玉米經過多年的馴化和選育,已形成穩(wěn)定的單穗結構。近年來,部分種植區(qū)域和品種頻繁出現(xiàn)玉米多穗現(xiàn)象,對玉米栽培和產量有較大影響。
什么是玉米多穗
玉米多穗是指每株玉米形成2個以上果穗的現(xiàn)象,即單株多穗。單株多穗分為多節(jié)多穗和一節(jié)多穗。多節(jié)多穗則指多個節(jié)位上都有果穗形成,在生產上較為普遍。一節(jié)多穗指在同一節(jié)位形成2~5個果穗,且無主穗,又稱為“香蕉穗玉米”。
玉米多穗產生的原因
1 遺傳因素
不同品種有不同的多穗發(fā)生率。具有多穗、多穗特性的品種(系),第1腋芽發(fā)育優(yōu)勢不強,第1腋芽以下的腋芽也可能發(fā)育成雌穗。有的品種第1腋芽分化發(fā)育優(yōu)勢比較強,能抑制其他果穗發(fā)育,就不易形成多穗。反之,第1腋芽發(fā)育優(yōu)勢較弱,無法抑制其他果穗生長,就容易形成多穗。更深層次的影響因素是遺傳基因基礎。更多的研究表明,多穗性狀是由多基因控制的,且以加性效應為主,其遺傳和環(huán)境影響是數(shù)量性狀,表現(xiàn)型是質量性狀,多穗性狀為隱性遺傳。所以,不同時間、不同地域的品種必定擁有不同且復雜的基因序列,多穗的表現(xiàn)型也不同,故相應的遺傳基礎決定了部分玉米植株的多穗性狀。
2 生物學因素
(1)營養(yǎng)物質分配
玉米的營養(yǎng)生長和生殖生長始終都是“源、庫、流”相互間作用的過程,玉米的功能葉是果穗發(fā)育的源器官,特別是“棒三葉”葉面積最大,功能期最長,且與籽粒形成期相吻合,具有高光效的內在基礎,對雌穗的生長發(fā)育及產量形成起著重要作用。果穗是營養(yǎng)物質流動的目的地,即庫器官。玉米屬短日照作物,具有高效的光合速率,能積累大量的同化物。果穗的發(fā)育是不同的庫器官對營養(yǎng)物質的競爭過程,最上部的第1腋芽優(yōu)先獲得營養(yǎng),成為生長中心。一般情況下,第1個果穗是從上向下第5~8節(jié)上的腋芽發(fā)育,其生長錐開始分化的時間和分化速度較下部的腋芽始終處于領先地位,故發(fā)育快的腋芽發(fā)育成雌穗,并受精結實。然而,一旦第1果穗生長受到抑制,其他腋芽就會成為生長中心,功能葉的養(yǎng)分依照優(yōu)先供應生長中心的原則,輸送給其他腋芽,發(fā)育成多穗;或者第1果穗積累的營養(yǎng)物質過剩,無法消耗更多營養(yǎng)物質,便會促使其他莖節(jié)上的腋芽萌動發(fā)育,加大了產生多穗的可能性。
(2)激素調控
植物激素是玉米的信息傳遞物質,對玉米的庫器官活性有重要的調控作用,赤霉素(GA)可以促進莖的生長,加速細胞伸長,可以提高植物體內生長素的含量,在腋芽原基分化過程中,促進幼穗形成。生長素可以促進細胞的分裂與分化,調節(jié)植物生長。細胞分裂素(CTK)可以促進芽的分化,也具有打破玉米植株頂端生長優(yōu)勢的作用。當不同庫位的植物激素水平或濃度存在差異,不同種類激素間協(xié)調代謝或含量異常,使物質的分配和濃度發(fā)生變化,第1果穗的營養(yǎng)補給不再具有優(yōu)勢或者同一節(jié)位沒有優(yōu)勢腋芽,則導致不同庫位間競爭加劇,養(yǎng)分向各個方向流動堆積,就可能產生多穗,而往往優(yōu)勢庫具有較高含量的赤霉素、生長素、細胞分裂素等。
3 氣候因素
(1)高溫干旱
玉米各個生長發(fā)育階段對溫度、水分和光照的要求不同,在其他環(huán)境條件適宜時,滿足玉米各階段對溫度、水分和光照的需要,才能協(xié)調并促進玉米良好發(fā)育。玉米大喇叭口期至抽雄期遭遇高溫干旱時,會引起玉米的生理灼傷,使養(yǎng)分無法向穗部輸送,第1雌穗受精率降低,生長受到抑制,節(jié)間產生多穗;高溫干旱會使雌穗發(fā)育滯后,造成雄穗、雌穗花期不遇,從而形成多穗。
(2)陰雨寡照
散粉期連遇陰雨,俗稱“灌花”,影響受精發(fā)育,在雌雄穗分化階段,如遇連續(xù)陰雨天氣就會影響授粉。雄穗花粉因濕度過大而結成團,導致花粉粒吸水膨脹破裂死亡,即使正常散粉,也會影響雌穗受精,第1雌穗不能正常成穗,削弱其穗位優(yōu)勢,營養(yǎng)物質又重新分配到下一節(jié)果穗,從而導致多穗發(fā)生。
4 栽培管理因素
(1)種植密度
玉米通常情況來看,密度越大,多穗率越高。玉米高密度栽培時,田間蔭蔽,通風不暢,花粉不易落到雌穗上,難以正常受精結實,會誘發(fā)多穗形成。如當鄭單958栽培密度為3 000 株/667 m2時,多穗率為54%,當栽培密度提高至3 667株/667 m2時,多穗率增加到66%。
(2)水肥管理
大水大肥是玉米形成多穗的原因之一。在玉米生殖生長期間,若水肥過于充足,植株積累過多物質,如前文所述,營養(yǎng)物質必定會分流,激發(fā)其他莖節(jié)腋芽發(fā)育或者堆積于主穗間,就很可能產生多節(jié)多穗和一節(jié)多穗現(xiàn)象。
(3)病蟲害
玉米發(fā)生粗縮病、葉斑病、蚜蟲等病蟲害時,會影響果穗的正常授粉成穗。如玉米感染粗縮病,破壞植物激素平衡,頂端優(yōu)勢受阻,第 1 雌穗穗位優(yōu)勢削弱,養(yǎng)分只能向其他葉腋輸送,就造成玉米多穗現(xiàn)象。
玉米多穗應對措施
1、因地制宜選擇良種
不同的玉米品種在各地的表現(xiàn)各不相同,因此在生產中要選擇通過審定的適合當?shù)胤N植的品種,特別是曾出現(xiàn)過多穗現(xiàn)象的品種應該謹慎選擇。另外,要區(qū)分開春播和夏播玉米品種的界限,不能越界種植。
2、適時播種,加強水肥管理
首先要做到適時播種,盡量搶早搶墑播種,做到一次全苗。參照當?shù)貧夂?,使抽雄散粉期錯開高溫干旱、陰雨寡照等不良天氣影響,同時錯開灰飛虱等病蟲傳毒高峰期,避免感染粗縮病等病害;其次要科學調控水肥,玉米在播種至出苗期,要求田間持水量在70%左右,苗期可采取“蹲苗”措施,促進根系發(fā)育,拔節(jié)到灌漿期需水占總需水量的50%左右,特別是抽雄1個月內,必須保證田間持水量在70%~80%,如遇干旱應及時灌溉。根據(jù)玉米品種的需肥特性、種植方式科學施肥,采用一次性底肥施用技術,即重施底肥,在整地前施用腐熟農家肥1 000~1 500 kg/667 m2,使用40%玉米專用控釋配方肥(N 質量分數(shù)為24%、P2O5質量分數(shù)為6%、K2O質量分數(shù)為10%)40 kg/667 m2,可顯著提高玉米單位面積產量、改善品質。輕施穗肥,根據(jù)長勢適當追施氮肥,達到碳氮代謝及養(yǎng)分運輸與積累合理、平衡,防止施肥過量,導致“大水大肥”,使植株發(fā)育多穗。再次,要加強田間觀察、管理,出現(xiàn)多穗時,及時去除多余幼穗,保留1~2 個果穗,避免養(yǎng)分消耗,造成減產。
3、合理密植
根據(jù)品種株型、適宜密度等特性確定播種量。同時出苗后要及時間苗、定苗,去除弱苗、病苗、特大苗,留壯苗、勻苗,使田間整齊一致,通風透氣,促進光能利用,提高授粉效率,降低多穗現(xiàn)象發(fā)生率。
4、加強病蟲害防治
要加強對葉斑病、灰飛虱、玉米螟、蚜蟲的重點防治。用藥時嚴格按照時間、濃度配比規(guī)范施用,避免造成藥害抑制玉米頂端生長優(yōu)勢從而產生多穗現(xiàn)象。同時,清除田間地頭雜草,消滅傳染源,提前預防,切斷傳播途徑。