CN104803777A - 一种玉米生长化学调控剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米生长化学调控剂，每1kg化学调控剂由以下物质组成：赤霉素18-22mg、碳酸二氢钾10-20g、尿素10-20g、氨基酸叶面肥5-15g、油菜素内酯0.1-0.5mg、余量为水。本发明产品通过缩短玉米抽雄吐丝的雌雄间隔期，提高玉米授粉率，提高产量，同时本发明调控剂也有助于提高玉米灌浆速率，加速籽粒充实，适合工业化生产。

Description

一种玉米生长化学调控剂及其使用方法

技术领域

本发明属于玉米生长调节组合物技术领域，具体涉及一种玉米生长化学调节剂及其使用方法。

背景技术

玉米为我国的第一大粮食作物，是粮食安全进一步发展的主要领域。《国家粮食安全中长期规划纲要》特别是《国家新增1000亿斤粮食生产能力规划》中，河南承担了155亿斤即占全国七分之一的增产任务。其中玉米占到88亿斤，占到全省新增粮食的56.8%。到2012年河南省粮食成功实现夏粮九连增，秋粮十连增。就玉米生产而言，连续增产的原因主要在于玉米种植面积的增加，单产在2006年之后增长缓慢，甚至还略有下降。研究分析表明，玉米生长季节自然灾害频发是限制玉米单产提升的主要因素之一。因此，增强玉米的抗灾减灾能力，是实现玉米高产稳产的必由之路。

阴雨渍涝灾害是导致玉米减产的主要自然灾害之一，2003年（河南省还是全国）玉米大幅度减产的主要原因在于大面积渍涝和低温灾害。分析2000-2013年的气象资料，2003年8月份降雨量过多，长期阴雨寡照危害，月平均日照时数较少，日平均温度低，导致了渍涝和低温灾害大发生。2012年玉米总产和单产均较高（农业部，2013年），主要原因是自然灾害发生少，9月份日照时数长，阴雨寡照天气少。可见，阴雨寡照自然灾害是限制玉米产量进一步提升的主要原因之一。

近年来玉米夏播区灾害性天气频发，尤其是作为占河南夏玉米种植面积近1/4的豫南雨养区，气候变化无常，玉米生长期内雨水偏多，阴雨寡照成为影响玉米生长的主要气象灾害之一。玉米作为高光效C4作物，阴雨寡照条件下容易造成玉米光抑制，降低玉米光合生产能力，严重影响籽粒灌浆，从而导致玉米产量降低。喷施植物生长调节剂是目前通过提高作物抗逆能力从而获取高产的主要手段之一，前人关于化学生长调节剂在玉米生产上的应用进行了大量的研究，主要集中在提高玉米抗倒性能，延缓衰老等方向，而关于弱光条件下如何通过化学调控实现玉米高产稳产的研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玉米生长化学调控剂，同时提供了该调控剂的使用方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种玉米生长化学调控剂，每1kg化学调控剂由以下物质组成：赤霉素18-22mg、碳酸二氢钾10-20g、尿素10-20g、氨基酸叶面肥5-15g、油菜素内酯0.1-0.5mg、余量为水。

所述氨基酸叶面肥的蛋白质含量＞75wt%（重量百分比）。所述氨基酸叶面肥中各氨基酸的质量含量如下表1：

表1：氨基酸叶面肥中氨基酸含量

上述玉米生长化学调控剂的制备方法为本领域的常规技术，即搅拌混合法，将组成玉米生长化学调控剂的各原料混合、搅拌均与即可。

上述玉米生长化学调控剂在玉米抽雄吐丝前1-2周进行喷施，每亩地喷施1kg调控剂，使用时按照调控剂和水的质量比为1∶（13-17）的比例混合均匀后进行喷施，主要喷施玉米棒三叶及以上叶片。

本发明的主要目的是为了降低玉米花粒期阴雨寡照灾害对玉米产量的影响。夏玉米花期常遇到阴雨寡照天气，长期阴雨天气导致玉米不能够及时抽雄或吐丝，或是抽雄后吐丝期滞后，造成花期不遇。本发明产品通过缩短玉米抽雄吐丝的雌雄间隔期，提高玉米授粉率，同时本发明调控剂也有助于提高玉米灌浆速率，加速籽粒灌浆进程，增加籽粒产量，适合工业化生产。

附图说明

图1为遮阴处理对玉米穗部性状的影响；

图2为化控剂对遮阴处理下玉米群体叶面积指数的影响；

图3为不同生长调节剂处理对乳熟期玉米抗折力抗折力的影响；

图4为不同化控组配剂处理下产量差异。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。

下述实施例中氨基酸叶面肥的蛋白质含量＞75wt%，氨基酸叶面肥中各氨基酸的质量含量如下表2：

表2：氨基酸叶面肥中氨基酸含量

实施例1

玉米生长化学调控剂，每1kg化学调控剂由以下物质组成：赤霉素20mg、碳酸二氢钾15g、尿素15g、氨基酸叶面肥7g、油菜素内酯0.3mg、余量为水。

实施例2

玉米生长化学调控剂，每1kg化学调控剂由以下物质组成：赤霉素18mg、碳酸二氢钾20g、尿素10g、氨基酸叶面肥15g、油菜素内酯0.1mg、余量为水。

实施例3

玉米生长化学调控剂，每1kg化学调控剂由以下物质组成：赤霉素22mg、碳酸二氢钾10g、尿素20g、氨基酸叶面肥5g、油菜素内酯0.5mg、余量为水。

本发明配方的选定过程如下：

一、2012年植物生长调节剂喷施时期以及浓度的初步筛选

供试材料为蠡玉16，玉米抽雄前开始遮阴，遮阴7 d。遮阴处理结束时叶面喷施生长调节剂，以喷施清水为对照（CK）。生长调节剂有：A，赤霉素：设A1（10mg/L）、A2（20 mg/L）和A3（30mg/L）三个浓度；B，吲哚乙酸：设B1（0.05mg/L）、B2（0.1mg/L）、B3（0.2mg/L）三个浓度（使用时稀释4000-4500倍）；C，6-苄氨基腺嘌呤（6-BA）：设C1（20mg/L）、C2（40mg/L）和C3（60mg/L）三个浓度；三次重复，每小区面积17.5m²。

表3为不同化控剂处理对遮阴下玉米穗部性状、产量和产量构成因素的影响。遮阴后玉米产量受到了显著影响，CK遮阴处理后穗子均为畸形穗（畸形穗没有测定穗粗和穗长，均用“——”表示，如图1），结穗率和出籽率分别仅为23.68%和59.36%，亩穗数为833.38穗，产量仅为14.44公斤/亩。喷施化控剂后，A2、A3、B1、B2和C3处理产量较遮阴处理相比略有升高。原因主要是增加了穗长，提高了出籽率。

表3 不同化控剂处理对遮阴条件下玉米穗部性状、产量及产量构成因素的影响

如图2所示遮阴处理在吐丝期和灌浆期叶面积指数明显高于正常处理，超出了吐丝期和灌浆期最佳的叶面积指数（4.5），即遮阴处理后光合产物向叶片和茎秆转移量增大，导致玉米叶片冗余，群体过大。喷施化控剂后，有效地抑制了吐丝期和灌浆期叶面积指数过大。成熟期时化控剂的调节效应更加明显，而遮阴处理在成熟期叶面积指数仍然较高，导致玉米贪青晚熟3-4天。

二、2013年化控剂复配试验

供试材料为蠡玉16，遮阴处理结束叶面喷施生长调节剂，以喷施清水为对照（CK）。生长调节剂组配方案：D：赤霉素20mg/kg+磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%；E：赤霉素20mg/kg+氨基酸液肥；F：吲哚乙酸0.2mg/L+磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%；G：吲哚乙酸0.2mg/L+氨基酸液肥。处理分为遮阴前喷施和遮阴后喷施，如D1为遮阴前喷施，D2为遮阴后喷施。

1、产量及产量构成

表4为不同生长调节剂对遮阴处理下玉米穗部性状、产量和产量构成的影响。

正常光照条件下，玉米产量达674.47kg/亩，遮阴处理后产量下降，达极显著水平，减产幅度为60.41%。遮阴处理显著降低了玉米的亩穗数（2618.56）、结穗率（66.25%）和穗粒数291粒/穗），导致玉米大幅度减产。

遮阴处理下喷施植物生长调节剂可提高玉米产量。主要分以下4种情况：遮阴处理前喷施生长调节剂（D1、E1、F1、G1）；遮阴后喷施生长调节剂（D2、E2、F2、G2）。可以看出，遮阴前喷施生长调节剂增产效果优于遮阴后喷施，遮阴前喷施生长调节剂处理D1、E1、F1、G1分别比遮阴后喷施处理的产量提高了31.22%、24.04%、23.91%、15.77%；而遮阴后喷施基本上没有增产效果，甚至减产【D2（-7.63%）和G2（-0.23%）】。从产量构成因素来讲，遮阴前喷施生长调节剂增产原因主要是增加了结穗率和穗粒数，遮阴前喷施生长调节剂D1、E1、F1、G1处理结穗率分别比遮阴处理增加了17.61%、11.95%、9.43%、10.68%；相应的穗粒数分别增加了11.91%、10.88%、13.23%、4.35%。喷施矮壮素和乙烯利处理结穗率分别增加了7.86%和11.01%，穗粒数分别增加了11.08%和2.61%。

从穗部性状因素来看，增产原因主要在于增加了穗长，穗粗和秃尖长变化不明显。从表4可以看出，不同生长调节剂处理，均起到增加穗长的作用。其中，穗长增加最明显的处理为D1，其次为G1处理，与遮阴处理先比穗长分别增加了32.28%和24.32%。

总体来看，遮阴前喷施生长调节剂处理中增产最明显者为D1，即赤霉素加微量元素处理，该处理结穗率和穗粒数增加也最为明显。可见，遮阴前喷施生长调节剂处理增产的原因主要在于提高了结穗率、穗粒数和穗长。

表4不同植物生长调节剂处理对遮阴处理下玉米穗部性状、产量及产量构成的影响

2、光合特性

表5为不同生长调节剂处理对玉米叶片净光合速率的影响。遮阴从抽雄期开始，7天后撤去遮阴网，从表5可以看出，抽雄后7天（未撤去遮阴网）叶片净光合速率显著下降，遮阴处理较正常光照处理光合速率下降了71.31%。撤去遮阴网后，玉米叶片的光合速率逐渐恢复，至灌浆中期，叶片仍保持较高的光合速率，灌浆后期（乳熟期）由于叶片衰老进程提前，净光合速率显著降低，与正常光照相比，遮阴处理光合速率下降了37.28%。

喷施植物生长调节剂主要提高了灌浆后期叶片的光合效率，灌浆中期时，仅E2和F1处理的叶片光合速率高于遮阴处理。灌溉后期，与遮阴处理相比，喷施植物生长调节剂处理叶片光合速率均高于遮阴处理，其中以E1和D2处理较高，分别比遮阴处理提高了53.30%和37.19%。

表5 不同生长调节剂处理对玉米叶片净光合速率(Pn)的影响

3、植株抗折力

图3为不同生长调节剂处理对乳熟期玉米抗折力抗折力的影响。遮阴处理与正常光照处理相比，基部第三节间和穗下第一节间抗折力分别下降了4.93%和40.67%，可见遮阴对玉米节间抗折力的影响主要集中在穗下第一节间。喷施植物生长调节剂显著影响玉米节间的抗折力。其中，D1、F2、G1和G2四个处理提高了玉米茎秆基部第三节间的抗折力，其他生长调节剂处理降低了基部第三节间的抗折力。除E1、F1和G2三个处理外，其他喷施生长调节剂处理均增加了玉米茎秆穗下第一节间的抗折力，其中以G1和E2处理最为明显，穗下第一节间抗折力比遮阴处理分别提高了56.41%和44.53%。

三、2014年进一步完善化学调控剂复配

在2012-2013年阴雨寡照品种筛选试验和化控剂组配试验的基础上，进一步改善组配剂方案。试验采用两因素裂区设计，主区因素为光照，设置遮光处理和正常光照两个处理，副区化控剂组配配方（4个配方，两个浓度梯度）。设置5种化控剂组配方式，加正常光照与喷施清水处理，共7个处理，3次重复。七个处理分别是A：正常光照；B：遮阴喷施清水对照；C：赤霉素20mg/kg+磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%；D：赤霉素20mg/kg +磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%+油菜素内质0.3mg/L；E：赤霉素20mg/kg +磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%+6BA0.30mg/L；F：赤霉素20mg/kg +磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%+油菜素内质0.3mg/L+氨基酸叶肥；G：赤霉素20mg/kg +磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%+6BA0.30mg/L+氨基酸叶肥；

化控剂均在吐丝前3-4天喷施（根据前两年试验吐丝前喷施效果最佳）。供试品种蠡玉16。

1、遮阴对夏玉米群体小气候影响

遮阴棚高8.5米，长40米，宽10米，南北方向设置，在遮阴棚顶部搭建遮阴网，从而保障了遮阴棚内田间小气候与正常光照基本一致，遮阴棚和正常光照条件下的光辐射、温度和CO₂浓度见表6。

表6 遮阴和对照玉米群体小气候比较

2、产量、产量构成因素及穗部性状

图4为不同化控组配剂处理下产量差异。正常光照处理下（A），玉米亩产达到747.8公斤，遮阴喷施清水对照处理产量为448.2公斤/亩，吐丝前遮阴处理（吐丝前开始遮阴，遮阴7天）较正常光照处理产量下降了40.07%。喷施不同组配化控剂处理产量均有不同程度的提高，提高幅度最大的处理为F处理，产量达到648.9公斤/亩，较喷施清水处理产量提高了30.94%，但与正常光照处理相比产量仍下降了13.22%。不同组配剂处理对产量均有提高，但提高的程度不同，顺序依次为处理F＞处理G＞处理D＞处理E＞处理C。

3、产量构成因素及穗部性状

表7为不同化控组配剂对遮阴处理下玉米产量构成因素及穗部性状的影响，结果发现遮阴处理（处理B）产量下降的主要原因在于穗长缩短、秃尖变长、行粒数减少、穗粒数减少以及千粒重下降，这与本项目在2012-2013年的研究结果一致。处理F产量最高，主要在于增加了穗长、降低秃尖，提高了行粒数和穗粒数，千粒重也有明显增加，其中穗粒数和千粒重分别比喷施清水处理（处理B）增加了22.21%、11.16%。

表7不同化控组配剂对遮阴处理下玉米产量构成因素及穗部性状的影响

4、干物质积累

表8为喷施化控组配剂对不同生育时期单株干物质重量的影响，结果为：遮阴处理（处理B）单株干物质中明显降低，乳熟期较正常光照处理（处理A）干物质中下降了30.1%。喷施化控组配剂提高了单株干物质重量，主要在灌浆中期和乳熟期，产量提高幅度最大的处理F分别较清水对照处理B单株干物质重量提高了5.16%和24.84%。

表8喷施化控组配剂对不同生育时期单株干物质重量的影响（g）

对单株不同器官干物质重量积累的变化进行分析（数据见表9），发现遮阴处理下（处理B），叶片和茎鞘干物质积累在灌浆中期之后干物质积累要高于正常光照处理（处理A），可见，遮阴处理下叶片和茎鞘中储存的碳水化合物未能够充分转化为花后籽粒中的碳水化合物积累，即灌浆期叶片和茎鞘中碳水化合物的再转运率下降。喷施化控组配剂主要作用在于提高了叶片和茎鞘碳水化合物的再转运能力，不同程度降低了灌浆期叶片和茎鞘的干物质重量，提高了穗部籽粒干物质积累。

表9喷施化控组配剂对不同生育时期单株干物质重量（g）的影响

5、茎秆力学特性

表10为喷施化控组配剂对不同生育时期基部第三节间力学特性的影响，吐丝前3-4天遮阴处理（处理B）对玉米基部第三节间茎秆力学特性（正常光照处理A）几乎没有影响。喷施化控组配剂处理对基部第三节间力学特征的影响也较小，对提高基部第三节间的抗倒能力有一定作用，乳熟期处理F的穿刺强度、压碎强度与抗折力分别比遮阴处理B提高了6.26%、1.32%、4.99%。

（1）基部第三节间力学特征

表10喷施化控组配剂对不同生育时期基部第三节间力学特性的影响（N/mm2）

（2）穗下节间茎秆力学特征

遮阴处理下对穗下节间力学特性的影响较大。从表11中可以看出，处理B与处理A相比，在灌浆中期与乳熟期，穿刺强度、压碎强度和抗折力均分别有不同程度的下降，其中灌浆中期分别下降了34.54%、18.67%、11.37%；乳熟期分别下降了23.59%、18.22%、14.18%。

喷施化控组配剂可有效提高穗下节间茎秆的抗倒伏能力，穿刺强度、压碎强度和抗折力均有不同程度的提高，其中产量最高处理（处理F）在灌浆中期分别比清水对照处理（处理B）提高了28.57%、15.89%、18.62%；乳熟期分别提高了17.83%、10.94%、9.42%。

表11 喷施化控组配剂对不同生育时期穗下节间力学特性的影响（N/mm2）

6、小结

本试验在2012-2013年单项试验的基础上，对抗阴雨寡照化控剂进一步筛选和组配，试验设定了正常光照处理、遮阴喷施清水对照处理和5个化控组配剂喷施处理。结果显示组配剂处理F（赤霉素20mg/kg +磷酸二氢钾1.5%+尿素1.5%+油菜素内质0.3mg/L+氨基酸叶肥）可以明显提高模拟遮阴处理下的玉米产量，较喷施清水对照产量提高30.94%，原因在于提高了穗粒数，减低了秃尖发生。遮阴处理下造成穗下节间抗倒伏能力下降，穿刺强度、压碎强度和抗折力均不同程度下降，而基部节间抗倒伏能力变化不大，通过喷施该组配剂可有效改善穗下节间抗倒伏能力，乳熟期处理F分别比处理Ｂ三个茎秆力学特性指标分别提高了17.83%、10.94%、9.42%。

四、实例示范推广

2013年在延津县建立郑单958、郑黄糯2号、郑单528、郑单988等品种百亩方5个，利用实施例1的玉米生长化学调控剂喷施（喷施方法为：在玉米抽雄吐丝前1-2周进行喷施，每亩地喷施1kg调控剂，使用时按照调控剂和水的质量比为1∶（14-16）的比例混合均匀后进行喷施，主要喷施玉米棒三叶及以上叶片），开展百亩方的试验示范。

由省农科院、新乡市农业局、延津县农业局专家组成联合测产小组，于2013年9月7日，对由河南省农科院粮食作物研究所和延津县共同承担实施的河南省农科院农业科技成果综合示范县玉米高产示范项目进行测产验收，根据测产方案，专家组对项目区5个玉米品种的百亩高产示范方进行测产，随机选3个点。

测产结果是：郑单958百亩方亩穗数4388，穗粒数630.3粒；郑单988百亩方亩穗数4754，穗粒数562.7粒；郑单136百亩方亩穗数4689，穗粒数598.4粒；郑单528百亩方亩穗数4575，穗粒数564.8粒；郑黄糯2号百亩方亩穗数4925，穗粒数610.6粒；千粒重均按被测各品种前三年平均数计算，八五折合产量为：郑单958百亩方亩产775公斤，郑单988百亩方亩产795.9公斤，郑单136百亩方亩产763公斤，郑单528百亩方亩产767.7公斤，郑黄糯2号百亩方亩产818公斤；五个百亩方平均亩产783.9公斤。

2013年出现了吐丝前期阴雨寡照天气，通过喷施本发明玉米生长化学调控剂，项目区5个品种均明显起到增产效果，主要是增加了穗粒数、减少秃尖、同时玉米千粒重也有一定程度的增加。

2014年在延津建立郑单958、郑黄糯2号千亩方各一个，在项目区运用实施例1的玉米生长化学调控剂，进行化控剂的喷施试验，喷施方法同上。2014年9月10日，经省农业厅、省农科院、河南农大等单位专家联合测产：郑单958千亩方平均亩产811.5公斤、郑黄糯2号千亩方平均亩产861.5公斤，较本项目2013年千亩方分别增产60.8公斤/亩（郑单958，增幅8.1%）、33.9（郑黄糯2号，增幅4.1%），其中郑黄糯2号更是创造了自该品种审定以来大面积高产示范的历史最高产量记录。2014年出现了前期高温干旱，灌浆期持续半个月阴雨寡照天气，项目区通过喷施本发明玉米生长化学调控剂，进一步验证了其在降低阴雨寡照灾害天气中的作用。

Claims (3)

1.一种玉米生长化学调控剂，其特征在于，每1kg化学调控剂由以下物质组成：赤霉素18-22mg、碳酸二氢钾10-20g、尿素10-20g、氨基酸叶面肥5-15g、油菜素内酯0.1-0.5mg、余量为水。

2.如权利要求1所述的玉米生长化学调控剂，其特征在于，所述氨基酸叶面肥的蛋白质含量＞75wt%。

3.权利要求1或2所述的玉米生长化学调控剂的使用方法，其特征在于，将调控剂和水混合即可，其中调控剂和水的质量比为1∶（13-17）。