張春燕1，蘇寶健2，宗玉華2，劉運(yùn)波2，李磊3，張鳳路3*

(1.吉林省鎮(zhèn)賚縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心鎮(zhèn)賚137300;2.河北省廊坊市盤古玉米割苗增產(chǎn)研究中心廊坊065000;3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/河北省作物生長調(diào)控實(shí)驗(yàn)室保定071001)

摘要:為了研究割苗處理對玉米產(chǎn)量的影響，于2016年在黑龍江哈爾濱市、齊齊哈爾市和伊春市安排了田間試驗(yàn)。各試點(diǎn)的玉米品種和管理技術(shù)均按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民高產(chǎn)栽培習(xí)慣執(zhí)行。在玉米5葉1心時采用廊坊市盤古農(nóng)機(jī)制造公司生產(chǎn)的PG-5GD-4A2型玉米割苗機(jī)進(jìn)行割苗處理，將玉米第一片葉以上的3～4片綠葉割除，以不割苗玉米作對照。在玉米收獲期進(jìn)行了小區(qū)測產(chǎn)工作。

結(jié)果表明：割苗處理平均增產(chǎn)玉米13.9%，千粒重平均增加6.8%。研究認(rèn)為，在黑龍江玉米產(chǎn)區(qū)采用割苗處理能提高玉米產(chǎn)量。有關(guān)割苗處理對玉米生長發(fā)育及其抗逆增產(chǎn)的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

關(guān)鍵詞：玉米;割苗;產(chǎn)量

中圖分類號：S513.01文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A論文編號：

黑龍江省春玉米區(qū)是我國重要的玉米產(chǎn)區(qū)，充分發(fā)揮玉米的增產(chǎn)潛力對保障我國糧食安全有著重要的意義[1]。要提高玉米產(chǎn)量，增加種植密度是關(guān)鍵[2,3]。而密度的提高會造成玉米群體偏大，甚至出現(xiàn)倒伏風(fēng)險[4,5]?，F(xiàn)代作物高產(chǎn)理論認(rèn)為，作物產(chǎn)量的提高與開花花后物質(zhì)生產(chǎn)和積累正相關(guān)[6]，發(fā)育前期的冗余生長會限制產(chǎn)量潛力的發(fā)揮[7-9]。Hicks曾研究了早期割苗對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[10]，認(rèn)為此方法可增產(chǎn)玉米48%，并降低玉米株高和穗位高，減少倒伏風(fēng)險。國內(nèi)學(xué)者曾對此進(jìn)行了相關(guān)研究，但由于無相關(guān)的割苗器械和割苗時期控制不嚴(yán)其增產(chǎn)效果表現(xiàn)不一[11,12]。

近年來玉米割苗機(jī)的出現(xiàn)為割苗增產(chǎn)研究提供了大田可操作的技術(shù)手段。本試驗(yàn)是為驗(yàn)證玉米割苗增產(chǎn)效果，在黑龍江省3個市區(qū)設(shè)置了割苗對比試驗(yàn)，以期為我國玉米的增產(chǎn)增收開辟新的技術(shù)途徑。

1、材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計

田間試驗(yàn)于2016年在黑龍江省哈爾濱、齊齊哈爾和伊春3個地區(qū)進(jìn)行。播種方式及管理措施均按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。在玉米的5葉1心期采用盤古農(nóng)機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的PG-5GD-4A2型玉米割苗機(jī)精確割去第一片葉以上的葉片，以未割苗的玉米為對照。大區(qū)面積控制在3～6畝。

各試點(diǎn)玉米整地方式大致相同，在前茬收獲后用滅茬機(jī)滅茬，然后深翻一遍，重耙2遍，之后秋起壟備耕。播種前用鎮(zhèn)壓器鎮(zhèn)壓一遍。播種以后再用鎮(zhèn)壓器鎮(zhèn)壓一遍。在玉米出苗期深松一次。在玉米5葉1心期期采用割苗機(jī)割苗，其他施肥和病蟲害草害管理措施同當(dāng)?shù)貙φ仗铩２煌貐^(qū)采用的品種、播期、密度和割苗期見下表。

表1試驗(yàn)地點(diǎn)、播期、密度一覽表

1.2測定項(xiàng)目與方法

玉米測產(chǎn)在當(dāng)?shù)赜衩资斋@前進(jìn)行。根據(jù)處理地塊的自然分布，隨機(jī)取3個代表性樣點(diǎn)。

密度(收獲穗數(shù))測算：測量每個樣點(diǎn)的平均行距(m)。之后在代表性樣點(diǎn)選20m雙行，計數(shù)玉米株數(shù)和有效穗數(shù)，計算公式如下：

密度(畝收獲穗數(shù))=666.7÷(20×2×平均行距)×20m雙行的株數(shù)(有效穗數(shù))

對樣區(qū)的所有果穗進(jìn)行摘穗、去苞葉、記載鮮穗重。

鮮穗出籽率：在樣點(diǎn)果穗中隨機(jī)選取20個果穗，稱重、之后脫粒，并稱籽粒重量，計算鮮穗出籽率：

鮮穗出籽率(%)=20個果穗籽粒重量÷20個果穗鮮重×100%。

籽粒的含水率：采用雙核LDS-1G型籽粒水分速測儀測定，重復(fù)3次。

玉米產(chǎn)量測定：采用如下的公式計算(并折14%標(biāo)準(zhǔn)含水量)。

玉米產(chǎn)量(kg/畝)=收獲鮮穗重×鮮穗出籽率(%)÷收獲樣點(diǎn)實(shí)際面積×666.7×[1-籽粒含水率(%)]÷(1-14%)。

千粒重測定：從各小區(qū)籽粒中隨機(jī)數(shù)3份1000粒子粒，采用精密天平稱重后平均，并折為14%含水量的重量。

1.3數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)均采用MicrosoftExcel(2003版)和SAS軟件(SASInstitute,2009)進(jìn)行統(tǒng)計方差分析，利用鄧肯多重比較進(jìn)行差異顯著性分析。

2、結(jié)果與分析

2.1割苗處理對玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響

表2不同地區(qū)玉米割苗試驗(yàn)測產(chǎn)情況一覽表

注：在同一列中不同小寫字母表示某一地區(qū)割苗與對照的差異性達(dá)到顯著水平(α=0.05)。(下同)

表2列出了不同地區(qū)玉米割苗試驗(yàn)測產(chǎn)情況。由表可見，不同地區(qū)玉米每畝收獲穗數(shù)分布在3373-7061穗，平均為4703穗/畝，以嘉蔭農(nóng)場的收獲穗數(shù)最高，平均為6697穗/畝;通河縣和甘南縣類似，平均為3706穗/畝。方差分析表明：不同地區(qū)間單位面積收獲穗數(shù)達(dá)到極顯著差異(P=0.023)，不同處理間差異未達(dá)顯著水平。

不同地區(qū)玉米每畝鮮穗重分布在442～1068.3Kg，平均為650.5kg，以嘉蔭農(nóng)場的收獲鮮穗重最高，平均為982.8kg;通河縣和甘南縣平均為484.4kg。方差分析表明：不同地區(qū)間單位面積鮮穗重達(dá)到極顯著差異(P=0.008)，不同處理間差異也達(dá)顯著水平(P=0.037)。

不同地區(qū)玉米的鮮穗出籽率變動在72.7%～80.1%，平均為77.1%。方差分析表明：不同地區(qū)間子粒出籽率有極顯著差異(P=0.007)，但不同處理間差異未達(dá)顯著水平(P=0.752)。對籽粒含水率比較表明，其與出籽率有相同的變動趨勢，不同地區(qū)間有極顯著差異(P=0.007)，但不同處理間差異未達(dá)顯著水平(P=0.328)。

對不同地區(qū)玉米的千粒重比較表明，籽粒的千粒重變幅較大，在283.0～387.8g，平均為331.6g。方差分析表明：不同地區(qū)間千粒重達(dá)到極顯著差異(P=0.004)。在同一地區(qū)，割苗處理的千粒重均顯著大于對照。3個試點(diǎn)對照的千粒重平均為320.7g，割苗處理為342.4g，割苗比對照千粒重平均提高了6.8%。

對不同地區(qū)玉米的產(chǎn)量分析表明，不同處理間每畝籽粒產(chǎn)量變動在295.6～605.0kg，平均為406.6kg。方差分析表明：不同地區(qū)間玉米產(chǎn)量達(dá)到極顯著差異(P=0.005)，不同處理間差異也達(dá)顯著水平(P=0.032)，割苗玉米的產(chǎn)量均顯著高于對照。各地區(qū)割苗處理玉米的增產(chǎn)率變動在11.9%～17.2%，平均為13.9%，以伊春市嘉蔭農(nóng)場試點(diǎn)增產(chǎn)率最高，為17.2%;哈爾濱市通河縣試點(diǎn)最低，為11.9%。

3、討論

在農(nóng)作實(shí)踐中前人早就總結(jié)出玉米蹲苗控旺增產(chǎn)措試[13]，對苗期遇到雹災(zāi)或牲畜啃食幼苗后采用剪葉補(bǔ)肥措施也可達(dá)到抗災(zāi)豐產(chǎn)效果[14]。但對正常生長玉米進(jìn)行大面積割苗處理的研究相對很少。培育壯苗、壯稈、大葉面積一直是栽培管理的指導(dǎo)思想，但近年來一些冗余調(diào)控理論和植物代償性增長理論為玉米割苗豐產(chǎn)開辟了新的途徑[15]。從本研究看，不同試點(diǎn)玉米割苗處理產(chǎn)量平均增加13.9%，說明割苗增產(chǎn)在黑龍江省有其實(shí)際可行性。

從本年度不同地點(diǎn)玉米割苗試驗(yàn)看，由于不同地區(qū)采用的品種及播種密度不同，其收獲穗數(shù)和產(chǎn)量也有顯著的差異。在同一試點(diǎn)，割苗處理的密度要稍高于對照，說明植株的生長同步性增強(qiáng)，并減少了逆境引起的死苗現(xiàn)象。不同處理的出籽率無顯著差異，但割苗處理的千粒重顯著大于對照，這可能與割苗處理后植株的超補(bǔ)償作用，增加了籽粒灌漿期或灌漿強(qiáng)度所致。嘉蔭農(nóng)場的播種密度達(dá)到7300株/畝，顯著高于其他2試點(diǎn)，其產(chǎn)量也最高，說明增加密度是提高產(chǎn)量的重要途徑。割苗處理的株高和重心比對照都有所降低，增強(qiáng)了植株的抗倒伏能力[10]。在3個試點(diǎn)割苗處理的玉米產(chǎn)量均顯著高于對照，說明割苗增產(chǎn)在黑龍江省類似生態(tài)區(qū)具有可行性，但內(nèi)在機(jī)理需要進(jìn)一步挖掘。

應(yīng)當(dāng)注意的是，本研究為不同地點(diǎn)玉米早期割苗技術(shù)的初步研究，使用的品種、種植方式和管理技術(shù)都依照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的習(xí)慣，給本試驗(yàn)帶來一定局限性。同時，由于不同地區(qū)的光熱資源差異也表現(xiàn)出不同的增產(chǎn)效果。玉米割苗后其生長發(fā)育發(fā)生了顯著的變化，其葉面積、光合特性、莖稈力學(xué)特征、根系特征及生長發(fā)育、干物質(zhì)積累與分配、植株體內(nèi)生化物質(zhì)水平的變化、抗病性能和抗旱性能等都有待進(jìn)一步研究。對割苗技術(shù)的總結(jié)應(yīng)用和推廣仍需進(jìn)行多年多點(diǎn)研究，進(jìn)一步豐富和完善該技術(shù)措施，服務(wù)于玉米增產(chǎn)增收。請聯(lián)系電話：15632650000(微信同號)王經(jīng)理。

致謝：本研究在黑龍江省的3個市縣安排試驗(yàn)研究，在試驗(yàn)過程中得到了當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶和農(nóng)業(yè)科技人員的大力配合，使得試驗(yàn)得以順利展開。在此對所有對本試驗(yàn)做出貢獻(xiàn)的各位同志表示衷心的感謝!

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基金項(xiàng)目：玉米密植高產(chǎn)宜機(jī)收品種篩選及其配套栽培技術(shù)(2016YFD0300300)

作者簡介：張春燕(1979-)，女，吉林省鎮(zhèn)賚縣人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

通訊作者：張鳳路(1965-)，男，河北臨城人，博士，教授，從事作物栽培生理研究。Tel:0312-7528116;E-mail:nxyumi@hebau.edu.cn