绿色植物生长调节剂GGR对玉米生长发育及产量的影响_张姿.pdf

黑龙江农业科学 （）：张姿，于海燕，李威，等 绿色植物生长调节剂 对玉米生长发育及产量的影响 黑龙江农业科学，（）：绿色植物生长调节剂 对玉米生长发育及产量的影响张姿，于海燕，李威，刘蓉，张成华，姜常玉（北京艾比蒂生物科技有限公司，北京 ；中国林科院 研究开发中心，北京 ）摘要：为验证以绿色植物生长调节剂 号为功能性成分的 微量元素拌种剂（玉米专用）和 含氨基酸水溶肥（玉米专用）在玉米栽培中的应用效果，以玉米品种郑单 为试验材料，采用水培与大田相结合的试验方法，研究 微量元素拌种剂（玉米专用）和 含氨基酸水溶肥（玉米专用）配合施用对玉米生长发育及产量的影响。结果表明，与 相比，玉米播前拌种和叶面追肥时施用植物生长调节剂能有效提高种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数以及苗期幼苗株高、茎粗、根系数量、壮苗指数、叶片光合色素含量等生长指标，最终提高玉米穗长、穗粒数、千粒重等产量指标。微量元素拌种剂（玉米专用）拌种、大喇叭口期叶面喷施 尿素 磷酸二氢钾 （玉米专用）、灌浆期叶面喷施 尿素 磷酸二氢钾 （玉米专用）施肥配比下，玉米种子萌发指标、幼苗生长指标和产量构成指标均显著高于，玉米产量提高了 ，是效果最佳的施肥配比。关键词：玉米；绿色植物生长调节剂；生长发育；产量在农业生产中，施肥能有效提高土壤肥力，对我国粮食增产增收做出了重要贡献。然而过量施用化肥也会导致土壤养分比例严重失调、且盲目收稿日期：第一作者：张姿（），女，硕士，助理农艺师，从事作物栽培技术及示范推广研究。：。土壤理化性状逐渐恶化以及食品安全问题，给人们的健康和生活带来严重威胁。开发应用节能高效、绿色环保型肥料势在必行。我国自 世纪 年代开始在农业生产上应用含氨基酸的叶面肥、植物生长调节剂等新型肥料，在改善土壤结构、化肥减量增效、作物增产增收等方面卓有成效。，（，；，）：，.，：；期张姿等：绿色植物生长调节剂 对玉米生长发育及产量的影响玉米作为我国主要的三大粮食作物之一，在我国的饲料、原料以及食品加工等领域应用极为广泛，玉米产量和质量问题严重影响着我国粮食安全。大量研究数据表明，玉米播前应用水杨酸、双吉尔 （以下简称“”）等调节剂处理种子 、生长期间叶面单独追施含氨基酸水溶肥或植物生长调节剂等功能型叶面肥 能有效促进玉米种子萌发和生长发育，达到提质增产的效果，但将植物生长调节剂和含氨基酸水溶肥复配应用于玉米生产中的研究鲜见报道。此外，作为一种非激素型植物生长调节剂，其应用效果在水稻 、棉花 等多种作物上已有研究报道，但在玉米整个生育期的应用研究却较少。为此，本试验以郑单 玉米品种为研究对象，在播种前应用不同植物生长调节剂进行拌种处理，同时于玉米大喇叭口期和灌浆期采用尿素、磷酸二氢钾与不同植物生长调节剂和含氨基酸水溶肥相复配的施肥方法进行叶面追肥，通过分析不同施肥配比下种子萌发指标、幼苗生长指标和收获时产量情况，结合隶属函数分析法综合评价不同施肥配比在玉米上的应用效果，旨在筛选出最佳施肥方案，为玉米实际生产中合理施肥提供科学依据。材料与方法 试验地概况本试验于 年在北京市昌平区科技园区北京艾 比 蒂 生 物 科 技 有 限 公 司（，）试 验 基 地 进 行。供 试 试 验 田 土层理化性状如表所示。表供试试验田土壤理化性状土壤类型有机质（）碱解氮（）有效磷（）速效钾（）砂壤土 材料供试玉米品种为郑单 （国审玉 ），购于北京市昌平区农资店。供试肥料 微量元素拌种剂（玉米专用）（）和 含氨基 酸 水溶 肥（玉米 专 用）（氨基酸 ，）由北京艾比蒂生物科技有限公司提供；碧护（有效成分含量：赤 吲乙 芸）、表芸苔素内脂（有效成分含量：）、磷酸二氢钾（，优等品，）、尿素（一等品，：）均购于北京市昌平区农资店。试验设计 水培试验培养皿中预先铺上层滤纸，用百菌清 倍液对培养皿以及镊子等进行消毒。于 年月 日分别应用 微量元素拌种剂（玉米专用）、碧护和清水对种子进行拌种处理，具体拌种量见表，随后将处理好的种子统一置于阴凉处晾干。挑选大小一致的种子分别均匀摆放于标记好的培养皿中（腹沟向下，种胚向上）。每个培养皿播种 粒种子，每个处理设置个重复，然后喷水、盖上盖子，使其保持湿润状态，并做好遮荫处理。该部分用于调查玉米种子萌发指标。大田试验试验田面积为 ，于 年月日整地、施底肥、划分为个小区，年月 日进行播种，每穴粒种子，行距 ，株距 ，播 种 后 覆 土、覆 地 膜，做 好 标 记。年月 日齐苗后统一进行间苗，每穴保留一株壮苗。各小区同时期施肥、施药，叶面喷施肥、药的加水量均按照（）折算，不同施肥处理及用量详见表。本试验共设置个处理，次重复，各试验小区按随机区组排列。整地施底肥、田间除草、病虫害防治等其他栽培管理措施均保持一致。表不同施肥处理及用量处理施用时期不同施肥配比情况 播前拌种 微量元素拌种剂（玉米专用）拌种 大喇叭口期 尿素 磷酸二氢钾 含氨基酸水溶肥（玉米专用）灌浆期 尿素 磷酸二氢钾 含氨基酸水溶肥（玉米专用）播前拌种碧护拌种 大喇叭口期 尿素 磷酸二氢钾芸苔素内脂灌浆期 尿素 磷酸二氢钾芸苔素内脂 播前拌种清水拌种 大喇叭口期 尿素 磷酸二氢钾清水灌浆期 尿素 磷酸二氢钾清水黑龙江农业科学期 测定项目及方法 种子萌发生长指标玉米种子露白长度种子长度时计为发芽，每间隔 记录次种子的萌发数，第天调查发芽势，第天时统一调查发芽率，每个处理随机选取 株幼苗用千分之一天平称量植株鲜质量。发芽势（）规定天数内发芽种子数种子总数 发芽率（）全部发芽种子数 种子总数 种子发芽指数（）（）式中，为在日的发芽种子数，为发芽天数。种子活力指数（）式中，为单株鲜质量。幼苗生长指标玉米 叶期时取样调查生长指标。每个处理随机选取 株测定株高、茎粗，株高为植株叶片最高点至茎基部的距离；茎粗为沿与叶着生方向 垂 直的 角 度 茎基部 以上 处茎基部直径；使用千分尺高精度数显外径螺旋测微器测量倒数第片叶厚度；沿植株根部与地上部交接处剪断，利用千分之一天平称取根鲜质量和地上部鲜质量，随后置于烘箱中 杀青 ，烘至恒重，称取地上部和根系干质量，计算根冠比和壮苗指数。根冠比根干质量地上部干质量壮苗指数（根干质量地上部干质量茎粗株高）全株干质量 幼苗叶绿素含量的测定采用乙醇提取比色法测定玉米幼苗倒数第片叶子光合色素含量，测定波长分别为 ，和 。叶绿素（）叶绿素（）类胡萝卜素（）（）植株农艺性状调查及产量测定每个小区选择 株玉米作为定点观测植株，做好标记，乳熟期测量玉米株高、茎粗、穗位等农艺性状。其中株高为地面到雄穗顶端的高度，茎粗为沿着与叶着生方向垂直的角度测量的地上第三节间中部茎的直径。在玉米收获时各试验小区进行实打测产（除去小区四周保护行）。测产前每个小区采用点取样法选取个样点调查其株数、穗数、穗长、穗粒数、穗行数、行粒数、千粒重等指标，其产量计入小区总产量。出籽率（）穗粒干重 穗干重 效益分析玉米采收后以北京市 年玉米籽粒销售均价计算收入，仅考虑拌种以及后期叶面追肥成本，对不同施肥处理进行经济效益分析。数据分析采用 处理试验数据和作图，运用 软件对数据进行统计分析，多重比较采用 （）。应用隶属函数值法对种施肥处理的肥效进 行综合评价，计算公式如下：（）（）（）式中，为某一施肥方式下某一指标的测定值，和 分别为该指标中的最小值和最大值，总隶属函数值为某一施肥方式的各指标隶属函数值求和后的算数平均值。结果与分析 对玉米苗期生长发育的影响 拌种对玉米种子萌发的影响由表可知，不同植物生长调节剂拌种处理对玉米种子萌发均有促进作用，具体表现为处理组 和 其种子发芽势、发芽指数和种子活力指数均显著高于对照，以 处理玉米种子的发芽势、发芽指数和活力指数最大，较对照分别提高了 、和 ；和 处理种子发芽率与对照相比有所提高，但差异不显著。处理玉米种子的发芽势和活力指数均显著高于 处理，与 相比分别提高了 和 ；处理种子发芽率和发芽指数均高于 处理，但差异不显著。拌种对玉米苗期生长的影响由表可知，拌种处理下玉米幼苗的株高、茎粗、初生根条数、根长、叶片厚度、整株干质量、根冠比和壮苗指数均显著高于对照，比对照提高了 、和 ；拌种处理下玉米幼苗的茎期张姿等：绿色植物生长调节剂 对玉米生长发育及产量的影响粗、根长、整株干质量、根冠比和壮苗指数均显著高于对照，其株高、初生根条数和叶片厚度较对照有一定程度的提高，但两者之间差异不显著。不同植物生长调节剂拌种处理条件下，以 处理效果最佳，具体表现为该处理植株的株高、茎粗、初生根条数、根长、叶片厚度、整株干质量和根冠比均显著高于 处理，与 相比分别提高了 、和 ；处理植株壮苗指数较 处理提高了 ，但不构成显著性差异。表 拌种对玉米种子萌发的影响处理发芽率发芽势发芽指数活力指数 注：同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著（）。下同。表 拌种对玉米苗期生长的影响处理株高 茎粗初生根数条根长 叶片厚度整株干质量根冠比壮苗指数 拌种对玉米苗期光合色素含量的影响不同植物生长调节剂拌种对玉米幼苗叶片的光合色素含量有不同程度的影响。由表可知，与对照相比，拌种处理显著提高了叶绿素和叶绿素含量，分别提高了 和 ；拌种处理叶绿素和叶绿素含量与对照之间差异不显著。不同植物生长调节剂拌种时，拌种处理叶绿素和叶绿素含量均显著高于 处理，较 分别提高了 和 。不同拌种处理之间幼苗叶片中类胡萝卜素含量差异不显著。表 拌种对玉米苗期光合色素含量的影响单位：处理叶绿素叶绿素类胡萝卜素 对玉米产量性状的影响由表可知，不同施肥处理下 和 处理收获时株高和穗位与对照相比显著降低，依次为 ，但茎粗、穗长、穗粒数、千粒重等均有不同程度的提高。其中，施肥处理下玉米茎粗、穗长、穗粒数和千粒重均高于 和，较 提高了 、和 ，较 提高了 、和 ；玉米出籽率以 施肥处理最高，为 ，各处理之间差异不显著。不同施肥处理下小区净产量与对照相比均有提高，且以 施肥处理下产量最高，折合产量 （），较 和 增产幅度分别为 和 ，其次为 处理，折合产量为 （），较 提高了 。表 对玉米产量及相关性状的影响处理株高 茎粗 穗位 穗长 穗粒数 粒千粒重 干质量 （穗）出籽率 小区净产量 折合产量 （）黑龙江农业科学期 基于收获时七项指标的综合评价不同施肥处理在玉米整个生长发育过程中所表现出的应用效果受植株农艺性状指标、产量性状指标以及生理生化指标等方面的综合影响。单一针对某一种评价指标来对不同施肥处理间的肥效性进行评价会有片面性，而选择多个指标来进行综合性评价能有效提高不同施肥处理间肥效性评价的准确性。本研究应用隶属函数值法，以玉米收获时株高、茎粗、穗位、穗长、穗行数、行粒数和千粒重作为评价指标，对种不同施肥处理应用效果进行综合性评价。由表可知，种不同施 肥处理 各 项 指 标隶 属函数的算数平均值在 之间，根据各项指标隶属函数的算数平均值进行排序，得出种施肥处理应用效果由高到低依次为 。表不同施肥方式下玉米产量性状的隶属函数值及排序处理隶属函数值株高茎粗穗位穗长穗行数行粒数千粒重均值排序 经济效益分析由表可知，在玉米播种前应用 微量元素拌种剂（玉米专用）对种子进行拌种处理、大喇叭口期和灌浆期叶面喷施 含氨基酸水溶肥（玉米专用）尿素磷酸二氢钾（）能有效增加玉米种植收益，较对照增加 元（），碧护产品施肥处理种植收益较对照平均增加 （）。表不同施肥配比玉米经济效益分析处理玉米产量 （）玉米单价（元）收入（元（）肥料投入 元（）增加收益 元（）讨论绿色植物生长调节剂双吉尔 是一种新型、高效的非激素型生理活性物质，通过调控植物内源性生长物质的合成与释放，调控植物生长发育，提 高 根 系 活 力，进 而 达 到 抗 逆 增 产 的 效果 。张彦波等 应用 号和号分别对小麦进行拌种处理研究结果显示，拌种后小麦幼苗根系以及地上部长势均显著优于对照组。王香等 紫花苜蓿生产中应用 处理种子发现其幼苗叶绿素含量以及过氧化物酶等酶活性均显著提高。本试验应用以 为功能性成分的 微量元素拌种剂（玉米专用）对玉米种子进行拌种处理，结果表明其种子发芽率、发芽势、发芽指数、种子活力指数以及苗期幼苗株高、茎粗、初生根条数、根长、叶片厚度、整株干质量、光合色素含量等均高于碧护产品处理组和清水对照组，壮苗指数较碧护处理组和清水对照组分别提高了 和 ，本试验结果与张桂阁等 应用 号对玉米种子和王瑞珍等 应用 号和 号对冬小麦进行浸种处理的研究结果相一致。表明 可以通过促进玉米植株内源性生长物质的合成与释放、提高相关酶活性等，打破种子休眠，提高出苗率，促根壮苗，提高植物叶片叶绿素含量，为作物增产奠定坚实的基础。孟祥盟等 研究发现，玉米 叶展叶期期张姿等：绿色植物生长调节剂 对玉米生长发育及产量的影响喷施乙烯利能有效增加植物茎秆干重，降低植株的株高和穗位，使植株重心下降。李学杰等 在夏玉米上应用不同浓度 号拌种拔节期叶面喷施的研究结果表明，不同 浓度处理后玉米穗长、穗粒数和千粒重等均高于对照组，较对照组分别增产 和 。王兰天 在玉米生长期通过比较常规施肥和叶面喷施含氨基酸水溶肥对玉米产量的影响，发现叶面喷施含氨基酸水溶肥增产幅度可达 。本研究应用 的衍生产品 微量元素拌种剂（玉米专用）对玉米种子进行拌种处理以及 含氨基酸水溶肥（玉米专用）尿素磷酸二氢钾于玉米大喇叭口期和灌浆期叶面喷施（处理），结果表明，与碧护拌种芸苔素内脂尿素磷酸二氢钾（处理）和清水尿素磷酸二氢钾（）相比，尿素磷酸二氢钾的 处理组玉米的株高和穗位均显著降低，茎粗、穗长、穗粒数和千粒重均提高，最终增产率较 和 分别提高了 和 ，玉米种植经济收益平均较对照增加 元（），与前人研究结果相一致。说明 可以通过调控玉米植株内源性生长物质的合成与释放，控制植株旺长，有效降低株高和穗位，壮秆防倒伏，同时能提高功能叶片光合作用能力，延长叶片功能期，促进籽粒灌浆，使籽粒饱满，提质增产效果显著。本研究仅针对不同施肥处理对玉米种子萌发、苗期生长发育以及产量构成方面的影响做了详细研究与探讨，具有一定的局限性，更深层次的影响机制如玉米植株 、等酶活性以及净光合速率、蒸腾速率等光合参数还有待进一步探究。结论本试验结果表明，玉米播种前应用 微量元素拌种剂（玉米专用）对种子进行拌种可有效提高种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，同时显著提高玉米幼苗的株高、茎粗、根长、整株干质量、根冠比以及叶片叶绿素含量。在玉米大喇叭口期叶面喷施 尿素 磷酸二氢钾 含氨基酸水溶肥（玉米专用）、灌浆期叶面喷施 尿素 磷酸二氢钾 含氨基酸水溶肥（玉米专用）提高了玉米茎粗、穗长、穗粒数、千粒重和出籽率，平均增产 （），增产率可达 ，玉米种植收益平均增加 元（）。本研究结果可为我国玉米实际生产中科学、合理追肥提供参考，在提倡减肥增效、绿色环保的现代化农业高产高效栽培模式中具有较为广阔的应用前景。参考文献：王旭我国主要农业生态区粮食作物化肥增产效应与养分利用效率研究保定：河北农业大学，张福锁，王激清，张卫峰，等 中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径土壤学报，（）：闫湘 我国化肥利用现状与养分资源高效利用研究 北京：中国农业科学院，孙先良盲目过量施肥的危害及新型肥料的开发中氮肥，（）：叶丽君 化肥零增长背景下化肥企业的转型方向 磷肥与复肥，（）：李燕婷，李秀英，肖艳，等叶面肥的营养机理及应用研究进展 中国农业科学，（）：张敏 叶面肥应用研究进展及营养机制 磷肥与复肥，（）：彭静喷施组合型生长调节剂对不同品种冬小麦抗寒生理、产量及籽粒品质的影响咸阳：西北农林科技大学，赵银平，赵增寿，孙利萍，等 叶面肥对设施番茄产量、品质及经济效益的影响中国瓜菜，（）：刘峰峰，符云鹏，宋玉川，等植物生长调节剂 对香料烟根系发育及活力的影响中国烟草科学，（）：王帅，宋伟，王荣焕，等我国玉米生物学研究进展中国农业科技导报，（）：龙友华，邱红波，何腾兵 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