張 華,石柏俊,胡德利
(山東省寧陽縣萬豐種業(yè)有限公司,山東 泰安 271000)
田間效應(yīng)是指農(nóng)作物在栽植和管理環(huán)節(jié),通過不同技術(shù)應(yīng)用,對生長質(zhì)量和產(chǎn)量產(chǎn)生的影響。種子拌種是玉米種植管理的重要環(huán)節(jié),對玉米生長的田間效應(yīng)具有直接影響。當(dāng)前多數(shù)玉米拌種都是選擇植物生長調(diào)節(jié)劑和植物激素等作為主要處理方式,以期對田間效應(yīng)產(chǎn)生積極影響,有效提升玉米生長質(zhì)量,提高產(chǎn)量。選擇不同的植物生長物質(zhì),既需要考慮玉米品種的適應(yīng)性,又需要對田間效應(yīng)做好綜合分析。
我國玉米種植管理中關(guān)于拌種的研究起始于上世紀(jì)60年代,但是規(guī)范化研究至上世紀(jì)80年代中后期才步入正軌。前期研究內(nèi)容主要是集中于藥物拌種防治特定類型病害的方法,對玉米整體生長質(zhì)量方面的促進(jìn)作用較為有限[1]。后續(xù)研究逐漸朝向玉米苗期生長及抗旱、增產(chǎn)等方面。2010年之后,玉米在我國工業(yè)原材料供應(yīng)方面的重要性不斷提升,在拌種方面的研究開始朝向精細(xì)化方向發(fā)展,基于植物生長物質(zhì)方面的研究開始逐步增加。植物生長調(diào)節(jié)劑和植物激素對植物生長發(fā)育具有良好的調(diào)節(jié)作用,通過對植物生長過程中極微量有機(jī)化合物的調(diào)節(jié),達(dá)到作物優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)的目的[2]。DA-6(胺鮮脂)和復(fù)方酚鈉作為2種不同的植物生長調(diào)節(jié)劑,當(dāng)前廣泛應(yīng)用于各種作物拌種中,分析2種物質(zhì)進(jìn)行玉米拌種的田間效應(yīng),具有重要的研究意義。
玉米在我國南北方、東西部地區(qū)都有廣泛種植,因此在生長環(huán)境方面具有較為明顯的差異,選擇合適的拌種劑對種子進(jìn)行處理,對田間效應(yīng)具有積極正向的影響。在玉米生長過程中,田間效應(yīng)主要因素見表1。
表1 玉米田間效應(yīng)主要因素
我國是世界上玉米種植面積第二大國家,常年種植面積保持在6億畝以上,同時(shí)我國還是世界上玉米進(jìn)口大國,近5 a來,進(jìn)口量呈翻倍增長態(tài)勢,2021年進(jìn)口量預(yù)計(jì)接近3 000萬 t。進(jìn)口量的大幅增加,一方面是作為市場調(diào)控和儲備作用,另一方面則是由于進(jìn)口玉米在價(jià)格上有一定優(yōu)勢。就玉米種植技術(shù)層面而言,較國外玉米產(chǎn)業(yè)大國還有所不足,作為田間效應(yīng)最為基礎(chǔ)的影響因素,拌種處理一直是玉米種植技術(shù)研究的薄弱環(huán)節(jié)。加強(qiáng)玉米種子拌種處理田間效應(yīng)的影響,主要是為更好地指導(dǎo)玉米種植戶的生產(chǎn)管理,提升玉米生長質(zhì)量,在不斷提升玉米種植基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)我國玉米產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展,為玉米產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。
選用DA-6(有效含量98.5%)和復(fù)硝酚鈉(有效含量98%)2種藥劑;選用鄭單958、先玉335、邦玉339 3種初始發(fā)芽率為90%左右的新種子為試驗(yàn)材料。分別對試劑進(jìn)行不同濃度配比,并添加0.1%的有機(jī)硅,依照藥種1∶70的比例進(jìn)行拌種,在晾干后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果測定所有田間效應(yīng)的指標(biāo)。
2.2.1 種子活力影響
在進(jìn)行拌種處理后,以標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)為準(zhǔn)。在本試驗(yàn)中,所選用的先玉335、鄭單958、邦玉339等3個(gè)品種,采用150 mg/L的DA-6拌種,對玉米種子發(fā)芽率的影響較好,能夠較好地提升種子活力。3個(gè)品種在拌種處理后,幼苗的形態(tài)指標(biāo)在150 mg/L時(shí)處理效果最佳,主要原因在于拌種處理能夠有效促進(jìn)根系的營養(yǎng)物質(zhì)吸收,較好地增加幼苗干物質(zhì)量。在150 mg/L時(shí),3個(gè)品種的田間出苗率和苗重均有不同程度提高。
2.2.2 株高和穗位高影響
3個(gè)玉米品種在DA-6拌種處理后,株高和穗位高均有不同程度增加,在150 mg/L時(shí)增幅最為明顯,但是相對于對照組而言,差異不夠明顯,因此影響較為有限。
2.2.3 葉片特性影響
在玉米吐絲期和灌漿期保持較大的綠葉面積,能夠有效提升植株光能效果,促進(jìn)籽粒產(chǎn)量形成。在DA-6拌種處理中,3個(gè)玉米品種葉面指數(shù)在150 mg/L時(shí)較之其他濃度有所增加,但是增加效果不顯著。玉米葉片葉綠素含量對光合作用效果和產(chǎn)量有直接影響,經(jīng)過DA-6拌種后,150 mg/L時(shí),玉米SPAD提高效果最為顯著,但是在生育后期,3個(gè)品種的處理效果無明顯差異。
2.2.4 產(chǎn)量影響
3個(gè)玉米品種在不同濃度DA-6拌種處理后,較之對照組產(chǎn)量均有明顯提升,其中150 mg/L時(shí)增產(chǎn)效果最佳。其中,鄭單958增產(chǎn)比例為2.3%,先玉335增產(chǎn)比例為2.49%,邦玉339增產(chǎn)效果與對照組差異不明顯。
2.3.1 種子活力影響
以復(fù)硝酚鈉進(jìn)行不同濃度拌種處理,3個(gè)玉米品種在濃度為200 mg/L時(shí),各項(xiàng)活力指標(biāo)均有3%~16%之間不同水平的提升,能夠較好地提高種子活力。在200 mg/L濃度時(shí),3個(gè)玉米品種幼苗形態(tài)指標(biāo)均有明顯提升,提升幅度在2.7%~27%之間,說明拌種對玉米根系發(fā)育具有良好的促進(jìn)作用,能夠有效提升營養(yǎng)物質(zhì)的吸收效果,增加幼苗干物質(zhì)量。在田間出苗率和苗重指標(biāo)方面,200 mg/L濃度時(shí),3個(gè)玉米品種都有明顯增加,但是具體增加幅度有所差異,田間出苗率排序?yàn)猷崋?58、先玉335和邦玉339;苗重排序?yàn)橄扔?35、邦玉339和鄭單958。通過復(fù)硝酚鈉進(jìn)行合適濃度拌種處理,能夠較好的提升玉米種子活力,提升田間出苗率,提升幼苗根系生長質(zhì)量。
2.3.2 株高和穗位高影響
以不同濃度的復(fù)硝酚鈉進(jìn)行拌種處理,3個(gè)玉米品種在生長初期株高和穗位高均有不同程度增加,但是在后期增加幅度不夠明顯,在200 mg/L時(shí),對比差異較為顯著。但是整體而言,復(fù)硝酚鈉拌種對3個(gè)品種株高、穗位高變化所產(chǎn)生的影響都不明顯。
2.3.3 葉片特性影響
在試驗(yàn)中,經(jīng)不同濃度復(fù)硝酚鈉拌種處理,3個(gè)玉米品種葉面積指數(shù)都呈先增加后減少的變化,在200 mg/L濃度時(shí),處理效果較好。在吐絲期和灌漿期葉面積增加最為顯著的都是先玉335。較大的綠葉面積,對玉米光合作用效果和籽粒產(chǎn)量提高均有較好效果。經(jīng)不同濃度復(fù)硝酚鈉拌種處理,三個(gè)玉米品種葉片葉綠素含量均在灌漿期有明顯提高,在成熟期明顯降低,生育后期無明顯差異。其中灌漿期提升最為顯著的是先玉335。
2.3.4 產(chǎn)量影響
在試驗(yàn)中,3個(gè)玉米品種地上干物質(zhì)在拔節(jié)期至蠟熟期生長階段增長最為迅速,在200 mg/L時(shí)影響最為顯著。穗行數(shù)與對照組有所增加,但是增加趨勢有所不同,行粒數(shù)差異不夠明顯。
就整體產(chǎn)量而言,鄭單958和邦玉339增產(chǎn)效果較為明顯,先玉335增產(chǎn)效果不夠顯著。
通過對比分析顯示,DA-6和復(fù)硝酚鈉拌種處理對玉米種子進(jìn)行拌種,各項(xiàng)活力指標(biāo)都有不同程度的提升。其中鄭單958提升幅度最為顯著,其次是先玉335,最后是邦玉339。在幼苗形態(tài)指標(biāo)方面,單獨(dú)拌種效果要強(qiáng)于復(fù)配拌種處理,但是在田間出苗率和苗重指標(biāo)方面,復(fù)配拌種效果較為明顯,單獨(dú)拌種對照效果欠佳。在玉米株高和穗位高指標(biāo)方面,復(fù)配效果較為明顯,但是對玉米生長期的抗倒伏能力有一定影響。在玉米葉面積指數(shù)方面,復(fù)配效果與單獨(dú)拌種處理沒有明顯差異。在SPAD值方面,3個(gè)玉米品種之間的差異不明顯,但是復(fù)配拌種較單獨(dú)拌種處理的效果較好。在產(chǎn)量方面經(jīng)復(fù)配拌種后,產(chǎn)量均有所增加,其中鄭單958增產(chǎn)效果最為明顯,其次是先玉335,最后是邦玉339。
玉米在我國各個(gè)地區(qū)都有廣泛種植,隨著玉米在飼料、能源、工業(yè)生產(chǎn)中所起到的作用不斷增加,使得玉米品種類型也朝向多樣化方向發(fā)展。不同的玉米品種對生長環(huán)境具有不同適應(yīng)性,栽培管理要求也有明顯不同。在進(jìn)行拌種處理時(shí),首先需要考慮玉米品種因素,選擇合理的拌種方式[3]。在確定玉米品種后,對所選擇的品種基礎(chǔ)性能進(jìn)行分析,明確玉米品種性能與經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)目標(biāo)之間的實(shí)際差異,選擇最為優(yōu)化的拌種方案。以本課題研究為例,3個(gè)品種的玉米種子,在不同拌種處理方式下,不同品種在不同要素的田間效應(yīng)方面差異明顯,在選擇玉米品種時(shí),必須先要考慮經(jīng)濟(jì)效益目的,選擇最為合適的品種,以此才能確定對應(yīng)的拌種方案。
區(qū)域病蟲害防治是玉米拌種處理需要考慮的關(guān)鍵性因素,也是當(dāng)前玉米拌種處理研究的熱點(diǎn)方向。由于不同地區(qū)病蟲害發(fā)生特征有所差異,因此這方面的研究多是集中于特定方面。例如,有學(xué)者研究氯蟲苯甲酰胺拌種對玉米種子活力及地下害蟲的防治效果;有學(xué)者研究橘糖復(fù)取微生物菌劑在玉米拌種中的應(yīng)用效果;有學(xué)者研究噻蟲啉拌種對玉米幼苗生理生化指標(biāo)的影響效果;有學(xué)者研究玉米拌種劑在蚜蟲田間防治中的效果[4]。這些研究所得出的結(jié)論,具有一定的代表性和針對性,能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)域玉米種植中病蟲害防治產(chǎn)生較為積極的效果。但是在實(shí)驗(yàn)室研究和實(shí)際應(yīng)用之間還存在一定差距,多數(shù)地區(qū)利用拌種作業(yè)提升玉米病蟲害防治,還沒有能夠得到廣泛推廣,農(nóng)戶在使用藥劑進(jìn)行玉米拌種時(shí),主要還是利用傳統(tǒng)農(nóng)藥進(jìn)行拌種處理,田間效應(yīng)無法達(dá)到玉米生產(chǎn)過程中病蟲害防治的要求。
區(qū)域氣候條件對田間效應(yīng)也有一定影響,不同地區(qū)光照條件、土壤條件及水源條件等都存在明顯差異,這些因素雖然無法直接影響玉米拌種質(zhì)量,但是對田間效應(yīng)同樣會產(chǎn)生不同形式的影響。通過合理的拌種方案優(yōu)化,能夠有效提升玉米在田間生長過程中的抗倒伏能力、抗干旱能力、抗鹽堿能力等,更好地提升玉米生長發(fā)育質(zhì)量[5]。有學(xué)者研究S-誘抗素玉米拌種在鹽堿脅迫和干旱脅迫條件下玉米生長調(diào)控影響;有學(xué)者研究外源多胺拌種對玉米抗?jié)承缘挠绊慬6]。這些研究在自然條件相對惡劣的生長條件下,具有較高的推廣價(jià)值,在后續(xù)研究中的占比會進(jìn)一步提升。
在玉米種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,玉米種子拌種處理的作用已經(jīng)充分體現(xiàn)出來,在農(nóng)技推廣工作中,技術(shù)人員要進(jìn)一步加大對拌種處理技術(shù)推廣工作的重視程度,與農(nóng)戶深入溝通,優(yōu)化拌種技術(shù)推廣模式,使農(nóng)戶更好地接受處理方案,能更好地提升玉米生長田間效應(yīng),為提升玉米產(chǎn)量和種植效益起到積極的促進(jìn)作用。