硅葉面肥對夏玉米生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

徐寧 張方園 曹娜

摘要：為探索硅葉面肥在夏玉米種植體系中的應用效果，通過田間試驗研究不同濃度的硅葉面肥對夏玉米生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，拔節(jié)期后追施硅葉面肥能顯著提高夏玉米生長期株高、莖粗、葉面積和干物質(zhì)量;夏玉米的根系活力和葉綠素含量呈先升高后降低的變化趨勢，噴施硅葉面肥提高了玉米根系活力及葉綠素含量以及夏玉米的穗長、穗粗、百粒質(zhì)量，降低了作物禿尖長，不同濃度葉面肥處理產(chǎn)量分別比對照高7.05%、13.71%%和14.53%;提高了玉米籽粒中淀粉、蛋白質(zhì)、油分及單寧含量，增強了夏玉米對病蟲害的防控能力。

關鍵詞：夏玉米;硅;葉面肥;生長發(fā)育;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號： S513.06 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）14-0074-03

玉米（Zea mays L.）是世界種植面積最大的3種農(nóng)作物之一，是我國重要的糧食、飼料及能源作物[1]。玉米作物的高效穩(wěn)產(chǎn)直接影響著我國糧食安全供給和玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此實現(xiàn)玉米持續(xù)性高產(chǎn)乃至超高產(chǎn)是保障糧食作物安全供給的重要途徑[2]。玉米需肥量大且耐肥性強，增肥提產(chǎn)效果顯著，但肥料利用率較低。黃淮海地區(qū)的玉米產(chǎn)量占全國的1/3，冬小麥—夏玉米輪作是黃淮海地區(qū)大田糧食作物主要種植模式之一[3]。

硅是水稻、玉米禾本科作物生長發(fā)育的必需元素[4]，硅對禾本科作物生長具有促進作用，能明顯提高作物的干物質(zhì)積累，減緩病害的發(fā)生，緩解作物的生物和非生物脅迫[5]。硅肥常被作為植物調(diào)節(jié)性肥料而配合大量元素肥料使用[6]。前人研究表明，增施硅肥能顯著提高玉米作物產(chǎn)量[7]，提升其抗倒伏性[8]，增強植物抗旱性[9];但針對噴施硅葉面肥對玉米生長發(fā)育影響的研究較少。本研究探討了噴施不同濃度硅葉面肥對夏玉米生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為優(yōu)化玉米高效生產(chǎn)肥料配施技術提供有效理論依據(jù)，支撐硅葉面肥及其相關技術的持續(xù)性發(fā)展與應用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年6—10月在聊城職業(yè)技術學院試驗基地進行，該試驗點地處115°59′40″E、36°29′1″N，屬溫帶半干旱季風氣候區(qū)，年平均降水量578.4 mm，年平均日照時數(shù) 2 567 h，無霜期193～201 d。試驗耕層0～20 cm深土壤為沙質(zhì)黏壤土，基本理化性狀：pH值6.02，EC 298 μS/cm，堿解氮含量 145.38 mg/kg，有效磷含量206.17 mg/kg，速效鉀含量 167.48 mg/kg。前茬作物為冬小麥。

1.2 試驗材料與設計

供試玉米品種為鄭單958;葉面肥為NewSil硅酸葉面肥，荷蘭硅技術國際公司（Si Technologies International B.V.）提供;H2SiO3濃度為25mg/mL。

試驗采用隨機區(qū)組設計，設4個處理：葉面肥1 000倍液（T1）、葉面肥750倍液（T2）、葉面肥500倍液（T3），以噴施等量去離子水作對照（CK）。每個處理重復3次，每個小區(qū)面積24 m2（4 m×6 m）。2017年6月15日播種玉米，試驗材料選擇拔節(jié)期（7月15日）、抽雄期（8月15日）、乳熟期（9月15日）噴施葉面肥，噴液量以葉面噴灑均勻且不滴液為準，采用常規(guī)方法進行田間管理。

1.3 測定方法

1.3.1 作物生長指標的測定 從第1次噴施硅葉面肥后 15 d（7月30日）起，每小區(qū)選取3株作物標記，每隔15 d測定玉米株高、莖粗和葉面積。株高測定從莖基部到最高生長點的距離;莖粗用游標卡尺測定莖基部;單株葉面積按S=∑（L×W×0.75）計算，S為單株葉面積，cm2;L為葉長，cm;W為葉寬，cm。

1.3.2 作物生理指標的測定 每次采樣期每小區(qū)取代表性植株3株，將植株根、莖、葉、穗分離取出，洗凈后105 ℃殺青30 min，置于80 ℃下烘至恒質(zhì)量，稱干物質(zhì)量。葉綠素采用80%丙酮提取，比色法測定其含量;根系活力采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測定[10]。

1.3.3 作物產(chǎn)量和品質(zhì)指標的測定 玉米收獲后（10月10日），每小區(qū)隨機取20株測定作物產(chǎn)量和品質(zhì)指標。采用改良雙波長比色法測定淀粉含量;凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量;索式提取法測定油分含量[11];采用改良分光光度法測定單寧含量[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和DPS軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，采用Duncans新復極差法進行差異顯著性檢驗（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施硅葉面肥對夏玉米生長指標的影響

由圖1可知，夏玉米拔節(jié)期后噴施硅葉面肥可顯著提高作物的株高和莖粗（差異顯著性分析未列出，下同），T2處理株高最高，T3處理莖粗最大。10月1日，葉面肥1 000、750、500倍液處理的株高分別比對照高5.15%、9.79%、7.22%，莖粗分別比對照高3.23%、7.96%、12.68%?？梢?，噴施高濃度硅葉面肥可顯著提高作物莖粗，一定程度上控制株高，提高作物抗倒伏性。

由圖2可知，噴施硅葉面肥能提高夏玉米的葉面積和干物質(zhì)量，9月15日，夏玉米作物葉面積最大，葉面肥1 000、750、500倍液噴施處理分別比對照高3.87%、8.22%、10.21%。10月1日收獲期，葉面肥1 000、750、500倍液處理的單株干物質(zhì)量分別比對照高 2.48%、4.44%、4.06%。

2.2 噴施硅葉面肥對夏玉米根系活力和葉綠素含量的影響

由圖3可知，夏玉米的根系活力和葉綠素含量呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，拔節(jié)期噴施硅葉面肥后，噴施硅葉面肥處理能提高作物的根系活力及葉綠素含量。8月30日，作物根系活力和葉綠素含量最高，葉面肥1 000、750、500倍液處理根系活力分別比對照高21.11%、26.67%、25.56%，葉綠素含量分別比對照高3.48%、14.78%、13.04%。

2.3 噴施硅葉面肥對夏玉米產(chǎn)量和品質(zhì)指標的影響

由表1可知，噴施硅葉面肥顯著提高了夏玉米的穗長、穗粗、百粒質(zhì)量及產(chǎn)量，顯著降低了作物禿尖長，高濃度硅肥追施效果顯著。葉面肥750、500倍液處理植株穗長比對照分別高7.99%、8.71%，穗粗比對照高11.44%、9.15%，百粒質(zhì)量比對照高5.68%、6.14%，禿尖長均比對照低8.93%。葉面肥1 000、750、500倍液處理產(chǎn)量分別比對照高7.05%、13.71%%、14.53%。

由表2可知，噴施硅葉面肥提高了夏玉米淀粉、蛋白質(zhì)、油分、單寧含量，高濃度硅肥追施更顯著。淀粉、蛋白質(zhì)、油分含量是玉米籽粒中重要的3種營養(yǎng)指標。葉面肥750、500倍液處理植株淀粉和蛋白質(zhì)含量達到了74.03%、74.10% 和9.97%、9.93%，油分含量比對照高8.85%、9.83%。單寧是一種作物籽粒中所含的多酚化合物，較高的單寧含量可以提高農(nóng)作物對病蟲害的防控能力[13]。葉面肥 1 000、750、500倍液處理單寧含量分別比對照高3.77%、8.49%、9.43%。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，拔節(jié)期后葉面噴施硅肥，顯著提高了夏玉米生長期株高、莖粗、葉面積和干物質(zhì)量，說明追施硅肥對玉米生長發(fā)育有顯著的促進作用。噴施高濃度硅肥增加玉米莖粗的同時一定程度上控制了株高的提升，改良了夏玉米的植株形態(tài)，提高了作物抗倒伏性。倒伏對玉米的營養(yǎng)生長和生殖生長均有很大的影響[14]，影響了作物產(chǎn)量[15]。夏玉米植株形態(tài)的改良為產(chǎn)量的提高奠定了基礎。葉面噴施硅肥對植株的干物質(zhì)量有顯著的促進作用，這為后期作物籽粒干物質(zhì)積累提供了有力保障[16]。

玉米噴施硅葉面肥后，作物根系活力和葉綠素含量均顯著提高。根系活力的升高增強了作物對土壤水分的吸收能力，促進了玉米對氮、磷、鉀等無機養(yǎng)分的吸收與運轉(zhuǎn)，改善了玉米體內(nèi)的營養(yǎng)狀況，同時較高的葉綠素含量提高了作物光合作用效率[17]?？梢姡肥┕璺蚀碳ぶ参锔岛椭仓晟L，促進作物養(yǎng)分吸收及碳水化合物的形成，為作物產(chǎn)量提升進一步奠定了基礎。

噴施硅葉面肥提高了夏玉米穗長、穗粗、百粒質(zhì)量，降低了作物禿尖長，葉面肥1 000、750、500倍液處理產(chǎn)量分別比對照高7.05%、13.71%、14.53%。硅肥施入對穗長、穗粗、百粒質(zhì)量等性狀指標起到了促進作用，對禿尖長性狀方面起抑制作用，與前人的研究結(jié)果[7-8，18]一致，提高了玉米產(chǎn)量。

夏玉米生長期追施硅葉面肥，提高了籽粒淀粉、蛋白質(zhì)、油分、單寧含量，增強了作物對病蟲害的防控能力。施硅促進作物對養(yǎng)分的吸收并改善作物生物學性狀[4，7]，促進碳水化合物向籽粒中轉(zhuǎn)移，增加玉米籽粒營養(yǎng)物質(zhì)含量。籽粒中的單寧能夠減少鳥害，預防收獲前籽粒發(fā)芽，增強作物對生物學病害的防控能力[13]。由于夏玉米的生長存在品種和地域的差異，因此本研究所用肥料對夏玉米的應用技術研究須進一步探討。

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