張佳琪 王明杰 謝世興 武敏樺 盧海博 趙海超 黃智鴻

摘要 為研究化控劑玉黃金對不同種植密度下春玉米抗倒伏能力及產(chǎn)量的影響。以京農(nóng)科828為試驗材料，于玉米10葉期噴施玉黃金，分析玉黃金施用對玉米植株的生長指標、莖稈力學指標和產(chǎn)量的影響。結果表明，施用玉黃金能夠降低株高、穗位高，縮短節(jié)間長度，提高穿刺強度和抗壓強度，從而提高抗倒伏能力，實現(xiàn)增產(chǎn)。玉黃金處理后，京農(nóng)科828品種在60 000株/hm2密度下產(chǎn)量分別比清水對照高6.04%、17.09%和20.64%；在67 500株/hm2密度下產(chǎn)量分別比對照高4.53%、13.77%和15.55%；在75 000株/hm2密度下產(chǎn)量分別比對照高7.83%、15.84%和27.93%?；貏┯顸S金可以提高玉米莖稈的壓碎強度和穿刺強度，改善春玉米莖稈農(nóng)藝性狀和植株生長指標，提高莖稈抗倒伏能力，增加玉米產(chǎn)量，易于機械收獲，為春玉米區(qū)玉米高產(chǎn)及實現(xiàn)全程機械化奠定基礎。

關鍵詞 春玉米；玉黃金；抗倒伏；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量

中圖分類號 S482.8 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2023）09-0132-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.033

Abstract In order to study the effect of chemical regulator Yuhuangjin on lodging resistance and yield of spring maize under different planting densities.Taking Jingnongke 828 as experimental material， the effect of applying Yuhuangjin at 10leave stage on the growth index， stem mechanical index and yield of spring maize were analyzed.The results showed that Yuhuangjin could shorten plant height， ear height and the length of internode， could improve puncture strength and compressive strength， and could increase production through improving lodging resistance.Treated with Yuhuangjin， the yield of Jingnongke 828 was 6.04%， 17.09% and 20.64% higher than that of the control at the density of 60 000 plants/hm2;and 4.53%， 13.77% and 15.55% higher than that of control at the density of 67 500 plants/hm2;at the density of 75 000 plants per hectare， it was 7.83%， 15.84% and 27.93% higher than that of the control. Yuhuangjin could improve corn stem crushing strength and puncture strength， improve stem agronomic traits and plant growth index， improve stem lodging resistance， increase corn yield， then it is easy to mechanical harvest and can lay the foundation for realizing high yield and mechanization in the spring corn area.

Key words Spring maize;Yuhuangjin;Lodging resistance;Agronomic trait;Yield

基金項目 河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系（玉米體系崗位專家）（HBCT2018020203）;河北省科技廳項目（18226334D）;張家口市科學技術局項目（1911012C）。

作者簡介 張佳琪（1998—），女，河北滄州人，碩士研究生，研究方向：植物保護。

*通信作者，副教授，博士，從事農(nóng)產(chǎn)品安全研究。

21世紀初，全球玉米產(chǎn)量已經(jīng)超過小麥和水稻位居三大糧食作物之首，其穩(wěn)定增產(chǎn)對保障糧食安全具有十分重要的意義。但我國玉米生產(chǎn)水平不高，玉米倒伏成為影響產(chǎn)量的重要因素之一［1-2］。研究表明，增加玉米種植密度能夠提高冠層光能利用率，是增加作物產(chǎn)量的關鍵因素，但隨著玉米種植密度的增加，不僅會導致玉米株高增加，莖稈變細，從而降低穗粒數(shù)、千粒重，增加倒伏風險，而且對于機械收割也有一定的影響，不利于玉米全程機械化技術的實現(xiàn) ［3-5］。據(jù)統(tǒng)計，我國每年因倒伏損失的玉米產(chǎn)量在5%～25%，玉米倒伏率每增加1%，產(chǎn)量降低108 kg/hm2。因此，探索玉米抗倒伏技術、提高玉米抗倒伏能力是當前玉米高產(chǎn)生產(chǎn)中亟待解決的問題［6-8］。

化控技術可以有效降低植株高度，增加基部節(jié)間莖粗，改善株型結構，提高光能利用率，從而有效提高玉米抗倒伏能力，解決高密度栽培下空稈率、倒伏率增加等問題，從而增強作物的抗倒伏能力，降低產(chǎn)量損失［9-12］。玉黃金（30%胺鮮酯·乙烯利水劑）是玉米專用型植物生長調節(jié)劑。研究表明，噴施化控劑玉黃金處理玉米可降低株高、穗位，縮短穗下節(jié)間長度，增加節(jié)間干物質重，降低植株重心，提高穿刺強度和壓碎強度，從而提高抗倒伏能力，實現(xiàn)玉米籽粒增產(chǎn)［12-14］。研究表明［15］，在玉米10葉期，按照1 hm2 300 mL的劑量施用30%胺鮮酯·乙烯利水劑能夠顯著降低京農(nóng)科728和金農(nóng)738玉米株高、穗位高，縮短節(jié)間長度，67 500、75 000、82 500株/hm2種植密度下，京農(nóng)科728的產(chǎn)量分別比清水對照高12.54%、11.24%和8.81%，金農(nóng)738的產(chǎn)量分別比清水對照高4.39%、4.05%和7.00%。

筆者以京農(nóng)科828為供試材料，研究不同濃度玉黃金對不同種植密度下春玉米生長指標、莖稈力學指標及穗部性狀和產(chǎn)量的影響，為玉黃金在春玉米區(qū)大田玉米上的合理施用提供理論依據(jù)，為推進春玉米區(qū)玉米籽粒直收提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和地點

試驗于2021年在河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學院實驗基地進行，4月29日播種，9月28日收獲，整個生育期間無災害性氣象條件。供試材料為京農(nóng)科828，供試藥劑為30%胺鮮酯·乙烯利水劑（3%胺鮮酯，27%乙烯利），福建浩倫生物工程技術有限公司。試驗地土壤基本肥力：速效氮 91.4 mg/kg，速效磷 60.0 mg/kg，速效鉀 189.6 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設計3個種植密度，分別為60 000、67 500、75 000株/hm2，化控劑用量設計3個濃度水平，T1處理為240 mL/hm2，T2處理為480 mL/hm2，T3處理為720 mL/hm2，CK為清水對照。在玉米10葉期噴施化控劑，采用隨機區(qū)組排列，3次重復，每小區(qū)12行，行長4.70 m，行距為0.57 m，60 000、67 500、75 000株/hm2 3個密度下所對應的株距分別為0.16、0.14、0.13 m。采用工農(nóng)-16型背負式噴霧器進行葉面噴霧，噴霧均勻周到。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 植株生長指標。

在玉米吐絲期，每小區(qū)選中間3行，隨機選取5株，用卷尺測量株高、穗位高、節(jié)長和莖粗。

1.3.2 玉米莖稈穿刺強度。

在玉米抽雄期，每小區(qū)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(jié)間中部（第2～6節(jié)）垂直于莖稈方向均勻緩慢插入，讀取其最大值，并記錄。

1.3.3 玉米莖稈壓碎強度。

莖稈壓碎強度是將莖稈基部第3節(jié)莖稈放在支架上，將壓力探頭垂直于莖稈方向緩慢落下，直到莖稈折斷，讀取最大值（N/mm2）。

1.3.4 產(chǎn)量性狀。

于玉米成熟期，每個處理選取2個連續(xù)4 m行長，全部收獲測產(chǎn)，并隨機選取20穗計算穗長、穗重、穗粒重、百粒重，并折合產(chǎn)量，收獲后調查各處理氣生根的數(shù)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003進行數(shù)據(jù)整理，SPSS 18.0進行數(shù)據(jù)差異顯著性及相關性分析。

2 結果與分析

2.1 玉黃金處理對玉米植株生長指標的影響

由表1可知，施用玉黃金后可顯著降低植株株高、穗位高和增加莖粗。在60 000株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后玉米植株株高顯著降低，T1、T2、T3分別比對照降低5.02%、7.74%、11.22%；玉黃金處理后穗位高顯著降低，T1、T2、T3分別比對照降低12.06%、32.08%和35.66%；玉黃金處理后莖粗顯著增高，T1、T2、T3分別比對照升高9.25%、18.50%和27.17%。在67 500株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后T1、T2、T3株高分別比對照降低4.57%、9.79%、15.08%；T1、T2、T3處理穗位高分別比對照降低16.58%、22.14%和32.87%；玉黃金處理后莖粗顯著增高，T1、T2、T3處理分別比對照升高5.49%、19.51%和26.83%。隨著玉黃金施用濃度的提高，對玉米植株的穗位高和莖粗影響增大，在75 000株/hm2的密度下，T3處理玉米植株株高降低最多為16.76%，在60 000株/hm2的密度下，T3處理玉米植株的穗位高降低最多為35.66%，在75 000株/hm2的密度下，T3處理玉米植株莖粗增加最多為40.88%。

2.2 玉黃金處理對玉米莖稈穿刺強度的影響

由表2可知，施用玉黃金后可顯著提高玉米莖稈基部第2、3、4、5、6節(jié)的穿刺強度。在60 000株/hm2的種植密度下，玉黃金處理對第3節(jié)的影響最大，T1、T2、T3分別比對照高19.25%、45.41%和63.38%。67 500株/hm2的種植密度下，玉黃金處理對第2節(jié)的影響最大，T1、T2、T3分別比對照高18.14%、23.79%和33.83%。在75 000株/hm2的種植密度下，玉黃金處理對第4節(jié)的影響最大，T1、T2、T3分別比對照高26.98%、35.94%和54.02%。隨著玉黃金施用濃度的提高，對玉米植株的穿刺強度影響增大，在60 000株/hm2的種植密度下，T3處理玉米植株的第3節(jié)穿刺強度提高最多為63.38%。

2.3 玉黃金處理對玉米植株壓碎強度的影響

由圖1可知，施用玉黃金后可顯著提高玉米莖稈基部第3節(jié)莖節(jié)壓碎強度。在60 000株/hm2的種植密度下，施用玉黃金后，T3處理的壓碎強度與對照差異顯著，比對照升高25.67%；在67 500株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后壓碎強度顯著升高，T1、T2、T3分別比對照升高9.21%、20.19%和26.31%；在75 000株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后壓碎強度顯著升高，T1、T2、T3分別比對照升高6.56%、15.80%、26.36%。隨著玉黃金施用濃度的增加莖稈壓碎強度顯著升高，其中在75 000株/hm2的種植密度下，T3處理的壓碎強度增加最多為26.36%。

2.4 玉黃金處理對玉米節(jié)長和氣生根的影響

由表3可知，施用玉黃金后可顯著降低節(jié)長，增加氣生根條數(shù)。在60 000株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后，玉米植株節(jié)長與CK差異顯著；T1、T2、T3分別比對照降低20.40%、42.12%和50.49%；玉黃金處理后氣生根顯著增加，T1、T2、T3分別比對照增加50%、75%、100%。在67 500株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后節(jié)長顯著降低，T1、T2、T3分別比對照降低15.59%、28.58%和36.35%；玉黃金處理后氣生根增加，T1、T2、T3分別比對照增加40%、60%和80%。在75 000株/hm2的種植密度下，CK與各處理間節(jié)長差異顯著；玉黃金處理后節(jié)長顯著降低，T1、T2、T3分別比對照降低21.97%、31.80%、40.02%；玉黃金處理后氣生根增加，T1、T2、T3分別比對照增加16.67%、50.00%和66.67%。隨著玉黃金施用濃度的提高，對玉米植株節(jié)長、氣生根的影響增大，在75 000株/hm2的種植密度下，T3處理玉米植株的節(jié)長降低最多為50.49%，在60 000和75 000株/hm2的種植密度下，T3處理玉米植株氣生根增加最多為66.67%。

2.5 玉黃金處理對玉米穗部性狀及產(chǎn)量的影響

由表4可知，玉黃金處理后能提高不同種植密度下玉米穗長、穗重、粒重和產(chǎn)量。從各處理產(chǎn)量結果看，75 000株/hm2的種植密度下產(chǎn)量最高。在60 000株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后，T1、T2和T3 3個處理下的產(chǎn)量分別比對照高6.04%、17.09%和20.64%。在67 500株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后，T1、T2和T3 3個處理下的產(chǎn)量分別比對照高4.53%、13.77%和15.55%。在75 000株/hm2的種植密度下，玉黃金處理后，T1、T2和T3 3個處理下的產(chǎn)量分別比對照高7.83%、15.84%和27.93%。

2.6 莖稈農(nóng)藝指標與抗倒伏能力相關性分析

由表5可知，穿刺強度與株高、基部第2～6節(jié)平均節(jié)間長度和氣生根數(shù)量呈極顯著負相關，相關系數(shù)為-0.667、-0.697、-0.488；與穗位高、莖粗呈顯著或極顯著正相關，相關系數(shù)為0.606、0.473；壓碎強度與株高、穗位高呈顯著或極顯著負相關，相關系數(shù)為-0.864、-0.715；與莖粗、基部第2～6節(jié)平均節(jié)間長度和氣生根數(shù)量都呈顯著或極顯著正相關，相關系數(shù)為0.565、0.846、0.890。表明施用玉黃金后能夠顯著降低株高、縮短節(jié)間，使植株莖稈變粗，抗壓能力增強，從而利于營養(yǎng)物質的運輸和降低倒伏發(fā)生，實現(xiàn)增產(chǎn)。

3 討論

3.1 玉黃金化控劑對不同密植春玉米生長指標和莖稈力學指標的影響

玉米產(chǎn)量與種植密度關系密切，普遍認為產(chǎn)量隨密度的增加而增產(chǎn)，但種植密度過大會造成玉米植株生長發(fā)育不良，莖稈抗倒伏能力下降，發(fā)生倒伏現(xiàn)象。研究表明施用化控劑玉黃金可有效提高玉米莖稈的抗倒伏能力。魏湜等［16］研究表明，玉米的生長指標受化控劑處理影響顯著，在玉米生育期噴施玉黃金株型的形態(tài)變化明顯，增加莖粗，縮短節(jié)間長度，降低株高和穗位高，增強植株的抗倒伏能力。田再民等［17］研究表明，在苗期噴施化控劑玉黃金對玉米生長指標和莖稈力學指標影響顯著，株高、穗位高明顯降低，植株重心下移，穿刺強度提高，改善玉米莖稈結構，提升玉米質量，從而降低倒伏率。因此，化控劑玉黃金的噴施對春玉米抗倒伏能力具有顯著效果，在實際生產(chǎn)中具有重要意義。該研究表明噴施玉黃金可以改善植株的生長指標，提高莖稈抗折力，從而增強玉米植株的抗倒伏能力。

3.2 玉黃金化控劑對不同密植春玉米產(chǎn)量的影響

倒伏成為限制玉米高產(chǎn)的主要原因，每年因莖稈倒伏造成玉米產(chǎn)量損失嚴重。莖稈是玉米植株重要的組成部分，在植物生長過程中起支持和運輸作用，莖稈通過農(nóng)藝指標不僅從抗倒伏性上影響產(chǎn)量，還通過影響營養(yǎng)物質和水分向地上部運輸而對產(chǎn)量造成影響。史磊等［18］研究表明，噴施化控劑降低了玉米地上部分干物質量，提高玉米光合作用，適宜種植密度和化控劑可協(xié)同提高玉米籽粒產(chǎn)量。楊振芳［19］研究表明，通過設置4個不同種植密度在玉米拔節(jié)期噴施玉黃金提高莖稈抗倒伏能力，從而實現(xiàn)增產(chǎn)。該研究表明化控劑玉黃金可以通過改變種植密度提高抗倒伏能力，實現(xiàn)春玉米增產(chǎn)，提高經(jīng)濟效益。

4 結論

該試驗結果表明施用玉黃金能夠降低株高、穗位高，縮短節(jié)間長度，提高穿刺強度和抗壓強度，從而提高抗倒伏能力，實現(xiàn)增產(chǎn)。玉黃金處理后，京農(nóng)科828產(chǎn)量在60 000株/hm2密度下分別比清水對照高6.04%、17.09%和20.64%；在67 500株/hm2密度下分別比對照高4.53%、13.77%和15.55%；在75 000株/hm2密度下分別比對照高7.83%、15.84%和27.93%。冀北春玉米區(qū)可以通過增密和化控協(xié)同作用實現(xiàn)玉米機械化收獲，促進玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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