化控對(duì)不同種植密度下玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

劉春曉 張玉 劉強(qiáng) 何春梅 汪黎明 高新學(xué) 劉玉敬 董瑞 劉鐵山

摘要：選用玉米新品種諾達(dá)1號(hào)為試驗(yàn)材料，設(shè)每公頃種植6萬(wàn)株、6.9萬(wàn)株、7.5萬(wàn)株、8.25萬(wàn)株、9萬(wàn)株共5個(gè)密度，于拔節(jié)期葉面噴施化控劑“玉黃金”300 mL/hm2，研究化控處理對(duì)不同種植密度下玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，在化控處理?xiàng)l件下，玉米產(chǎn)量隨種植密度的增加表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)，在每公頃種植8.25萬(wàn)株的密度條件下，化控劑處理后的產(chǎn)量最高，達(dá)到11 154 kg/hm2?；靥幚砟苊黠@降低玉米株高和穗位高，降低植株倒伏率，延緩生育后期葉面積指數(shù)的衰減，增加干物質(zhì)積累量。適宜種植密度和化控劑可協(xié)同提高玉米籽粒產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：玉米;化控劑;種植密度;葉面積指數(shù);干物質(zhì)積累;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S513.059??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A??文章編號(hào)：1001-4942（2019）06-0001-04

Abstract?The maize variety Nuoda 1 was used as material in this experiment and was planted under the densities of 60 000， 69 000， 75 000， 82 500 and 90 000 plants per hectare. Through spraying the chemical regulator of Yuhuangjin at 300 mL/hm2 at jointing stage，the effects of chemical regulation on growth and yield of maize were analyzed under different densities. The results showed that the yield of maize first increased and then decreased with the increase of planting density under chemical regulation. The highest maize yield was 11 154 kg/hm2 under the treatment of chemical regulator at the planting density of 82 500 plants per hectare. Chemical regulation significantly reduced the plant height and spike height， decreased the plant lodging rate， delayed the decay of LAI at late growth stage， and increased the amount of dry matter accumulation. Therefore， suitable high density cooperated with chemical regulator was the preferred way to get high maize yield.

Keywords?Maize; Chemical regulator; Planting density; LAI; Dry matter accumulation; Yield

玉米是重要的糧食、經(jīng)濟(jì)、飼料等作物，對(duì)我國(guó)糧食安全具有舉足輕重的作用[1-3]。隨著不同領(lǐng)域?qū)τ衩椎木C合開(kāi)發(fā)和利用，玉米的需求量急劇增加，供需矛盾日益緊張。前人在提高玉米產(chǎn)量、改善品質(zhì)、挖掘品種生產(chǎn)潛力等方面已經(jīng)做了大量研究[4-6]。當(dāng)前，通過(guò)增加群體種植密度仍是玉米獲得高產(chǎn)的重要途徑[7，8]。種植密度增加往往會(huì)導(dǎo)致群體內(nèi)單株競(jìng)爭(zhēng)加劇，植株間相互遮蔽、通風(fēng)透光性變差、光合能力降低，并且易倒伏、易感病，導(dǎo)致產(chǎn)量降低[9，10]。通過(guò)噴施化控劑可以提高玉米耐密性，降低株高、穗位高，增強(qiáng)抗倒伏能力;提高葉片保綠性能，增強(qiáng)光合能力，從而實(shí)現(xiàn)高密度條件下玉米的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)[11，12]。目前有關(guān)化控劑在玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用已有大量研究，而關(guān)于化控劑和種植密度相互協(xié)同作用的研究尚少見(jiàn)。本試驗(yàn)以高產(chǎn)、耐密、多抗玉米新品種諾達(dá)1號(hào)[13]為供試材料，研究不同種植密度下噴施化控劑對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，以期為化控劑在黃淮平原夏播玉米區(qū)的應(yīng)用提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所六一農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)田為沙壤土，耕層土壤基本肥力：有機(jī)質(zhì) 1.13%、全氮0.14%、速效氮54.23 mg/kg、速效磷28.39 mg/kg、速效鉀86.89 mg/kg。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試玉米品種為諾達(dá)1號(hào)，由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所提供;化控劑為“玉黃金”，由福建生物工程技術(shù)有限公司提供。

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)種植密度處理，每公頃分別為6.00萬(wàn)株（Ⅰ）、6.90萬(wàn)株（Ⅱ）、7.50萬(wàn)株（Ⅲ）、8.25萬(wàn)株（Ⅳ）、9.00萬(wàn)株（Ⅴ）。每小區(qū)行長(zhǎng)10 m， 5行區(qū)，行距60 cm，株距根據(jù)密度而定，小區(qū)面積24 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。于拔節(jié)期每公頃噴施化控劑玉黃金300 mL（對(duì)水450 kg均勻噴霧），以噴清水為對(duì)照。6月上旬播種，施肥、澆水等田間管理措施同常規(guī)大田，10月初收獲。

1.3?測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1?葉面積指數(shù)?分別于苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿期、成熟期選取5株長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的植株，測(cè)定葉面積（LA），LA =∑葉片×葉寬×0.75（未展開(kāi)葉部分×0.5），計(jì)算葉面積指數(shù)（LAI），LAI =單株葉面積×單位土地面積內(nèi)株數(shù)/單位土地面積。

1.3.2?干物質(zhì)重?測(cè)量完葉面積后的植株，取地上部分，分割后于烘箱中105℃殺青30 min，80℃烘至恒重，測(cè)定干重。

1.3.3?產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素測(cè)定?成熟期分別測(cè)量株高、穗位高、穗數(shù)。每小區(qū)選取中間兩行實(shí)收計(jì)產(chǎn)，折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量計(jì)算理論產(chǎn)量。每小區(qū)隨機(jī)選取20穗進(jìn)行考種，測(cè)量穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重等，每處理重復(fù)3次，取平均值。

1.4?數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05和Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并作圖。

2?結(jié)果與分析

2.1?化控處理對(duì)不同種植密度下玉米株高、穗位高的影響

從圖1可以看出，對(duì)照和化控處理株高、穗位高均隨密度的增加而增加。各種植密度下，化控處理株高、穗位高均低于對(duì)照，株高依次分別比對(duì)照降低10.43%（Ⅰ）、11.03%（Ⅱ）、10.64%（Ⅲ）、11.15%（Ⅳ）、12.24%（Ⅴ）;穗位高分別降低13.86%（Ⅰ）、14.42%（Ⅱ）、14.81%（Ⅲ）、13.64%（Ⅳ）、16.24%（Ⅴ）。其中，株高和穗位高均以最高種植密度處理Ⅴ降幅最大。說(shuō)明化控處理能明顯降低株高和穗位高，提高植株的抗倒伏能力，而且密度越高，化控效果越明顯。

2.2?化控處理對(duì)不同種植密度下玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

由表1可以看出，化控處理和種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成均有顯著影響。玉米產(chǎn)量均隨種植密度的增加呈先增加后減少的趨勢(shì)?；靥幚碓诿抗?.25萬(wàn)株的種植密度下，產(chǎn)量最高，達(dá)到11 154 kg/hm2，分別比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ密度處理提高28.24%、14.89%、5.86%、3.36%?；靥幚磔^對(duì)照在相同種植密度下產(chǎn)量均有所增加，分別比對(duì)照提高0.85%（Ⅰ）、0.81%（Ⅱ）、3.35%（Ⅲ）、2.66%（Ⅳ）、5.72%（Ⅴ），其中在（6.00～6.90）萬(wàn)株的密度范圍內(nèi)差異不顯著，當(dāng)每公頃密度達(dá)到（7.50～9.00）萬(wàn)株時(shí)，差異達(dá)極顯著水平。

從產(chǎn)量構(gòu)成因素上看，化控處理和對(duì)照穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重均隨種植密度的增加呈逐漸降低的趨勢(shì)，禿尖長(zhǎng)度則隨密度增加而增加?；靥幚淼乃腴L(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)和千粒重均高于對(duì)照，但對(duì)穗行數(shù)和禿尖影響不大。可見(jiàn)通過(guò)化控技術(shù)可以優(yōu)化玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素，提高產(chǎn)量。

2.3?化控處理對(duì)不同種植密度下玉米干物質(zhì)積累的影響

由圖2可以看出，不同處理干物質(zhì)積累量均隨生育期推進(jìn)呈“慢-快-慢”的S型曲線，且各處理變化趨勢(shì)一致。不同處理干物質(zhì)積累量隨種植密度的增大而減少，拔節(jié)前后各處理差異不顯著，吐絲后差異逐步增大，至成熟期差異最大?；靥幚碓诟鞣N植密度下干物質(zhì)積累量均高于對(duì)照，在生育后期尤其明顯。成熟期Ⅰ～Ⅴ各種植密度下化控處理分別比對(duì)照高5.26%、6.55%、8.01%、8.97%、10.53%，密度越高，差異越顯著。說(shuō)明化控處理能夠在一定程度上增加玉米干物質(zhì)重，促進(jìn)更多的光合產(chǎn)物向籽粒運(yùn)轉(zhuǎn)，提高玉米產(chǎn)量。

2.4?化控處理對(duì)不同種植密度下玉米葉面積指數(shù)的影響

由圖3可以看出，各處理葉面積指數(shù)（LAI）均隨生育進(jìn)程的推進(jìn)呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，最大值均出現(xiàn)在吐絲期。在吐絲期前，化控處理和對(duì)照LAI均隨種植密度的增加而增大，吐絲期后隨著密度增加LAI均表現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢(shì)，吐絲期到成熟期LAI最大的密度處理均為8.25萬(wàn)株。化控處理下的葉面積指數(shù)在吐絲期之前均低于相同種植密度下的對(duì)照處理，吐絲期之后，低密度6.00萬(wàn)株和6.90萬(wàn)株條件下化控處理LAI低于對(duì)照，當(dāng)密度達(dá)到7.50萬(wàn)株時(shí)，化控處理LAI高于對(duì)照。吐絲期后，LAI開(kāi)始逐漸下降，其中對(duì)照下降幅度尤為明顯。從吐絲期到成熟期，不同密度下化控處理LAI降幅在 47.63%～50.04%，對(duì)照 LAI降幅在50.43%～54.35%。化控措施可以在一定程度上延緩玉米植株衰老，延長(zhǎng)葉片功能期，提高生育后期群體光合速率。

3?討論與結(jié)論

種植密度是影響玉米農(nóng)藝性狀和最終產(chǎn)量的重要栽培措施，適當(dāng)增加種植密度是目前提高玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的根本途徑，而倒伏是玉米提高種植密度的主要限制條件[7，14，15]。李軍虎[16]、朱玉芹[17]等研究指出，提高種植密度只能在一定范圍內(nèi)增加產(chǎn)量，這主要是因?yàn)槊苤矖l件下玉米葉片間相互遮蔽，群體冠層通透性降低，葉片衰老加速，倒伏率、空稈率增加，進(jìn)而產(chǎn)量下降。石達(dá)金等[18]認(rèn)為，合理的密度和化控劑搭配能夠使玉米獲得更高產(chǎn)量，施用化控劑能夠改善玉米群體結(jié)構(gòu)，顯著降低株高和穗位高，增強(qiáng)植株抗倒伏能力。楊振芳等[19]研究發(fā)現(xiàn)，片面地提高種植密度會(huì)導(dǎo)致株高增加，干質(zhì)量降低，增加倒伏風(fēng)險(xiǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究大致相同，化控處理能明顯降低株高和穗位高，提高干物質(zhì)重，從而增強(qiáng)植株的抗倒伏能力;而且密度越高，化控效果越明顯?；靥幚砗蛯?duì)照產(chǎn)量均隨種植密度的增加呈先增加后減少的趨勢(shì)?；靥幚砗蛯?duì)照均在每公頃8.25萬(wàn)株的種植密度下產(chǎn)量最高。在相同種植密度下化控處理較對(duì)照產(chǎn)量均有所增加，密度越大，差異越顯著。

葉面積指數(shù)是反映群體光合能力的重要指標(biāo)，開(kāi)花期群體的最大葉面積指數(shù)是花后光合生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[20，21]。玉米產(chǎn)量的形成是一個(gè)群體生產(chǎn)過(guò)程，與整個(gè)群體的葉面積指數(shù)、冠層特性、光合生產(chǎn)效率等密切相關(guān)[22]。邊大紅[11]、孫寧[23]等研究發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)生育期內(nèi)玉米葉面積指數(shù)呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，吐絲期達(dá)到最大值，葉面積指數(shù)隨密度的增加而增加，化控處理可以延長(zhǎng)群體高葉面積指數(shù)持續(xù)時(shí)間，減緩生育后期植株葉片衰老速度，提高光合能力。本研究表明，各處理葉面積指數(shù)（LAI）均隨生育進(jìn)程的推進(jìn)呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，最大值均出現(xiàn)在吐絲期?；靥幚硐碌娜~面積指數(shù)在吐絲期前均低于相同種植密度下的對(duì)照處理，吐絲期之后，低密度條件下化控處理LAI低于對(duì)照，當(dāng)每公頃密度達(dá)到7.50萬(wàn)株時(shí)，化控處理LAI高于對(duì)照。吐絲期后，各處理LAI開(kāi)始逐漸下降，化控處理下降幅度略小于對(duì)照。

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