葉面肥對(duì)提高玉米產(chǎn)量的影響與調(diào)控機(jī)理研究

程愛(ài)梅

（甘肅省古浪縣泗水鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，甘肅古浪733101）

玉米是我國(guó)最主要的糧食作物之一，在農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)中需求量較大，受遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素的影響，提高產(chǎn)量是我國(guó)玉米生產(chǎn)中面臨的主要問(wèn)題[1]，制約著玉米種植效益的提升。植物養(yǎng)分吸收主要是依靠根系和葉片，葉片可吸收部分營(yíng)養(yǎng)元素、外部噴施物質(zhì)以及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并轉(zhuǎn)運(yùn)到植物內(nèi)。因此，植物葉片是植物除根以外的重要營(yíng)養(yǎng)器官，研究植物葉面肥的施用具有一定的應(yīng)用價(jià)值。葉面肥施肥作為近年來(lái)應(yīng)用比較成熟的一種施肥技術(shù)，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)玉米施用葉面肥的影響研究較多，對(duì)增加玉米產(chǎn)量起到了積極的促進(jìn)作用[2]，在一定的范圍內(nèi)，隨著葉面肥施用量的增加，玉米產(chǎn)量也會(huì)增加。據(jù)研究，葉面肥的施用可顯著增加玉米果穗的穗粒數(shù)、粒重、容重和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、生物產(chǎn)量，與此同時(shí)還要考慮玉米的生長(zhǎng)情況和土壤情況確定合理的施用量[3]。

1 葉面肥對(duì)玉米產(chǎn)量形成的影響

生長(zhǎng)發(fā)育期所需的水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的保證是實(shí)現(xiàn)玉米穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的前提，加之田間病蟲(chóng)害防治效果的影響，共同決定著玉米的產(chǎn)量。葉面肥的營(yíng)養(yǎng)作用能提高植物L(fēng)AD、葉綠素含量、植株地上部干物質(zhì)含量等，促進(jìn)植物整體生長(zhǎng)發(fā)育[4]。

1.1 掌握適宜的噴施時(shí)期與使用量

玉米花后噴施葉面肥，可以顯著增進(jìn)玉米的地上部葉綠素含量，提高葉面光合速率，使得玉米葉面肥向生殖生長(zhǎng)部分進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，促使地上部分干物質(zhì)的積累，促使玉米籽粒蛋白質(zhì)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)化，進(jìn)而增加玉米百粒重以及單株粒數(shù)，最終提高玉米產(chǎn)量。與此同時(shí)，在其他時(shí)期進(jìn)行葉面肥的噴施僅對(duì)玉米地上部和地下部營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，沒(méi)有較大的增產(chǎn)效果。在大田正常種植下，葉面肥施用量對(duì)玉米整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要[5]，特別是雜交品種的玉米，對(duì)葉面肥施用量較為明顯，可以較好地提高玉米產(chǎn)量[6]，包括對(duì)玉米蛋白質(zhì)量的積累、增加百粒重等指標(biāo)，如葉面肥供應(yīng)不足，將使玉米籽粒重量、蛋白質(zhì)量的積累減少，最終導(dǎo)致玉米減產(chǎn)。

1.2 保障正常光合作用的營(yíng)養(yǎng)需求

增施葉面肥能夠增加玉米的葉綠素含量、葉面積指數(shù)，改善光合性能，延長(zhǎng)綠葉功能期，增加光合產(chǎn)物的積累量，提高光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度。但噴施過(guò)量的葉面肥會(huì)造成植株貪青徒長(zhǎng)，使生育后期的光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度下降，影響產(chǎn)量。合理噴施葉面肥在有效提高葉片葉綠素含量的同時(shí)能有效延伸到葉片再生育后期，使得較高處理的玉米植株葉片總體葉綠素含量下降較為平緩，增加了群體底層的透光率，使穗上葉和整株的莖葉夾角更緊湊，冠層結(jié)構(gòu)特性通過(guò)光合有效輻射的截獲、吸收和透射而影響作物群體的光分布于光合特性，最終影響作物光合作用及產(chǎn)量的形成[7]。

1.3 有效緩解高溫?zé)岷?duì)玉米的危害

玉米抽穗開(kāi)花與溫度和濕度關(guān)系密切，開(kāi)花最適宜的相對(duì)濕度為65%～90%，以20～28℃開(kāi)花最多。當(dāng)氣溫高于32℃時(shí)，不利于開(kāi)花授粉；氣溫高于35℃時(shí)，開(kāi)花散粉受阻，小花退化，花粉活力降低；氣溫大于35℃，雄穗不能開(kāi)花，花粉喪失活力而不能授粉。夏季出現(xiàn)高溫天氣，葉片受長(zhǎng)時(shí)間的高溫脅迫，葉綠體結(jié)構(gòu)受到抑制，光合作用、光合效率等生長(zhǎng)指標(biāo)受到嚴(yán)重影響，引起營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)阻礙，直接關(guān)系到玉米生產(chǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)[8]，致使玉米制種和大田種植生產(chǎn)中普遍出現(xiàn)禿尖、花粒、穗小或空稈情況，應(yīng)用葉面肥緩解夏季玉米的高溫危害具有重要的作用[9]。

2 國(guó)內(nèi)外葉面肥調(diào)控效果研究

2.1 提高作物酶活性和產(chǎn)量的氮同化作用

葉面肥中的氮磷鉀有效組合能影響著滲透保護(hù)劑的積累和氮同化、抗氧化酶的活性，提高作物抗旱能力。提高脯氨酸（66%）、總可溶性糖（37%）和總可溶性蛋白質(zhì)（10%），協(xié)同促進(jìn)提高硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、過(guò)氧化氫酶和過(guò)氧化物酶的活性47%、45%、19%、8%。與相對(duì)缺水條件噴霧相比，又反過(guò)來(lái)提高作物的產(chǎn)量和產(chǎn)量組分，耐旱性（Bhakkar-02）比敏感基因型（Shafaq-06）在滲透調(diào)節(jié)物的積累和抗氧化機(jī)制的活性中更為顯著[10]。

2.2 增加莖和籽粒中的氮濃度

不同灌溉水位下植物氮吸收的動(dòng)態(tài)變化對(duì)于增加氮回收效率、水分利用效率和玉米產(chǎn)量至關(guān)重要。通過(guò)采用3種灌溉水狀態(tài)（50%、75%和100%田間持水量）和4種施氮量（0g、1.6g、3.2g、4.8g）進(jìn)行葉面肥施肥盆栽試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)最高灌溉水（100%FC）的4.8gN罐能獲得最高的植物生長(zhǎng)和谷物產(chǎn)量，最低灌溉水（50%FC）和最高葉面肥施用量（4.8gN罐）觀察到最大WUE（7.0g/L）；在根系中，作物供應(yīng)100%FC時(shí)N濃度下降；在植物中，100%FC施用4.8gN時(shí)，觀察到最大氮吸收量（6.5mg）。隨著100%FC增加N的速率到3.2g/罐，氮回收效率增加。

2.3 促進(jìn)玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高

鉀肥管理有利于改善半干旱氣候條件下大田作物的水分脅迫生長(zhǎng)環(huán)境，通過(guò)對(duì)有限灌溉（濕度壓力）條件下夏季玉米對(duì)葉面和土壤施鉀的反應(yīng)進(jìn)行觀察，結(jié)果表明：在水分脅迫條件下，施用葉面K的比例為1%～3%，葉面Zn施用量為0.1%～0.2%，對(duì)玉米更好地生長(zhǎng)、更高地產(chǎn)量和產(chǎn)量組分更有利，早期噴霧（營(yíng)養(yǎng)階段）比晚期噴霧（繁殖階段）可更好地生長(zhǎng)，得到更高的產(chǎn)量[11]。

2.4 增加玉米籽粒中硒和黃色素潛力

研究表明：添加硒（Se）可增加作物中的硒，但外源硒是否與谷子中營(yíng)養(yǎng)和功能成分相關(guān)尚不清楚。通過(guò)對(duì)葉面噴施硒（Se）增加谷物籽粒中硒（Se）和黃色素（YP）的潛力進(jìn)行研究，結(jié)果表明：葉面施用硒可有效增加谷物籽粒中硒（Se）和黃色素（YP）的濃度，而不影響產(chǎn)量或礦物質(zhì)微量營(yíng)養(yǎng)素濃度。通過(guò)應(yīng)用葉面硒肥對(duì)小麥—玉米輪作體系中硒積累與分配的影響及后續(xù)作物中硒的殘留濃度進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)亞硒酸鈉、硒酸鈉、硒代蛋氨酸、化學(xué)納米硒、腐殖酸+亞硒酸鈉和復(fù)合肥+亞硒酸鈉在小麥開(kāi)花期（30g/hm2）和玉米揚(yáng)花期（60g/hm2），葉面施硒顯著提高了小麥和玉米籽粒硒含量0.02～0.31mg/kg和0.07～1.09mg/kg，硒回收率達(dá)到3.0%～10.4%和4.1%～18.5%，但此后隨著玉米收獲后硒的動(dòng)態(tài)消耗，小麥和玉米籽粒中硒含量分別顯著下降77.9%和91.2%[12]。

2.5 海藻提取物能提高植物的生長(zhǎng)發(fā)育

棕色海藻是一種從海藻中分離出來(lái)的酚類(lèi)化合物，廣泛用于商業(yè)上作為生物刺激劑來(lái)改善植物生長(zhǎng)和作物保護(hù)，可以作為植物生長(zhǎng)生物刺激劑。在甘藍(lán)商業(yè)化栽培研究上，葉面肥中添加棕色海藻能顯著增強(qiáng)枝條、根長(zhǎng)、葉數(shù)、葉面積、根干重和根新鮮度，與未處理相比，表現(xiàn)為光合色素（葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類(lèi)胡蘿卜素）的顯著增加，菜葉中蛋白質(zhì)、脯氨酸和環(huán)烯醚萜苷含量的顯著增加，同時(shí)因黑芥子酶活性的增加，在棕色海藻噴霧的甘藍(lán)上未觀察到甘藍(lán)蚜蟲(chóng)侵染，上述研究均揭示了棕色海藻對(duì)甘藍(lán)具有植物生長(zhǎng)促進(jìn)和驅(qū)蟲(chóng)的雙重作用[13]。