生物刺激剂单用与联用对玉米产量和盈利能力的协同增效研究

本研究系统评估了烟酰胺、巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)和植物激素刺激剂(Stimulate)单用及联用对玉米生产的影响。结果表明，生物刺激剂虽未改变果穗生物计量性状，但通过协同作用显著提升千粒重(增幅达23.55%)和谷物产量(最高增产40.5%)。经济分析显示，烟酰胺与A. brasilense组合因成本效益最优，投资回报率最高(97.83美元/美元)。研究为再生农业提供了降低环境影响的可行方案，强调了生物刺激剂组合在可持续农业中的经济价值。

　　

引言

玉米作为全球主要谷物，在保障粮食安全中具有战略地位。面对资源约束与环境压力，生物刺激剂的应用为可持续农业发展提供了新路径。本研究聚焦三种特性各异的生物刺激剂——维生素B族成员烟酰胺(nicotinamide)、植物促生菌巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)以及含细胞分裂素(kinetin)、赤霉素(gibberellin)和生长素(auxin)的复合激素刺激剂(Stimulate)，探讨其单用及联用对玉米生产的协同效应。

材料与方法

试验在巴西卡西亚兰迪亚的试验站进行，采用随机区组设计，设8个处理：对照、烟酰胺(40 g ha^?1)、A. brasilense(400 mL ha^?1)、Stimulate(250 mL ha^?1)及三者组合。于V4时期叶面喷施，评估果穗性状、千粒重和产量构成因子，并开展投资回报率(RR)等经济分析。

结果

生物刺激剂未显著改变果穗长度、直径、行粒数等形态指标，但对籽粒灌浆产生深远影响。千粒重表现突出，除Stimulate单用外，其余处理均较对照显著提升11.96%-23.55%。产量分析显示，烟酰胺与Stimulate联用实现最高增产(40.5%)，而烟酰胺单用则获得最优投资回报率(97.83美元/美元)。主成分分析将生物刺激剂处理组与对照明显分离，证实其整体增效作用。

讨论

烟酰胺通过调节NAD⁺/NADH代谢，增强光合系统抗逆性，尤其在干旱胁迫后促进碳水化合物积累。A. brasilense则通过固氮作用和植物激素合成，协同提升叶绿素含量与根系活力。尽管Stimulate单用成本较高，但其与烟酰胺联用产生显著协同效应，印证了激素调控与维生素代谢的互补机制。研究还发现，环境条件与施用剂量对效果具有调节作用，如高剂量烟酰胺(800 mg L^?1)下Stimulate主导作用反转，提示需优化施用策略。

结论

生物刺激剂通过改善籽粒灌浆而非形态建成的途径提升玉米产量。烟酰胺与A. brasilense组合因成本优势最具推广价值，而多组分联用可进一步挖掘产量潜力。本研究为生物刺激剂在再生农业中的应用提供了经济性与生态性兼顾的实践方案，呼吁后续研究关注不同生态区的剂量响应规律及长期环境效应。