吳 瓊，鄭殿峰,2*，馮乃杰,2，丁凱鑫，余明龍，李 瑤

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江 大慶 163319；2.廣東海洋大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東 湛江 524088)

【研究意義】玉米(ZeamaysL.)作為我重要的糧食作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位[1]?，F(xiàn)今可用耕地面積縮減和土壤質(zhì)量下降，要保證玉米生產(chǎn)總量達(dá)到全社會的需求，必須增加玉米單位面積產(chǎn)量[2]。培育壯苗是作物栽培的一個重要部分，幼苗的質(zhì)量是作物獲得良好生長和高產(chǎn)的基礎(chǔ)保障[3]。使用調(diào)節(jié)劑已成為培育壯苗和提高產(chǎn)量最直接和最有效的方法。近年來，化控技術(shù)在水稻[4]、玉米[5]、小麥[6]和大豆[7]等作物上廣泛應(yīng)用，對提高幼苗素質(zhì)和增加作物產(chǎn)量具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】王慶燕等[8]研究表明，適宜濃度COR拌種或三葉期葉噴處理，可提高幼苗葉綠素含量，促進玉米苗期株高和莖粗的生長，增加根長、根表面積和單株葉面積，促進植株干物質(zhì)積累，增加根冠比。周金龍等[9]研究發(fā)現(xiàn)，ABA浸種可促進水稻幼苗生長，提高水稻秧苗素質(zhì)，增加水稻產(chǎn)量。周繁等[10]研究表明， B2 處理的小麥地上植株和根系鮮重分別較對照增高60 %和45 %。邢則森等[11]研究表明，ABA拌種處理可增加玉米幼苗株高和莖粗，促進地上和地下干物質(zhì)積累，提高苗期葉片葉綠素含量。張運紅等[12]研究發(fā)現(xiàn)，AOS灌根處理可提高小麥同化物積累量，增加穗數(shù)和千粒重，提高產(chǎn)量。魚躍石等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在大豆初花期噴施COR可顯著提高葉片光合速率，增加株粒數(shù)和粒重，提高了產(chǎn)量。汪寶卿等[14]研究指出，調(diào)節(jié)劑COR葉噴處理可以提高玉米幼苗的凈光合速率，增加干物質(zhì)積累量。李剛等[15]研究表明，ABA拌種和葉噴處理可以提高玉米苗期株高和葉面積，增加葉綠素含量，提高玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒重，增加籽粒產(chǎn)量。【本研究切入點】目前，國內(nèi)外關(guān)于AOS、B2、COR和ABA拌種處理對玉米幼苗形態(tài)建成、生物量積累和產(chǎn)量的影響只有初步研究，且缺乏系統(tǒng)性，關(guān)于AOS、B2、COR和ABA拌種處理對玉米苗期光合特性及葉綠素?zé)晒馓匦缘难芯窟€尚無報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以德美亞1號和先達(dá)101為試驗材料，研究AOS、B2、COR和ABA拌種處理對玉米幼苗形態(tài)建成、生物量積累、光合特性、葉綠素?zé)晒馓匦约爱a(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)，為化控技術(shù)在玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用和高產(chǎn)高效栽培提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗地點概況

供試玉米品種為德美亞1號(用“D”表示)和先達(dá)101(用“X”表示)，供試植物生長調(diào)節(jié)劑為海藻酸鈉寡糖(AOS)、1-(2,4-二氯甲酰氨基環(huán)丙羧酸)(B2)、冠菌素(COR)、抗光解S-ABA(ABA)，由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院化控研究室提供。

試驗于2019年在黑龍江省九三管理局鶴山農(nóng)場試驗基地進行，土壤類型為黑土，堿解氮138.46 mg·kg-1、有效磷29.93 mg·kg-1、速效鉀170.13 mg·kg-1、pH6.13、有機質(zhì)含量19.87 g·kg-1。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，德美亞1號設(shè)置5個處理，①不拌種為對照(CK)；②AOS拌種劑量100mg·kg-1(D-AOS)；③B2拌種劑量50 mg·kg-1(D-B2)；④COR拌種劑量0.05 mg·kg-1(D-COR)；⑤ABA拌種劑量0.5 mg·kg-1(D-ABA)。先達(dá)101設(shè)置5個處理，①不拌種為對照(CK)；②AOS拌種劑量100 mg·kg-1(X-AOS)；③B2拌種劑量50 mg·kg-1(X-B2)；④COR拌種劑量0.05mg·kg-1(X-COR)；⑤ABA拌種劑量0.5 mg·kg-1(X-ABA)。試驗小區(qū)為6行區(qū)，行長6 m，行距0.65 m，小區(qū)面積為23.4 m2，密度為100 000株·hm-2，4次重復(fù)，正常田間管理。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 幼苗相關(guān)指標(biāo)的測定 在玉米3葉1心期和6葉1心期取樣，每小區(qū)選長勢一致的5株整植株，連根系挖出(以玉米為中心，挖取40 cm×40 cm×40 cm的土體)，地上部用于株高、莖粗、葉面積和干物重調(diào)查。株高用最小刻度為1 mm的卷尺測定，莖粗用最小刻度為0.1 mm的游標(biāo)卡尺測定莖基部最大直徑，葉面積采用Yaxin 1241葉面積儀掃描單株所有展開葉。在105 ℃下殺青0.5 h，然后在80 ℃下烘干至恒重，分別稱地上地下干物質(zhì)重量，計算根冠比。

1.3.2 葉綠素含量的測定 在玉米3葉1心期和6葉1心期，每個小區(qū)選取代表性植株5株，采用便攜式SPAD-502plus葉綠素測量儀(Konica Minolta公司，日本)測定玉米最上部展開葉葉綠素含量。

1.3.3 光合參數(shù)的測定 在玉米6葉1心期，天氣晴朗的上午9：00-11:00，每個小區(qū)選取代表性植株4株，采用便攜式LI-6400(LI-COR公司，美國)光合儀測量儀測定玉米最上部展開葉葉片光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)和氣孔導(dǎo)度(Gs)。

1.3.4 葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定 在玉米6葉1心期，天氣晴朗的上午9：00-11:00，每個小區(qū)選取代表性植株4株，采用CFI mager葉綠素?zé)晒鈨x(英國Technologica公司)測定玉米最上部展開葉葉片實際量子產(chǎn)量Y(Ⅱ)、相對電子傳遞效率(ETR)和最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)。

1.3.5 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定 在成熟期，每小區(qū)中間連取25株穗稱重，取平均值，選10個與平均值最接近的穗重，每個小區(qū)保留具有代表性的玉米穗10個，測定穗部性狀，計算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)整理及繪圖，應(yīng)用SPSS 19.0進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米苗期株高、莖粗和葉面積的影響

由表1可知，對德美亞1號而言，在3葉1心期，各處理的株高和葉面積與CK相比差異均不顯著，其中D-AOS處理的株高和葉面積略高于CK；各處理的莖粗分別較CK增加了10.33 %、10.85 %、5.42 %和14.51 %，其中D-ABA處理與CK相比差異顯著；在6葉1心期，各處理的莖粗均顯著高于CK，且表現(xiàn)為D-AOS>D-B2>D-COR>D-ABA；D-AOS處理的葉面積與CK相比差異顯著，較CK增加41.90 %，其它處理與CK間差異不顯著。對先達(dá)101而言，在3葉1心期，X-AOS和X-ABA處理的葉面積略高于CK，分別較CK提高1.79 %和2.63 %；X-AOS、X-COR和X-ABA處理的莖粗分別較CK增加了21.32 %、11.84 %和44.02 %，且處理與CK相比差異顯著；在6葉1心期，X-AOS、X-COR和X-ABA處理的莖粗與CK相比差異顯著，分別較CK提高17.65 %、15.51 %和20.31 %；X-AOS和X-ABA處理的葉面積與CK相比差異顯著，分別較CK增加22.26 %和57.11 %，其它處理與CK間差異不顯著。

表1 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米苗期株高、莖粗和葉面積的影響Table 1 Effects of plant growth regulators on plant height,stem diameter and leaf area of maize in seedling stage

2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米苗期生物量積累的影響

由圖1-A、C可知，對德美亞1號而言，在3葉1心期，各處理的地上和地下生物積累量均高于CK，其中D-AOS處理的地上生物積累量和D-COR、D-ABA處理的地下生物積累量均與CK相比差異顯著；在6葉1心期，D-AOS和D-B2處理的地上和地下生物積累量分別較CK提高42.17 %、25.65 %和52.50 %、84.37 %，且處理與CK間差異顯著。由圖1-B,D可知，對先達(dá)101而言，在3葉1心期，X-AOS、X-B2和X-ABA處理的地上生物積累量均高于CK，且處理與CK間差異顯著；X-AOS、X-B2和X-COR處理均增加了地下生物量的積累，且處理與CK間差異顯著；在6葉1心期，X-COR處理的地上生物積累量最大，較CK提高15.96 %，且處理與CK間差異顯著，其它處理與CK相比差異不顯著；X-B2、X-COR和X-ABA處理均顯著增加了地下生物量的積累，分別較CK提高25.91 %、28.79 %和28.79 %。

2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米苗期根冠比的影響

由圖2-A可知，在3葉1心期，D-COR和D-ABA處理的根冠比顯著高于CK，分別較CK提高33.87 %和11.02 %，且與CK相比差顯著；在6葉1心期，各處理的根冠比均高于CK，其中D-B2處理最大，較CK提高47.01 %，且處理與CK相比差顯著。由圖2-B可知，在3葉1心期，X-AOS、X-B2和X-COR處理的根冠比分別比CK提高6.94 %、37.96 %和22.99 %，其中X-B2和X-COR處理與CK相比差異顯著；在6葉1心期，除X-AOS處理的根冠比略低于CK外，其它處理的根冠比均高于CK，其中X-B2和X-ABA處理的根冠比與CK相比差異顯著，分別較CK提高26.38 %和19.78 %。說明植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米苗期根冠比具有促進作用，有利于培育壯苗。

2.4 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米葉片葉綠素含量的影響

葉綠素含量在光合生理過程中起著重要的作用，葉綠素含量的高低反映了作物生理活性的強弱，又是玉米葉片衰老程度的重要指標(biāo)。由圖3-A可知，在3葉1心期，各處理的葉片SPAD值均高于CK，且表現(xiàn)為D-AOS>D-COR>D-B2>D-ABA>CK；在6葉1心期，D-AOS、D-B2和D-ABA處理的SPAD值與CK相比差異顯著，分別較CK提高8.54 %、20.16 %和19.85 %，DCOR處理的SPAD值略高于CK，但差異不顯著。由圖3-B可知，在3葉1心期，X-AOS、X-B2、X-COR和X-ABA處理的葉片SPAD值分別比CK提高4.51 %、1.79 %、13.09 %和11.62 %，其中X-COR和X-ABA處理與CK相比差異顯著；在6葉1心期，X-COR和X-ABA處理的SPAD值分別較CK提高9.63 %和6.61 %，且處理與CK相比差異顯著。說明調(diào)節(jié)劑可以有效提高葉片葉綠素含量，從而促進光合產(chǎn)物的積累。

2.5 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米葉片光合特性的影響

由圖4-A、C、E可知，對德美亞1號而言，各處理的葉片Pn均高于CK，其中由圖4-A、C、E可知，對德美亞1號而言，各處理的葉片Pn均高于CK，其中D-COR處理的Pn最大，較CK提高11.30 %；D-AOS、D-COR和D-ABA處理的Tr與CK相比差異顯著，分別比CK提高25.77 %、26.95 %和19.39 %；各處理的葉片Gs均高于CK，且表現(xiàn)為D-AOS>D-ABA>D-B2>D-COR。由圖4-B、D、F可知，對先達(dá)101號而言，除X-ABA處理的Pn略低于CK外，其它處理的Pn均高于CK，其中X-B2處理與CK相比差異顯著；X-AOS、X-B2、X-COR和X-ABA處理的Tr分別比CK提高15.09 %、11.24 %、6.21 %和9.76 %；X-B2和X-ABA處理的Gs分別較CK提高43.46 %和30.58 %，且處理與CK相比差異顯著。說明植物生長調(diào)節(jié)劑拌種處理可提高葉片凈光合速率、蒸騰速率及氣孔導(dǎo)度，促進玉米生長發(fā)育，為玉米高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

2.6 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米葉片葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/h3>

由圖5-A、C、E可知，對德美亞1號而言，除D-AOS處理的Y(II)值略低于CK，其它處理均高于CK，其中D-COR和D-ABA處理與CK間差異顯著。D-COR和D-ABA處理的ETR值分別較CK提高88.47 %和44.86 %，處理與CK間差異顯著。D-B2處理的Fv/Fm值顯著高于CK，較CK提高4.31 %，其它處理的Fv/Fm值與CK相比差異不顯著。由圖5-B、D、F可知，就先達(dá)101而言，除X-ABA處理的Y(II)值略低于CK，其它處理均高于CK，其中X-B2處理的Y(II)最大，且與CK相比差異顯著；X-B2和X-COR處理的ETR值分別較CK提高28.15 %和16.59 %，處理與CK間差異顯著，X-AOS和X-ABA處理的ETR值略低于CK；各處理的Fv/Fm值均高于CK，且表現(xiàn)為X-COR>X-AOS>X-ABA>X-B2>CK?？梢姡参锷L調(diào)節(jié)劑處理能夠維持較高的實際量子產(chǎn)量Y(Ⅱ)和相對電子傳遞效率(ETR)，為光合作用提供了充足的光能。其中，D-COR和X-B2處理的效果較好。

2.7 植物生長調(diào)節(jié)劑拌種對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表2可知，各處理主要通過改善德美亞1號和先達(dá)101穗粒數(shù)和千粒重，最終提高籽粒的產(chǎn)量。對德美亞1號而言，各處理的穗粒數(shù)均高于CK，其中D-COR處理的穗粒數(shù)最大，較CK提高18.83 %；除D-AOS處理的千粒重略低于CK外，其它處理的千粒重均高于CK，其中D-B2和D-ABA處理的千粒重較CK提高7.90 %和9.07 %，D-B2和D-ABA處理與CK差異顯著；D-AOS、D-B2、D-COR和D-ABA處理的產(chǎn)量分別比CK提高4.79 %、12.38 %、14.79 %和13.38 %。對先達(dá)101而言，X-COR處理的穗粒數(shù)與CK相比差異顯著，比CK提高6.37 %，其它處理的穗粒數(shù)略高于CK，但與CK相比差異均不顯著；X-AOS、X-B2和X-COR處理的千粒重與CK相比差異顯著，分別較CK提高8.25 %、9.90 %和9.62 %；X-AOS、X-B2、X-COR和X-ABA處理的產(chǎn)量分別比CK提高6.61 %、8.40 %、7.35 %和4.45 %。說明各調(diào)節(jié)劑拌種處理可以通過提高穗粒數(shù)和千粒重來增加籽粒產(chǎn)量，其中D-COR和X-B2處理增產(chǎn)效果較好。

表2 植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table 2 Effects of plant growth regulator on maize yield and yield components

3 討 論

培育壯苗是作物栽培的一個重要部分，幼苗的質(zhì)量是作物獲得良好生長和高產(chǎn)的基礎(chǔ)保障。前人研究表明，化控劑處理可提高幼苗光合性能，促進玉米苗期株高和莖粗的生長，增加根長、根表面積和單株葉面積，促進植株干物質(zhì)積累，增加根冠比[16-18]。本研究表明，D-AOS處理德美亞1號和先達(dá)101苗期株高均高于CK。各調(diào)節(jié)劑拌種處理均不同程度增加了德美亞1號和先達(dá)101的幼苗莖粗。AOS和ABA處理可以增加德美亞1號和先達(dá)101的葉面積。這與前人研究結(jié)果基本一致。說明植物生長調(diào)節(jié)劑拌種處理可以促進玉米苗期生長發(fā)育，為植株獲得較高的生物學(xué)產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。生物積累量是作物產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，作物產(chǎn)量的高低取決于干物質(zhì)的積累與分配狀況[19-20]。根冠比代表礦質(zhì)元素和光合產(chǎn)物在植株體內(nèi)的分配狀況，也是衡量根系供應(yīng)單位重量的植物地上部的養(yǎng)分需求，直接影響植株的地上生長[21-22]。本研究表明，在6葉1心期，D-AOS、D-B2、X-COR處理的地上干物質(zhì)和地下干物質(zhì)積累量均顯著高于CK，D-B2、D-COR、X-B2和X-COR處理均提高了玉米幼苗根冠比，對幼苗生長起到了促下控上的作用。進一步說明植物生長調(diào)節(jié)劑拌種處理能夠在不同程度上促進玉米苗期地上和地下干物質(zhì)積累量，提高根冠比，有利于培育壯苗。

葉綠素是植物進行光合作用的重要色素，也是評價光合活性的重要指標(biāo)[23]。李剛等[24]研究表明，在玉米3葉1心期噴施ABA可促進幼苗生長，增加葉綠素含量。本試驗表明，各處理均不同程度提高兩品種幼苗葉片葉綠素含量，其中在3葉1心期和6葉1心期，D-AOS、D-B2、D-ABA、X-COR和X-ABA處理的葉綠素含量均顯著高于CK。這與前人研究結(jié)果相似，說明調(diào)節(jié)劑拌種處理能有效提高葉片葉綠素含量，這也解釋了凈光合速率提高的原因。

光合作用是作物合成有機物的根本來源，對于農(nóng)作物的生長、產(chǎn)量具有重要的影響[25]。汪寶卿等[26]研究指出，COR葉噴處理可以提高玉米幼苗的凈光合速率，促進干物質(zhì)積累量。曲天明等[27]研究發(fā)現(xiàn)，噴施不同濃度的DCPTA 顯著提高玉米的生物量、氣孔導(dǎo)度、光合速率和蒸騰速率。較高的群體光合速率可以促進光合產(chǎn)物的積累，形成較高產(chǎn)量[28-30]。本研究表明，D-COR和X-B2可以顯著提高玉米苗期葉片凈光合速率。D-AOS、D-B2、D-ABAC處理的蒸騰速率顯著高于CK，D-AOS、D-ABA、X-B2和X-ABA處理的氣孔導(dǎo)度均顯著高于CK。進一步解釋了苗期地上和地下干物質(zhì)積累的原因，促進了幼苗生長發(fā)育，為玉米高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。葉綠素?zé)晒馓匦钥梢苑从橙~片光合作用光系統(tǒng) 對光能的吸收、傳遞、耗散和分配[31]。田禮欣等[32]研究表明，在玉米3葉1心期期噴施ABA，可以提高葉片PSⅡ的Fv/Fm和Fv/Fo。彭予咸等[33]研究發(fā)現(xiàn)，噴施赤霉素能提高茶樹葉片的ETR和Fv/Fo。本研究表明，D-COR、D-ABA和X-B2可以顯著提高玉米苗期葉片實際量子產(chǎn)量Y(Ⅱ)。D-COR、D-ABA、X-B2和X-COR處理的相對電子傳遞效率(ETR)顯著高于CK，D-B2處理的最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)顯著高于CK。說明調(diào)節(jié)劑拌種可以通過提高Y(Ⅱ)、ETR和Fv/Fm，促進玉米葉片光能的轉(zhuǎn)化效率，更好的解釋了苗期葉片凈光合速率增加的原因。本研究中，不同調(diào)節(jié)劑處理在相同指標(biāo)的表現(xiàn)效果不一致，這可能與不同品種對調(diào)節(jié)劑的響應(yīng)存在敏感性差異有關(guān)。因此，關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米幼苗的調(diào)控效應(yīng)還有待深入研究。

產(chǎn)量是衡量一種栽培措施或技術(shù)手段的最重要指標(biāo)，任何產(chǎn)量構(gòu)成因素的改善均會促進產(chǎn)量的提高[34-35]。運用化控劑對玉米進行調(diào)控，通過增加穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重，降低禿尖長度，最終提高玉米產(chǎn)量[36-37]。本研究表明，各調(diào)節(jié)劑拌種處理增加了兩玉米品種的穗粒數(shù)和千粒重，提高了玉米產(chǎn)量。這與前人研究結(jié)果基本相似。其中D-AOS、D-B2、D-COR和D-ABA處理的產(chǎn)量分別比CK提高4.79 %、12.38 %、14.79 %和13.38 %。X-AOS、X-B2、X-COR和X-ABA處理的產(chǎn)量分別比CK提高6.61 %、8.40 %、7.35 %和4.45 %。說明各調(diào)節(jié)劑拌種處理可以通過提高穗粒數(shù)和千粒重來增加籽粒產(chǎn)量，其中D-COR和X-B2處理增產(chǎn)效果較好。本文限于條件，對植物生長調(diào)劑調(diào)控玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的作用機理方面還需進一步探索及完善。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，植物生長調(diào)節(jié)劑AOS、B2、COR和ABA拌種處理能夠調(diào)節(jié)玉米苗期株高和莖粗，增加葉面積，提高根冠比，促進生物量積累；提高葉片葉綠素含量，維持較高的實際量子產(chǎn)量Y(Ⅱ)和相對電子傳遞效率(ETR)，為光合作用提供了充足的光能；從而保證了較高的凈光合速率(Pn)，促進了干物質(zhì)生產(chǎn)；增加了穗行數(shù)和千粒重，實現(xiàn)了增產(chǎn)的目的。其中，COR處理對德美亞1號產(chǎn)量的調(diào)控效果較好，B2處理對先達(dá)101產(chǎn)量的調(diào)控效果較好。為化控技術(shù)在玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用和高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。