四種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米莖稈性狀及抗倒伏性的影響

李躍偉　侯金丹　孫慕芳　雷振山

摘要： 為了探明乙烯利、矮壯素、蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯·乙烯利4種植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米抗倒伏性以及產(chǎn)量性狀的影響，本試驗(yàn)以玉米品種濟(jì)單7號(hào)為材料。采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)。共設(shè)5個(gè)處理，在玉米9葉期分別噴施乙烯利、矮壯素、蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯·乙烯利、清水，其中噴施清水為對(duì)照。結(jié)果表明，乙烯利、蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯·乙烯利處理的株高相比清水對(duì)照顯著降低；乙烯利處理的莖稈最粗，與其他3種生長調(diào)節(jié)劑處理及清水對(duì)照差異顯著；4種生長調(diào)節(jié)劑處理的穗位高相比清水對(duì)照顯著降低；4種生長調(diào)節(jié)劑處理均能提高玉米產(chǎn)量。其中，乙烯利處理的玉米產(chǎn)量最高。綜合分析，乙烯利處理的玉米抗倒伏性較好，產(chǎn)量最高，與清水對(duì)照相比增產(chǎn)15.31%。

關(guān)鍵詞： 玉米；生長調(diào)節(jié)劑；抗倒伏性；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1000-4440（2023）02-0377-06

Effects of four growth regulators on stalk straits and lodging resistance of maize

LI Yue-wei， HOU Jin-dan， SUN Mu-fang

（College of Agriculture， Xinyang Agriculture and Forestry University， Xinyang 464000， China）

Abstract： In order to investigate the effects of four plant growth regulators， ethephon， chlormequat， brassinolide and diethyl aminoethyl hexanoate·ethephon， on lodging resistance and yield traits of maize， maize variety Jidan 7 was used as the material in this experiment. A single factor randomized block design was used. A total of five treatments were set up， and ethephon， chlormequat， brassinolide， diethyl aminoethyl hexanoate·ethephon and water were sprayed at 9-leaf stage of maize. Water was used as the control. The results showed that the plant height under the three treatments of ethephon， brassinolide and diethyl aminoethyl hexanoate·ethephon was significantly lower than that under the control. The stem under ethephon treatment was the thickest， which was significantly different from that under other three growth regulator treatments and control. The ear height of maize treated with the four growth regulators was significantly lower than that treated with the water. All the four growth regulators could improve the yield of maize， and the yield of maize treated with ethephon was the highest. Comprehensive analysis showed that the lodging resistance of maize under ethephon treatment was better， and the yield was the highest， which increased by 15.31% compared with the control.

Key words： maize;growth regulator;lodging resistance;yield

玉米是世界主要糧食作物之一，其產(chǎn)量位居小麥、水稻、玉米三大糧食之首^[1]。但在近些年來的玉米生產(chǎn)中，倒伏問題變得尤為嚴(yán)重^[2]。倒伏問題的出現(xiàn)一定程度影響玉米生長過程中的生理活動(dòng)，從而影響玉米的產(chǎn)量，降低玉米的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。研究結(jié)果表明，倒伏是影響玉米高產(chǎn)的因素之一 ^[3]。倒伏的類型主要有三種，分別是莖倒、根倒、根莖復(fù)合倒^[4]。倒伏不僅影響經(jīng)濟(jì)性狀^[5]，同時(shí)也影響生物學(xué)產(chǎn)量^[6]。如何提高玉米的抗倒伏能力，是解決玉米增產(chǎn)的一項(xiàng)主要栽培措施。有關(guān)提高玉米抗倒伏能力的研究，主要有以下幾個(gè)方面：選育抗倒伏品種^[7]，加強(qiáng)病蟲害防治和田間管理^[8-10]，合理使用生長調(diào)節(jié)劑^[11-14]等。王懷鵬等^[15]的研究結(jié)果表明，玉米的抗倒伏能力與莖粗、株高和穗位高具有顯著相關(guān)性。噴施生長調(diào)節(jié)劑提高抗倒伏行的機(jī)理在于使玉米植株節(jié)間縮短，植株高度降低，重心下移，以及促進(jìn)生根，提高根系附著力，從而增強(qiáng)玉米的抗倒伏能力^[16]，因此利用生長調(diào)節(jié)劑增強(qiáng)玉米抗倒伏性是有效的手段之一^[17]。

本試驗(yàn)以中國廣泛種植、植株高度相對(duì)較高的玉米品種濟(jì)單7號(hào)為試驗(yàn)材料，探討了乙烯利、矮壯素、蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯·乙烯利等幾種常用生長調(diào)節(jié)劑在玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，旨在闡明不同生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米株型等農(nóng)藝性狀以及抗倒伏性、產(chǎn)量相關(guān)性狀的作用，以期為豫南地區(qū)夏玉米生產(chǎn)中生長調(diào)節(jié)劑的合理選擇及應(yīng)用提供理論依據(jù)，并為該區(qū)域進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)玉米籽粒機(jī)械化收獲提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

該試驗(yàn)于2021年5月29日-10月15日在河南省信陽市信陽農(nóng)林學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行，該地區(qū)土壤肥沃，氣候?yàn)閬啛釒蚺瘻貛н^度的大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫暖，光熱充足，雨量充沛，雨熱同季，四季分明，天氣多變。夏季平均氣溫為26.6 ℃，夏季平均降水為598.40 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

供試玉米品種濟(jì)單7號(hào)，由河南省濟(jì)源市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育而成。供試的生長調(diào)節(jié)劑有4種：乙烯利（總有效成分含量40.00%的水劑）由四川潤爾科技有限公司生產(chǎn)，記為A；壯豐靈（蕓苔素內(nèi)酯）由山東泰邦農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司生產(chǎn)），記為B；矮壯素（羥烯腺）（總有效成分含量50.00%的水劑）由四川潤爾科技有限公司生產(chǎn)，記為C；金得樂（胺鮮酯·乙烯利）（總有效成分含量30.00%，乙烯利含量27.00%，胺鮮酯含量3.00%的水劑）由山東省濟(jì)寧市喻屯工業(yè)園生產(chǎn)，記為D。根據(jù)每畝用量分別折算成各小區(qū)用量，噴清水作為對(duì)照，記為CK。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。播種期為5月29日，小區(qū)長9.00 m，寬2.70 m，行距為55.00 cm，株距為30.00 cm，小區(qū)為5行區(qū)，小區(qū)面積為24.3 m²，密度為1 hm²62 400株，隨機(jī)收取每小區(qū)最中間3行各10株（共30株）計(jì)產(chǎn)；每種生長調(diào)節(jié)劑處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列。在玉米9葉期（7月4日），按使用說明書指定濃度，用背負(fù)式手動(dòng)噴霧器對(duì)葉面進(jìn)行噴霧，對(duì)照處理用等量的清水進(jìn)行噴施。所有操作均在當(dāng)天傍晚6點(diǎn)左右進(jìn)行，由同一人完成。玉米田間噴施生長調(diào)節(jié)劑前后的管理均按照一般田間管理水平定期進(jìn)行管理并做記錄。

1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法 在玉米成熟后，收獲前（乳熟期）隨機(jī)取每個(gè)小區(qū)最中間3行各10株（共30株）玉米，測(cè)量株高，穗位高，莖稈粗，調(diào)查整個(gè)小區(qū)的空稈率，倒伏率。對(duì)所選定的測(cè)產(chǎn)玉米分別標(biāo)號(hào)，曬干后考種，記載果穗數(shù)，穗長，穗粗，穗行數(shù)，行粒數(shù)等農(nóng)藝性狀指標(biāo)，并計(jì)算穗粒數(shù)、禿尖度、百粒質(zhì)量等產(chǎn)量性狀相關(guān)數(shù)據(jù)。禿尖度=禿尖長度/穗長；

產(chǎn)量（kg/hm²）=1 hm²有效穗數(shù)×穗粒數(shù)×百粒質(zhì)量（g）×10^-5。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2016進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析并制圖；應(yīng)用IBM SPSS Statistics 24對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米果穗性狀的影響

由表1可知，不同生長調(diào)節(jié)劑處理的濟(jì)單7號(hào)，穗長以蕓苔素內(nèi)酯處理的25.05 cm最長，乙烯利處理的最短，為17.88 cm， 相較于清水對(duì)照，4種生長調(diào)節(jié)劑處理的穗長增長幅度為-0.39～6.78 cm，5個(gè)處理的穗長差異不顯著。針對(duì)禿尖度而言，乙烯利處理的禿尖度最小，為0.03，矮壯素處理的禿尖度最大，為0.07，相較于清水對(duì)照，4種生長調(diào)節(jié)劑處理的禿尖度增加幅度為-0.01～0.03，處理間差異不顯著。穗粗以胺鮮酯·乙烯利處理的5.28 cm為最粗，以蕓苔素內(nèi)酯處理的5.09 cm為最細(xì)，相較于清水處理，4種生長調(diào)節(jié)劑處理的穗粗增粗幅度為-0.02～0.17 cm，處理間穗粗差異也不顯著。對(duì)于行粒數(shù)和穗行數(shù)而言，5個(gè)處理間差異均不顯著。根據(jù)百粒質(zhì)量的平均數(shù)據(jù)對(duì)比分析，乙烯利和胺鮮酯·乙烯利處理的百粒質(zhì)量與清水對(duì)照相比，顯著增加，矮壯素和蕓苔素內(nèi)酯處理的百粒質(zhì)量與清水對(duì)照相比，差異不顯著，乙烯利和胺鮮酯·乙烯利處理的百粒質(zhì)量相較于蕓苔素內(nèi)酯、矮壯素及清水處理的百粒質(zhì)量存在顯著差異，4種生長調(diào)節(jié)劑處理的百粒質(zhì)量由大到小依次為：乙烯利＞胺鮮酯·乙烯利＞清水對(duì)照＞蕓苔素內(nèi)酯＞矮壯素。

2.2 4種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米莖粗、倒伏率的影響

由圖1可知，除了乙烯利處理的玉米莖稈比清水對(duì)照粗外，蕓苔素內(nèi)酯、矮壯素、胺鮮酯·乙烯利處理的莖粗均低于清水對(duì)照，其中蕓苔素內(nèi)酯處理的莖粗顯著低于清水對(duì)照。

由圖2可知，4種處理的玉米倒伏率相對(duì)于清水對(duì)照都有不同程度的降低，特別是矮壯素處理的玉米倒伏率顯著降低，倒伏率降低最不明顯的是乙烯利處理。

由圖3可知，4個(gè)處理的空稈率相對(duì)于清水對(duì)照差別較大，空稈率最高的為蕓苔素內(nèi)酯處理，為4.00%，空稈率最低的為乙烯利處理，為1.67%，其中乙烯利和胺鮮酯·乙烯利處理的玉米空稈率都低于清水對(duì)照，表明這兩種生長調(diào)節(jié)劑處理可以一定程度增強(qiáng)玉米的結(jié)穗數(shù)，從而提高玉米產(chǎn)量。

由圖4可知，4個(gè)處理的雙穗率都低于清水對(duì)照的40.00%，4個(gè)處理中，雙穗率最低的為胺鮮酯·乙烯利處理，與清水對(duì)照相差24.17百分點(diǎn)，最高的為乙烯利處理，與清水對(duì)照相差15.00百分點(diǎn)。根據(jù)雙穗率的數(shù)據(jù)可以分析得到，4種生長調(diào)節(jié)劑處理對(duì)于濟(jì)單7號(hào)玉米的雙穗率都有一定的降低，胺鮮酯·乙烯利處理與清水對(duì)照相比存在顯著差異。

2.3 4種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米穗上、穗下節(jié)間長度的影響

根據(jù)圖5可知：乙烯利、蕓苔素內(nèi)酯、矮壯素、胺鮮酯·乙烯利處理以及清水對(duì)照的玉米穗上節(jié)間長度分別為129.83 cm、122.03 cm、123.53 cm、126.07 cm、132.47 cm；穗下節(jié)間長度分別為61.10 cm、83.73 cm、89.83 cm、65.90 cm、88.83 cm。

乙烯利和胺鮮酯·乙烯利處理的玉米穗下節(jié)間長度，相較于清水對(duì)照都有不同程度的下降。隨著穗下節(jié)間長度的降低，玉米植株的重心下移，使得玉米的抗倒伏能力有一定程度的提高。

2.4 4種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米穗位高、株高的影響

從圖6可以看出，乙烯利、蕓苔素內(nèi)酯、矮壯素、胺鮮酯·乙烯利處理以及清水對(duì)照的玉米株高分別是190.93 cm、205.77 cm、213.03 cm、190.77 cm、221.60 cm；穗位高分別為59.60 cm、84.43 cm、85.87 cm、59.97 cm、91.60 cm。4種生長調(diào)節(jié)劑處理的穗位高相較于清水對(duì)照顯著降低。相較于清水對(duì)照，乙烯利處理降低了34.93%，胺鮮酯·乙烯利處理降低了34.53%，蕓苔素內(nèi)酯處理降低了7.83%，矮壯素處理降低了6.26%。乙烯利、蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯·乙烯利處理的株高相較于清水對(duì)照差異顯著。相較于清水對(duì)照，乙烯利處理玉米株高降低了13.84%，胺鮮酯·乙烯利處理株高降低了13.91%，蕓苔素內(nèi)酯處理降低了7.14%，矮壯素處理降低了3.87%。玉米的株高和穗位高降低，玉米植株的重心下移，因此抗倒伏性也會(huì)增強(qiáng)。

2.5 4種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

由表2可見，乙烯利處理的穗粒數(shù)高于清水對(duì)照，蕓苔素內(nèi)酯、矮壯素和胺鮮酯·乙烯利處理的穗粒數(shù)與清水對(duì)照無顯著差異。乙烯利和胺鮮酯·乙烯利處理的百粒質(zhì)量顯著高于清水對(duì)照；4種生長調(diào)節(jié)劑處理的玉米產(chǎn)量均顯著高于清水對(duì)照，4種生長調(diào)節(jié)劑處理中乙烯利處理的玉米產(chǎn)量最高，矮壯素處理的玉米產(chǎn)量最低。相較于清水對(duì)照，4種生長調(diào)節(jié)劑處理的增產(chǎn)率由高到低依次為：乙烯利＞胺鮮酯·乙烯利＞蕓苔素內(nèi)酯＞矮壯素，可以看出這4種生長調(diào)節(jié)劑處理都可以增加玉米產(chǎn)量，提高玉米種植效益。

3 討論與結(jié)論

生長調(diào)節(jié)劑對(duì)植物生長的調(diào)控作用是通過影響植物內(nèi)源激素的合成、運(yùn)輸、代謝、與受體結(jié)合以及此后的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程而進(jìn)行的 ^[18-21]。對(duì)目標(biāo)植物而言，植物生長調(diào)節(jié)劑是外源的非營養(yǎng)性化學(xué)物質(zhì)，通?？稍谥参矬w內(nèi)傳導(dǎo)至作用部位，很低的濃度就能促進(jìn)或抑制其生命過程的某些環(huán)節(jié)。每種植物生長調(diào)節(jié)劑都有特定的用途，而且應(yīng)用技術(shù)要求相當(dāng)嚴(yán)格，只有在特定的施用條件下才能對(duì)目標(biāo)植物產(chǎn)生特定的功效。本試驗(yàn)中只有乙烯利處理的莖粗相比對(duì)照顯著增加，而眾多研究結(jié)果表明，生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米的莖粗有一定的增加作用，本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究相差較大，可能與生長調(diào)節(jié)劑噴施的濃度和時(shí)期有關(guān)，可在后續(xù)研究中進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。一般來說，莖稈越粗，倒伏率越低，但本研究結(jié)果不太符合這種情況，原因可能是倒伏除了受莖稈粗細(xì)影響以外，還受穗位高，穗重，雙穗率等的影響。

本試驗(yàn)以玉米濟(jì)單7號(hào)為試驗(yàn)材料，通過噴施4種不同生長調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米抗倒伏性狀以及產(chǎn)量性狀的影響進(jìn)行分析，4種生長調(diào)節(jié)劑處理后的玉米穗長、穗粗、禿尖度、穗行數(shù)、行粒數(shù)、莖稈粗、空稈率、穗粒數(shù)相對(duì)于對(duì)照處理有增有減，不完全增高或降低。穗長最長為蕓苔素內(nèi)酯處理，最短為乙烯利處理；穗粗最粗為乙烯利處理，最細(xì)為蕓苔素內(nèi)酯處理；禿尖度最大為矮壯素處理，最小為乙烯利處理；行粒數(shù)最多為蕓苔素內(nèi)酯處理，最小為乙烯利處理；穗行數(shù)最多為胺鮮酯·乙烯利處理，最小為矮壯素處理。莖粗最粗為乙烯利處理，最細(xì)為蕓苔素內(nèi)酯處理，乙烯利和蕓苔素內(nèi)酯處理與清水對(duì)照相比在0.05水平上差異顯著。對(duì)空稈率而言，最大為蕓苔素內(nèi)酯處理，最小為乙烯利處理；雙穗率最低的為胺鮮酯·乙烯利處理，與清水對(duì)照相比顯著降低。

處理后的玉米穗上節(jié)間長度相對(duì)于清水對(duì)照降低程度為：蕓苔素內(nèi)酯＞矮壯素＞胺鮮酯·乙烯利＞乙烯利；對(duì)于穗下節(jié)間長度而言，乙烯劑、胺鮮酯·乙烯利處理均低于清水對(duì)照。生長調(diào)節(jié)劑處理后，倒伏率降低程度為：矮壯素＞胺鮮酯·乙烯利＞蕓苔素內(nèi)酯＞乙烯利；株高降低程度為：乙烯利＞胺鮮酯·乙烯利＞蕓苔素內(nèi)酯＞矮壯素。

從玉米的產(chǎn)量來看，這4種生長調(diào)節(jié)劑處理的產(chǎn)量相對(duì)于清水對(duì)照的產(chǎn)量都有顯著提高，其中乙烯利處理的玉米增產(chǎn)幅度最大，產(chǎn)量為9 950.62 kg/hm²，比清水對(duì)照增產(chǎn)15.31%，矮壯素處理的玉米增產(chǎn)幅度最小，產(chǎn)量為9 094.65 kg/hm²，比清水對(duì)照增產(chǎn)5.39%，同時(shí)蕓苔素內(nèi)酯和胺鮮酯·乙烯利處理的產(chǎn)量比清水對(duì)照分別增產(chǎn)8.06%和8.92%。

就本試驗(yàn)而言，在豫南地區(qū)，夏玉米濟(jì)單7號(hào)在種植密度為1 hm²62 400株的情況下，噴施乙烯利的玉米抗倒伏性較好，產(chǎn)量最高。

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（責(zé)任編輯：成紓寒）