化控對不同種植密度下玉米生長發育及產量的影響

劉春曉 張玉 劉強 何春梅 汪黎明 高新學 劉玉敬 董瑞 劉鐵山

摘要：選用玉米新品種諾達1號為試驗材料，設每公頃種植6萬株、6.9萬株、7.5萬株、8.25萬株、9萬株共5個密度，于拔節期葉面噴施化控劑“玉黃金”300 mL/hm2，研究化控處理對不同種植密度下玉米生長發育及產量的影響。結果表明，在化控處理條件下，玉米產量隨種植密度的增加表現為先增加后降低的趨勢，在每公頃種植8.25萬株的密度條件下，化控劑處理后的產量最高，達到11 154 kg/hm2?；靥幚砟苊黠@降低玉米株高和穗位高，降低植株倒伏率，延緩生育后期葉面積指數的衰減，增加干物質積累量。適宜種植密度和化控劑可協同提高玉米籽粒產量。

關鍵詞：玉米;化控劑;種植密度;葉面積指數;干物質積累;產量

中圖分類號：S513.059??文獻標識號：A??文章編號：1001-4942（2019）06-0001-04

Abstract?The maize variety Nuoda 1 was used as material in this experiment and was planted under the densities of 60 000， 69 000， 75 000， 82 500 and 90 000 plants per hectare. Through spraying the chemical regulator of Yuhuangjin at 300 mL/hm2 at jointing stage，the effects of chemical regulation on growth and yield of maize were analyzed under different densities. The results showed that the yield of maize first increased and then decreased with the increase of planting density under chemical regulation. The highest maize yield was 11 154 kg/hm2 under the treatment of chemical regulator at the planting density of 82 500 plants per hectare. Chemical regulation significantly reduced the plant height and spike height， decreased the plant lodging rate， delayed the decay of LAI at late growth stage， and increased the amount of dry matter accumulation. Therefore， suitable high density cooperated with chemical regulator was the preferred way to get high maize yield.

Keywords?Maize; Chemical regulator; Planting density; LAI; Dry matter accumulation; Yield

玉米是重要的糧食、經濟、飼料等作物，對我國糧食安全具有舉足輕重的作用[1-3]。隨著不同領域對玉米的綜合開發和利用，玉米的需求量急劇增加，供需矛盾日益緊張。前人在提高玉米產量、改善品質、挖掘品種生產潛力等方面已經做了大量研究[4-6]。當前，通過增加群體種植密度仍是玉米獲得高產的重要途徑[7，8]。種植密度增加往往會導致群體內單株競爭加劇，植株間相互遮蔽、通風透光性變差、光合能力降低，并且易倒伏、易感病，導致產量降低[9，10]。通過噴施化控劑可以提高玉米耐密性，降低株高、穗位高，增強抗倒伏能力;提高葉片保綠性能，增強光合能力，從而實現高密度條件下玉米的穩產、高產[11，12]。目前有關化控劑在玉米生產上的應用已有大量研究，而關于化控劑和種植密度相互協同作用的研究尚少見。本試驗以高產、耐密、多抗玉米新品種諾達1號[13]為供試材料，研究不同種植密度下噴施化控劑對玉米生長發育及產量的影響，以期為化控劑在黃淮平原夏播玉米區的應用提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗地概況

試驗于2015年在山東省農業科學院玉米研究所六一農場進行，試驗田為沙壤土，耕層土壤基本肥力：有機質 1.13%、全氮0.14%、速效氮54.23 mg/kg、速效磷28.39 mg/kg、速效鉀86.89 mg/kg。

1.2?試驗設計

供試玉米品種為諾達1號，由山東省農業科學院玉米研究所提供;化控劑為“玉黃金”，由福建生物工程技術有限公司提供。

試驗設置5個種植密度處理，每公頃分別為6.00萬株（Ⅰ）、6.90萬株（Ⅱ）、7.50萬株（Ⅲ）、8.25萬株（Ⅳ）、9.00萬株（Ⅴ）。每小區行長10 m， 5行區，行距60 cm，株距根據密度而定，小區面積24 m2，隨機區組排列，重復3次。于拔節期每公頃噴施化控劑玉黃金300 mL（對水450 kg均勻噴霧），以噴清水為對照。6月上旬播種，施肥、澆水等田間管理措施同常規大田，10月初收獲。

1.3?測定項目與方法

1.3.1?葉面積指數?分別于苗期、拔節期、大喇叭口期、灌漿期、成熟期選取5株長勢均勻一致的植株，測定葉面積（LA），LA =∑葉片×葉寬×0.75（未展開葉部分×0.5），計算葉面積指數（LAI），LAI =單株葉面積×單位土地面積內株數/單位土地面積。

1.3.2?干物質重?測量完葉面積后的植株，取地上部分，分割后于烘箱中105℃殺青30 min，80℃烘至恒重，測定干重。

1.3.3?產量及產量構成因素測定?成熟期分別測量株高、穗位高、穗數。每小區選取中間兩行實收計產，折算成標準含水量計算理論產量。每小區隨機選取20穗進行考種，測量穗長、穗粗、禿尖長、穗行數、行粒數、千粒重等，每處理重復3次，取平均值。

1.4?數據處理

采用DPS 7.05和Microsoft Excel 2010進行數據統計分析并作圖。

2?結果與分析

2.1?化控處理對不同種植密度下玉米株高、穗位高的影響

從圖1可以看出，對照和化控處理株高、穗位高均隨密度的增加而增加。各種植密度下，化控處理株高、穗位高均低于對照，株高依次分別比對照降低10.43%（Ⅰ）、11.03%（Ⅱ）、10.64%（Ⅲ）、11.15%（Ⅳ）、12.24%（Ⅴ）;穗位高分別降低13.86%（Ⅰ）、14.42%（Ⅱ）、14.81%（Ⅲ）、13.64%（Ⅳ）、16.24%（Ⅴ）。其中，株高和穗位高均以最高種植密度處理Ⅴ降幅最大。說明化控處理能明顯降低株高和穗位高，提高植株的抗倒伏能力，而且密度越高，化控效果越明顯。

2.2?化控處理對不同種植密度下玉米產量及其構成的影響

由表1可以看出，化控處理和種植密度對玉米產量及產量構成均有顯著影響。玉米產量均隨種植密度的增加呈先增加后減少的趨勢。化控處理在每公頃8.25萬株的種植密度下，產量最高，達到11 154 kg/hm2，分別比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ密度處理提高28.24%、14.89%、5.86%、3.36%?；靥幚磔^對照在相同種植密度下產量均有所增加，分別比對照提高0.85%（Ⅰ）、0.81%（Ⅱ）、3.35%（Ⅲ）、2.66%（Ⅳ）、5.72%（Ⅴ），其中在（6.00～6.90）萬株的密度范圍內差異不顯著，當每公頃密度達到（7.50～9.00）萬株時，差異達極顯著水平。

從產量構成因素上看，化控處理和對照穗長、穗粗、穗行數、行粒數、千粒重均隨種植密度的增加呈逐漸降低的趨勢，禿尖長度則隨密度增加而增加?；靥幚淼乃腴L、穗粗、行粒數和千粒重均高于對照，但對穗行數和禿尖影響不大。可見通過化控技術可以優化玉米產量構成因素，提高產量。

2.3?化控處理對不同種植密度下玉米干物質積累的影響

由圖2可以看出，不同處理干物質積累量均隨生育期推進呈“慢-快-慢”的S型曲線，且各處理變化趨勢一致。不同處理干物質積累量隨種植密度的增大而減少，拔節前后各處理差異不顯著，吐絲后差異逐步增大，至成熟期差異最大?；靥幚碓诟鞣N植密度下干物質積累量均高于對照，在生育后期尤其明顯。成熟期Ⅰ～Ⅴ各種植密度下化控處理分別比對照高5.26%、6.55%、8.01%、8.97%、10.53%，密度越高，差異越顯著。說明化控處理能夠在一定程度上增加玉米干物質重，促進更多的光合產物向籽粒運轉，提高玉米產量。

2.4?化控處理對不同種植密度下玉米葉面積指數的影響

由圖3可以看出，各處理葉面積指數（LAI）均隨生育進程的推進呈先上升后下降的變化趨勢，最大值均出現在吐絲期。在吐絲期前，化控處理和對照LAI均隨種植密度的增加而增大，吐絲期后隨著密度增加LAI均表現出先升高后降低的變化趨勢，吐絲期到成熟期LAI最大的密度處理均為8.25萬株?；靥幚硐碌娜~面積指數在吐絲期之前均低于相同種植密度下的對照處理，吐絲期之后，低密度6.00萬株和6.90萬株條件下化控處理LAI低于對照，當密度達到7.50萬株時，化控處理LAI高于對照。吐絲期后，LAI開始逐漸下降，其中對照下降幅度尤為明顯。從吐絲期到成熟期，不同密度下化控處理LAI降幅在 47.63%～50.04%，對照 LAI降幅在50.43%～54.35%?；卮胧┛梢栽谝欢ǔ潭壬涎泳徲衩字仓晁ダ?，延長葉片功能期，提高生育后期群體光合速率。

3?討論與結論

種植密度是影響玉米農藝性狀和最終產量的重要栽培措施，適當增加種植密度是目前提高玉米產量和經濟效益的根本途徑，而倒伏是玉米提高種植密度的主要限制條件[7，14，15]。李軍虎[16]、朱玉芹[17]等研究指出，提高種植密度只能在一定范圍內增加產量，這主要是因為密植條件下玉米葉片間相互遮蔽，群體冠層通透性降低，葉片衰老加速，倒伏率、空稈率增加，進而產量下降。石達金等[18]認為，合理的密度和化控劑搭配能夠使玉米獲得更高產量，施用化控劑能夠改善玉米群體結構，顯著降低株高和穗位高，增強植株抗倒伏能力。楊振芳等[19]研究發現，片面地提高種植密度會導致株高增加，干質量降低，增加倒伏風險。本試驗結果與前人研究大致相同，化控處理能明顯降低株高和穗位高，提高干物質重，從而增強植株的抗倒伏能力;而且密度越高，化控效果越明顯?；靥幚砗蛯φ债a量均隨種植密度的增加呈先增加后減少的趨勢?；靥幚砗蛯φ站诿抗?.25萬株的種植密度下產量最高。在相同種植密度下化控處理較對照產量均有所增加，密度越大，差異越顯著。

葉面積指數是反映群體光合能力的重要指標，開花期群體的最大葉面積指數是花后光合生產的重要物質基礎[20，21]。玉米產量的形成是一個群體生產過程，與整個群體的葉面積指數、冠層特性、光合生產效率等密切相關[22]。邊大紅[11]、孫寧[23]等研究發現，在整個生育期內玉米葉面積指數呈先升高后降低的變化趨勢，吐絲期達到最大值，葉面積指數隨密度的增加而增加，化控處理可以延長群體高葉面積指數持續時間，減緩生育后期植株葉片衰老速度，提高光合能力。本研究表明，各處理葉面積指數（LAI）均隨生育進程的推進呈先上升后下降的變化趨勢，最大值均出現在吐絲期?；靥幚硐碌娜~面積指數在吐絲期前均低于相同種植密度下的對照處理，吐絲期之后，低密度條件下化控處理LAI低于對照，當每公頃密度達到7.50萬株時，化控處理LAI高于對照。吐絲期后，各處理LAI開始逐漸下降，化控處理下降幅度略小于對照。

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