噴施生物微肥對冬小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

鄭春風(fēng)，任 偉，楊 攀*，吳長城，車 軍，徐福新，吳政卿，馬衛(wèi)民，曹 源

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002； 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 小麥研究所，河南 鄭州 450002； 3.駐馬店市種子管理站，河南 駐馬店 463000； 4.北京奧特奇生物制品有限公司，北京100000)

小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物，其產(chǎn)量對我國糧食安全具有重要意義。穗粒數(shù)和粒質(zhì)量是直接決定小麥產(chǎn)量形成的2個(gè)重要因素。小麥結(jié)實(shí)情況因營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)水平、遺傳因素和外界環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生很大差異[1-6]。噴施葉面肥和植物生長調(diào)節(jié)劑已經(jīng)成為促進(jìn)小麥植株生長，增強(qiáng)抗逆性，延長葉片功能，保穗、增粒、提高粒質(zhì)量，進(jìn)而提高產(chǎn)量的輕簡化栽培技術(shù)之一[7-10]。有研究指出，在冬小麥小花退化高峰前葉面噴施硼肥，可提高單穗的可孕花結(jié)實(shí)率，獲得較高的結(jié)實(shí)粒數(shù)[11]。孫振元等[12]證實(shí)，6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)處理小麥葉或穗均可影響營養(yǎng)器官及穗的N素吸收、分配和再分配。文廷剛等[13]研究認(rèn)為，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑能提高小麥灌漿速率，改善籽粒灌漿參數(shù)，達(dá)到增加粒質(zhì)量的目的。目前，有關(guān)小麥生育期噴肥的報(bào)道主要集中于其對產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的影響方面[14-16]，而對其影響產(chǎn)量的具體途徑鮮見報(bào)道。為此，在大田條件下，探討不同生物微肥處理(土壤噴施賽土豐、葉面噴施賽苗旺)對冬小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響，以期找出其調(diào)控途徑，為小麥增產(chǎn)調(diào)控技術(shù)的研究提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)材料

本研究于2016—2017年分別在長葛市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)地(34°22′N、113°77′E)、新鄉(xiāng)縣大西莊村農(nóng)戶試驗(yàn)地(35°16′N、113°52′E)進(jìn)行田間試驗(yàn)。試驗(yàn)地土壤均為潮土，地勢平坦，排灌方便，地力均勻，肥力上等，耕層(0～20 cm)土壤養(yǎng)分狀況見表1。前茬作物均為玉米。

表1 供試土壤養(yǎng)分含量

小麥品種為半冬性小麥鄭麥379。

磷肥為重過磷酸鈣(含P2O545%)，鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%)，氮肥為普通尿素(含N 46.4%)。生物微肥為賽土豐(含Cu 25 g/L、Fe 19 g/L、Zn 40 g/L、Mn 16 g/L)、賽苗旺(含Zn 60 g/L、Mn 40 g/L)，均為北京奧特奇生物制品有限公司研發(fā)的生物微肥復(fù)合營養(yǎng)制劑。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，分別為：噴施清水(對照)、噴施賽土豐(STF)、噴施賽苗旺(SMW)、噴施賽土豐+賽苗旺(STF+SMW)，每處理小區(qū)面積為30 m2，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。在兩試驗(yàn)地，所有處理均底施P2O5120 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，氮肥(N 225 kg/hm2)按基追比5∶5分別于播前底施和拔節(jié)期追施。冬小麥于10月12日播種，播量為187.5 kg/hm2，行距為20 cm。試驗(yàn)田栽培管理同一般高產(chǎn)田。賽土豐(600倍液)于播種前土壤噴施1 200 mL/hm2，以土壤表層均勻濕潤為準(zhǔn);賽苗旺(600倍液)于拔節(jié)前7 d(3月6日)、孕穗前14 d(4月5日)各葉面噴施600 mL/hm2，以葉面表層形成一層水霧但不下滴為準(zhǔn)。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生長發(fā)育及病蟲害 于越冬期、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、灌漿期、成熟期，田間調(diào)查冬小麥株高、次生根數(shù)、葉色、病蟲害等。

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 于成熟期，每小區(qū)隨機(jī)取冬小麥20株，按常規(guī)考種法考察穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，實(shí)收10 m2計(jì)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SPSS 17.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析(LSD法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施生物微肥對冬小麥生長發(fā)育的影響

2.1.1 株高 由表2可以看出，在冬小麥各生育時(shí)期，STF、SMW、STF+SMW處理的株高均高于對照，總體以STF+SMW處理株高最高。其中，STF、STF+SMW處理總體上達(dá)到顯著水平，增幅分別為4.05%～11.62%、3.73%～12.63%，但兩者之間的差異不顯著，SMW處理與對照之間的差異不顯著。

表2 噴施生物微肥對冬小麥株高的影響 cm

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理之間的差異達(dá)到0.05顯著水平，下同。

2.1.2 次生根數(shù) 由表3可以看出，在冬小麥各生育時(shí)期，與對照相比，STF、STF+SMW處理的次生根數(shù)總體上均顯著高于對照，增幅分別為15.38%～21.05%、18.18%～23.80%，但STF處理與STF+SMW處理之間的差異不顯著，SMW處理與對照之間的差異不顯著。

表3 噴施生物微肥對冬小麥次生根數(shù)的影響 條

2.1.3 葉色 由表4可以看出，在冬小麥各生育時(shí)期，STF處理的葉片色澤與對照幾乎相同。自拔節(jié)期起，與對照相比，SMW、STF+SMW處理的葉片色澤均明顯深于對照。另外，在成熟期，SMW、STF+SMW處理的葉片呈黃綠色，然而，對照的葉片已呈黃色。

表4 噴施生物微肥對冬小麥葉色的影響

2.2 噴施生物微肥對冬小麥病蟲害的影響

由表5可以看出，越冬期，所有處理冬小麥均無病蟲害發(fā)生；返青期，STF、STF+SMW處理均無病蟲害發(fā)生，然而，對照和SMW處理已發(fā)生一級或二級紋枯??；從拔節(jié)期開始，冬小麥紋枯病逐漸嚴(yán)重?？傮w上STF、SMW、STF+SMW處理的病蟲害發(fā)生級數(shù)低于對照，且以STF+SMW處理的病蟲害發(fā)生級數(shù)最低。

2.3 噴施生物微肥對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表6可以看出，對于穗數(shù)，所有處理之間均無顯著差異；對于穗粒數(shù)，STF+SMW、SMW處理均顯著高于對照，分別較對照提高12.55%、12.28%，STF處理較對照提高2.48%，但差異不顯著；對于千粒質(zhì)量，STF+SMW、STF處理均較對照顯著提高，提高幅度分別為13.41%、12.76%，SMW處理較對照提高2.73%，但差異不顯著。對于產(chǎn)量，STF+SMW處理最高，達(dá)8 925.04 kg/hm2，隨后依次為SMW、STF處理，三者均顯著高于對照，分別較對照提高18.60%、6.31%、4.65%，且STF+SMW處理顯著高于STF、SMW處理。

表5 噴施生物微肥對冬小麥病蟲害的影響

表6 噴施生物微肥對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

崔金梅等[17]經(jīng)過長達(dá)數(shù)十年的研究證明，河南省麥區(qū)的冬小麥幼穗分化期較長，僅小花發(fā)育過程又分為小花分化、退化和可孕花敗育3個(gè)階段(長達(dá)60 d左右)，而且單穗分化總小花數(shù)較多(150朵以上)，小花發(fā)育過程中的溫光條件、營養(yǎng)器官的生長狀況、養(yǎng)分與水分供應(yīng)狀況等均影響其發(fā)育與成粒。崔金梅等[17]、馬元喜等[18]、王晨陽等[19]研究認(rèn)為，在小花退化高峰前即小花兩極分化之前采取調(diào)控措施，能減少小花退化，增加穗粒數(shù)。朱云集等[20]研究發(fā)現(xiàn)，小麥小花發(fā)育的完善程度與最終粒數(shù)的形成密切相關(guān)，可孕小花的發(fā)育狀況直接影響穗粒數(shù)，在完善小花發(fā)育成粒階段采取調(diào)控措施，降低可孕小花的敗育率，是提高穗粒數(shù)的關(guān)鍵。本研究結(jié)果表明，與對照相比，在拔節(jié)前7 d、孕穗前14 d葉面噴施賽苗旺顯著增加了冬小麥穗粒數(shù)。由此推測，拔節(jié)前7 d、孕穗前14 d正值冬小麥小花發(fā)育即將開始退化、敗育之前，此時(shí)葉面噴施生物微肥，可能減少或抑制小花退化或可孕小花敗育，從而有利于穗花發(fā)育、結(jié)實(shí)，其內(nèi)在的生理機(jī)制需進(jìn)行進(jìn)一步探究。

李秀枝等[21]研究發(fā)現(xiàn)，生長調(diào)節(jié)劑玉黃金能提高玉米灌漿速率，達(dá)到增加粒質(zhì)量的目的。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照相比，播種前土壤噴施賽土豐顯著促進(jìn)了冬小麥根的發(fā)育，增加了粒質(zhì)量。由此推測，播種前噴施的賽土豐被植株吸收后，可能激活了植物生長發(fā)育的相關(guān)酶類，進(jìn)而促進(jìn)葉綠體對光能的吸收和轉(zhuǎn)化，加快了碳氮代謝進(jìn)程，或者調(diào)控了植株生長發(fā)育期內(nèi)的內(nèi)源激素水平及其之間的平衡，加快了植物細(xì)胞的分裂和伸長，從而促進(jìn)根系生長和養(yǎng)分吸收，最終促進(jìn)千粒質(zhì)量增加，其內(nèi)在的生理機(jī)制需進(jìn)行進(jìn)一步的探究。

本研究結(jié)果表明，與單一生物微肥相比，賽土豐與賽苗旺兩者相結(jié)合增粒、增質(zhì)量效果更明顯。本試驗(yàn)將播前土壤噴施賽土豐與冬小麥生長關(guān)鍵期(拔節(jié)前7 d、孕穗前14 d)2次葉面噴施賽苗旺相結(jié)合，找出了促進(jìn)冬小麥產(chǎn)量提高的具體調(diào)控途徑，為提高小麥產(chǎn)量調(diào)控技術(shù)的研究提供參考。然而有關(guān)兩者結(jié)合施用調(diào)控冬小麥增粒、增質(zhì)量的內(nèi)在機(jī)制有待進(jìn)一步研究。