施磷量對春小麥干物質(zhì)積累、分配及產(chǎn)量的影響

宋勤璟，賈永紅，張金汕，劉孝成，吳薇，李玉龍，溫浩然，石書兵

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土地所/奇臺麥類試驗站，新疆奇臺 831800)

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施磷量對春小麥干物質(zhì)積累、分配及產(chǎn)量的影響

宋勤璟1，賈永紅2，張金汕1，劉孝成1，吳薇1，李玉龍1，溫浩然1，石書兵1

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土地所/奇臺麥類試驗站，新疆奇臺 831800)

【目的】研究施磷量對春小麥干物質(zhì)積累、分配及產(chǎn)量的影響，為生產(chǎn)中磷肥合理施用提供依據(jù)?！痉椒ā坎捎昧褏^(qū)試驗設(shè)計，以春小麥新春26號(A1)、新春34號(A2)為主區(qū)，施磷量為副區(qū)，共五個水平，分別為0(P0)、45(P1)、90(P2)、135(P3)、180(P4)kg/hm2?！窘Y(jié)果】施磷量對春小麥各器官干物質(zhì)積累量、干物質(zhì)積累總量、成熟期干物質(zhì)在各器官中的分配率、花后干物質(zhì)對籽粒貢獻率及花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率、籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響極顯著(P<0.01)；品種間花期、成熟期干重、花后干物質(zhì)對籽粒貢獻率、莖和穎殼干物質(zhì)分配率、總干物質(zhì)、籽粒產(chǎn)量、主穗長有極顯著性差異(P<0.01)。隨施磷量的增加，小麥總干物質(zhì)積累表現(xiàn)為先快后慢的遞增趨勢；而穗粒數(shù)、千粒重和籽粒產(chǎn)量均表現(xiàn)為一定范圍內(nèi)隨施磷量的增加而增加，超過一定范圍則反之；且施磷量與籽粒產(chǎn)量及干物質(zhì)積累總量間表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.920、0.969，籽粒產(chǎn)量與干物質(zhì)積累總量間也表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.941；各器官花后干物質(zhì)分配比例表現(xiàn)為：籽粒>莖>穎殼>葉片>葉鞘?！窘Y(jié)論】在一定范圍(0～135 kg/hm2)內(nèi)增施磷肥可提高春小麥籽粒分配率及后期的光合能力，實現(xiàn)增產(chǎn)，且磷肥最佳施用量為135 kg/hm2。

春小麥；施磷量；干物質(zhì)；產(chǎn)量

0 前 言

【研究意義】小麥是我國主要的糧食作物之一[1]，小麥生產(chǎn)在糧食作物生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。農(nóng)作物獲得高產(chǎn)是建立在土壤肥力適宜，不同生長階段氮、磷、鉀等各種元素供給平衡基礎(chǔ)之上的，而磷素不僅是植物養(yǎng)份供給“三要素”中的第二大元素，還是酶及核酸的重要組成部分[2]，且對作物的產(chǎn)量有很大的影響；因此研究磷素與小麥產(chǎn)量間的關(guān)系有重要的現(xiàn)實意義?！厩叭搜芯窟M展】研究表明，磷肥對春小麥產(chǎn)量與植株性狀有顯著影響[3]，小麥產(chǎn)量與拔節(jié)后干物質(zhì)積累關(guān)系密切，尤其是與花后干物質(zhì)積累呈顯著相關(guān)[4],。孟新偉[5]研究發(fā)現(xiàn)，春小麥吸收磷主要在拔節(jié)孕穗期，但早期的磷營養(yǎng)對于植株根系的生長極為重要。Black[6]研究表明，磷肥可以顯著增加分孽與次生根數(shù)，增強小麥根系的吸收能力，增加小麥的產(chǎn)量及抗寒性。沈強云等[7]研究表明，在低磷土壤上，磷肥施量對春小麥增產(chǎn)效果極顯著，磷肥施量在0～240 kg/hm2有顯著的投入產(chǎn)出效益?！颈狙芯壳腥朦c】關(guān)于小麥干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運及產(chǎn)量方面的研究，前人主要在常規(guī)施肥條件下開展[8-10]，而將施用磷肥與品種結(jié)合起來進行的研究鮮見報道。研究以兩個春小麥品種為供試材料，比較分析不同施磷水平下滴灌春小麥植株干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運和產(chǎn)量形成的規(guī)律?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究不同施磷水平對春小麥光合產(chǎn)物的積累與分配、春小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，探討磷肥施量與小麥產(chǎn)量間的變化關(guān)系，研究最佳的磷肥施用量，為滴灌春小麥合理施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站進行，播期為2015年4月10日，人工條播，小區(qū)面積2 m×5 m=10 m2，播深4～5 cm，基本苗525×104株/hm2。試驗區(qū)0～30 cm土層有機質(zhì)含量為21.34 g/kg，全氮2.36 g/kg，堿解氮8.32×102g/kg，速效磷 1.04×102g/kg，速效鉀21.84×102g/kg。供試土壤地力均勻一致，前茬作物為蕎麥。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗采用二因素裂區(qū)試驗設(shè)計，品種為主區(qū)，分別為新春26號(A1)、新春34號(A2)，磷肥(P2O5)施用量為副區(qū)，分別為P0(0 kg/hm2)，P1(45 kg/hm2)，P2(90 kg/hm2)，P3(135 kg/hm2)，P4(180 kg/hm2)，三次重復(fù)。磷肥施用磷酸一銨，施肥方式為基肥(70 %)+拔節(jié)肥(30 %)，氮肥(尿素)施用量固定為142.5 kg/hm2。試驗地四周設(shè)置保護行。灌溉方式為滴灌，灌水及其他管理措施與大田一致。

1.2.2 測定項目

選取同一天開花的植株掛牌標記，分別于開花后0、5、10、15、20、25、30和35 d取樣，每次每小區(qū)選取15株，按莖稈、葉片、葉鞘、籽粒、穎殼等不同器官進行分樣處理，105℃殺青，80℃烘干至衡重，稱重法測定干物質(zhì)。在春小麥成熟時期，在各小區(qū)實收4 m2測產(chǎn)。

1.2.3 干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)移計算

計算方法參照文獻內(nèi)容[11,12]：

花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量(kg/hm2) = 籽粒產(chǎn)量 - 花后積累量；

花后積累(kg/hm2) = 成熟期干重 - 開花期干重；

花后轉(zhuǎn)移干物質(zhì)對籽粒的貢獻率(%) = 花后積累/籽粒產(chǎn)量×100%；

花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率(%) = 花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量/開花期干重×100%。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行整理，SPSS 19.0進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同磷肥施用量對春小麥干物質(zhì)積累動態(tài)的影響

2.1.1 不同磷肥施用量下春小麥葉片干物質(zhì)積累動態(tài)

研究表明，在不同磷肥用量處理下，新春26號、新春34號春小麥花后葉片干物質(zhì)積累動態(tài)變化基本一致，均呈現(xiàn)出先增高再降低的趨勢，在開花后0～5 d呈現(xiàn)上升趨勢，并在第5 d達到最大值，之后開始下降，且施磷量和開花天數(shù)相同時，施磷量對春小麥葉片干物質(zhì)積累的影響達極顯著水平(P<0.01)，不同品種間葉片干物質(zhì)積累量差異顯著(P<0.05)。

在花后第5 d，兩品種的葉片干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為P3、P4處理顯著高于其他處理，但兩處理間差異不顯著；在花后35 d，新春26號在P1、P2、P3、P4處理下葉片干物質(zhì)積累量分別比對照顯著增高30.79%，52.53%，83.05%，82.46%；新春34號在施磷處理(P1～P4處理，下同)下葉片干物質(zhì)積累量分別比對照顯著增高13.59%，24.19%，50.30%，49.45%；且兩品種P3、P4處理間差異均不顯著。這表明在一定范圍內(nèi)(P1～P3)增施磷肥能夠提高小麥葉片干物質(zhì)的積累，而過量的磷肥施用(P4)卻不能使葉片干物質(zhì)繼續(xù)增加，且當磷肥施用量為P3時(135 kg/hm2)為最佳處理。圖1

圖1 不同磷肥施用量下春小麥花后葉片干物質(zhì)積累動態(tài)
Fig.1 Dry matter amount in spring wheat leaf under different phosphate fertilizer

2.1.2 不同磷肥施用量下春小麥葉鞘干物質(zhì)積累動態(tài)

研究表明，在相同施磷量和開花天數(shù)下，施磷量對春小麥葉鞘干物質(zhì)積累影響顯著(P<0.01)，但品種間無顯著性差異(P>0.05)。兩個春小麥品種葉鞘干物質(zhì)積累變化均表現(xiàn)出先增大再減小的趨勢，在開花后第5 d達到最大值，此時兩品種干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為P3、P4處理之間差異不顯著，但顯著高于其他各處理，且各施磷處理均顯著高于對照處理P0，這表明在一定范圍內(nèi)增施磷肥能夠增加葉鞘中光合產(chǎn)物積累，過量施用則反之?；ê?5 d，P0～P4處理下新春26號葉鞘干物質(zhì)積累量與花后0 d相比分別降低了35.76%、34.97%、37.17%、47.05%和46.38%，新春34號葉鞘干物質(zhì)積累量與花后0 d相比分別降低了27.38%、28.17%、30.85%、40.97%和39.36%，這表明增施磷肥能夠促進葉鞘干物質(zhì)向籽粒方向轉(zhuǎn)移。圖2

圖2 不同磷肥施用量下春小麥花后葉鞘干物質(zhì)積累動態(tài)
Fig.2 Dry matter amount in spring wheat leaf sheath under different phosphate fertilizer

2.1.3 不同磷肥施用量下春小麥莖節(jié)干物質(zhì)積累動態(tài)

研究表明，不同處理下兩品種莖節(jié)干物質(zhì)的積累趨勢大致相同，均表現(xiàn)為先增高再降低的趨勢，在同一施磷量和開花天數(shù)下，施磷量對莖節(jié)干物質(zhì)積累影響極顯著(P<0.01)，且品種間差異顯著(P<0.05)。其中，新春26號呈現(xiàn)出雙峰變化曲線，分別于花后第10和20 d兩次達到高峰，而新春34號則呈現(xiàn)單峰變化曲線，只在花后第10 d達到高峰，這表明新春26號較新春34號有更強的中轉(zhuǎn)功能。比較兩個品種在各磷肥處理下的莖節(jié)干物質(zhì)積累變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，P3、P4處理間差異不顯著，但均顯著高于其余各處理，且P1～P4處理均顯著高于對照，表明在一定范圍內(nèi)增施磷肥有利于莖節(jié)干物質(zhì)積累，過量則不會使積累繼續(xù)增加。圖3

圖3 不同磷肥施用量下春小麥花后莖節(jié)干物質(zhì)積累動態(tài)
Fig.3 Dry matter amount in spring wheat stem under different phosphate fertilizer

2.1.4 不同磷肥施用量下春小麥籽粒干物質(zhì)積累動態(tài)

在同一施磷量和開花天數(shù)下，施磷量對春小麥籽粒干物質(zhì)積累有顯著影響(P<0.01)，品種間在各處理下均有顯著性差異(P<0.01)。兩品種籽粒干物質(zhì)積累變化趨勢大體相同，可大致劃分為四個階段，快增階段(5～10 d)、漸增階段(10～20 d)、快增階段(20～25 d)、緩增階段(25～35 d)；其中在花后25 d，新春26號P1～P4處理下籽粒干物質(zhì)積累量與對照相比，分別提升了16.11%、28.94%、36.43%和38.34%，新春34號則表現(xiàn)為分別顯著高于對照5.33%、27.19%、36.05%和33.54%；花后35 d，新春26號在P1～P4處理下籽粒干物質(zhì)積累量分別顯著高于對照處理14.40%、29.11%、42.41%和40.58%；新春34號分別顯著高于對照處理15.72%、31.07%、49.92%和49.17%，且兩品種在花后25、35 d籽粒干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為除P3、P4處理間差異不顯著外，其余各處理間均有顯著性差異，這說明在一定范圍內(nèi)增施磷肥能夠提高春小麥籽粒灌漿率，增加籽粒干物質(zhì)的積累；過量施用磷肥，籽粒干物質(zhì)積累不再增加。圖4

圖4 不同磷肥施用量下春小麥花后籽粒干物質(zhì)積累動態(tài)
Fig.4 Dry matter amount in spring wheat grain under different phosphate fertilizer

2.1.5 不同磷肥施用量下春小麥穎殼+穗軸干物質(zhì)積累動態(tài)

研究表明，新春26號、新春34號春小麥穎殼+穗軸干物質(zhì)積累量均呈現(xiàn)出先增大再降低的趨勢，分別在花后15、20 d干物質(zhì)積累達到最大值，之后開始下降，這表明不同品種間干物質(zhì)積累量達到峰值的時期不同，在同一施磷量和開花天數(shù)下，施磷量對穎殼+穗軸干物質(zhì)積累影響顯著(P<0.01)，但品種間除P3、P4處理下差異顯著(P<0.05)外，其余各處理間均無顯著性差異?；ê?5 d，新春26號在P1～P4處理下穎殼+穗軸的干物質(zhì)積累量分別高于對照10.71%、12.25%、22.44%和21.08%；花后20 d，新春34號在P1～P4處理下穎殼+穗軸的干物質(zhì)積累量與對照相比分別提高了3.43%、7.36%、19.04%和14.84%；這表明增施磷肥能夠促進穎殼+穗軸干物質(zhì)的積累。圖5

圖5 不同磷肥施用量下春小麥花后穎殼+穗軸干物質(zhì)積累動態(tài)
Fig.5 Dry matter amount in spring wheat glumes and spike stalks under different phosphate fertilizer

2.1.6 不同磷肥施用量下春小麥干物質(zhì)總量積累動態(tài)

研究表明，在各磷肥處理下，新春26號、新春34號總干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為先迅速增大再緩慢減小的趨勢，分別在花后25、20 d達到最大值，表現(xiàn)為：P3>P4>P2>P1>P0，之后開始下降，在同一施磷量和開花天數(shù)下，施磷量對春小麥干物質(zhì)積累總量有顯著影響(P<0.01)，但品種間差異不顯著(P>0.05)；花后25 d，新春26號在P1～P4處理下干物質(zhì)總量分別顯著高于對照12.93%、24.38%、32.61%和33.97%；新春34號在花后20 d，P1～P4處理下干物質(zhì)總量與對照相比分別提高了7.93%、18.76%、33.53%和30.59%；這表明在一定范圍內(nèi)增施磷肥能夠促進春小麥總干物質(zhì)的積累，過量的增施磷肥不能使干物質(zhì)繼續(xù)增加。圖6

圖6 不同磷肥施用量下春小麥花后干物質(zhì)總量積累動態(tài)
Fig.6 Total amount of dry matter in spring wheat under different phosphate fertilizer

2.2 不同磷肥施用量下春小麥花后干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運及分配

2.2.1 不同磷肥施用量下春小麥花后干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運

研究表明，施磷量對春小麥花期干重、成熟期干重、籽粒產(chǎn)量、花后干物質(zhì)對籽粒貢獻率及花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率影響極顯著(P<0.01)，且品種間除成熟期干重和花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量外其余各指標間均有極顯著性差異(P<0.01)；品種與施磷量間的互作效應(yīng)除了對花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量、花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率影響不顯著外(P>0.05)，對其他各指標均有極顯著性影響(P<0.01)。兩品種間花后干物質(zhì)積累量、籽粒產(chǎn)量、花后干物質(zhì)對籽粒的貢獻率差異顯著，且均表現(xiàn)為P3>P4>P2>P1>P0；其中，新春26號在P1～P4處理下花后干物質(zhì)對籽粒的貢獻率分別達到54.79%、58.79%、61.48%和61.38%，顯著高于對照23.85%、32.89%、38.97%和38.74%，而新春34號在P1～P4處理下花后干物質(zhì)對籽粒的貢獻率分別為48.76%、51.94%、57.31%和56.99%，分別顯著高于對照34.88%、43.68%、58.53%和57.65%，且除P3、P4處理間差異不顯著外，其余各施磷處理間均差異顯著；說明在一定范圍內(nèi)增施磷肥能夠提升春小麥開花后干物質(zhì)的積累量，促進花后干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運，進而提升籽粒產(chǎn)量，但施用過量磷肥不會促進花后干物質(zhì)和籽粒產(chǎn)量的持續(xù)增高。表1

表1 不同磷肥施用量下春小麥的干物質(zhì)積累與運轉(zhuǎn)狀況
Table 1 Translocation characteristics and accumulation of dry matter in spring wheat under different phosphate fertilizer

品種Variety處理Treatment開花期干重Biomassbeforeanthesis(kg/hm2)成熟期干重Biomassatmaturity(kg/hm2)花后積累Accumulatedamountafteranthesis(kg/hm2)籽粒產(chǎn)量Grainyield(kg/hm2)花后干物質(zhì)對籽粒貢獻率Contributerateafteranthesis(%)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量Translocationamount(kg/hm2)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率Translocationrate(%)A1P0709943dD911289dD201346dD455195dD4424dC253849aA3576aAP1733418cC1018698cC285280cC520753cC5479cB235473aA3210bBP2772538bB1117972bB345434bB587725bB5879bA242291aA3135bBP3795999aA1191486aA398487aA648249aA6148aA249762aA3149bBP4790775aAB1183436aA392662aA639900aA6138aA247238aA3125bBA2P0768616dD913466dD144850dD400736dD3615dD255886aA3329aAP1782232cC1008345cC226113cC463739cC4876cC237626aA3038bBCP2825977bB1098799bB272822bB525253bB5194bB252431aA3056bBP3863025aA1207326aA344301aA600786aA5731aA256485bB2972cCP4862835aA1203487aA340652aA597781aA5699aA257129aA2980cBC

注：小寫字母表示在5%水平上存在差異；大寫字母表示在1%水平上存在極顯著差異，下同

Note：The small and capital letters mean difference significant to 0.05 and 0.01 levels,respectively. The same as below

2.2.2 不同磷肥施用量下春小麥各器官花后干物質(zhì)的分配

研究表明，施磷量對春小麥莖、葉鞘、葉片、籽粒、穎殼花后干物質(zhì)的分配率有顯著影響(P<0.01)，品種間除莖和穎殼干物質(zhì)分配率有顯著性差異外(P<0.01)，其余器官差異均不顯著(P>0.05)，且品種與施磷量的互作效應(yīng)除了對籽粒分配率、穎殼分配率有顯著性影響外(P<0.05)，對莖節(jié)、葉鞘、葉片分配率影響不顯著(P>0.05)。不同磷肥施用量下，兩小麥品種各器官花后干物質(zhì)向各器官分配總體趨勢表現(xiàn)為：籽粒>莖>穎殼>葉片>葉鞘，說明籽粒和莖節(jié)干物質(zhì)量占干物質(zhì)總量的比例大于其他器官；其中，新春26號在P1～P4處理下，莖節(jié)干物質(zhì)分配率與對照相比分別提高了8.58%、12.81%、16.80%和16.43%，籽粒干物質(zhì)分配率則分別顯著高于對照2.34%、5.25%、8.93%和8.25%，新春34號莖節(jié)干物質(zhì)分配率則分別顯著高于對照5.65%、5.99%、16.52%和11.47%，籽粒干物質(zhì)分配率則表現(xiàn)為分別高于對照4.83%、8.96%、13.43%和13.22%，且在兩品種籽粒和莖節(jié)干物質(zhì)分配率在P3、P4處理下差異不顯著，但均顯著高于其他各處理；葉鞘與穎殼的分配率均隨著磷肥施用量的增加而表現(xiàn)為減少趨勢。這說明增施磷肥能夠影響光合產(chǎn)物在各個器官中的分配比例，降低葉鞘、穎殼分配率，提高莖節(jié)、籽粒分配率，從而提高產(chǎn)量。表2

表2 春小麥成熟期干物質(zhì)在不同器官中的分配(%)
Table 2 Dry matter partitioning in various organs in spring wheat at maturity stage

品種Variety處理Treat-ment莖節(jié)Stem葉鞘Sheath葉片Leaf籽粒Grain穎殼Spike干物質(zhì)量Biomass(kg/hm2)分配率PR(%)干物質(zhì)量Biomass(kg/hm2)分配率PR(%)干物質(zhì)量Biomass(kg/hm2)分配率PR(%)干物質(zhì)量Biomass(kg/hm2)分配率PR(%)干物質(zhì)量Biomass(kg/hm2)分配率PR(%)A1P01486311631cC70260771aA54677600cC4551954995dC1797971973aAP11804111771bB78847774aA71513702bB5207535112cC1681871651bBP2205707184bAB83289745aAB83401746bAB5877255257bB1612121442cCP32269781905aA75183631bB100085840aA6482495441aA1432171202dDP42247351899aAB75267636bB99764843aA63995407aA1437881215dDA2P01647891804cB78649861aA81755895cB4007364387dD1866212043aAP11921911906bB84903842aA92869921bAB4637394599cC1746451732bBP22100901912bB89552815aAB101529924bAB5252534780bB1704241551cCP32537802102aA84996704bB1221811012aA6007864976aA1456041206dDP42420212011aA85087707bB1228761021aA59778149671aA1461031214dD

2.3 不同磷肥施用量對春小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

研究表明，施磷量對干物質(zhì)總量、籽粒產(chǎn)量、主穗長、結(jié)實小穗數(shù)、千粒重有顯著影響(P<0.01)，但對收獲指數(shù)和穗粒數(shù)影響不顯著(P>0.05)。品種間總干物質(zhì)、籽粒產(chǎn)量、主穗長差異顯著(P<0.01)，且品種與施磷量的互作效應(yīng)除了對干物質(zhì)總量、籽粒產(chǎn)量與千粒重有極顯著影響外(P<0.01)，對其他各因素影響不明顯。在各處理下，籽粒產(chǎn)量、收獲指數(shù)、結(jié)實小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均表現(xiàn)為P3>P4>P2>P1>P0；在P1～P4處理下，新春26號籽粒產(chǎn)量分別顯著高于對照14.40%、29.11%、42.41%和40.58%，而新春34號籽粒產(chǎn)量分別顯著高于對照15.72%、31.07%、49.92%和49.17%，且新春26號與新春34號的穗粒數(shù)分別高于對照2.25%、7.42%、9.49%、9.18%和6.29%、7.60%、111.64%、0.48%，千粒重則表現(xiàn)為分別高于對照8.61%、18.94%、33.91%、32.21%和11.24%、18.65%、33.88%、33.46%；兩品種的籽粒產(chǎn)量、穗粒數(shù)、千粒重在P3、P4處理間差異不顯著，但均顯著高于其他各處理，且各施磷處理均顯著高于對照處理；說明在一定范圍內(nèi)增施磷肥能夠增加小麥的穗粒數(shù)、千粒重和籽粒產(chǎn)量，從而提高產(chǎn)量，但過量施用磷肥不能使產(chǎn)量繼續(xù)提高。所以從經(jīng)濟角度來看，磷肥最適施用量為P3(135 kg/hm2)。表3

2.4 磷肥施用量、籽粒產(chǎn)量、干物質(zhì)積累總量之間相關(guān)性

研究表明，在不同施磷量下，小麥總干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為先迅速增大再緩慢增加的趨勢；施磷量與籽粒產(chǎn)量及干物質(zhì)積累總量間、籽粒產(chǎn)量與干物質(zhì)積累總量間均表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.920、0.969和0.941。表4

表3 不同磷肥施用量下春小麥的產(chǎn)量及相關(guān)性狀
Table 3 Grain yield and relative characteristics of spring wheat under different use of Phosphate fertilizer

品種Variety處理Treatment總干物質(zhì)Biomass(kg/hm2)籽粒產(chǎn)量Grainyield(kg/hm2)收獲指數(shù)Harvestindex(%)主穗長Spikesize(cm)結(jié)實小穗數(shù)Spikelet穗粒數(shù)Grainsperspike千粒重1000-grainweight(g)A1P0911289dD455195dD4995dD882139bA4140cC3949dDP11018698cC520753cC5112cC9121427bA4233cC4289cCP21117972bB587725bB5257bB9411582aA4447bB4697bBP31191486aA648249aA5441aA9531753aA4533aA5288aAP41183436aA639900aA5407aA991773aA4520aA5221aAA2P0913466dD400736dD4387dD9211573aA38133dD3861dDP11008345cC463739cC4599cC9881607aA4053cC4295cCP21098799bB525253bB4780bB10561647aA4103bB4581bBP31207326aA600786aA4976aA10751667aA4213aA5169aAP41203487aA597781aA4967aA11071680aA4257aA5153aA

表4 施磷量、籽粒產(chǎn)量、干物質(zhì)積累總量間相關(guān)性
Table 4 The correlation analysis of Phosphate fertilizer use、Grain yield and Biomass at maturity

施磷量Phosphatefertilizeruse籽粒產(chǎn)量Grainyield(kg/hm2)干物質(zhì)積累總量Biomassatmaturity(kg/hm2)施磷量 Phosphatefertilizeruse10920??0969??籽粒產(chǎn)量 Grainyield(kg/hm2)10941??干物質(zhì)總量 Biomassatmaturity(kg/hm2)1

注：**表示在0.01水平上有顯著性差異(雙側(cè))

Note：**Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed)

3 討 論

3.1 Dreccer等[4]研究發(fā)現(xiàn)，小麥產(chǎn)量與拔節(jié)后干物質(zhì)積累關(guān)系密切，尤其是與花后干物質(zhì)積累呈顯著相關(guān)；徐瑩等[13]研究表明，小麥籽粒形成于開花期至成熟階段，籽粒灌漿所需的物質(zhì)主要來自于花后光合作用及花前臨時貯積于營養(yǎng)器官中的同化物在花后的再分配；王月福等[14]研究表明，小麥花后是其產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期；葉優(yōu)良等[15]認為，較高的干物質(zhì)積累是小麥高產(chǎn)的前提。研究表明，在一定范圍內(nèi)增施磷肥能夠提升春小麥開花后干物質(zhì)的積累量，促進花后干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運，進而提升籽粒產(chǎn)量，但過量施用磷肥不會導(dǎo)致花后干物質(zhì)和籽粒產(chǎn)量的持續(xù)增高，這與前人的研究結(jié)果基本一致。

3.2 小麥高產(chǎn)必須有一定的生物學(xué)產(chǎn)量基礎(chǔ)，提高花后葉、鞘、莖、穗部干物質(zhì)積累量向籽粒運輸，有利于小麥高產(chǎn)。對于小麥成熟期干物質(zhì)在不同器官分配比例大小的順序，胡延吉等[16]和陳樂梅等[17]研究認為：籽粒>莖>穗>葉鞘>葉片；劉旭歡等[18]研究認為：籽粒>莖>穎殼>葉片>葉鞘，試驗研究發(fā)現(xiàn)不同磷肥施用量下，兩小麥品種各器官花后干物質(zhì)向各器官分配總體趨勢表現(xiàn)為：籽粒>莖>穎殼>葉片>葉鞘，且葉鞘與穎殼的分配率均隨著磷肥施用量的增加而表現(xiàn)為減少趨勢，說明增施磷肥能夠影響光合產(chǎn)物在各個器官中的分配比例，降低葉鞘、穎殼分配率，提高莖節(jié)、籽粒分配率，從而提高產(chǎn)量，這與前人研究結(jié)果基本一致。

3.3 劉洪峰等[19]發(fā)現(xiàn)，磷是組成植物細胞核酸的主要成分，能加速細胞分裂。李玉琴等[20]研究發(fā)現(xiàn)，磷肥使用過多易造成微量元素鐵、鋅、銅缺乏，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。鄭洪艷等[21]研究發(fā)現(xiàn)，磷肥過量施用時千粒重和結(jié)實率的減低也可能是磷素對一些微量元素的活性有抑制作用的原因。李云祥等[22]研究發(fā)現(xiàn)，施用磷肥的增產(chǎn)效果及經(jīng)濟效益顯著。張愛萍等[23]研究表明，合理施用磷肥(60～120 kg/hm2)能提高春小麥籽粒產(chǎn)量和生物量，當施磷量為120 kg/hm2，小麥籽粒產(chǎn)量最高，為6 215 kg/hm2。試驗發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)增施磷肥能夠增加小麥的穗粒數(shù)、千粒重和籽粒產(chǎn)量，從而提高產(chǎn)量，但過量施用磷肥不能使產(chǎn)量繼續(xù)提高，從經(jīng)濟角度來看，磷肥最適施用量為P3(135 kg/hm2)。

4 結(jié) 論

4.1 在相同施磷量和開花天數(shù)下，施磷量對春小麥各器官干物質(zhì)積累量、干物質(zhì)積累總量、成熟期干物質(zhì)在各器官中的分配率、花后干物質(zhì)對籽粒貢獻率及花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移率、籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響極顯著(P<0.01)，品種間花期、成熟期干重、花后干物質(zhì)對籽粒貢獻率、莖和穎殼干物質(zhì)分配率、總干物質(zhì)、籽粒產(chǎn)量、主穗長有極顯著性差異(P<0.01)；葉片、莖節(jié)、籽粒干物質(zhì)積累、穎殼+穗軸P3、P4處理下干物質(zhì)積累，有顯著性差異(P<0.05)，但葉鞘干物質(zhì)積累、干物質(zhì)積累總量、成熟期干重、花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量、葉、鞘、籽粒無顯著性差異(P>0.05)。

4.2 在一定范圍內(nèi)(0～135 kg/hm2)增施磷肥能夠促進小麥各營養(yǎng)器官干物質(zhì)的積累，提高春小麥籽粒灌漿率，促進花后干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運，降低葉鞘、穎殼分配率，提高莖節(jié)、籽粒分配率，影響光合產(chǎn)物在各個器官中的分配比例，增加小麥的穗粒數(shù)、千粒重和籽粒產(chǎn)量，從而提高產(chǎn)量，但過量施用磷肥不再增加。因此，磷肥施用量為P3時(135 kg/hm2)為最佳施磷處理。

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Fund project:Supported by the special action plan of enriching people and strengthening counties by science and technology of Ministry of Science and Technology of China " technology integration of one million acres of sound quality wheat and industrialization"

Effect of Different Phosphate Application on Accumulation and Partitioning of Dry Matter and Yield of Spring Wheat

SONG Qin-jing1，JIA Yong-hong2，ZHANG Jin-shan1，LIU Xiao-cheng1，WU Wei1，LI Yu-long1，WEN Hao-ran1，SHI Shu-bing1

(1.College of Agronomy，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China；2. Qitai CountyWheatExperimentStation，XinjiangAcademyofAgriculturalSciences，QitaiXinjiang831800，China)

【Objective】 The experiment was carried out to study effects of different phosphate application on accumulation and partitioning of dry matter and the yield of spring wheat and identify the optimum phosphate application.【Method】The experiment was designed as a split plot arrangement, the cultivars in the main plot were Xinchun 26 and Xinchun 34, and in the sub plot was phosphate application with 5 phosphate (P0：0 kg/hm2、P1：45 kg/hm2, P2：90 kg/hm2, P3：135 kg/hm2, P4：180 kg/hm2).【Result】The phosphate application had a significant influence on the accumulation and partitioning of dry matter and dry matter contribution rate to grain after anthesis and transfer rate to grain before anthesis and yield components of spring wheat, there was a significant influence with dry matter in anthesis and maturity and dry matter contribution rate to grain after anthesis and transfer rate to grain from stem and glumes and amount of dry matter and yield and spike size for the spring wheat cultivars. With the increase of phosphate application，the total amount of dry matter in spring wheat firstly increased quickly and then decreased slowly. Increasing phosphate fertilizer rates increased the grains per spike and 1,000-grain weight and grain yield up to a point. Over a certain rang, there was no additional response. The rate of phosphate had a positive correlation with the total amount of dry matte and grain yield，the correlation coefficient was 0.920 and 0.969. The grain yield had a positive correlation with the total amount of dry matter, the correlation coefficient was 0.941. The sequence of dry matter partitioning in various organs in spring wheat at maturity stage was: grain yield > stem > spike > leaf > sheath.【Conclusion】In a certain range (0 - 135 kg/hm2), the application of P fertilizer could increase the yield of spring wheat and the photosynthetic capacity at later stage, so as to increase the yield of spring wheat, and the optimum amount was 135 kg/hm2.

spring wheat; phosphate application; dry matter; yield

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.11.004

2016-03-09

科技富民強縣專項行動計劃“百萬畝優(yōu)質(zhì)小麥技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化”項目

宋勤璟(1989-)，男，河南人，碩士研究生，研究方向為小麥抗逆機理，(E-mail)836491433@qq.com

石書兵(1966-)，男，山東人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向為小麥高產(chǎn)栽培，(E-mail)ssb@xjau.edu.cn

S512.1+2

A

1001-4330(2016)11-1988-11