张 艳，郭书亚，尚 赏，卢广远，汤其宁

(河南省商丘市农林科学院，河南 商丘 476000)



不同密度下化控对夏玉米叶片衰老及产量的影响

张 艳，郭书亚，尚 赏，卢广远*，汤其宁

(河南省商丘市农林科学院，河南 商丘 476000)

探讨了不同种植密度条件下化控对夏玉米穗位叶衰老及产量的影响，为夏玉米化控栽培增产提供理论和试验依据。选用郑单958 为玉米试验品种，设置6.75万、7.50万、8.25万、9.00万株/hm2共4个密度，在拔节期叶面喷施玉黄金。结果表明，清水处理随密度的增加玉米穗位叶SPAD值和SOD、POD、CAT活性降低，MDA含量增加，可溶性蛋白含量降低。玉黄金处理较清水处理SPAD值增加，SOD、POD、CAT活性增强，MDA含量降低，可溶性蛋白含量增加。在8.25万株/hm2的种植密度条件下，化控处理后的产量最高，达到10815.29 kg/hm2，显著高于其他处理。

密度；化控；夏玉米；衰老；产量

种植密度是影响玉米产量的重要因素[1-3]，在一定密度范围内，玉米产量随着密度的增加而增加，而超过一定的密度后，产量会随着密度的增加而减少。而随着密度的增加，玉米的群体透光性降低，衰老程度加剧，穗粒数和千粒重降低，倒伏率增加。而化控剂能够降低玉米株高、穗位高，塑造较为理想的株型[4]，增强叶片的持绿性，减缓衰老[5]，从而增加玉米产量。因此，研究不同密度下化控对夏玉米衰老及产量的影响具有重要意义。前人就不同密度对玉米生长发育、光合作用、衰老机制和产量的影响做了大量的研究[6-9]，基本明确了各个玉米品种在不同地区的最适密度。而对化控剂的研究主要集中在形态指标上[10-11]，对其生理指标尤其是衰老的研究较少。因此，本文通过对不同种植密度条件下玉黄金施用后玉米生育后期衰老进程及产量的研究，为化控剂在豫东地区的进一步合理施用提供理论和试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2015年在夏邑县会亭镇崔楼村(34°06′N，116°04′ E)进行。试验区常年平均日照2200～2400 h，气温14 ℃，降雨量680 mm左右，玉米生长的6～9月份降水占65%左右。试验田土壤为黄潮土，质地中壤，耕层(0～20 cm)土壤含有机质12.8 g/kg、碱解氮89 mg/kg、速效磷12.21 mg/kg、速效钾138 mg/kg。前茬小麦产量7200 kg/hm2。

1.2 试验方法

试验设化控和密度两个因素，随机区组排列，3次重复，每小区12行，行长10 m，行距60 cm，小区面积72 m2。试验密度设6.75万、7.50万、8.25万、9.00万株/hm2共4个处理。供试品种为郑单958，化控设“玉黄金”(主要成分为胺鲜脂和乙烯利)喷雾和清水对照处理。2015年6月2日使用等株距人工点播，用300 mL/hm2“玉黄金”兑水450 kg后于玉米拔节期(6片展开叶)均匀喷雾，清水处理为对照。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶绿素SPAD值 采用CCM-200+叶绿素测定仪于各个生育时期测定叶绿素SPAD值。每个处理于拔节期选取叶龄指数一致、具代表性的植株3株，挂上记号牌，各生育时期均于上午8:30～10:00选择穗位叶进行测定。分别测定叶片的叶尖、叶中和叶基，计算平均值作为该叶片的测定值，将各处理挂牌3株的测定值取平均值作为该处理的SPAD测定值。

1.3.2 叶片生理生化指标测定 在开花时(7月31日)标记同一天开花的单茎，然后分别在开花时、花后15、30、45 d取玉米穗位叶，先用液氮速冻，然后保存于-70 ℃低温冰箱，所有取样结束后在实验室内进行各种酶活性的测定。

SOD活性的测定：按照王爱国等的方法，以反应抑制氮蓝四唑(NBT)光氧化还原50%的酶量为一个酶活力单位，用U/(g·min)表示。

POD活性的测定：用愈创木酚法测定，以△OD470/(g·min)表示酶活力单位。

CAT活性的测定：采用紫外吸收法测定，以△OD240/(g·min)表示酶活力单位。

MDA含量的测定：参照薛金涛[10]的方法。

可溶性蛋白的测定：采用考马氏亮蓝染色法测定。

1.3.3 测产及产量构成因素分析 每个处理选取2个连续 4 m 行长，计算株数、穗数、空秆和秃尖数，全部收获并随机选取10穗计算穗行数、穗粒数、千粒重并计算理论产量。每个处理重复 3 次，取平均值。

1.4 数据处理

数据处理采用Excel 2003，显著性检验采用DPS 7.05软件。

2 结果与分析

2.1 对玉米穗位叶SPAD值的影响

从图1可以看出，随着生育进程的推进，玉米穗位叶SPAD值呈逐渐下降趋势，清水对照和化控处理的玉米穗位叶SPAD值都随着密度的增加而降低。清水对照处理在开花期7.50万、8.25万、9.00万株/hm2的SPAD值分别比6.75万株/hm2的低0.64%、2.22%、8.45%；而到花后45 d的SPAD值分别降低了29.64%(6.75万株/hm2)、39.43%(7.50万株/hm2)、46.18%(8.25万株/hm2)和51.68%(9.00万株/hm2)。与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的SPAD值大于相应的清水对照的，6.75万、7.50万、8.25万、9.00万株/hm2在开花后0～45 d 的 SPAD 值分别下降了26.68%、32.15%、43.17%、46.55%，在花后45 d测定的SPAD值玉黄金处理较清水处理依次高 3.64%、4.12%、5.34%、6.51%。

综上，随着密度的增加穗位叶SPAD值降低，玉黄金处理下玉米穗位叶SPAD值降幅减小。在本试验条件下，8.25万株/hm2和9.00万株/hm2密度效果较好。

图1 密度和化控对夏玉米穗位叶SPAD值的影响

2.2 对穗位叶保护酶活性的影响

2.2.1 对穗位叶SOD活性的影响 从图2可以看出，清水处理下玉米穗位叶SOD活性呈逐渐下降趋势，并且随着密度的增加而降低；在开花期，7.50万、8.25万、9.00万株/hm2的SOD活性分别比6.75万株/hm2的低1.36%、5.54%、10.13%。化控处理下玉米穗位叶SOD活性变化趋势与清水对照相似，与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的SOD活性大于相应的清水对照，在开花期，化控处理SOD活性较清水处理高1.89% (6.75万株/hm2)、2.00% (7.50万株/hm2)、3.15% (8.25 万株/hm2)、2.04%(9.00万株/hm2)；在花后45 d，化控处理的SOD活性较清水处理依次高 3.19%、4.24%、6.37%、6.06%。

2.2.2 对穗位叶POD活性的影响 从图3可以看出，清水处理下玉米穗位叶POD活性呈逐渐下降趋势，并且随着密度的增加而降低；在开花期，7.50万、8.25 万、9.00万株/hm2的POD活性分别比6.75万株/hm2的低5.54%、10.91%、15.95%。化控处理下玉米穗位叶POD活性变化趋势与清水对照相似，与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的POD活性大于相应的清水对照，在花后45 d，化控处理的POD活性较清水处理依次高 6.52%、10.50%、12.38%、9.98%。

图3 密度和化控对夏玉米穗位叶POD活性的影响

2.2.3 对穗位叶CAT活性的影响 从图4可以看出，清水处理下玉米穗位叶CAT活性呈逐渐下降趋势，并且随着密度的增加而降低；在开花期，7.50万、8.25 万、9.00万株/hm2的CAT活性分别比6.75万株/hm2的低6.46%、12.82%、19.11%。化控处理下玉米穗位叶CAT活性变化趋势与清水对照相似，与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的CAT活性大于相应的清水对照，在花后45 d，化控处理的CAT活性较清水处理依次高 7.37%、12.13%、16.39%、7.73%。

图4 密度和化控对夏玉米穗位叶CAT活性的影响

2.3 对MDA含量的影响

从图5可以看出，清水处理下玉米穗位叶MDA含量呈逐渐升高趋势，并且随着密度的增加而升高；在开花期，7.50万、8.25 万、9.00万株/hm2的MDA含量分别比6.75万株/hm2的高14.71%、20.59%、26.47%。化控处理下玉米穗位叶MDA含量变化趋势与清水对照相似，与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的MDA含量小于相应的清水对照，在花后45 d，化控处理MDA含量较清水处理依次低 4.88%、5.81%、6.74%、3.92%。

图5 密度和化控对夏玉米穗位叶MDA含量的影响

2.4 对穗位叶可溶性蛋白含量的影响

从图6可以看出，清水处理下玉米穗位叶可溶性蛋白含量呈逐渐下降趋势，并且随着密度的增加而降低；在开花期，7.50万、8.25 万、9.00万株/hm2的可溶性蛋白含量分别比6.75万株/hm2的低3.27%、5.61%、9.35%。化控处理下玉米穗位叶可溶性蛋白含量变化趋势与清水对照相似，与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的可溶性蛋白含量大于相应的清水对照，在花后45 d，化控处理的可溶性蛋白含量较清水对照处理依次高2.46%、5.19%、7.04%、4.92%。

图6 密度和化控对夏玉米穗位叶可溶性蛋白含量的影响

2.5 对产量及产量构成因素的影响

由表1 可以看出，清水处理的产量随密度的增加呈先升高后降低的趋势，在8.25万株/hm2密度时最高，产量为10031.21 kg/hm2，比6.75万、7.50万株/hm2的分别高 4.09%、1.66%，差异不显著，比9.50万株/hm2处理的产量高4.97%，差异达到了显著水平。玉黄金处理下玉米产量变化趋势与清水处理相似，与清水处理相比化控处理下的玉米产量均有所增加，与对照一样在8.25万株/hm2密度下达到最高产量，为10815.29 kg/hm2，显著高于其他处理。不同密度种植条件下，喷施玉黄金后的6.75万、7.50万、8.25万、9.00万株/hm2下的产量分别比对照增加了0.96%、3.55%、7.82%、0.92%。由此可以看出，本试验化控处理和8.25万株/hm2密度下增产效果最好，化控处理和密度的合理搭配能够提高产量。

3 结论与讨论

前人许多研究表明[12-13]，叶片衰老与叶片的叶绿素含量显著相关，保持叶片较高的叶绿素含量对延缓叶片衰老，增加产量具有重要作用。本试验研究表明，清水处理 SPAD 值随着生育进程的推进而降低，并且随密度的增加而减低，密度越高，SPAD 值降幅越大。化控处理下不同密度玉米叶片的SPAD值大于相应的清水对照，在花后45 d测定的 SPAD值化控处理较清水处理依次高 3.64%、4.12%、5.34%、6.51%。因此，化控处理能够保持较高叶绿素含量，延缓了叶片衰老，为获得高产打下了基础。

表1 密度和化控对夏玉米产量及产量构成因素的影响

植物体内保护酶(SOD、POD、CAT等)和非保护酶(维生素C、可溶性蛋白等)系统能够清除活性自由基，一旦这些保护酶和非保护酶活性或含量减少就会造成膜脂的过氧化作用，MDA的含量增加，细胞结构和功能遭到破坏[14-15]。本试验研究表明，清水处理下玉米穗位叶SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白含量呈逐渐下降趋势，并且随着密度的增加而降低；化控处理下玉米穗位叶SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白含量变化与清水对照相似，与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白含量大于相应的清水对照。清水处理下玉米穗位叶MDA含量呈逐渐升高趋势，并且随着密度的增加而升高；化控处理下玉米穗位叶MDA含量变化与清水对照相似，与清水对照相比，化控处理下不同密度玉米叶片的MDA含量小于相应的清水对照。综上所述，增加密度会导致SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白含量的降低，MDA含量的增加，而化控处理能够提高保护酶活性，增加可溶性蛋白含量，降低MDA含量，从而延缓叶片衰老，增加产量。

前人许多研究表明[1-3]，密度是影响玉米产量的重要因素，随着密度的增加，玉米产量先增加后下降，本文研究结果与其基本一致。许多研究[16-17]指出，采用玉黄金或烯施美等化控剂可以使玉米增产5%～7%，孟之万等[18]报道可增产19.6%，而张子学等[11]研究表明化控能使玉米减产16.6%～42.6%。本试验研究表明，玉黄金处理下玉米产量变化趋势与清水处理相似，与清水处理相比化控处理下的玉米产量均有所增加，与对照一样在8.25万株/hm2密度下达到最高产量，为10815.29 kg/hm2。不同密度种植条件下，喷施玉黄金后的6.75万、7.50万、8.25万、 9.00万株/hm2下的产量分别比对照增加了0.96%、3.55%、7.82%、0.92%。所以，合理的密度加上化控能够获得更高的产量，本试验化控条件下，密度为8.25万株/hm2产量最高效果最好，值得推广。

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(责任编辑：许晶晶)

Effect of Chemical Regulation on Leaf Senescence and Yield of Summer Maize at Different Planting Densities

ZHANG Yan, GUO Shu-ya, SHANG Shang, LU Guang-yuan*, TANG Qi-ning

(Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences in Henan Province, Shangqiu 476000, China)

The objective of this experiment was to investigate the effect of chemical regulation measures on the ear leaf senescence and yield of summer maize at different plant densities, and to provide theoretical and experimental evidences for the high-yielding cultivation of summer maize through chemical regulation. Maize variety Zhengdan 958 was planted at different densities (67500, 75000, 82500 and 90000 plant/hm2), and its leaves were sprayed by the chemical regulator Yuhuangjin at jointing stage. The results showed that: in the treatment of spraying pure water, along with the increase in planting density, the SPAD value and the activities of SOD, POD, CAT of ear leaf were declined, the content of MDA was increased, and the content of soluble protein was decreased. In comparison with the treatment of spraying pure water, the treatment of spraying Yuhuangjin increased the leaf SPAD value, the soluble protein content, and the activities of SOD, POD and CAT, and reduced the content of MDA. Under the condition of planting density 82500 plant/hm2, the treatment of chemical regulation could make maize yield reach the highest level (10815.29 kg/hm2), which was significantly higher than the yield in other treatments.

Planting density; Chemical regulation; Summer maize; Senescence; Yield

2016-05-25

河南省现代农业产业技术体系建设专项“河南省玉米产业技术体系-商丘综合试验站”(Z2015-02-02)；河南省博士后研 发基地项目“商丘市科技攻关项目“高产多抗适宜机械化生产玉米新品种选育”。

张艳(1979─)，女，河南虞城人，助理研究员，主要从事玉米育种的研究工作。*通讯作者：卢广远。

S513

A

1001-8581(2016)11-0015-05