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硅叶面肥对夏玉米生长发育、产量和品质的影响

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徐宁张方园曹娜

摘要：为探索硅叶面肥在夏玉米种植体系中的应用效果，通过田间试验研究不同浓度的硅叶面肥对夏玉米生长发育、产量和品质的影响。结果表明，拔节期后追施硅叶面肥能显著提高夏玉米生长期株高、茎粗、叶面积和干物质量;夏玉米的根系活力和叶绿素含量呈先升高后降低的变化趋势，喷施硅叶面肥提高了玉米根系活力及叶绿素含量以及夏玉米的穗长、穗粗、百粒质量，降低了作物秃尖长，不同浓度叶面肥处理产量分别比对照高7.05%、13.71%%和14.53%;提高了玉米籽粒中淀粉、蛋白质、油分及单宁含量，增强了夏玉米对病虫害的防控能力。

关键词：夏玉米;硅;叶面肥;生长发育;产量;品质

中图分类号： S513.06 ?文献标志码： A ?文章编号：1002-1302（2019）14-0074-03

玉米（Zea mays L.）是世界种植面积最大的3种农作物之一，是我国重要的粮食、饲料及能源作物[1]。玉米作物的高效稳产直接影响着我國粮食安全供给和玉米产业的可持续发展，因此实现玉米持续性高产乃至超高产是保障粮食作物安全供给的重要途径[2]。玉米需肥量大且耐肥性强，增肥提产效果显著，但肥料利用率较低。黄淮海地区的玉米产量占全国的1/3，冬小麦—夏玉米轮作是黄淮海地区大田粮食作物主要种植模式之一[3]。

硅是水稻、玉米禾本科作物生长发育的必需元素[4]，硅对禾本科作物生长具有促进作用，能明显提高作物的干物质积累，减缓病害的发生，缓解作物的生物和非生物胁迫[5]。硅肥常被作为植物调节性肥料而配合大量元素肥料使用[6]。前人研究表明，增施硅肥能显著提高玉米作物产量[7]，提升其抗倒伏性[8]，增强植物抗旱性[9];但针对喷施硅叶面肥对玉米生长发育影响的研究较少。本研究探讨了喷施不同浓度硅叶面肥对夏玉米生长发育、产量及品质的影响，以期为优化玉米高效生产肥料配施技术提供有效理论依据，支撑硅叶面肥及其相关技术的持续性发展与应用。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年6—10月在聊城职业技术学院试验基地进行，该试验点地处115°59′40″E、36°29′1″N，属温带半干旱季风气候区，年平均降水量578.4 mm，年平均日照时数 2 567 h，无霜期193～201 d。试验耕层0～20 cm深土壤为沙质黏壤土，基本理化性状：pH值6.02，EC 298 μS/cm，碱解氮含量 145.38 mg/kg，有效磷含量206.17 mg/kg，速效钾含量 167.48 mg/kg。前茬作物为冬小麦。

1.2 试验材料与设计

供试玉米品种为郑单958;叶面肥为NewSil硅酸叶面肥，荷兰硅技术国际公司（Si Technologies International B.V.）提供;H2SiO3浓度为25mg/mL。

试验采用随机区组设计，设4个处理：叶面肥1 000倍液（T1）、叶面肥750倍液（T2）、叶面肥500倍液（T3），以喷施等量去离子水作对照（CK）。每个处理重复3次，每个小区面积24 m2（4 m×6 m）。2017年6月15日播种玉米，试验材料选择拔节期（7月15日）、抽雄期（8月15日）、乳熟期（9月15日）喷施叶面肥，喷液量以叶面喷洒均匀且不滴液为准，采用常规方法进行田间管理。

1.3 测定方法

1.3.1 作物生长指标的测定从第1次喷施硅叶面肥后 15 d（7月30日）起，每小区选取3株作物标记，每隔15 d测定玉米株高、茎粗和叶面积。株高测定从茎基部到最高生长点的距离;茎粗用游标卡尺测定茎基部;单株叶面积按S=∑（L×W×0.75）计算，S为单株叶面积，cm2;L为叶长，cm;W为叶宽，cm。

1.3.2 作物生理指标的测定每次采样期每小区取代表性植株3株，将植株根、茎、叶、穗分离取出，洗净后105 ℃杀青30 min，置于80 ℃下烘至恒质量，称干物质量。叶绿素采用80%丙酮提取，比色法测定其含量;根系活力采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定[10]。

1.3.3 作物产量和品质指标的测定玉米收获后（10月10日），每小区随机取20株测定作物产量和品质指标。采用改良双波长比色法测定淀粉含量;凯氏定氮法测定蛋白质含量;索式提取法测定油分含量[11];采用改良分光光度法测定单宁含量[12]。

1.4 数据处理

采用Excel 2003和DPS软件对数据进行方差分析，采用Duncans新复极差法进行差异显著性检验（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 喷施硅叶面肥对夏玉米生长指标的影响

由图1可知，夏玉米拔节期后喷施硅叶面肥可显著提高作物的株高和茎粗（差异显著性分析未列出，下同），T2处理株高最高，T3处理茎粗最大。10月1日，叶面肥1 000、750、500倍液处理的株高分别比对照高5.15%、9.79%、7.22%，茎粗分别比对照高3.23%、7.96%、12.68%。可见，喷施高浓度硅叶面肥可显著提高作物茎粗，一定程度上控制株高，提高作物抗倒伏性。

由图2可知，喷施硅叶面肥能提高夏玉米的叶面积和干物质量，9月15日，夏玉米作物叶面积最大，叶面肥1 000、750、500倍液喷施处理分别比对照高3.87%、8.22%、10.21%。10月1日收获期，叶面肥1 000、750、500倍液处理的单株干物质量分别比对照高 2.48%、4.44%、4.06%。

2.2 喷施硅叶面肥对夏玉米根系活力和叶绿素含量的影响

由图3可知，夏玉米的根系活力和叶绿素含量呈现先升高后降低的变化趋势，拔节期喷施硅叶面肥后，喷施硅叶面肥处理能提高作物的根系活力及叶绿素含量。8月30日，作物根系活力和叶绿素含量最高，叶面肥1 000、750、500倍液处理根系活力分别比对照高21.11%、26.67%、25.56%，叶绿素含量分别比对照高3.48%、14.78%、13.04%。

2.3 喷施硅叶面肥对夏玉米产量和品质指标的影响

由表1可知，喷施硅叶面肥显著提高了夏玉米的穗长、穗粗、百粒质量及产量，显著降低了作物秃尖长，高浓度硅肥追施效果显著。叶面肥750、500倍液处理植株穗长比对照分别高7.99%、8.71%，穗粗比对照高11.44%、9.15%，百粒质量比对照高5.68%、6.14%，秃尖长均比对照低8.93%。叶面肥1 000、750、500倍液处理产量分别比对照高7.05%、13.71%%、14.53%。

由表2可知，喷施硅叶面肥提高了夏玉米淀粉、蛋白质、油分、单宁含量，高浓度硅肥追施更显著。淀粉、蛋白质、油分含量是玉米籽粒中重要的3种营养指标。叶面肥750、500倍液处理植株淀粉和蛋白质含量达到了74.03%、74.10% 和9.97%、9.93%，油分含量比对照高8.85%、9.83%。单宁是一种作物籽粒中所含的多酚化合物，较高的单宁含量可以提高农作物对病虫害的防控能力[13]。叶面肥 1 000、750、500倍液处理单宁含量分别比对照高3.77%、8.49%、9.43%。

3 讨论与结论

本研究结果表明，拔节期后叶面喷施硅肥，显著提高了夏玉米生长期株高、茎粗、叶面积和干物质量，说明追施硅肥对玉米生长发育有显著的促进作用。喷施高浓度硅肥增加玉米茎粗的同时一定程度上控制了株高的提升，改良了夏玉米的植株形态，提高了作物抗倒伏性。倒伏对玉米的营养生长和生殖生长均有很大的影响[14]，影响了作物产量[15]。夏玉米植株形态的改良为产量的提高奠定了基础。叶面喷施硅肥对植株的干物质量有显著的促进作用，这为后期作物籽粒干物质积累提供了有力保障[16]。

玉米喷施硅叶面肥后，作物根系活力和叶绿素含量均显著提高。根系活力的升高增强了作物对土壤水分的吸收能力，促进了玉米对氮、磷、钾等无机养分的吸收与运转，改善了玉米体内的营养状况，同时较高的叶绿素含量提高了作物光合作用效率[17]。可见，追施硅肥刺激植物根系和植株生长，促进作物养分吸收及碳水化合物的形成，为作物产量提升进一步奠定了基础。

喷施硅叶面肥提高了夏玉米穗长、穗粗、百粒质量，降低了作物秃尖长，叶面肥1 000、750、500倍液处理产量分别比对照高7.05%、13.71%、14.53%。硅肥施入对穗长、穗粗、百粒质量等性状指标起到了促进作用，对秃尖长性状方面起抑制作用，与前人的研究结果[7-8，18]一致，提高了玉米产量。

夏玉米生长期追施硅叶面肥，提高了籽粒淀粉、蛋白质、油分、单宁含量，增强了作物对病虫害的防控能力。施硅促进作物对养分的吸收并改善作物生物学性状[4，7]，促进碳水化合物向籽粒中转移，增加玉米籽粒营养物质含量。籽粒中的单宁能够减少鸟害，预防收获前籽粒发芽，增强作物对生物学病害的防控能力[13]。由于夏玉米的生长存在品种和地域的差异，因此本研究所用肥料对夏玉米的应用技术研究须进一步探讨。

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