摘要：本文對化控技術(shù)在玉米上的應用研究進(jìn)行了綜述。簡(jiǎn)單介紹了化學(xué)控制的生理機制，重點(diǎn)闡述了植物生長(cháng)調節劑對玉米種子萌發(fā)、生長(cháng)及相關(guān)抗性的影響,并對今后應進(jìn)一步深入研究的問(wèn)題提出了建議。
關(guān)鍵詞：玉米；化控技術(shù)；植物生長(cháng)調節劑
作物化控技術(shù)是指應用植物生長(cháng)調節劑，通過(guò)影響植物內源激素系統而調節作物的生長(cháng)發(fā)育過(guò)程，使其朝著(zhù)人們預期的方向和程度發(fā)生變化的技術(shù)體系。這一技術(shù)體系源于20世紀30年代開(kāi)始的“植物生長(cháng)調節物質(zhì)的農業(yè)應用”，至今經(jīng)歷了70余年的發(fā)展過(guò)程，已在基礎理論研究、植物生長(cháng)調節劑的開(kāi)發(fā)、作物化學(xué)控制技術(shù)體系及技術(shù)原理的形成和完善方面取得了很大的進(jìn)展。與傳統農業(yè)技術(shù)措施相比，植物生長(cháng)調節劑具有使用濃度低、劑量小、費用低、見(jiàn)效快、在植物體和土壤中可迅速分解、對人類(lèi)及環(huán)境很少有副作用等優(yōu)越性[1]。植物生長(cháng)調節劑可通過(guò)調節植物內源激素水平而影響作物的許多生理生化過(guò)程，目前已成為我國作物生產(chǎn)當中高產(chǎn)、穩產(chǎn)和高效農業(yè)新技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，并且在作物的優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)中也發(fā)揮了重要的作用。
玉米是我國的主要糧食作物，單產(chǎn)和總產(chǎn)已超過(guò)小麥而躍居糧食作物第二位。玉米又是優(yōu)質(zhì)飼料作物，有“飼料之王”之稱(chēng)，其生產(chǎn)總量約有75%用于飼料，因此發(fā)展玉米生產(chǎn)對我國的國民經(jīng)濟建設具有重要的現實(shí)意義。但由于耕地面積有限，玉米種植面積受到一定限制，如何提高單產(chǎn)成為今后玉米生產(chǎn)的關(guān)鍵。盡管提高種植密度可獲得較高的生物產(chǎn)量，但種植密度的增加往往容易出現倒伏、空稈和貪青晚熟等一系列關(guān)鍵性的技術(shù)難題。此外，在玉米生長(cháng)發(fā)育期間還經(jīng)常受到干旱、高溫和低溫等逆境脅迫的危害，造成玉米生長(cháng)發(fā)育不良，產(chǎn)量不高不穩，質(zhì)量偏低，這不僅影響農民收益，也給糧食儲運帶來(lái)一定困難。面對這一現狀，可以采用化學(xué)控制的方式來(lái)進(jìn)行解決?；丶夹g(shù)可以幫助玉米克服遺傳上的缺點(diǎn)，使之有效地適應環(huán)境條件的變化，減少環(huán)境脅迫的危害，對于玉米高產(chǎn)、穩產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗逆具有重要意義。目前，我國有關(guān)化控技術(shù)在玉米生產(chǎn)上的應用與研究已有許多報道，本文在前人研究工作的基礎上進(jìn)行歸納和綜合分析，以便于在以后的農業(yè)生產(chǎn)中，可以更好地運用化學(xué)控制這一有效手段解決實(shí)際問(wèn)題。
1作物化學(xué)控制的生理機制
植物生長(cháng)調節劑之所以能改變作物的生長(cháng)發(fā)育過(guò)程，主要在于它們可以影響植物內源激素的合成、運輸、代謝、與受體的結合以及此后的信號轉導過(guò)程。因此，作物化學(xué)控制的發(fā)展與植物激素生理的研究有密切的關(guān)系。在植物生長(cháng)調節劑應用于農業(yè)生產(chǎn)后的很長(cháng)一段時(shí)間內，此技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)是篩選具有農業(yè)應用價(jià)值的植物生長(cháng)調節劑新品種，并在生產(chǎn)實(shí)踐中推廣。20世紀50年代后，才陸續進(jìn)行系統的理論研究。
至今，在作物化學(xué)控制的生理機制方面，已經(jīng)明確了不同植物生長(cháng)調節劑作用于植物生長(cháng)發(fā)育的幾個(gè)重要過(guò)程：①三唑類(lèi)的多效唑（MET）、嗡類(lèi)化合物的縮節安（DPC）等植物生長(cháng)延緩劑，通過(guò)抑制赤霉素（GAs）的生物合成來(lái)控制植株地上部的伸長(cháng)生長(cháng)；②三碘苯甲酸（TIBA）、整形素（2-氯-9-羥基芴9-羧酸甲酯）等植物生長(cháng)抑制劑，通過(guò)阻斷生長(cháng)素（IAA）的極性運輸來(lái)破壞植株的頂端優(yōu)勢，促進(jìn)測枝發(fā)育；③乙烯（Eth）發(fā)生抑制劑AVG（氨基乙烯基甘氨酸）及AOA（氨基氧乙酸）的作用是抑制乙烯生物合成途徑中ACC合成酶的活性，引起乙烯合成的下降；④Ag+，降冰片二烯（2，5-norbornadient）、1-甲基環(huán)丙烷（1-MCP）等乙烯作用抑制劑，通過(guò)非競爭或競爭的方式與乙烯受體結合，阻斷乙烯促進(jìn)衰老的作用；⑤細胞分裂素類(lèi)調節劑可以刺激乙烯的發(fā)生；⑥果樹(shù)樹(shù)種之間或同一樹(shù)種不同品種之間對生長(cháng)素類(lèi)調節劑的敏感性與其在體內的代謝有關(guān)。但是，相對于調節劑引起的植物體內紛繁復雜的生理生化反應，許多重要的環(huán)節，如各種植物激素的信號轉導過(guò)程、細胞分裂素和脫落酸的生物合成過(guò)程、植物激素之間的互作等如何受到植物生長(cháng)調節劑的調控等仍然不是十分清楚，還有待于進(jìn)一步的研究。
2化學(xué)控制在玉米上的應用
2.1對玉米種子和幼苗的影響
采用化學(xué)控制的方法，可以促進(jìn)玉米種子萌發(fā)壯苗的形成。主要包括生長(cháng)促進(jìn)劑中的ABT生根粉、油菜素內酯、表高油菜素內酯和赤霉素類(lèi)以及生長(cháng)延緩劑中的烯效唑、多效唑等，通過(guò)促進(jìn)種子萌發(fā)和出苗、促進(jìn)根系和葉片發(fā)育等提高幼苗質(zhì)量，培育壯苗。研究表明，化控調節劑浸種可不同程度提高玉米品種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和幼苗的干物重，但是不同化控調節劑的作用效果不同，其中GA 有利于玉米幼苗高度的增加，而硫酸鋅和CCC有利于玉米幼苗莖粗的增長(cháng)[2]。鄒文華等用S3307浸種的結果表明，玉米品種鐵單10號的幼苗的根長(cháng)、根干重、根冠比都提高，與對照相比IAA/ZRS的比值上升，這有利于側根的發(fā)生[3]。陳紅衛用“新豐王”噴施夏玉米表明，“新豐王”對增根有明顯的效果[4]。劉延吉等用生長(cháng)調節劑RECF對玉米進(jìn)行試驗表明，RECF對玉米苗的根系生長(cháng)、根數、根長(cháng)都有促進(jìn)作用[5]。據張建華等報道，多效唑和青霉素浸種處理對爆裂型玉米的出苗率都有促進(jìn)作用，多效唑處理后玉米株高顯著(zhù)降低，地下部分干重明顯增加；青霉素處理對玉米幼苗上部無(wú)明顯的影響，但對根系生長(cháng)有一定的促進(jìn)作用[6]。
2.2對玉米生長(cháng)的影響
植物生長(cháng)調節劑對植物的生長(cháng)、分化、開(kāi)花座果、成熟等都有調節控制的作用。李艷杰進(jìn)行的試驗結果表明，使用W-HE生物表面活化劑及CHE3植物生長(cháng)調節劑、噴施寶、豐產(chǎn)寶、豐收素、生根粉均能促進(jìn)玉米生育前期的生長(cháng)發(fā)育，地上部生長(cháng)旺盛，根系發(fā)達，干物質(zhì)積累量增加，葉片寬大，功能葉片面積增加，提高了光能利用率。由于莖稈變粗，增強了抗倒伏能力，這些對生育后期形成良好的經(jīng)濟性狀有明顯的生物活化和調節作用。在后期可使玉米單穗粒重及百粒重增加，穗長(cháng)增加，雙穗率提高，使產(chǎn)量構成因素均衡協(xié)調發(fā)展，有明顯的增產(chǎn)效果，尤以W-H E生物表面活化劑和CHE3植物生長(cháng)調節劑兩處理效果最佳[7]。張桂閣等用5種不同的植物生長(cháng)調節劑處理玉米聊玉18號，結果表明不同物生長(cháng)調節劑均有促進(jìn)玉米根系生長(cháng)、增加根條數、提高根干重的趨勢，并且主要是通過(guò)提高千粒重進(jìn)而提高單產(chǎn)[8]。于佩鋒等研究表明，玉米壯豐靈、植保素、云大-120、FA旱地龍均可使玉米株高、穗位降低、莖粗增加、氣生根數增多，百粒重增加，并且具有抗倒伏、防空稈的作用[9]。曹東輝在玉米雌穗小花分化末期噴施化控劑，結果也表明了化控劑能使玉米植株矮健、穗位降低、莖粗增加、重心下降、葉片濃綠、肥厚，從而促使產(chǎn)量增加14.7%~25.5%[10]。
據統計，玉米倒伏一般減產(chǎn)20%~30%，嚴重者達50%以上，有時(shí)甚至絕收。植物生長(cháng)調節劑在玉米矮化植株、提高抗倒伏能力方面，已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。生長(cháng)延緩劑和生長(cháng)抑制劑類(lèi)，包括健壯素、乙烯利、多效唑、烯效唑、壯豐靈、維他靈和矮壯素等，通過(guò)延緩或抑制植株的生長(cháng)來(lái)降低植株高度，進(jìn)而提高玉米植株的抗倒伏能力。但是，玉米植株的矮化往往伴隨單株生產(chǎn)力的下降，只有通過(guò)增加種植密度，才能獲得高產(chǎn)[11]。不過(guò)采用復配(降低株高的調節劑與增加作物光合作用的調節劑復配)的調節劑可以解決這種矛盾，王偉中等曾經(jīng)報道了這方面的研究，他們的研究表明在玉米生長(cháng)中后期即大喇叭口期應用適當的植物生長(cháng)調節劑可以降低玉米株高，提高玉米抗倒伏能力[12]。顧大路等在后來(lái)的研究中也證實(shí)了這點(diǎn)[13]。張吉旺等的研究也表明，選擇適宜的植物生長(cháng)調節劑可以有效地對玉米的農藝性狀進(jìn)行調節，降低株高、穗位高，增加莖粗，減少空稈率，增強其抗倒伏能力，并且可以顯著(zhù)提高玉米的鮮、干物質(zhì)產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量，特別是在飼用玉米生產(chǎn)上可發(fā)揮巨大作用[14]。
另外，在玉米雜交制種中，利用生長(cháng)促進(jìn)劑中的赤霉素(GA)，可以通過(guò)影響雌穗或雄穗的發(fā)育，來(lái)調節父母本的花期，實(shí)現父母本花期的協(xié)調和一致；利用生長(cháng)抑制劑乙烯，可以抑制雄蕊的發(fā)育或引起雄配子敗育，以便取代人工去雄過(guò)程。
2.3對玉米抗逆性的影響
在化控技術(shù)對玉米抗逆性及相關(guān)酶活性的研究中，主要集中于在玉米抗旱、抗寒冷和抗鹽漬以及其它的逆境條件下，用生長(cháng)調節劑處理后對玉米的影響。植物生長(cháng)調節劑主要是通過(guò)增強根系發(fā)育、延緩或抑制植株的生長(cháng)、提高葉片的滲透調節能力等來(lái)減輕逆境脅迫對玉米植株所造成的危害。
關(guān)于抗旱性，顧大路等的研究也表明了玉米健壯素、烯世寶、乙烯利、氯化膽堿均可提高玉米的抗旱能力[13]。馮文新等研究表明，PP333可使在干旱條件下玉米SOD和CAT這兩種酶活性下降緩慢，從而增加玉米體內氧自由基清除劑(SOD，CAT等)的能力，保護膜結構的完整性，減少水分脅迫的傷害，提高抗旱性[15]。宋鳳斌等研究表明，多胺處理明顯降低了水分脅迫下玉米葉片細胞質(zhì)MDA含量和葉組織相對電導率。當玉米在水分脅迫下，經(jīng)多胺處理的玉米其葉片細胞膜透性的下降與MDA含量的下降率之間存在著(zhù)極顯著(zhù)的相關(guān)[16]。丁希武等研究表明，玉米、大豆田中噴施FA旱地龍可以提高水分利用率，增強植株的抗旱能力[17]。吳義新等研究表明，乙醇胺可增加干旱葉片的氣孔阻力，降低蒸騰速率，維持葉片較高的相對含水量和水勢，降低葉片細胞膜的過(guò)氧化水平和質(zhì)膜透性，提高葉片凈光合速率，從而促進(jìn)植株雌穗的發(fā)育和物質(zhì)生產(chǎn)，增加有效穗粒數、千粒重和經(jīng)濟系數，使玉米籽粒產(chǎn)量和品種抗旱系數顯著(zhù)提高[18]。
關(guān)于抗寒性方面，李秀菊等研究表明，玉米赤霉烯酮浸種(24h)提高了玉米幼苗的抗寒性。在低溫處理中，玉米赤霉烯酮浸種使玉米幼苗葉片的相對電導值較低，超氧化物歧化霉活性較高，游離脯氨酸含量升高，可溶蛋白含量較穩定[19]。張靜華等研究指出，卅烷醇可以提高植物組織的抗冷性，其原因可能是卅烷醇對細胞膜系統有改善作用，以及卅烷醇對植物體內代謝有調節作用[20]。
對于抗鹽性，趙可夫等研究表明，在無(wú)鹽條件下外源ABA對幼苗耐鹽能力，促進(jìn)幼苗干物質(zhì)積累和營(yíng)養生長(cháng)效應等方面作用小，但在鹽脅迫下外源ABA可提高玉米幼苗耐鹽性[21]。陳玉香等的研究表明，在Na2CO3的脅迫下，外源水楊酸能夠提高玉米種子內的淀粉酶、過(guò)氧化物酶及超氧化物歧化酶的活力，從而提高玉米發(fā)芽的數量、速度和質(zhì)量[22]。
3前景與展望
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和進(jìn)步，人類(lèi)對糧食產(chǎn)量與品質(zhì)的需求越來(lái)越高，糧食資源短缺將嚴重制約著(zhù)人類(lèi)的發(fā)展。通過(guò)化控技術(shù)和遺傳工程等手段，提高農作物籽粒產(chǎn)量及其品質(zhì)，將對解決世界性糧食資源短缺和提高農作物生產(chǎn)的經(jīng)濟效益具有十分重要的意義。但是，雖然作物化控應用技術(shù)具有巨大生產(chǎn)及革新潛力，這也并不意味著(zhù)它在農業(yè)生產(chǎn)中是萬(wàn)能的。通過(guò)以上研究我們發(fā)現，不同玉米品種對使用的化學(xué)調控物質(zhì)的反應是不同的，這可能與這些品種的生長(cháng)發(fā)育特性有關(guān)，更重要的可能與其體內內源激素的含量水平差異有關(guān)。外源化學(xué)調控物質(zhì)與植物內源激素間的作用關(guān)系，是化控技術(shù)有效利用研究的基礎理論問(wèn)題；而如何針對具體的作物品種，采取有效的調控措施，則是生產(chǎn)實(shí)踐中應該研究的應用問(wèn)題。因此，只有在綜合栽培措施的基礎上，保證作物正常的生長(cháng)條件，針對作物生產(chǎn)中存在的主要問(wèn)題，在關(guān)鍵時(shí)期，選擇合適的劑型、適宜的濃度和劑量合理應用，作物化控技術(shù)才能充分顯示其效應，達到預期的效果。我們相信隨著(zhù)化學(xué)控制調控機理、生長(cháng)調節劑互配、劑量與藥害以及在不同環(huán)境條件下的施用效果等方面的研究逐步清晰，化控技術(shù)必將在未來(lái)的農業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
玉米化控技術(shù)應用效果總結
發(fā)布時(shí)間：2011-2-19 17:16:04 瀏覽次數：3244
作者：大民種業(yè)技術(shù)專(zhuān)家 王振福
近幾年，由于密植高產(chǎn)玉米品種的推廣，玉米發(fā)生倒伏現象較為普遍。倒伏不僅嚴重影響玉米產(chǎn)量，還會(huì )影響玉米商品糧品質(zhì)，給收獲帶來(lái)麻煩。玉米的倒伏除受惡劣氣候條件的外在因素影響外，玉米本身的抗倒性和株高也是影響倒伏的重要原因。而玉米株高除本身遺傳特性外，又受自然條件和栽培技術(shù)的影響。利用植物生長(cháng)調節劑對植物生長(cháng)人為調節是玉米抗倒栽培的必然趨勢。
為此，近年來(lái)很多玉米種子經(jīng)銷(xiāo)商引進(jìn)推廣玉米化控物質(zhì)，其效果和效益說(shuō)法不一，化控產(chǎn)品廠(chǎng)家也各有說(shuō)辭。為了驗證各類(lèi)產(chǎn)品的效果和效益，摸索玉米化控應用的時(shí)間、濃度以及不同種植密度下的效果，我們幾年來(lái)做了大量試驗?，F就有關(guān)不同玉米化控物質(zhì)的應用效果及方法提及一些我們的看法和意見(jiàn)，供大家參考。
1、玉米化控物質(zhì)的種類(lèi)玉米化控調節劑市場(chǎng)種類(lèi)繁多，常見(jiàn)的單劑有乙烯利、玉米健壯素（縮節胺、助壯素、甲哌嗡）矮壯素等。盡管市場(chǎng)上不同名稱(chēng)調節劑較多，但萬(wàn)變不離其蹤，其成分多是上述單劑或其混劑。
1.1、乙烯利是一種多功能調節劑，低、中、高、極高濃度的作用都會(huì )有所不同。在玉米上有顯著(zhù)的控旺效果，是應用最多的調節劑，約占市場(chǎng)上玉米控旺產(chǎn)品的70%以上。具有速效性好，成本低，無(wú)污染，無(wú)殘留，缺點(diǎn)是使用濃度范圍窄，應用最佳時(shí)間晚，作用效果受天氣影響波動(dòng)大。
1.2、玉米健壯素（縮節胺、助壯素、甲哌嗡）也是玉米控旺防倒的常見(jiàn)產(chǎn)品之一，長(cháng)期以來(lái)總是推廣面積上不去。究其原因是使用時(shí)間、濃度范圍都很窄。時(shí)間早了，對果穗發(fā)育影響大，使用晚了不易操作?？赝Ч煌怀?，又不能與其它農藥（有機磷）混用。
1.3、玉米化控單一使用矮壯素，加入劑量大，控旺效果也不突出，副作用明顯。
2、產(chǎn)品選擇在我們試驗的近10種產(chǎn)品中，其成分都是復配的，有的表現效果很好。
2.1、表現效果最好的是河北京寧化工有限公司生產(chǎn)的“金得樂(lè )”牌玉米伴侶（農肥準字478）。多點(diǎn)不同濃度不同葉齡噴施效果都很明顯。
2.2、其次是河南波爾森農業(yè)發(fā)展有限公司的波爾森牌日本三靈(農業(yè)部2007-2726號)、尉氏農藥總廠(chǎng)的萬(wàn)豐源牌30%胺鮮酯乙烯利(LS20071546)。在通遼、開(kāi)原表現較好。
2.3、再次是保定市滿(mǎn)城縣豐澤生物有限公司、保定市滿(mǎn)城縣長(cháng)豐生物有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的達爾豐(農肥準字204)及山西廣大化工有限公司的廣大牌黃金甲(農肥準字784)。以上幾種產(chǎn)品均按使用說(shuō)明使用。
3、玉米化控的效果經(jīng)過(guò)幾年的試驗示范和在吉林德惠、九臺、遼寧新民、臺安、黑山、開(kāi)原、康平、內蒙赤峰、通遼等地調查，應用以上產(chǎn)品其效果均表現明顯。很受農民歡迎?？傮w表現如下。
3.1、促使玉米植株矮壯，穗位降低，減少倒伏。一般可使株高降低20-30厘米，穗位降低10-20厘米，莖粗增加0.1-0.3厘米，氣生根增加30%以上。明顯提高抗倒能力；
3.2、減少玉米營(yíng)養生長(cháng)量，增加其生殖生長(cháng)量，從而增加經(jīng)濟產(chǎn)量；
3.3、增加玉米百粒重1-2克，提高品質(zhì)，從而增加產(chǎn)量10%以上。
4、應用技術(shù)
4.1、化控技術(shù)要求比較嚴格，一般按說(shuō)明濃度使用，有徒長(cháng)可能的地塊噴施高濃度值；生長(cháng)一般的地塊噴施低濃度值；干旱、生長(cháng)弱小的地塊不宜噴施。不要隨意加大或減少用量。復配劑可與殺蟲(chóng)劑、殺菌劑混合使用。在無(wú)風(fēng)無(wú)雨的上午10點(diǎn)前或下午4點(diǎn)后噴施。力求噴施均勻，不要重復噴施，也不要漏噴。
4.2、使用化控可使玉米種植密度增加10%，但不要增加過(guò)多。試驗證明，雖然應用化控可適當增加密度，但密度增加超過(guò)10%會(huì )使植株生長(cháng)加高，化控效果降低。
4.3、以上產(chǎn)品噴施時(shí)間在玉米3-10葉均可，但以玉米6-9葉期最佳。
4.4、玉米化控在密植品種上應用效果更明顯。
5、注意事項一般盡量不要使用單劑，單劑應用有副作用。如果需要使用，應注意以下幾點(diǎn)。
5.1、建議使用乙烯利單劑的要加DA-6，速效與長(cháng)效相結合，使用時(shí)間可提前，受天氣影響小。
5.2、中國農業(yè)大學(xué)研究資料顯示，玉米健壯素大面積推廣應用的解決途徑是，加入適量的復硝酚鈉原粉，調節時(shí)間可以提前，劑量略減，濃度范圍可調節，副作用消失，控旺增產(chǎn)效果優(yōu)異。
5.3、根據中國農業(yè)大學(xué)研究，矮壯素、甲哌嗡與DA-6配合使用，具有控旺增產(chǎn)突出，應用時(shí)間提前，無(wú)毒副作用，節約有效成分等作用。
聯(lián)系客服
