玉米化控技术应用研究及展望
摘要:本文对化控技术在玉米上应用研究进行了综述。简朴简介了化学控制生理机制,重点阐述了植物生长调节剂对玉米种子萌发、生长及有关抗性影响,并对此后应进一步进一步研究问题提出了建议。 核心词:玉米;化控技术;植物生长调节剂
作物化控技术是指应用植物生长调节剂,通过影响植物内源激素系统而调节作物生长发育过程,使其朝着人们预期方向和限度发生变化技术体系。这一技术体系源于20世纪30年代开始“植物生长调节物质农业应用”,至今经历了70余年发展过程,已在基本理论研究、植物生长调节剂开发、作物化学控制技术体系及技术原理形成和完善方面获得了很大进展。与老式农业技术办法相比,植物生长调节剂具备使用浓度低、剂量小、费用低、见效快、在植物体和土壤中可迅速分解、对人类及环境很少有副作用等优越性[1]。植物生长调节剂可通过调节植物内源激素水平而影响作物许多生理生化过程,当前已成为国内作物生产当中高产、稳产和高效农业新技术一种重要构成某些,并且在作物优质、高效生产中也发挥了重要作用。
玉米是国内重要粮食作物,单产和总产已超过小麦而跃居粮食作物第二位。玉米又是优质饲料作物,有“饲料之王”之称,其生产总量约有75%用于饲料,因而发展玉米生产对国内国民经济建设具备重要现实意义。但由于耕地面积有限,玉米种植面积受到一定限制,如何提高单产成为此后玉米生产核心。尽管提高种植密度可获得较高生物产量,但种植密度增长往往容易浮现倒伏、空秆和贪青晚熟等一系列核心性技术难题。此外,在玉米生长发育期间还经常受到干旱、高温和低温等逆境胁迫危害,导致玉米生长发育不良,产量不高不稳,质量偏低,这不但影响农民收益,也给粮食储运带来一定困难。面对这一现状,可以采用化学控制方式来进行解决。化控技术可以协助玉米克服遗传上缺陷,使之有效地适应环境条件变化,减少环境胁迫危害,对于玉米高产、稳产、优质和抗逆具备重要意义。当前,国内关于化控技术在玉米生产上应用与研究已有许多报道,本文在前人研究工作基本上进行归纳和综合分析,以便于在后来农业生产中,可以更好地运用化学控制这一有效手段解决实际问题。
1作物化学控制生理机制
植物生长调节剂之因此能变化作物生长发育过程,重要在于它们可以影响
植物内源激素合成、运送、代谢、与受体结合以及此后信号转导过程。因而,作物化学控制发展与植物激素生理研究有密切关系。在植物生长调节剂应用于农业生产后很长一段时间内,此技术发展重要特点是筛选具备农业应用价值植物生长调节剂新品种,并在生产实践中推广。20世纪50年代后,才陆续进行系统理论研究。
至今,在作物化学控制生理机制方面,已经明确了不同植物生长调节剂作用于植物生长发育几种重要过程:①三唑类多效唑(MET)、嗡类化合物缩节安(DPC)等植物生长延缓剂,通过抑制赤霉素(GAs)生物合成来控制植株地上部伸长生长;②三碘苯甲酸(TIBA)、整形素(2-氯-9-羟基芴9-羧酸甲酯)等植物生长抑制剂,通过阻断生长素(IAA)极性运送来破坏植株顶端优势,增进测枝发育;③乙烯(Eth)发生抑制剂AVG(氨基乙烯基甘氨酸)及AOA(氨基氧乙酸)作用是抑制乙烯生物合成途径中ACC合成酶活性,引起乙烯合成下降;④Ag+,降冰片二烯(2,5-norbornadient)、1-甲基环丙烷(1-MCP)等乙烯作用抑制剂,通过非竞争或竞争方式与乙烯受体结合,阻断乙烯增进衰老作用;⑤细胞分裂素类调节剂可以刺激乙烯发生;⑥果树树种之间或同一树种不同品种之间对生长素类调节剂敏感性与其在体内代谢关于。但是,相对于调节剂引起植物体内纷繁复杂生理生化反映,许多重要环节,如各种植物激素信号转导过程、细胞分裂素和脱落酸生物合成过程、植物激素之间互作等如何受到植物生长调节剂调控等依然不是十分清晰,尚有待于进一步研究。
2化学控制在玉米上应用
2.1对玉米种子和幼苗影响
采用化学控制办法,可以增进玉米种子萌发壮苗形成。重要涉及生长增进剂中ABT生根粉、油菜素内酯、表高油菜素内酯和赤霉素类以及生长延缓剂中烯效唑、多效唑等,通过增进种子萌发和出苗、增进根系和叶片发育等提高幼苗质量,哺育壮苗。研究表白,化控调节剂浸种可不同限度提高玉米品种发芽率、发芽势和幼苗干物重,但是不同化控调节剂作用效果不同,其中GA 有助于玉米幼苗高度增长,而硫酸锌和CCC有助于玉米幼苗茎粗增长[2]。邹文华等用S3307浸种成果表白,玉米品种铁单10号幼苗根长、根干重、根冠比都提高,与对照相比IAA/ZRS比值上升,这有助于侧根发生[3]。陈红卫用“新丰王”喷施夏玉米表白,“新丰王”对增根有明显效果[4]。刘延吉等用生长调节剂RECF对玉米进行实验表白,RECF对玉米苗根系生长、根数、根长均有增进作用[5]。据张建华等报道,多效唑和青霉素浸种解决对爆裂型玉米出苗率均有增进作用,多效唑解决后玉米株高明显减少,地下某些干重明显增长;青霉素解决对
玉米幼苗上部无明显影响,但对根系生长有一定增进作用[6]。 2.2对玉米生长影响
植物生长调节剂对植物生长、分化、开花座果、成熟等均有调节控制作用。李艳杰进行实验成果表白,使用W-HE生物表面活化剂及CHE3植物生长调节剂、喷施宝、丰产宝、丰收素、生根粉均能增进玉米生育前期生长发育,地上部生长旺盛,根系发达,干物质积累量增长,叶片宽敞,功能叶片面积增长,提高了光能运用率。由于茎秆变粗,增强了抗倒伏能力,这些对生育后期形成良好经济性状有明显生物活化和调节作用。在后期可使玉米单穗粒重及百粒重增长,穗长增长,双穗率提高,使产量构成因素均衡协调发展,有明显增产效果,尤以W-H E生物表面活化剂和CHE3植物生长调节剂两解决效果最佳
[7]
。张桂阁等用5种不同植物生长调节剂解决玉米聊玉18号,成果表白不同物
生长调节剂均有增进玉米根系生长、增长根条数、提高根干重趋势,并且重要是通过提高千粒重进而提高单产[8]。于佩锋等研究表白,玉米壮丰灵、植保素、云大-120、FA旱地龙均可使玉米株高、穗位减少、茎粗增长、气生根数增多,百粒重增长,并且具备抗倒伏、防空秆作用[9]。曹东辉在玉米雌穗小花分化末期喷施化控剂,成果也表白了化控剂能使玉米植株矮健、穗位减少、茎粗增长、重心下降、叶片浓绿、肥厚,从而促使产量增长14.7%~25.5%[10]。
据记录,玉米倒伏普通减产20%~30%,严重者达50%以上,有时甚至绝收。植物生长调节剂在玉米矮化植株、提高抗倒伏能力方面,已经获得了重大进展。生长延缓剂和生长抑制剂类,涉及健壮素、乙烯利、多效唑、烯效唑、壮丰灵、维她灵和矮壮素等,通过延缓或抑制植株生长来减少植株高度,进而提高玉米植株抗倒伏能力。但是,玉米植株矮化往往随着单株生产力下降,只有通过增长种植密度,才干获得高产[11]。但是采用复配(减少株高调节剂与增长作物光合伙用调节剂复配)调节剂可以解决这种矛盾,王伟中档曾经报道了这方面研究,她们研究表白在玉米生长中后期即大喇叭口期应用恰当植物生长调节剂可以减少玉米株高,提高玉米抗倒伏能力[12]。顾大路等在日后研究中也证明了这点[13]。张吉旺等研究也表白,选取适当植物生长调节剂可以有效地对玉米农艺性状进行调节,减少株高、穗位高,增长茎粗,减少空秆率,增强其抗倒伏能力,并且可以明显提高玉米鲜、干物质产量、籽粒产量,特别是在饲用玉米生产上可发挥巨大作用[14]。
此外,在玉米杂交制种中,运用生长增进剂中赤霉素(GA),可以通过影响雌穗或雄穗发育,来调节父母本花期,实现父母本花期协调和一致;运用生长抑制剂乙烯,可以抑制雄蕊发育或引起雄配子败育,以便取代人工去雄过程。
玉米化控核心技术的应用专项研究及展望
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)