韓晨光 王金龍 閆紅利 莊嚴 王萌 吳錫冬
摘要 以常規(guī)低密度種植的“金科25”夏玉米為研究對象,研究苗期和喇叭口期不同濃度蕓苔素內(nèi)酯處理對低密度種植下玉米植株性狀以及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明:蕓苔素內(nèi)酯濃度為50 mg/kg時,能顯著提高玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素行粒數(shù)、果穗風(fēng)干重、籽粒風(fēng)干重、千粒重和產(chǎn)量等指標(biāo),其中產(chǎn)量比不施用蕓苔素內(nèi)酯的對照增加了17.98%,為低密度下通過提高單株產(chǎn)量來提高群體產(chǎn)量提供了基礎(chǔ);蕓苔素內(nèi)酯處理對玉米植株株高、穗位高和莖粗等抗倒伏指標(biāo)的影響不顯著。該研究結(jié)果為蕓苔素內(nèi)酯在生產(chǎn)中的實際應(yīng)用提供了科學(xué)數(shù)據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞 蕓苔素內(nèi)酯;玉米;產(chǎn)量
中圖分類號 S365 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)20-0009-02
玉米(Zea mays)作為糧食、飼料和經(jīng)濟兼用作物,在國民經(jīng)濟中占有重要地位。近年來,我國的玉米加工業(yè)迅速發(fā)展,玉米的消費大幅度增加,對我國乃至世界的玉米流通格局和供求平衡都產(chǎn)生了重大的影響。但是由于耕地面積有限,玉米種植面積受到一定的限制,怎樣提高玉米單產(chǎn)成為今后玉米生產(chǎn)的關(guān)鍵性問題[1]。當(dāng)前提高玉米產(chǎn)量主要有2條途徑:一是增加種植密度,避免植株倒伏來提高群體效應(yīng);二是常規(guī)低密度種植,爭取提高單株產(chǎn)量來取得群體最高產(chǎn)量[2]。植物生長調(diào)節(jié)劑可以通過調(diào)節(jié)植物內(nèi)源激素的水平來影響植物的許多生理和生化過程(如提高植物抗倒伏性,或者提高植物光合能力、延長生長時間等),因而這類物質(zhì)已成為作物生產(chǎn)中高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的一個重要組成部分,在玉米生產(chǎn)上也占有舉足輕重的地位[3]。
蕓苔素內(nèi)酯(brassinolide,簡稱BR)是一種生物活性較高的新型甾醇類。已有研究表明,在很低濃度下BR(噴施或者浸種)能通過提高光合作用能力來提高小麥、水稻、糯玉米等作物的產(chǎn)量及品質(zhì)[4-7],但龍友華等研究發(fā)現(xiàn),BR浸種對夏玉米的產(chǎn)量影響并不顯著[8]。高桂枝等研究表明,在夏玉米的苗期及拔節(jié)期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑,能提高其產(chǎn)量[9],但BR噴施對玉米植株性狀和產(chǎn)量的影響研究還未見詳細報道?;诖?,該研究以常規(guī)低密度種植玉米“金科25”為研究對象,在其苗期和喇叭口期噴施不同濃度的BR,研究不同濃度BR處理對玉米植株性狀以及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響,為BR在夏玉米生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用提供科學(xué)數(shù)據(jù),為夏玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供實踐指導(dǎo)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗在天津農(nóng)學(xué)院試驗田進行,土質(zhì)為壤土,種植前土壤的基本情況:pH值8.12±0.24,有機質(zhì)(9.28±0.56)g/kg,全氮(1.10±0.04)g/kg,有效鉀(115.8±6.5)mg/kg,有效磷(3.30±0.12)mg/kg,硝態(tài)氮(10.60±0.62)mg/kg,土壤EC值(598.77±26.8)mg/kg。試驗地前茬作物為高粱,高粱收獲后先耕地造墑,種植玉米,墑情良好,田間管理同一般大田。6月9日播種玉米種子,9月22日收獲玉米果穗。播種時每穴播種3粒,待出苗結(jié)束后定苗1株。試驗用二銨作為基肥,施用量450 kg/hm2;尿素作為追肥,施用量360 kg/hm2。
1.2 試驗材料
供試玉米品種:金科25;供試藥劑:蕓苔素內(nèi)酯(BR)可溶性粉劑(天津大學(xué)理學(xué)院提供)。
1.3 試驗設(shè)計
試驗采用單因素設(shè)計,根據(jù)BR濃度設(shè)7個處理,分別為0 mg/kg(CK)、0.1 mg/kg(D0.1)、1 mg/kg(D1)、10 mg/kg(D10)、50 mg/kg(D50)、100 mg/kg(D100)、2 000 mg/kg(D2 000)。3次重復(fù),隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積為12 m2。種植玉米行距為0.6 m,株距為0.37 m,種植密度約為4.5萬株/hm2,與當(dāng)?shù)赜衩讉鹘y(tǒng)低密度種植水平相當(dāng),小區(qū)四周設(shè)保護行。在2012年7月6日(玉米苗期)和7月24日(玉米喇叭口期),用噴霧器對玉米整株葉片表面進行不同濃度BR噴施處理。
1.4 指標(biāo)測定
2012年9月22日,每種處理選擇長勢均勻的10個玉米植株,分別測定株高、莖粗、穗位高,收集其果穗,晾干并進行考種,測定果穗的穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長、籽粒風(fēng)干重、果穗風(fēng)干重,計算出籽率;收獲所有植株果穗籽粒,用于產(chǎn)量計算,并從中選取均勻籽粒,用于測定籽粒的千粒重,重復(fù)5次。
1.5 數(shù)據(jù)分析
利用SPSS軟件中的單因素方差分析來檢測不同濃度BR處理對觀測指標(biāo)的平均值影響的顯著性。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同濃度處理BR對玉米植株性狀的影響
不同濃度BR處理,對玉米株高、穗位高和莖粗均無顯著影響(P>0.05),但從表1可以看出,與CK相比,BR處理在某種程度上能降低玉米株高和穗位高,增加莖粗。其中,50 mg/kg BR濃度(D50)下玉米株高和穗位高最低,與CK相比分別降低了2.48%和8.13%;10 mg/kg BR濃度(D10)下玉米莖粗最大,與CK相比增加了7.88%。
2.2 不同濃度BR處理對玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
試驗表明,不同濃度BR處理對玉米穗長、穗粗、穗行數(shù)和籽粒出產(chǎn)率這4個指標(biāo)無顯著影響,但對禿尖長、行粒數(shù)、果穗風(fēng)干重、籽粒風(fēng)干重、千粒重和產(chǎn)量這6個指標(biāo)的平均值具有顯著影響。從表2可以看出,禿尖長在BR最高濃度2 000 mg/kg(D2 000)下最短,顯著低于其他處理組;而行粒數(shù)、果穗風(fēng)干重、籽粒風(fēng)干重、千粒重和產(chǎn)量在50 mg/kg BR濃度(D50)下均表現(xiàn)為較高的值,且與多數(shù)處理間表現(xiàn)為顯著差異,其中產(chǎn)量在50 mg/kg BR濃度(D50)下為10 250.10 kg/hm2,顯著高于其他處理,與CK相比增加了17.98%。
3 結(jié)論與討論endprint
該試驗結(jié)果表明,BR對低密度種植玉米,提高單株產(chǎn)量、取得群體高產(chǎn)是非常有效的。數(shù)據(jù)顯示,與對照相比,50 mg/kg BR濃度下玉米產(chǎn)量增值為17.98%,與該地區(qū)提高玉米種植密度產(chǎn)量增值(19.96%)非常接近[11],但BR處理對低密度“金科25”玉米植株性狀(株高、穗位高和莖粗)的影響并不顯著,即BR對提高夏玉米抗倒伏方面的貢獻不明顯,與前人研究所得結(jié)果一致[6]。
不同濃度的BR對“金科25”玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素,尤其是禿尖長、行粒數(shù)、果穗風(fēng)干重、籽粒風(fēng)干重、千粒重和產(chǎn)量這6個指標(biāo)具有顯著不同的影響,其中50 mg/kg BR濃度能顯著提高夏玉米在這些產(chǎn)量構(gòu)成因素方面的表現(xiàn),即低濃度的BR能顯著提高“金科25”玉米的產(chǎn)量,這與張 薇等[6]用低濃度BR噴施糯玉米所得結(jié)果一致,而龍友華等[8]試驗結(jié)果顯示,100 mg/kg BR浸種,對玉米行粒數(shù)、單穗重、千粒重增加不顯著。這些結(jié)果表明,BR對玉米的增產(chǎn)效應(yīng)受施用方式的影響,幼苗和喇叭口期噴施低濃度BR對提高玉米產(chǎn)量具有一定的促進作用。已有研究表明,BR主要通過調(diào)節(jié)植株體內(nèi)葉綠素及某些內(nèi)源激素水平,提高光合作用能力,促進細胞分裂,增強作物生長勢,從而達到增加產(chǎn)量的目的[10],這可以部分解釋在玉米生長旺期噴施BR的增產(chǎn)效果優(yōu)于浸種。
當(dāng)前提高玉米產(chǎn)量的主要途徑之一是增加種植密度,提高群體效應(yīng),這一措施下抗倒是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的前提和保證[12],降低植株高度和穗位高而增加莖粗是提高玉米抗倒的關(guān)鍵因素。已有研究表明,植物生長調(diào)節(jié)劑例如倍豐水、玉黃金、矮壯素、乙烯利等在降低株高抗倒伏方面是非常有效的[13-14]。而另外一種主要途徑是在較低密度下,提高單株產(chǎn)量,取得群體最高產(chǎn)量,這一措施下玉米植株倒伏并不是影響高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素。
4 參考文獻
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[9] 高桂枝,呂俊芳,王傳海,等.豚草汁液對玉米種子萌發(fā)的影響初探[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2004,20(3):210-212,231.
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[13] 柯劍鴻,李正國,楊華,等.植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米生長特性的效應(yīng)研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2012,28(33):40-43.
[14] 聶樂興,姜興印,吳淑華,等.四種植物生長調(diào)節(jié)劑對高產(chǎn)玉米生理效應(yīng)及產(chǎn)量影響[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010,41(2):16-220.endprint
該試驗結(jié)果表明,BR對低密度種植玉米,提高單株產(chǎn)量、取得群體高產(chǎn)是非常有效的。數(shù)據(jù)顯示,與對照相比,50 mg/kg BR濃度下玉米產(chǎn)量增值為17.98%,與該地區(qū)提高玉米種植密度產(chǎn)量增值(19.96%)非常接近[11],但BR處理對低密度“金科25”玉米植株性狀(株高、穗位高和莖粗)的影響并不顯著,即BR對提高夏玉米抗倒伏方面的貢獻不明顯,與前人研究所得結(jié)果一致[6]。
不同濃度的BR對“金科25”玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素,尤其是禿尖長、行粒數(shù)、果穗風(fēng)干重、籽粒風(fēng)干重、千粒重和產(chǎn)量這6個指標(biāo)具有顯著不同的影響,其中50 mg/kg BR濃度能顯著提高夏玉米在這些產(chǎn)量構(gòu)成因素方面的表現(xiàn),即低濃度的BR能顯著提高“金科25”玉米的產(chǎn)量,這與張 薇等[6]用低濃度BR噴施糯玉米所得結(jié)果一致,而龍友華等[8]試驗結(jié)果顯示,100 mg/kg BR浸種,對玉米行粒數(shù)、單穗重、千粒重增加不顯著。這些結(jié)果表明,BR對玉米的增產(chǎn)效應(yīng)受施用方式的影響,幼苗和喇叭口期噴施低濃度BR對提高玉米產(chǎn)量具有一定的促進作用。已有研究表明,BR主要通過調(diào)節(jié)植株體內(nèi)葉綠素及某些內(nèi)源激素水平,提高光合作用能力,促進細胞分裂,增強作物生長勢,從而達到增加產(chǎn)量的目的[10],這可以部分解釋在玉米生長旺期噴施BR的增產(chǎn)效果優(yōu)于浸種。
當(dāng)前提高玉米產(chǎn)量的主要途徑之一是增加種植密度,提高群體效應(yīng),這一措施下抗倒是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的前提和保證[12],降低植株高度和穗位高而增加莖粗是提高玉米抗倒的關(guān)鍵因素。已有研究表明,植物生長調(diào)節(jié)劑例如倍豐水、玉黃金、矮壯素、乙烯利等在降低株高抗倒伏方面是非常有效的[13-14]。而另外一種主要途徑是在較低密度下,提高單株產(chǎn)量,取得群體最高產(chǎn)量,這一措施下玉米植株倒伏并不是影響高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素。
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該試驗結(jié)果表明,BR對低密度種植玉米,提高單株產(chǎn)量、取得群體高產(chǎn)是非常有效的。數(shù)據(jù)顯示,與對照相比,50 mg/kg BR濃度下玉米產(chǎn)量增值為17.98%,與該地區(qū)提高玉米種植密度產(chǎn)量增值(19.96%)非常接近[11],但BR處理對低密度“金科25”玉米植株性狀(株高、穗位高和莖粗)的影響并不顯著,即BR對提高夏玉米抗倒伏方面的貢獻不明顯,與前人研究所得結(jié)果一致[6]。
不同濃度的BR對“金科25”玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素,尤其是禿尖長、行粒數(shù)、果穗風(fēng)干重、籽粒風(fēng)干重、千粒重和產(chǎn)量這6個指標(biāo)具有顯著不同的影響,其中50 mg/kg BR濃度能顯著提高夏玉米在這些產(chǎn)量構(gòu)成因素方面的表現(xiàn),即低濃度的BR能顯著提高“金科25”玉米的產(chǎn)量,這與張 薇等[6]用低濃度BR噴施糯玉米所得結(jié)果一致,而龍友華等[8]試驗結(jié)果顯示,100 mg/kg BR浸種,對玉米行粒數(shù)、單穗重、千粒重增加不顯著。這些結(jié)果表明,BR對玉米的增產(chǎn)效應(yīng)受施用方式的影響,幼苗和喇叭口期噴施低濃度BR對提高玉米產(chǎn)量具有一定的促進作用。已有研究表明,BR主要通過調(diào)節(jié)植株體內(nèi)葉綠素及某些內(nèi)源激素水平,提高光合作用能力,促進細胞分裂,增強作物生長勢,從而達到增加產(chǎn)量的目的[10],這可以部分解釋在玉米生長旺期噴施BR的增產(chǎn)效果優(yōu)于浸種。
當(dāng)前提高玉米產(chǎn)量的主要途徑之一是增加種植密度,提高群體效應(yīng),這一措施下抗倒是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的前提和保證[12],降低植株高度和穗位高而增加莖粗是提高玉米抗倒的關(guān)鍵因素。已有研究表明,植物生長調(diào)節(jié)劑例如倍豐水、玉黃金、矮壯素、乙烯利等在降低株高抗倒伏方面是非常有效的[13-14]。而另外一種主要途徑是在較低密度下,提高單株產(chǎn)量,取得群體最高產(chǎn)量,這一措施下玉米植株倒伏并不是影響高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素。
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現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2014年20期