玉黃金化控對不同種植密度下玉米抗倒伏性和產量構成因素的影響

田再民，黃智鴻，趙海超，盧海博，陳宗政，陳建新，史寶林，魏東

（河北北方學院，河北 張家口 075000）

玉米是我國重要的糧食和飼料作物[1，2]。冀西北半干旱地區為我國北部春玉米種植區，近幾年玉米播種面積較為穩定，且單產呈穩步上升趨勢[3]。高產是玉米生產的一個永恒主題，一般通過增加種植密度去實現，但這樣又會增大植株倒伏的風險，因此，如何在增加種植密度的同時又降低植株倒伏率，保證足夠的收獲穗數是實現玉米高產的關鍵所在[4，5]。玉米在拔節期至成熟期遇極端天氣，有可能出現莖倒伏或根倒伏，從而導致嚴重減產[6]。

化控技術可以增強作物的抗倒伏能力，降低產量損失。目前，有關化控技術提高作物抗倒伏性和產量的研究較多，其中在水稻、冬小麥、甜高粱等作物上應用廣泛[7～9]。植物生長調節劑具有用量小、見效快、費用低等特點，在改善玉米冠層結構、提高玉米莖稈質量、降低空稈率、縮短禿尖長度、提升光合能力、增加產量等方面作用顯著[10～14]。在玉米上應用的植物生長調節劑種類較多，主要有乙烯利、乙矮合劑、30%己·乙水劑、激動素、聚糠萘合劑、新型化控劑Opera 等[15～19]。玉黃金主要成分是乙烯利和胺鮮酯，玉米施用后可以降低株高和穗位高，縮短節間長度，提高抗倒伏能力，能夠在密植增產中起重要作用，是一種非常有效的化控劑[20]。冀西北地區是河北省重要的春玉米生產區，該區干旱少雨，在節水栽培的同時，如何利用化控劑提高玉米產量，并研究其增強玉米抗倒伏能力的機制變得尤為重要。以冀西北地區玉米主栽品種巡天969 為試驗材料，研究了不同種植密度下苗期噴施玉黃金對玉米抗倒伏性和產量的影響，旨為當地玉米密植高產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗玉米品種為巡天969，由河北巡天農業科技有限公司選育，適宜在河北省北部春玉米區種植。

試驗植物生長調節劑為玉黃金（30%水劑，含胺鮮酯3%、乙烯利27%），由山西浩之大生物科技有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 在河北省張家口市宣化縣南興渠村，選擇地面平整、肥力水平一致的地塊進行試驗。前茬作物為谷子。玉米播種前，結合翻地基施氮肥（N） 750 kg/hm2、磷肥（P2O5） 1 310 kg/hm2和鉀肥（K2O） 552 kg/hm2。2014 年4 月28 日采用大小行（大行距66 cm、小行距40 cm） 方式播種玉米，種植密度設6.0 萬、7.5 萬、9.0 萬和10.5 萬株/hm2計4 個水平，密度由株距調節。6 月18 日第6 片真葉展開時進行施藥處理，每個密度下均采用對比試驗設計，設葉面噴施玉黃金300 mL/hm2和等量清水（CK） 2 個處理。小區面積37.8 m2（行長6.0 m，13 行/區），隨機區組排列，3 次重復。其他田間管理措施同大田生產。9 月15 日收獲。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 株高和穗位高。在玉米吐絲期，每小區選中間3 行，隨機選取5 株，用卷尺測量株高和穗位高。計算穗高系數（穗位高/株高）。

1.2.2.2 莖稈穿刺強度。在玉米抽雄期，每小區隨機選取5 株，帶回實驗室，利用YYD-1 型玉米莖稈強度測定儀測定莖稈穿刺強度。在莖稈節間中部（第2～第6 節間） 垂直于莖稈方向均勻緩慢插入，讀取其最大值，并記錄。

1.2.2.3 倒伏率。在玉米成熟期，分別記錄各小區的總株數和倒伏株數。根據公式，計算倒伏率：

倒伏率＝倒伏株數/總株數×100%

1.2.2.4 產量。玉米收獲時，每小區取有代表性的果穗20 個，自然風干后室內考種，測定穗行數、行粒數、穗粒數、百粒重。計算理論產量（理論株數×單株穗粒重）。

1.2.3 數據統計分析 各指標值均取3 次重復的平均值。利用Microsoft Excel 和SPSS 軟件進行數據的統計分析。

2 結果與分析

2.1 苗期噴施玉黃金對不同種植密度下玉米倒伏性的影響

2.1.1 倒伏率 隨著種植密度的增加，無論是清水處理還是玉黃金處理，玉米倒伏率均呈逐漸升高趨勢（表1）。

玉黃金處理的玉米倒伏率為0.8%～1.2%，相同密度下指標值均＜CK；不同密度的玉米倒伏率平均值與CK 差異達到了顯著水平。清水處理下，6.0 萬株/hm2密度水平的玉米倒伏率為1.1%，密度增加至7.5 萬株/hm2時倒伏率顯著升高至1.5%。玉黃金處理下，7.5 萬株/hm2密度水平的玉米倒伏率為0.9%，與6.0 萬株/hm2密度水平（0.8%） 差異不顯著，但二者均顯著＜其他2 個密度水平；9.0 萬株/hm2密度水平的玉米倒伏率（1.1%） 雖然顯著升高，但指標值與清水處理下6.0 萬株/hm2密度水平的倒伏率相當；10.5 萬株/hm2密度水平的玉米倒伏率為1.2%，與9.0 萬株/hm2密度水平差異不顯著，僅較清水處理下6.0 萬株/hm2密度水平的指標值高0.1 個百分點，但較清水處理下7.5 萬株/hm2密度水平的指標值低0.3 個百分點。可以看出，苗期噴施玉黃金可有效降低玉米倒伏率，即相同倒伏率情況下顯著提高了玉米的種植密度，為提高玉米產量奠定了物質基礎。

表1 苗期噴施玉黃金對玉米倒伏率的影響Table 1 The effects of spraying Yuhuangjin at seedling stage on the lodging rate of maize

2.1.2 株高和穗位高 株高和穗位過高會導致植株重心升高，增大植株倒伏的風險。隨著種植密度的增加，無論是清水處理還是玉黃金處理，玉米株高均呈先升高后降低的變化，均以9.0 萬株/hm2密度水平的株高最大（圖1）；穗位高呈逐漸升高趨勢（圖2）。

圖1 苗期噴施玉黃金對不同種植密度下玉米株高的影響Fig.1 The effects of spraying Yuhuangjin at seedling stage on the plant height of maize under different densities

圖2 苗期噴施玉黃金對不同種植密度下玉米穗位高的影響Fig.2 The effects of spraying Yuhuangjin at seedling stage on the ear height of maize under different densities

玉黃金處理的玉米株高和穗位高均＜其同密度CK；但不同種植密度下矮化作用有所不同，密度由6.0 萬株/hm2增加到10.5 萬株/hm2時株高分別較同密度CK 降低了4.3%、6.3%、6.8%、5.5%，穗位高分別較同密度CK 降低了7.2%、9.3%、9.4%、8.9%。表明苗期噴施玉黃金可以矮化玉米株高和穗位高，降低植株重心高度，其中對9.0 萬株/hm2密度種植的玉米矮化效果最好，其次是種植密度7.5 萬株/hm2。參試密度下，玉黃金處理的玉米株高和穗位高均以7.5 萬株/hm2密度水平最低。

2.1.3 穗高系數 穗高系數是指果穗在莖稈上著生的相對位置。隨著種植密度的增加，無論是清水處理還是玉黃金處理，玉米穗高系數均呈逐漸升高趨勢（圖3），這就增大了植株倒伏的潛在風險。玉黃金處理的玉米穗高系數均＜其同密度CK，表明苗期噴施玉黃金可降低植株倒伏的風險。

圖3 苗期噴施玉黃金對不同種植密度下玉米穗高系數的影響Fig.3 The effects of spraying Yuhuangjin at seedling stage on the ear height coefficient of maize under different densities

2.1.4 莖稈穿刺強度 玉米莖稈的穿刺強度直接決定著玉米的抗倒伏能力。玉米莖稈各個節間的莖稈穿刺強度與種植密度和肥料使用等田間栽培條件有關，使用化控劑可以調節莖稈的內部結構，提高玉米莖稈的機械強度。隨著種植密度的增加和節間的升高，無論是清水處理還是玉黃金處理，玉米莖稈穿刺強度均呈逐漸降低趨勢（表2）。玉黃金處理的玉米莖稈穿刺強度均顯著＞其同密度CK，表明苗期噴施玉黃金可有效提高玉米莖稈的穿刺強度，增強植株的抗倒伏能力。

表2 苗期噴施玉黃金對不同種植密度下玉米莖稈穿刺強度的影響Table 2 The effects of spraying Yuhuangjin at seedling stage on the rind penetrometer resistance of maize under different densities （N/mm2）

2.2 苗期噴施玉黃金對不同種植密度下玉米產量及其構成因素的影響

隨著種植密度的增加，無論是清水處理還是玉黃金處理，玉米產量均呈先升高后降低的變化，且均以7.5 萬株/hm2密度水平的產量最高并顯著＞其他密度水平（表3）。

玉黃金處理的玉米產量均＞其同密度CK；但不同種植密度下產量增幅有所不同，密度由6.0 萬株/hm2增加到10.5 萬株/hm2時，4 個水平的理論產量分別較同密度CK 提高了3.8%、6.8%、0.9%和1.3%。表明苗期噴施玉黃金可以顯著提高玉米產量。玉黃金處理7.5 萬株/hm2密度水平的理論產量為14 689.0 kg/hm2，較清水處理同密度水平（13 757.6 kg/hm2） 增產6.8%。

隨著種植密度的增加，玉黃金處理的玉米穗行數呈先升高后降低的變化，其中7.5 萬株/hm2密度的指標值最大；清水處理的穗行數表現為7.5 萬株/hm2密度與6.0 萬株/hm2密度水平相當，之后逐漸降低。而行粒數、穗粒數和百粒重均隨種植密度的增加呈逐漸降低趨勢。從穗粒數和百粒重看，玉黃金處理的指標值除9.0 萬株/hm2密度下穗粒數略＜CK 外，其他指標均＞CK，表明苗期噴施玉黃金可促進玉米穗部發育，提高百粒重。

表3 苗期噴施玉黃金對不同種植密度下玉米產量及其構成因素的影響Table 3 The effects of spraying Yuhuangjin at seedling stage on the yield and yield components of maize under different densities

3 結論與討論

玉米生產上，一般利用增肥增密來達到高產的目的，但這又容易引發玉米植株倒伏、貪青、空稈等問題。玉米使用化控劑后，其通過調節自身的激素水平來改善群體的冠層結構，提高群體的光合能力，降低株高和穗位高等，進而降低倒伏率。因此，利用化控技術實現高產勢在必行。但是，在化控劑的應用上也存在諸多問題，如乙烯利可以矮化植株，提高抗倒伏能力，從而增加產量，但其對玉米單株產量有負面影響，尤其是在施用濃度和時間不當時會造成嚴重減產[21，22]。因此，將2 種以上化控劑混合使用將是未來的發展趨勢，如DCPTA 與ETH 復配劑[23]，乙矮合劑和聚糠萘合劑[24]等使用將變得較為普遍。本研究使用的玉黃金是乙烯利與胺鮮酯的復合劑，二者聯合應用可以增強和改善調控作用，達到玉米穩產、增產的目的。以不同種植密度的巡天969 為試驗材料，研究了苗期葉面噴施玉黃金對玉米株高、穗位高、莖稈穿刺強度和產量等的影響。結果表明，巡天969 的穗位高和穗高系數均隨種植密度的增加而逐漸增高，苗期噴施玉黃金后玉米株高和穗位高均明顯降低，植株重心下移，可大大降低倒伏的風險。這與董志強等[25]在玉米上噴施玉黃金的研究結果相近；但也出現了不同，如株高雖在玉黃金處理后均有所降低，但隨著密度的增加都呈現出先升高后降低的變化，在密度為9.0 萬株/hm2時達最高值，這可能是由于種植密度過高影響了玉米的正常生長，或與玉米品種本身的生長特性有關。

玉米的抗倒伏性能與莖稈質量密切相關[18]，其中莖稈穿刺強度是衡量莖稈質量的關鍵指標。大量研究表明，化控劑處理后可以使玉米的節間粗度增大、節間長度縮短，且能顯著增強莖稈穿刺強度和拉彎強度，改善玉米氣生根性狀，增加植株干物質的積累，同時降低植株倒伏率[17，19]。本研究條件下，無論是玉黃金處理還是清水處理，玉米莖稈穿刺強度均隨節間的升高和種植密度的增加而逐漸降低；但是，經過玉黃金處理后，各密度下玉米第2～6 節間的莖稈穿刺強度均較其相應的清水對照顯著增加。這說明苗期噴施玉黃金能矮化玉米植株，且改善玉米莖稈結構，提升玉米莖稈質量，從而降低植株倒伏率，提高玉米產量，同時有利于機械收獲。這與樊海潮等[26]的研究結果相近。莖稈穿刺強度越大，玉米抗倒伏能力越強，但不同種植密度下玉米莖稈的穿刺強度不盡相同。冀西北地區為北方春玉米種植的重要區域，常年干旱少雨，如何利用化控劑使玉米達到穩產、高產也尤為重要。本試驗中，以冀西北地區主栽春玉米品種巡天969 為試材在不同的密度下種植，在適合的化控劑濃度和噴施時期條件下對適宜高產的種植密度進行了篩選，研究結果可為今后冀西北地區玉米高效種植提供技術保障。