硅磷配施对春玉米抗倒性及产量的影响_周超.pdf

硅磷配施对春玉米抗倒性及产量的影响周 超1,王俊强1,韩业辉1,许 健1,徐 婷1,于运凯1,董 扬1,丁昕颖2(1.黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院,黑龙江齐齐哈尔 150000;2.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院,黑龙江齐齐哈尔 150000)摘要 为探明最适硅磷配比对春玉米抗倒性及产量的影响,采用裂区试验设计,以磷肥施用量为主因素,硅肥施用量为副因素。结果表明,增施硅肥有助于提高玉米的穗长、穗粗、穗粒数和百粒重,从而提高籽粒产量。增加磷肥用量对穗长和行粒数的增加起到一定的作用,进而提高玉米产量;增施磷肥有增加玉米植株株高、穗位高和重心高的趋势,在 A1和 A2这 2 个磷水平下,硅磷配施处理下的平均穗位高和重心高分别较单施磷肥处理降低 3.1%和 0.6%,较 A2B0降低 2.0%和 0.8%;随着硅肥施用量的增加,吐丝期和灌浆期的 2 种磷肥水平下各节间的穿刺强度呈先增后降的趋势。在该试验条件下,春玉米嫩单 22 推荐的高产抗倒磷肥施用量为 45 kg/hm2,硅肥施用量在 90150 kg/hm2。关键词 玉米;磷肥;硅肥;抗倒性;产量中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)03-0156-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.03.035 开放科学(资源服务)标识码(OSID):Effects of Combined Application of Silicon and Phosphorus on Lodging Resistance and Yield of Spring MaizeZHOU Chao,WANG Jun-qiang,HAN Ye-hui et al(Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Qiqihar,Hei-longjiang 150000)Abstract In order to find out the effect of the optimum silicon-phosphorus ratio on the lodging resistance and yield of spring maize,this study adopted a split-plot test design,with the application rate of phosphorus fertilizer as the main factor and the application amount of silicon fertiliz-er as a secondary factor.The results showed that increasing the application of silicon fertilizer could help to increase the ear length,ear diame-ter,grain number per ear and 100-grain weight of maize,thereby increasing the grain yield.Increasing the amount of phosphate fertilizer had a certain effect on the increase of ear length and row number of grains,thereby improving corn yield;increasing phosphate fertilizer application tends to increase the plant height,ear height and center of gravity height of corn plants.At the horizontal level,the average ear height and center of gravity height under the combined application of silicon and phosphorus decreased by 3.1%and 0.6%,respectively,compared with the single application of phosphorus fertilizer,and increased by 2.0%and 0.8%compared with A2B0.The puncture intensity of the lower inter-nodes showed a trend of increasing first and then decreasing.Under the conditions of this experiment,the recommended application rate of high-yield and lodging-resistant phosphate fertilizer for spring maize Nendan 22 was 45 kg/hm2,and the application rate of silicon fertilizer was 90-150 kg/hm2.Key words Corn;Phosphate fertilizer;Silicon fertilizer;Lodging resistance;Yield基金项目 国家现代农业产业技术体系(CARS-02-46);黑龙江省应用技术研究与开发计划(GA20B102-05)。作者简介 周超(1986),女,黑龙江绥化人,助理研究员,硕士,从事玉米遗传育种研究。收稿日期 2022-03-04;修回日期 2022-04-01 玉米是黑龙江省大量种植的作物,但单产和总产因倒伏受到严重影响,尤其在生育中后期遇到极端强对流天气,就会引发玉米大面积倒伏,可减产 20%25%1甚至造成绝收,倒伏还不利于机械收获,人工成本增多,阻碍我国玉米稳产、高产2-3和现代农业的发展。但当今农业生产中离不开化肥的使用,同时氮、磷肥过量及不合理的施用也是导致农业面源污染的重要原因之一 4。磷肥是植物的必需营养元素,也是农业生产中的必备肥料之一。磷肥如果施用量过多及施用方法不对,就会出现污染环境,破坏生态平衡,作物对磷肥的利用率极低。磷肥的合理施用对提高作物的抗逆性、提早成熟、增产和改善品质起到一定的作用5。硅是作物生长发育的有益元素,对大多数植物的生长发育、提高抗逆性都有促进作用1,5。因此,笔者选用春玉米新品种嫩单 22,采用裂区试验设计,明确硅磷配施对玉米茎基部形态特征、力学特性及产量构成的影响,探明玉米高产抗倒的最适硅磷配比,对指导玉米抗倒栽培具有重要意义。1 材料与方法1.1 试验地概况 于20202021 年在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院试验基地进行。试验田土壤类型为黑土,土壤基本理化性状为 pH 6.9,土壤有机质 17.37 g/kg,碱解氮89.51 mg/kg,速效磷 10.7 mg/kg,速效钾 80.3 mg/kg。1.2 试验材料 选用黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院自育玉米品种嫩单 22 为试验材料。嫩单 22 是以 N8924 为母本、N2035 为父本,杂交方法选育而成,适宜在黑龙江省10 活动积温 2 750 左右区域种植,具有高产、抗病、抗倒伏、耐密植、脱水快、籽粒品质好、适宜机械化收获等特点。1.3 试验设计 采用裂区试验设计,磷肥施用量为主因素,设 A1(45 kg/hm2)和 A2(90 kg/hm2)2 个水平;硅肥施用量为副因素,设 B0(0 kg/hm2)、B1(45 kg/hm2)、B2(90 kg/hm2)、B3(150 kg/hm2)和 B4(225 kg/hm2)共 5 个水平,另设一个不施磷肥不施硅肥的空白 AB0,共 11 个处理,3 次重复,共计 33个小区。每小区 10 行,长 10 m,行距 65 cm,面积 65 m2。所有小区其他肥料施用量:纯 N 200 kg/hm2,K2O 95 kg/hm2,所用磷肥为 P2O512%,硅肥是 SiO220%,所有肥料全作底肥一次性施用,按株距直接播种(每穴 2 粒),7 d 后定苗,田间管理同大田。2 年试验分别于 4 月 27 日和 5 月 1 日播种,9 月 28 日和 10 月 1 日收获。1.4 测定项目与方法(1)农艺性状。玉米定苗后选长势一致的 10 株植株挂牌,测量株高、穗位高和重心高度。安徽农业科学,J.Anhui Agric.Sci.2023,51(3):156-158,162(2)茎秆力学特性。节间长度:用游标卡尺对地上部第27 节进行测量,分别测定各节间长;穿刺强度:在吐丝期、灌浆期初期和乳熟期采用 3YJ-1 型玉米茎秆硬度计,分别选取 3 株测定穿刺指标,将一定横截面积的测头在茎秆节间中部垂直于茎秆方向均匀插入,读取穿透茎秆外皮的最大值。即为该茎的硬皮穿刺强度;3 次重复,取平均值。(3)产量。在收获期,每行 5 m 作为实际收获,每个重复选择中间的 4 行,选取 10 个均匀穗带回室内进行考种,测量其穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、平均果穗重等,然后按小区实收计产。1.5数据处理采用 Excel 2007 整理试验数据,用 SPSS 19.0 软件进行方差分析,其中处理间差异显著性采用 LSD法进行检验。2 结果与分析2.1 不同处理对春玉米产量及其构成因素的影响 由表 1可知,硅肥不同施用量对产量及构成因素(秃尖长除外)的影响达差异显著,在 A1B4、A2B3和 A2B4处理下产量较高。在2个磷肥水平下,硅磷配施处理的平均产量分别比 A1B0和A2B0分别提高了 6.4%和 8.3%。随着硅肥施用量的增加,对秃尖长影响不大,但对其他产量构成因素的影响较大,由此可知,硅肥施用量的增加有助于玉米穗长、穗粗、穗行数、行粒数等指标的提高,进而提高籽粒产量。在高硅施入量情况下,磷肥用量的逐渐增加可在一定程度上增加行粒数,从而提高产量。表 1 不同处理对春玉米产量及其构成因素的影响Table 1 Effects of different treatments on yield and component factors of spring maize磷肥水平Phosphate fertilizer level硅肥水平Silicon fertilizer level穗长Spike lengthcm穗粗Ear diametercm秃尖长Bald tip lengthcm穗行数Number of rows per spike行行粒数Number of grains per row粒百粒重100-grain weightg产量Yieldkg/hm2A1B019.1 c5.0 b1.1 a16.1 c 35.6 b36.6 c9 732.2 cB119.6 b5.0 b0.8 a17.2 b36.2 b37.1 b9 864.4 bB220.6 b5.1 a1.2 a17.1 b37.4 a37.5 b10 215.2 bB321.4 a5.3 a1.0 a18.0 a37.7 a37.6 ab10 523.5 abB421.5 a5.2 a1.1 a18.0 a37.9 a38.1 a10 812.3 aA2B019.2 c4.9 b 1.1 a17.1 b37.4 c37.2 b9 332.2 cB119.9 c5.0 ab1.3 a17.2 b37.5 c37.5 b9 562.4 cB220.1 b5.2 a1.3 a17.3 b38.1 b37.6 b10 015.2 bB321.1 a 5.3 a 1.2 a17.5 b38.5 ab38.1 a10 22