去分蘗與不去分蘗對玉米產量和主要性狀的影響

鐘雪梅+史振聲+孫淑鳳+王健

摘要：以分蘗力較強的普通玉米、甜玉米、爆裂玉米為試材，對保留與去除分蘗進行對比試驗。結果表明，保留分蘗并沒有降低產量，甚至還顯示出增產趨勢。留蘗處理使穗部性狀有較大改善，全株葉面積大幅增加，從而擴大了光合面積，減少了小花敗育、禿尖和癟粒，增加了籽粒充實度，并提高了玉米的商業品質。

關鍵詞：玉米；分蘗；產量；農藝性狀

中圖分類號： S513.04文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0126-03

收稿日期：2015-04-22

基金項目：國家科技支撐計劃 （編號：2011BAD16B12、2012BAD04B00）；遼寧省沈陽市科技計劃 （編號：F11-090-3-00）。

作者簡介：鐘雪梅（1985—），女，遼寧沈陽人，講師，研究方向為玉米遺傳育種。E-mail：xuemei.zhong@163.com。

通信作者：史振聲，教授，研究方向為玉米育種及栽培。E-mail：shi.zhensheng@163.com。分蘗是許多禾谷類作物的固有特性。玉米在每個節的葉腋處都有1個腋芽，除去植株上部5～8節的腋芽不發育外，其余腋芽均具正常發育的潛力[1]。最上部腋芽可發育成果穗，而靠近地表的果穗則形成分蘗。分蘗的發生與品種、土壤肥力和氣候因素都有關[2]。不去掉玉米的分蘗是否會影響玉米產量，是農民最近幾年開始關心的生產問題，也引起農業科技工作者的興趣，但到目前為止對此尚無統一定論。有研究者認為，分蘗會浪費地力、消耗水分、與主莖爭奪養分，減弱田間通風透光而造成減產；也有研究認為，主莖向分蘗輸送養分的情況只出現在分蘗有果穗而主莖無果穗時，在正常田間條件下這顯然并不可能[3]。有研究者利用極早熟甜玉米進行留分蘗研究，結果表明保留分蘗可有效增加經濟產量，其原因在于補充了極早熟玉米營養體和葉面積的不足，進而改善了果穗性狀[4]。

隨著農業勞動力成本的增加，玉米生產機械化程度的提高，玉米栽培越來越向簡約化、傻瓜化方向發展。因此，對玉米分蘗去留問題的研究，無論對玉米栽培管理還是對新品種選育都具有重要意義。本試驗以分蘗力強的甜玉米、爆裂玉米以及普通玉米為材料，對玉米保留分蘗與去除分蘗處理的籽粒產量、生物產量及形態指標進行研究，旨在為玉米生產和玉米新品種選育提供參考。

1材料與方法

1.1供試材料

試材為沈陽農業大學特種玉米研究所選育的甜玉米沈甜4號，爆裂玉米沈爆3號、爆品18號和爆品19號，普通玉米先玉335，均具有苗期分蘗多、分蘗生長旺盛的特點。

1.2試驗設計

試驗于2013年在沈陽農業大學南試驗田進行，地勢平坦，肥力中等。裂區設計，品種為主區，分蘗處理為副區。行長5 m，行距0.6 m，每小區6行。種植密度為該品種生產上的最適宜密度，為6萬株/hm2。

試驗設去分蘗和留分蘗2種處理，分小區進行。去分蘗處理在玉米生長初期分蘗出現時及時除去，留分蘗處理則全生育期保留分蘗。

根據玉米苗期個體間差異較大的特性，以及部分不分蘗植株和分蘗較弱植株會對試驗產生誤差的問題，試驗在苗期進行嚴格選株。在去分蘗處理前，在小區中選擇生長一致，分蘗力有代表性的植株掛牌，用于處理和取樣測定。根據統計學上個體數量在30個以上視為大樣本的統計要求，每小區標記30株以上，確保最終收獲30株。

按穴播種，播種時一次性施入長效復合肥（含N 30%、P2O5 10%、K2O 12%）600 kg/hm2。4月28日播種，田間管理按生產田進行。

1.3測定項目及方法

1.3.1產量及產量構成因素測定收獲每小區已經掛牌的植株，進行產量測定。選取15個果穗考種，測定穗長、禿尖長、穗粗、行數、行粒數和百粒質量。甜玉米在乳熟期取樣測產，其他品種于成熟期測產。

1.3.2生物產量測定收獲期測定生物產量，其中留分蘗小區分別測定主莖生物產量和分蘗生物產量。

1.3.3形態指標測定于分蘗最大時期測定主莖株高、分蘗株高、主莖葉面積、分蘗葉面積和分蘗數。

1.3.4透光率測定于分蘗最大時期采用LP-80植物冠層分析儀測定分蘗頂層和底層的光合有效輻射 （PAR），透光率=測定層光合有效輻射/頂層頂部光合有效輻射×100%。

1.4數據統計與分析

采用Excel 2003和DPS 7.05軟件進行作圖和數據統計，用t測驗的成對分析法進行分析。

2結果與分析

2.1植株生長狀況

拔節期至大喇叭口期是分蘗旺盛生長的時期。5個品種的最大分蘗株高和最大葉面積均出現在大喇叭口期，此時主莖的葉片數、葉面積和株高還未達到最大，田間透風透光良好，分蘗與主莖葉片在光能利用還未出現激烈的競爭。大喇叭口期以后，隨著主莖的生長發育和冠層的形成，田間開始郁閉、冠層下部潮濕，分蘗逐漸從下部葉片開始變黃、枯萎，最后整個分蘗衰亡。

2.2去分蘗與留分蘗處理的產量比較

對3個類型、5個品種的單株產量及產量構成因素測定結果表明（表1），留蘗與去蘗相比，不同類型玉米的禿尖長度均明顯降低，且降幅在各項指標中最大，每穗平均縮短禿尖0.25 cm，縮短率為26.2%，這與史振聲的研究結果[4]相一致。留蘗處理單穗產量、百粒質量、行數、穗長、穗粗等指標均優于去分蘗處理。其中單穗產量的增加最明顯，除爆品18外，其余4個品種都有較大幅度增加，單穗產量平均增加100 g，增加率為10.4%，但未達到顯著水平；其次為百粒質量，除甜玉米外其余品種都有所增加，增幅在1.1%～5.4%之間；穗長、行數、行粒數、穗粒數和穗粗雖有改變但變化不大，平均變幅在-0.5%～1.4%之間，均未達到顯著水平。說明留蘗處理后玉米的穗部性狀會有所改善，特別是降低禿尖的效果最為突出。

2.3去分蘗與留分蘗處理生物產量的比較

生物產量是指作物整個生育期間通過光合作用制造和積累的有機物總量，是籽粒產量形成的基礎。從表2可以看出，不同品種留蘗處理的平均分蘗數為2個，分蘗干物質量占總干物質量的2.8%～11%。留蘗處理的主莖干物質量和生物產量均較去蘗處理有所降低，其中全株生物產量平均降低 5.0%，但未達到顯著水平；主莖干物質量平均降幅為 10.0%，達到極顯著水平。說明留蘗對主莖干物質積累有一定的影響。

經濟系數是衡量光合產物最終分配的重要指標，與籽粒產量密切相關。表2表明，除爆品18留分蘗比去分蘗經濟系數降低外，其余品種的經濟系數都有所增加，平均增幅為 14.7%。可見，留蘗處理可以促進植株體內光合產物的分配，使更多的光合產物向果穗轉移。

2.4去分蘗與留分蘗處理的主要性狀和透光率比較

由表3可見，去分蘗處理的株高均高于留蘗處理，爆裂玉米增幅最大，其次為甜玉米和普通玉米，平均增幅為1.8%，未達到顯著水平。留蘗處理的總葉面積大幅增加，較去分蘗處理平均增加16.0%，但未達到顯著水平。其中，甜玉米增幅最大，為30.7%；其次為普通玉米，增幅達到16.4%；爆裂玉米平均增幅為12.2%。留蘗處理葉面積的增加主要來源于分蘗葉面積，5個品種的分蘗葉面積都在600～1 400 cm2之間，平均分蘗葉面積為918.1 cm2，分蘗葉面積占總葉面積的11.1%～21.1%之間。說明留蘗可以明顯增加玉米的光合葉面積，提高光能利用率，擴大營養“源”并積累更多的光合產物。對分蘗莖高1/2處的透光率進行測定，結果表明，品種間透光率相差不大，在1.8%～2.4%之間。留蘗和去蘗處理的平均透光率分別為2.0%和2.1%，相差很小，未達到顯著水平。

3結論與討論

對于玉米分蘗的保留與去除問題存在較大爭議，各研究者對此也持不同意見。一般認為，分蘗與主莖間存在水肥競爭關系，分蘗的生長會截留輸送給主莖的養分，影響主莖的正常發育，從而造成減產，但此類結論缺乏試驗數據支持；也有研究認為，留蘗栽培不會影響產量[5-6]，甚至還在一定程度上增加產量。目前在生產上，玉米田間管理已經全部實行機械化，分蘗已經成為機械化作業以外的負擔。對玉米分蘗的去留問題，農民十分糾結，既不情愿在去分蘗上花費大量時間、人力和錢財，又擔心不去分蘗會造成減產。

本試驗采用分蘗性較強的普通玉米品種先玉335和多分蘗的甜玉米、爆裂玉米類型，在不同小區進行去分蘗與留分蘗處理，結果表明，保留分蘗、任分蘗自由生長并沒有降低產量，甚至還顯示出增產趨勢。留蘗處理使穗部性狀有較大改善，全株葉面積大幅增加，從而擴大了光合面積，減少了小花敗育、禿尖和癟粒，增加了籽粒充實度，并提高了玉米的商品性。從生產角度出發，省掉了除分蘗的人工作業環節，對降低生產成本更具實踐意義。

宋鳳斌等曾利用CO2示蹤技術，探討留蘗的玉米植株體內干物質去向，發現開花后和灌漿期間大量養分由無穗分蘗輸往主莖的果穗，分蘗不但不會與主莖爭奪養分或吸收主莖的養分，反而會為主莖的生長提供養分，并認為這是玉米留蘗栽培不減產的重要原因之一[3]。史振聲利用極早熟甜玉米進行留蘗試驗，結果不僅沒有減產反而比去分蘗增產387%，認為其增產原因在于分蘗彌補了早熟甜玉米營養體和光合面積的不足，并在減少地面裸露，降低土壤水分蒸發方面還得到了明顯改善[4]。

分蘗旺盛生長的時期處在植株生長的前期階段，此階段冠層尚未對地面形成較大的覆蓋，因此分蘗一般不會產生與主莖葉片相互遮光的負面作用。由于玉米植株自身的自動調節作用，隨著主莖的生長發育和冠層的形成，處于冠層下部的分蘗便生長緩慢。當主莖葉片封壟后，分蘗便會停止生長并逐漸萎縮，特別是生育期較長、植株較高、生長量較大的普通玉米。在生長后期，群體的光合作用主要在冠層中部和上部，

此時下部的分蘗即使還沒有消失，對中上部冠層的影響也會十分小。

參考文獻：

[1]李瑩，石海春，柯永培，等. 玉米分蘗性和多穗性的遺傳研究進展[J]. 玉米科學，2009，17（2）：56-59.

[2]王小星，李潮海. 異常天氣條件下不同玉米品種分蘗特性比較[J]. 玉米科學，2010，18（3）：121-124.

[3]宋鳳斌，孫曉秋，陳丹，等. 玉米分蘗與子粒產量之間相互關系的研究[J]. 吉林農業科學，1991（4）：32-34.

[4]史振聲. 早熟甜玉米留蘗增產技術研究[J]. 玉米科學，1993，1（1）：20-22.

[5]程新奇，鄒爍，趙麗君，等. 甜玉米分蘗與籽粒產量關系的初步研究[J]. 湖南文理學院學報：自然科學版，2005，17（1）：71-73.

[6]Park K Y，Kong Y K，Park S U，et al. Effects of planting density and tiller removal on growth and yield of sweet corn hybrids[J]. Korean J Crop Sci，1989，34：192-197.