化控剂玉黄金对春玉米抗倒伏性状及产量的影响

2023-05-29张佳琪王明杰谢世兴武敏桦卢海博赵海超黄智鸿

安徽农业科学 2023年9期

张佳琪王明杰谢世兴武敏桦卢海博赵海超黄智鸿

摘要为研究化控剂玉黄金对不同种植密度下春玉米抗倒伏能力及产量的影响。以京农科828为试验材料，于玉米10叶期喷施玉黄金，分析玉黄金施用对玉米植株的生长指标、茎秆力学指标和产量的影响。结果表明，施用玉黄金能够降低株高、穗位高，缩短节间长度，提高穿刺强度和抗压强度，从而提高抗倒伏能力，实现增产。玉黄金处理后，京农科828品种在60 000株/hm2密度下产量分别比清水对照高6.04%、17.09%和20.64%；在67 500株/hm2密度下产量分别比对照高4.53%、13.77%和15.55%；在75 000株/hm2密度下产量分别比对照高7.83%、15.84%和27.93%。化控剂玉黄金可以提高玉米茎秆的压碎强度和穿刺强度，改善春玉米茎秆农艺性状和植株生长指标，提高茎秆抗倒伏能力，增加玉米产量，易于机械收获，为春玉米区玉米高产及实现全程机械化奠定基础。

关键词春玉米；玉黄金；抗倒伏；农艺性状；产量

中图分类号 S482.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）09-0132-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.033

Abstract In order to study the effect of chemical regulator Yuhuangjin on lodging resistance and yield of spring maize under different planting densities.Taking Jingnongke 828 as experimental material， the effect of applying Yuhuangjin at 10leave stage on the growth index， stem mechanical index and yield of spring maize were analyzed.The results showed that Yuhuangjin could shorten plant height， ear height and the length of internode， could improve puncture strength and compressive strength， and could increase production through improving lodging resistance.Treated with Yuhuangjin， the yield of Jingnongke 828 was 6.04%， 17.09% and 20.64% higher than that of the control at the density of 60 000 plants/hm2;and 4.53%， 13.77% and 15.55% higher than that of control at the density of 67 500 plants/hm2;at the density of 75 000 plants per hectare， it was 7.83%， 15.84% and 27.93% higher than that of the control. Yuhuangjin could improve corn stem crushing strength and puncture strength， improve stem agronomic traits and plant growth index， improve stem lodging resistance， increase corn yield， then it is easy to mechanical harvest and can lay the foundation for realizing high yield and mechanization in the spring corn area.

Key words Spring maize;Yuhuangjin;Lodging resistance;Agronomic trait;Yield

基金項目河北省现代农业产业技术体系（玉米体系岗位专家）（HBCT2018020203）;河北省科技厅项目（18226334D）;张家口市科学技术局项目（1911012C）。

作者简介张佳琪（1998—），女，河北沧州人，硕士研究生，研究方向：植物保护。

*通信作者，副教授，博士，从事农产品安全研究。

21世纪初，全球玉米产量已经超过小麦和水稻位居三大粮食作物之首，其稳定增产对保障粮食安全具有十分重要的意义。但我国玉米生产水平不高，玉米倒伏成为影响产量的重要因素之一［1-2］。研究表明，增加玉米种植密度能够提高冠层光能利用率，是增加作物产量的关键因素，但随着玉米种植密度的增加，不仅会导致玉米株高增加，茎秆变细，从而降低穗粒数、千粒重，增加倒伏风险，而且对于机械收割也有一定的影响，不利于玉米全程机械化技术的实现［3-5］。据统计，我国每年因倒伏损失的玉米产量在5%～25%，玉米倒伏率每增加1%，产量降低108 kg/hm2。因此，探索玉米抗倒伏技术、提高玉米抗倒伏能力是当前玉米高产生产中亟待解决的问题［6-8］。

化控技术可以有效降低植株高度，增加基部节间茎粗，改善株型结构，提高光能利用率，从而有效提高玉米抗倒伏能力，解决高密度栽培下空秆率、倒伏率增加等问题，从而增强作物的抗倒伏能力，降低产量损失［9-12］。玉黄金（30%胺鲜酯·乙烯利水剂）是玉米专用型植物生长调节剂。研究表明，喷施化控剂玉黄金处理玉米可降低株高、穗位，缩短穗下节间长度，增加节间干物质重，降低植株重心，提高穿刺强度和压碎强度，从而提高抗倒伏能力，实现玉米籽粒增产［12-14］。研究表明［15］，在玉米10叶期，按照1 hm2 300 mL的剂量施用30%胺鲜酯·乙烯利水剂能够显著降低京农科728和金农738玉米株高、穗位高，缩短节间长度，67 500、75 000、82 500株/hm2种植密度下，京农科728的产量分别比清水对照高12.54%、11.24%和8.81%，金农738的产量分别比清水对照高4.39%、4.05%和7.00%。

笔者以京农科828为供试材料，研究不同浓度玉黄金对不同种植密度下春玉米生长指标、茎秆力学指标及穗部性状和产量的影响，为玉黄金在春玉米区大田玉米上的合理施用提供理论依据，为推进春玉米区玉米籽粒直收提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料和地点

试验于2021年在河北省张家口市农业科学院实验基地进行，4月29日播种，9月28日收获，整个生育期间无灾害性气象条件。供试材料为京农科828，供试药剂为30%胺鲜酯·乙烯利水剂（3%胺鲜酯，27%乙烯利），福建浩伦生物工程技术有限公司。试验地土壤基本肥力：速效氮 91.4 mg/kg，速效磷 60.0 mg/kg，速效钾 189.6 mg/kg。

1.2 试验设计

试验设计3个种植密度，分别为60 000、67 500、75 000株/hm2，化控剂用量设计3个浓度水平，T1处理为240 mL/hm2，T2处理为480 mL/hm2，T3处理为720 mL/hm2，CK为清水对照。在玉米10叶期喷施化控剂，采用随机区组排列，3次重复，每小区12行，行长4.70 m，行距为0.57 m，60 000、67 500、75 000株/hm2 3个密度下所对应的株距分别为0.16、0.14、0.13 m。采用工农-16型背负式喷雾器进行叶面喷雾，喷雾均匀周到。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 植株生长指标。

在玉米吐丝期，每小区选中间3行，随机选取5株，用卷尺测量株高、穗位高、节长和茎粗。

1.3.2 玉米茎秆穿刺强度。

在玉米抽雄期，每小区随机选取5株，带回实验室，利用YYD-1型玉米茎秆强度测定仪测定茎秆穿刺强度。在茎秆节间中部（第2～6节）垂直于茎秆方向均匀缓慢插入，读取其最大值，并记录。

1.3.3 玉米茎秆压碎强度。

茎秆压碎强度是将茎秆基部第3节茎秆放在支架上，将压力探头垂直于茎秆方向缓慢落下，直到茎秆折断，读取最大值（N/mm2）。

1.3.4 产量性状。

于玉米成熟期，每个处理选取2个连续4 m行長，全部收获测产，并随机选取20穗计算穗长、穗重、穗粒重、百粒重，并折合产量，收获后调查各处理气生根的数量。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2003进行数据整理，SPSS 18.0进行数据差异显著性及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 玉黄金处理对玉米植株生长指标的影响

由表1可知，施用玉黄金后可显著降低植株株高、穗位高和增加茎粗。在60 000株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后玉米植株株高显著降低，T1、T2、T3分别比对照降低5.02%、7.74%、11.22%；玉黄金处理后穗位高显著降低，T1、T2、T3分别比对照降低12.06%、32.08%和35.66%；玉黄金处理后茎粗显著增高，T1、T2、T3分别比对照升高9.25%、18.50%和27.17%。在67 500株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后T1、T2、T3株高分别比对照降低4.57%、9.79%、15.08%；T1、T2、T3处理穗位高分别比对照降低16.58%、22.14%和32.87%；玉黄金处理后茎粗显著增高，T1、T2、T3处理分别比对照升高5.49%、19.51%和26.83%。随着玉黄金施用浓度的提高，对玉米植株的穗位高和茎粗影响增大，在75 000株/hm2的密度下，T3处理玉米植株株高降低最多为16.76%，在60 000株/hm2的密度下，T3处理玉米植株的穗位高降低最多为35.66%，在75 000株/hm2的密度下，T3处理玉米植株茎粗增加最多为40.88%。

2.2 玉黄金处理对玉米茎秆穿刺强度的影响

由表2可知，施用玉黄金后可显著提高玉米茎秆基部第2、3、4、5、6节的穿刺强度。在60 000株/hm2的种植密度下，玉黄金处理对第3节的影响最大，T1、T2、T3分别比对照高19.25%、45.41%和63.38%。67 500株/hm2的种植密度下，玉黄金处理对第2节的影响最大，T1、T2、T3分别比对照高18.14%、23.79%和33.83%。在75 000株/hm2的种植密度下，玉黄金处理对第4节的影响最大，T1、T2、T3分别比对照高26.98%、35.94%和54.02%。随着玉黄金施用浓度的提高，对玉米植株的穿刺强度影响增大，在60 000株/hm2的种植密度下，T3处理玉米植株的第3节穿刺强度提高最多为63.38%。

2.3 玉黄金处理对玉米植株压碎强度的影响

由图1可知，施用玉黄金后可显著提高玉米茎秆基部第3节茎节压碎强度。在60 000株/hm2的种植密度下，施用玉黄金后，T3处理的压碎强度与对照差异显著，比对照升高25.67%；在67 500株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后压碎强度显著升高，T1、T2、T3分别比对照升高9.21%、20.19%和26.31%；在75 000株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后压碎强度显著升高，T1、T2、T3分别比对照升高6.56%、15.80%、26.36%。随着玉黄金施用浓度的增加茎秆压碎强度显著升高，其中在75 000株/hm2的种植密度下，T3处理的压碎强度增加最多为26.36%。

2.4 玉黄金处理对玉米节长和气生根的影响

由表3可知，施用玉黄金后可显著降低节长，增加气生根条数。在60 000株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后，玉米植株节长与CK差异显著；T1、T2、T3分别比对照降低20.40%、42.12%和50.49%；玉黄金处理后气生根显著增加，T1、T2、T3分别比对照增加50%、75%、100%。在67 500株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后节长显著降低，T1、T2、T3分别比对照降低15.59%、28.58%和36.35%；玉黄金处理后气生根增加，T1、T2、T3分别比对照增加40%、60%和80%。在75 000株/hm2的种植密度下，CK与各处理间节长差异显著；玉黄金处理后节长显著降低，T1、T2、T3分别比对照降低21.97%、31.80%、40.02%；玉黄金处理后气生根增加，T1、T2、T3分别比对照增加16.67%、50.00%和66.67%。随着玉黄金施用浓度的提高，对玉米植株节长、气生根的影响增大，在75 000株/hm2的种植密度下，T3处理玉米植株的节长降低最多为50.49%，在60 000和75 000株/hm2的种植密度下，T3处理玉米植株气生根增加最多为66.67%。

2.5 玉黄金处理对玉米穗部性状及产量的影响

由表4可知，玉黄金处理后能提高不同种植密度下玉米穗长、穗重、粒重和产量。从各处理产量结果看，75 000株/hm2的种植密度下产量最高。在60 000株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后，T1、T2和T3 3个处理下的产量分别比对照高6.04%、17.09%和20.64%。在67 500株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后，T1、T2和T3 3个处理下的产量分别比对照高4.53%、13.77%和15.55%。在75 000株/hm2的种植密度下，玉黄金处理后，T1、T2和T3 3个处理下的产量分别比对照高7.83%、15.84%和27.93%。

2.6 茎秆农艺指标与抗倒伏能力相关性分析

由表5可知，穿刺强度与株高、基部第2～6节平均节间长度和气生根数量呈极显著负相关，相关系数为-0.667、-0.697、-0.488；与穗位高、茎粗呈显著或极显著正相关，相关系数为0.606、0.473；压碎强度与株高、穗位高呈显著或极显著负相关，相关系数为-0.864、-0.715；与茎粗、基部第2～6节平均节间长度和气生根数量都呈显著或极显著正相关，相关系数为0.565、0.846、0.890。表明施用玉黄金后能够显著降低株高、缩短节间，使植株茎秆变粗，抗压能力增强，从而利于营养物质的运输和降低倒伏发生，实现增产。

3 讨论

3.1 玉黄金化控剂对不同密植春玉米生长指标和茎秆力学指标的影响

玉米产量与种植密度关系密切，普遍认为产量随密度的增加而增产，但种植密度过大会造成玉米植株生长发育不良，茎秆抗倒伏能力下降，发生倒伏现象。研究表明施用化控剂玉黄金可有效提高玉米茎秆的抗倒伏能力。魏湜等［16］研究表明，玉米的生长指标受化控剂处理影响显著，在玉米生育期喷施玉黄金株型的形态变化明显，增加茎粗，缩短节间长度，降低株高和穗位高，增强植株的抗倒伏能力。田再民等［17］研究表明，在苗期喷施化控剂玉黄金对玉米生长指标和茎秆力学指标影响显著，株高、穗位高明显降低，植株重心下移，穿刺强度提高，改善玉米茎秆结构，提升玉米质量，从而降低倒伏率。因此，化控剂玉黄金的喷施对春玉米抗倒伏能力具有显著效果，在实际生产中具有重要意义。该研究表明喷施玉黄金可以改善植株的生长指标，提高茎秆抗折力，从而增强玉米植株的抗倒伏能力。

3.2 玉黄金化控剂对不同密植春玉米产量的影响

倒伏成為限制玉米高产的主要原因，每年因茎秆倒伏造成玉米产量损失严重。茎秆是玉米植株重要的组成部分，在植物生长过程中起支持和运输作用，茎秆通过农艺指标不仅从抗倒伏性上影响产量，还通过影响营养物质和水分向地上部运输而对产量造成影响。史磊等［18］研究表明，喷施化控剂降低了玉米地上部分干物质量，提高玉米光合作用，适宜种植密度和化控剂可协同提高玉米籽粒产量。杨振芳［19］研究表明，通过设置4个不同种植密度在玉米拔节期喷施玉黄金提高茎秆抗倒伏能力，从而实现增产。该研究表明化控剂玉黄金可以通过改变种植密度提高抗倒伏能力，实现春玉米增产，提高经济效益。

4 结论

该试验结果表明施用玉黄金能够降低株高、穗位高，缩短节间长度，提高穿刺强度和抗压强度，从而提高抗倒伏能力，实现增产。玉黄金处理后，京农科828产量在60 000株/hm2密度下分别比清水对照高6.04%、17.09%和20.64%；在67 500株/hm2密度下分别比对照高4.53%、13.77%和15.55%；在75 000株/hm2密度下分别比对照高7.83%、15.84%和27.93%。冀北春玉米区可以通过增密和化控协同作用实现玉米机械化收获，促进玉米产业发展。

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