农户夏玉米秃尖长度因素分析

摘 要：根据2015-2018年田间调查资料，通过对影响夏玉米秃尖长度的土壤、品种、施肥、病虫害防治、收获密度等因素的相关分析，研究土壤、品种、施肥、病虫害防治、收获密度等因素对玉米秃尖长度的影响。结果发现，土壤中的有效磷含量、品种、氮肥用量、钾肥用量以及收获密度都不同程度地影响着夏玉米的秃尖长度。

关键词：玉米秃尖长度;土壤;管理措施;因素分析

一、研究背景

近些年来畜牧、家禽养殖、油料、食品加工等行业的发展对玉米的需求日益增大;虽然玉米高产品种不断推陈出新，但秃尖仍然是阻碍玉米进一步提高产量的重要因素之一。玉米秃尖是大田生产中普遍存在的现象，研究表明，在玉米生殖生长阶段，顶部小花受精能力差、同化物在各部位籽粒中的分配不平衡、不同部位籽粒间对营养的竞争差异不同，以及玉米穗轴顶部籽粒干物质积累速度慢、时间短，分配到的同化产物显著少于其他部位的籽粒等因素，导致顶部籽粒败育，以致产生秃尖。玉米秃尖不但造成大量的营养消耗，产生一些小粒、瘪粒等无效子粒，使有效子粒的数量相对减少，降低玉米单穗的穗粒數，不同程度地影响着玉米的产量乃至商品质量。有研究表明，玉米尖长与其产量呈极显著负相关，相关系数r=-0.669。实践表明，一个品种由于种植方式和地力条件选择不当，玉米秃尖变化范围可达0～6cm，而秃尖长度每增加1个单位（cm）单株产量降低 0.0869 g，严重降低了其预期产量。相关研究证实，当大田中的秃尖平均值大于1.5cm后，将会对玉米群体产量产生一定影响，随着秃尖值的增大，产量影响亦愈加明显。由此可见，秃尖对玉米产量的持续提高，特别是对稳产有重大阻碍。导致与玉米秃尖的外源因素有很多，如气象条件、土壤、栽培管理等因素。因此，开展玉米秃尖形成的地力条件和种植方式研究，对于合理进行田间作业与管理，降低研究区域玉米秃尖长度，提高玉米产量具有一定的指导意义。本文以农户管理的大田为研究对象，进行连续三年的跟踪调查，采用统计分析的方法定量描述农户栽培管理措施及土壤条件对玉米秃尖长度的影响。

二、研究内容

1.研究方法

研究地点为华北平原典型冬小麦/夏玉米生产村—山东乐陵南夏村（N37°42′，E117°09′），村庄的土壤大部分为壤质潮土，约1/3为砂质潮土。在村中四周选取一定数量具有代表性的低、中、高产田进行跟踪调查。在玉米播种前按直线形用土钻取5个点0～20cm混合土样，土壤混匀风干后，采用实验室常规分析方法测得土壤基础五项指标（全氮、有机质、有效磷、速效钾及pH）。实时跟踪农民的播种、施肥、打药、灌水等农事管理信息。

待跟踪田块夏玉米完全成熟后，收获中间10m双行玉米，装入尼龙网袋，晒干脱粒称重，以含水量14.5%的重量折算田块产量，另取8穗调查秃尖长度、行粒数和百粒重等。

2.结果与分析

（1）夏玉米秃尖长度不同年份间的差异。2017（n=59）年的夏玉米秃尖长度显著高于2015（n=89）年和2016（n=77）年的，2015年、2016年和2017夏玉米的秃尖长度平均值分别为1.63cm、1.75cm和2.39cm。2015年夏玉米的秃尖长度在0.08-4.75cm之间，2016年的秃尖长度在0-3.75cm之间，2017年的秃尖长度在0.32-5.55cm之间。这说明年度间气象条件与秃尖形成关系密切。有研究表明玉米开花最适温度为25～28℃，相对湿度为60%以上，当温度高于 30℃时，花粉活力降低，低于18℃或高于38℃一般不开花。气象记载表明，2017年8月中下旬正值夏玉米扬花时期，有11天日最高气温超过了30℃，且期间雨水天气为9天，高温阴雨是导致玉米后期该年份秃尖现象严重的一个重要因素。

（2）夏玉米秃尖长度与产量以及产量构成。南夏村夏玉米的种植密度差异较大，在2985.77-5971.26株/亩之间，将获取的220组样本数据按照密度大小均分为三组，探索每一组夏玉米的秃尖长度与产量以及产量构成的相关关系。相关分析结果表明，低密度田块夏玉米秃尖长度与其产量没有显著的相关性，但中等密度和高密度田块的玉米秃尖长度与产量有着极显著的负相关关系。不同密度等级的田块，秃尖长度均与穗粒数表现出了极显著的负相关关系。低密度和中等密度田块秃尖长度与千粒重有着显著以及极显著的相关性，但其相关系数小于秃尖长度与穗粒数的相关系数，且高密度田块秃尖长度与千粒重没有表现出显著的相关关系。因此，夏玉米的秃尖长度对穗粒数的影响程度大于对千粒重的影响程度，进而对产量产生了一定的影响。

（3）土壤养分对夏玉米秃尖长度的影响。将土壤养分含量按从大到小的顺序排列，按数值大小平均分成三组，依次将土壤养分为高、中、低三个等级。将不同等级的土壤养分含量与相应的夏玉米秃尖长度进行相关分析，全氮、有机质、速效钾和pH各高、中、低等级的土壤其夏玉米秃尖长度没有显著差异。高等级有效磷含量的土壤其夏玉米秃尖长度比中等级有效磷含量土壤的夏玉米秃尖长度显著减小了，中等级含量有效磷土壤的夏玉米秃尖长度与低等级有效磷含量土壤的夏玉米秃尖长度没有显著差异。说明土壤有效磷含量对减轻夏玉米秃尖长度具有一定的积极作用。

（4）栽培管理措施对夏玉米秃尖长度的影响

①栽培品种对夏玉米秃尖长度的影响。通过三年的跟踪调查发现，农户们对夏玉米品种的选择多种多样，调查田块连续三年种植的夏玉米品种高达31种。将调查田块的夏玉米品种超过3个样本的品种作为主导品种，本文共挑选了9个主导品种进行研究，除联创808为半紧凑型株型外，其余品种均为紧凑型株型。9个品种当中，登海605的秃尖长度最大，平均值达到了3.34cm，接下来依次是德利农7号>联创808>先玉335>登海618>郑单958>济玉1号>隆平206>浚单29。多个品种混合播种田块的夏玉米秃尖长度为1.69cm，其它品种的秃尖长度为1.56cm。

②施肥对夏玉米秃尖长度的影响。跟踪田块的氮、磷、钾肥施用总量分别在40.5-482kg/hm2、20.3-276 kg/hm2和0-180 kg/hm2之间。将基肥氮、磷、钾用量和追肥氮用量以及整个夏玉米生长季的氮、磷、钾施用总量与夏玉米的秃尖长度进行相关分析。基施氮肥、基施磷肥以及磷肥总施用量均与夏玉米的秃尖长度没有显著的相关关系。基施钾肥、追施氮肥、氮肥总施用量和钾肥总施用量均与夏玉米的秃尖长度有着显著的相关关系，相关系数分别为0.299**、-0.169*、-0.177**和0.304**，即氮肥用量与秃尖长度成负相关关系，钾肥用量与秃尖长度成正相关关系。

③播期、药肥管理频次及收获密度夏玉米秃尖长度的影响。播期、除草劑次数、杀虫剂次数及化控与否均与夏玉米的秃尖长度均没有显著的相关关系。追肥次数与秃尖长度呈负相关（r=-0.148*），杀菌剂次数和收获密度与秃尖长度成正相关，相关系数分别为0.182**和0.422**。

不追肥的田块夏玉米秃尖长度的平均值为1.88cm，追肥1次和追肥2次田块夏玉米秃尖长度的平均值分别为1.99cm和1.45cm，即随着追肥次数的增加玉米的秃尖长度有减小的趋势。不喷打杀菌剂田块的夏玉米的秃尖长度的平均值为1.82cm，喷打杀菌剂一次的夏玉米的秃尖长度的平均值为2.10，后者的秃尖长度显著高于前者的秃尖长度，可能杀菌剂对的生长有一定的副作用。

跟踪田块的夏玉米收获密度在2985.77-5971.26株/亩之间，收获密度与夏玉米的秃尖长度有极显著的直线相关关系。秃尖长度与收获密度的相关方程为y=0.0009x-1.9618，R2 = 0.217**。

三、 研究结论

玉米秃尖的发生与其品种本身、地力条件、施肥措施、种植密度和气象条件等关系密切。除气象条件无法预见外，其余方面均可通过人为作用加以调控。山东乐陵由于不同年份间的气象条件的差异较大，以致玉米秃尖长度受气象因子的影响较大，农户可选择秃尖长度较小的品种以保持稳产。土壤有效磷含量对减轻玉米秃尖有一定的积极作用，可通过调控土壤中的有效磷含量以保障玉米的完整性。氮肥施用量及施用方式对秃尖长度的影响较大，尤其玉米生殖营养时期氮肥的补给能够有效减小其秃尖长度。钾素对玉米生育前期的影响比较大，因此基施钾肥与秃尖长度表现出了一定的相关性，相关研究表明钾素过量对玉米的生长有一定的抑制作用，文中秃尖长度与施钾量正相关可以与过量施用钾肥有关。提高种植密度虽然是提高玉米产量的有效措施，但也应该看到，随着密度的增大，玉米秃尖长度有显著增加的趋势，合理控制密度使玉米能够充分生长是保障高产稳产的关键。