葉面噴施硼肥對苦蕎根際土壤養(yǎng)分、植株生長及產(chǎn)量的影響

王炎 李振宙 周良 王雨 孔德章 黃小燕 劉昌敏 陳慶富 黃凱豐

摘要：【目的】探討葉面噴施硼肥對苦蕎植株形態(tài)及產(chǎn)量的影響，為制定苦蕎合理施肥技術(shù)措施提供參考依據(jù)。【方法】以苦蕎品種晉蕎2號為試驗材料，在現(xiàn)蕾期噴施不同濃度（12、24和48 mg/L）的硼肥水溶液，以噴施等量清水為對照，測定并分析苦蕎根際土壤養(yǎng)分含量、成熟期苦蕎根系形態(tài)和農(nóng)藝性狀指標及產(chǎn)量?！窘Y(jié)果】隨施硼量的增加，成熟期苦蕎根際土壤的速效氮含量先升高后降低再升高，速效磷含量先降低后升高再降低，速效鉀含量和pH整體上呈降低趨勢，有機質(zhì)含量整體上呈升高趨勢。葉面噴施一定濃度的硼肥溶液有助于苦蕎根系的伸長，增加苦蕎的株高、子葉節(jié)高度、主莖節(jié)數(shù)和主莖分枝數(shù)，進而提高其產(chǎn)量。當(dāng)硼肥噴施濃度為12 mg/L時，苦蕎的根長（137.06 cm）、株高（124.50 cm）、主莖分枝數(shù)（8.33個）和產(chǎn)量（1416.042 kg/ha）達最大值。相關(guān)性分析結(jié)果表明，苦蕎的株高與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。【結(jié)論】葉面噴施不同濃度的硼肥水溶液對苦蕎植株形態(tài)及產(chǎn)量均有一定影響，現(xiàn)蕾期噴施12 mg/L濃度硼肥有利于苦蕎的生長，可顯著提高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞： 葉面噴施；硼肥；苦蕎；土壤養(yǎng)分；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量

中圖分類號： S517 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2018）02-0253-05

Abstract：【Objective】Effects of foliar spraying boron fertilizer on plant morphology and yield of tartary buckwheat were studied in order to provide reference for formulating rational fertilization technology of tartary buckwheat. 【Method】Tartary buckwheat variety Jinqiao No.2 was used as material. Boron fertilizer solutions with various concentrations（12， 24 and 48 mg/L） were sprayed at squaring stage， and clear water of equal amount was set as control. Rhizosphere soil nutrient content， root morphology， agronomic traits and yield at mature stage were determined and analyzed. 【Result】With the increase of boron content， the content of available nitrogen in rhizosphere soil of mature tartary buckwheat went through a up-down-up variation， and content of available phosphorus went through a down-up-down variation. Available potassium and pH were in decreasing trend， but organic matter content was in increasing trend. Foliar spraying boron fertilizer solution with certain concentration contributed to the elongation of tartary buckwheat roots and increasing plant height， cotyledonary node height， node number of main stem and branche number of main stem， thereby increasing its yield. Root length（137.06 cm）， plant height（124.50 cm）， branch number of main stem（8.33 branches） and yield（1416.042 kg/ha） of tartary buckwheat reached the maximum when boron fertilizer was sprayed at a concentration of 12 mg/L. Correlation analysis showed that there was extremely significant positive correlation between plant height and yield of tartary buckwheat（P<0.01）. 【Conclusion】Foliar spraying of boron fertilizer solution with various concentrations has certain influence on plant morphology and yield of tartary buckwheat. Application of 12 mg/L boron fertilizer at squaring stage is beneficial to growth of tartary buckwheat and can significantly increase the yield.

Key words： foliar spraying； boron fertilizer； tartary buckwheat； soil nutrient； agronomic trait； yield

0 引言

【研究意義】苦蕎（Fagopyrum tataricum）屬蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum Mill）雙子葉植物，富含生物類黃酮（蘆丁槲皮素）、蕎麥糖醇、多酚等多種活性功能成分（向達兵等，2014），是集營養(yǎng)保健、醫(yī)療于一身的糧食作物和經(jīng)濟作物（趙鋼等，2013）。近年來苦蕎消費量快速增加，但由于我國苦蕎種植區(qū)多為交通不便、土壤貧瘠的邊遠落后地區(qū)，加之農(nóng)民粗放管理，栽培技術(shù)落后，致其在生產(chǎn)上存在產(chǎn)量較低的問題。硼肥能促進根系發(fā)育，參與作物生殖器官（花、果）的分化發(fā)育和受精，有利于種子形成，同時能促進光合產(chǎn)物的合成、分配，增加千粒重，從而提高作物產(chǎn)量（龐琢等，2012）。葉面施肥能有針對性地提供和補充作物營養(yǎng)，充分發(fā)揮肥效。因此，探討葉面噴施硼肥對苦蕎植株形態(tài)及產(chǎn)量的影響，對指導(dǎo)制定苦蕎合理施肥技術(shù)措施及高產(chǎn)栽培技術(shù)創(chuàng)新具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】陸祥生（2006）研究發(fā)現(xiàn)，施用硼肥能不同程度地提高制種玉米、番茄、棉花和向日葵的產(chǎn)量，同時可有效提高授粉率，增加千粒重和花盤籽實重。楊美等（2008）研究表明，不同施硼量可影響油菜籽粒產(chǎn)量，施硼量在0.3～2.5 mg/kg范圍內(nèi)時，隨施硼量的增加，油菜籽粒產(chǎn)量隨之增加。潘天春（2013）研究表明，葉面噴施一定濃度的硼肥能有效提高苦蕎葉片的葉綠素含量、凈光合速率和黃酮含量，也可促進株高增長，提高單株一次分枝數(shù)、單株粒數(shù)和千粒重。胡麗雪等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施硼肥對苦蕎麥的生長、產(chǎn)量及黃酮類化合物含量均有顯著影響，苦蕎麥的株高、莖粗、分枝數(shù)、產(chǎn)量、蘆丁及槲皮素含量隨著硼噴施濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢。龍友華等（2015）研究表明，葉面噴施適宜水平的硼肥能較好地改善獼猴桃品質(zhì)，提高獼猴桃產(chǎn)量。張付新等（2017）研究表明，噴施硼肥后小麥產(chǎn)量平均比對照處理增加6.13%。吳海勇等（2017）研究表明，基施硼肥或基施配合葉面噴施硼肥均能促進水稻分蘗，有利于提高稻葉葉綠素含量和生物量的積累，起到水稻增產(chǎn)的效果?！颈狙芯壳腥朦c】前人關(guān)于苦蕎施肥的研究主要集中在氮磷鉀三大肥料，而對于微量元素，特別是關(guān)于硼肥對苦蕎生長發(fā)育及其根系形態(tài)影響的研究鮮有報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以苦蕎品種晉蕎2號為試驗材料，現(xiàn)蕾期噴施不同濃度的硼肥水溶液，研究其對苦蕎植株農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，以期為苦蕎的高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試苦蕎品種為晉蕎2號，由貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心提供。該品種在2013～2015年國家蕎麥品種展示試驗中表現(xiàn)為低產(chǎn)。

1. 2 試驗方法

試驗于2016年8月上旬～10月中旬在貴州省普通高等學(xué)校蕎麥栽培生理及推廣特色重點實驗室畢節(jié)市大方縣黃泥塘鎮(zhèn)蕎麥栽培試驗基地進行。試驗地土壤基本肥力情況：土壤速效氮含量8.90 mg/kg，速效磷含量100.00 mg/kg，速效鉀含量223.00 mg/kg，pH 7.51，有機質(zhì)含量24.59‰，有效硼含量0.48 mg/kg，屬于土壤低硼區(qū)。小區(qū)面積10 m2（2 m×5 m），采用條播的播種方式，行距0.3 m，播種量52.5 g/小區(qū)，每小區(qū)基本苗數(shù)900～1000株。硼肥噴施濃度為12、24和48 mg/L（分別以LB、MB和HB表示），以噴施等量清水為對照（CK）。在苦蕎花蕾期，選擇晴朗天氣的上午10：00左右用手持式噴霧器對全株葉面進行噴施，以葉片有水滴為準，3次重復(fù)，常規(guī)田間管理。

1. 3 測定項目及方法

于2016年10月15日取根際土壤于密封袋，保存于4 ℃冰箱備用，用土壤（肥料）養(yǎng)分速測儀（型號：OK-Q3）測定苦蕎根際土壤的全氮、全磷、全鉀和有機質(zhì)含量；用pH計MP511測定根際土壤pH；于成熟期取樣，每小區(qū)隨機選取5株長勢相近且根部完整的植株，將其根部洗凈后用根系分析系統(tǒng)（型號：GXY-A）和掃描儀（型號：MRS-9600TFU2L）掃描分析根系的相關(guān)指標；在成熟期測定株高（從地面至花序的頂端）、主莖分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)，計算小區(qū)產(chǎn)量平均值，并折合公頃產(chǎn)量。

1. 4 統(tǒng)計分析

采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理，運用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 葉面噴施硼肥對苦蕎根際土壤速效養(yǎng)分、pH和有機質(zhì)含量的影響

由表1可看出，隨著硼肥處理濃度的增加，根際土壤中的速效氮含量呈先升高后降低再升高的變化趨勢，以HB處理最高，LB處理其次，MB處理最低，各處理間差異均達顯著水平（P<0.05，下同）；速效磷含量呈先降低后升高再降低的變化趨勢，以MB處理最高，CK處理其次，HB處理最低，各處理間差異顯著；速效鉀含量先降低后升高，以CK處理最高，MB處理最低，各處理間差異顯著；pH先降低后升高，CK和HB處理間差異不顯著（P>0.05，下同），二者顯著高于其他處理，LB處理最低；有機質(zhì)含量先升高后降低再升高，其中以HB處理顯著高于其他處理，CK處理最低。

2. 2 葉面噴施硼肥對苦蕎根系性狀的影響

由表2可看出，不同硼肥處理對苦蕎的根長和根表面積無顯著影響；根系體積與平均直徑均以LB處理顯著低于其他處理，CK、MB和HB處理間差異不顯著。

2. 3 葉面噴施硼肥對苦蕎地上部農(nóng)藝性狀的影響

由表3可看出，不同硼肥處理對苦蕎的株高有一定影響，以LB和MB處理顯著高于CK和HB處理；子葉節(jié)高度、子葉節(jié)粗度和1、2節(jié)節(jié)間長度在各處理間差異不顯著；與CK相比，不同硼肥處理能顯著增加苦蕎的主莖節(jié)數(shù)，也可增加主莖分枝數(shù)，但LB、MB和HB處理間差異均不顯著；隨著硼肥用量的增加，苦蕎產(chǎn)量先升高后降低，產(chǎn)量由高到低排序為LB處理>MB處理>CK處理>HB處理，各處理間產(chǎn)量差異顯著。

2. 4 苦蕎地上部農(nóng)藝性狀、地下部根系性狀及產(chǎn)量間的相關(guān)性分析

由表4可知，成熟期晉蕎2號的根長與株高和1、2節(jié)節(jié)間長度呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.621和0.580；根表面積與根系體積呈極顯著正相關(guān)（P<0.01，下同），與主莖分枝數(shù)呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.872和-0.603；根系體積與平均直徑呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.780；株高與平均直徑呈極顯著負相關(guān)，與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.759和0.792；子葉節(jié)高度與主莖分枝數(shù)呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.668；子葉節(jié)粗度與主莖節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.777。

3 討論

根際土壤對生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分動態(tài)分布與循環(huán)、植物種間作用等發(fā)揮著重要作用，是土壤—植物根際—微生物三者相互作用的場所和各種物質(zhì)循環(huán)和能量流動的門戶。本研究結(jié)果表明，隨施硼量的增加，成熟期苦蕎根際土壤的速效氮含量呈先升高后降低再升高的變化趨勢，速效磷含量呈先降低后升高再降低的變化趨勢；同時，葉面噴施硼肥也可促進根際土壤有機質(zhì)含量的增加，與高賢彪等（1999）的研究結(jié)果相似，可能是適量施硼后能促進植株對土壤中速效氮、速效磷的吸收和利用，也與土壤供給及根系養(yǎng)分吸收、轉(zhuǎn)化、遷移能力有關(guān)，進而導(dǎo)致噴施硼肥后對根際土壤養(yǎng)分產(chǎn)生影響。植物根系的形態(tài)和生理特征與地上部的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成均有密切關(guān)系。根系既是水分和養(yǎng)分的吸收器官，同時又需消耗地上部提供的光合產(chǎn)物用以建成和維持其自身的生長，有學(xué)者基于該認識提出了“根系冗長生長”觀點，即根冠比或根量過大會造成過多的無效消耗，從而對產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響（劉桃菊等，2002；蔡昆爭等，2003；汪強等，2004）。從本研究結(jié)果可看出，晉蕎2號產(chǎn)量最高時（LB處理），其根系的表面積、體積和平均直徑并沒有相應(yīng)較高反而較小，與上述“根系冗長生長”理論相吻合。

硼肥能促進養(yǎng)分向穗部運轉(zhuǎn)，在作物的生長、開花、結(jié)實中對氮代謝和養(yǎng)分吸收有促進作用，通過葉面噴施硼肥可改善植株的農(nóng)藝性狀和根系形態(tài)，從而提高作物產(chǎn)量（邱愛民等，2009）。胡麗雪等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，隨硼肥噴施濃度的增加，蕎麥的株高與主莖分枝數(shù)呈先升高后降低的變化趨勢。本研究結(jié)果與其有相似之處，從相關(guān)分析結(jié)果可看出，苦蕎的株高與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，根長與株高呈顯著正相關(guān)，可能與硼元素能促進光合作用提高產(chǎn)物運轉(zhuǎn)，促進根系與植株生長發(fā)育有關(guān)。劉美英（2003）、王紅軍和張來運（2012）研究表明，孕穗期至始穗期噴施硼肥可增加小麥穗粒數(shù)，揚花期噴施硼肥可提高春小麥產(chǎn)量；龐琢等（2012）研究表明施用硼肥可提高玉米產(chǎn)量；孔建平（2016）研究表明，在蕎麥現(xiàn)蕾開花期和開花結(jié)實期噴施12 mg/L硼肥時其產(chǎn)量最高。本研究結(jié)果表明，在現(xiàn)蕾期適量噴施硼肥能增加苦蕎產(chǎn)量，當(dāng)硼肥處理濃度為12 mg/L時，苦蕎產(chǎn)量最高，且顯著高于其他處理。這可能與硼能促進植物對各種營養(yǎng)元素的吸收（王火焰和王運華，1997）及根系活力和氮化合物的運輸和代謝有關(guān)（劉鵬和楊玉愛，1999）。葉面噴施適宜濃度的硼肥能有效提高葉片的葉綠素含量、光合作用強度和酶活性及植株結(jié)實率，進而提高產(chǎn)量（潘天春，2013）。進一步增加硼肥用量，苦蕎的產(chǎn)量呈快速下降的趨勢，可能是當(dāng)硼肥濃度過高時，元素間營養(yǎng)平衡被破壞，對植物造成了生理毒害（楊美等，2008），促使葉片壞死、導(dǎo)致作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降（肖家欣等，2006；夏金嬋和何奕騉，2009）。

4 結(jié)論

葉面噴施適量硼肥對苦蕎的植株形態(tài)和產(chǎn)量均有一定影響，具體表現(xiàn)在有助于增加苦蕎的株高、子葉節(jié)粗度、主莖節(jié)數(shù)及主莖分枝數(shù)，進而提高苦蕎產(chǎn)量。其中以現(xiàn)蕾期噴施12 mg/L硼肥對促進苦蕎生長及提高產(chǎn)量的效果最佳。

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（責(zé)任編輯 王 暉）