调节物质是提高玉米抗倒伏性和加快籽粒脱水，进而推进玉米生产全程机械化的有效手段，应用植物生长调节物质改善抗倒性及脱水性等机收性状时要注意选择合适的植物生长调节物质，适时适量应用，确保在改善相关机收性状的同时，增加或稳定玉米产量。