冬小麥穗粒數(shù)和粒質(zhì)量對噴施生物微肥的響應(yīng)

鄭春風(fēng) ，任 偉 ，杜 君 ，張 琨 ，3，孫克剛

（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.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002）

小麥粒質(zhì)量和穗粒數(shù)是決定產(chǎn)量形成的2個重要因素。土壤、氣候、生產(chǎn)條件和栽培措施等[1-2]是影響產(chǎn)量的重要因素。小麥的結(jié)實性因遺傳因素、營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)水平、外界環(huán)境因素的影響進(jìn)而呈現(xiàn)發(fā)育不均衡性，從而導(dǎo)致其產(chǎn)生很大差異[3-6]。噴施植物生長調(diào)節(jié)劑和葉面肥已經(jīng)成為促進(jìn)小麥植株生長，延長葉片功能，增強(qiáng)抗逆性，提高粒質(zhì)量、增粒、保穗、提高產(chǎn)量的輕簡化栽培技術(shù)之一[7-10]。有研究指出[11]，在冬小麥小花退化高峰前采取葉面噴施硼肥，可提高單穗的可孕花結(jié)實率，獲得較高的結(jié)實粒數(shù)。文廷剛等[12]研究認(rèn)為，葉面噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以改善籽粒灌漿參數(shù)，提高灌漿速率，進(jìn)而達(dá)到粒質(zhì)量增加的目的。SUN等[13]研究發(fā)現(xiàn)，6-BA處理葉或穗均會影響小麥營養(yǎng)器官及穗的N素吸收、分配和再分配。賽土豐富含特定的微生物代謝產(chǎn)物和天然酶產(chǎn)物，促進(jìn)植物生長發(fā)育，兼具激活土壤微生物、幫助植物抗逆、富含微生物代謝和活性酶，促進(jìn)植物根系生長、提供作物生長必需微量元素的功能。賽苗旺源自天然植物提取物與微生物發(fā)酵產(chǎn)物，兼具營養(yǎng)、生物刺激素和植物免疫激活劑的功能。目前，多是對提高小麥產(chǎn)量單一構(gòu)成因素進(jìn)行噴素處理的報道，然而實現(xiàn)粒質(zhì)量、穗粒數(shù)雙增的效果是眾多農(nóng)學(xué)家目前所關(guān)注的問題[14-16]。

本試驗擬采用大田試驗，在小麥小花發(fā)育成粒關(guān)鍵期，土壤噴施賽土豐、葉面噴施賽苗旺2種生物微肥復(fù)合營養(yǎng)液，探討不同噴素處理條件對小麥小花發(fā)育成粒、粒質(zhì)量及產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)，以期為提高小麥產(chǎn)量調(diào)控技術(shù)的研究提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種為鄭麥379。賽土豐、賽苗旺是由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 試驗設(shè)計

本研究在新鄉(xiāng)市新鄉(xiāng)縣大西莊村農(nóng)戶試驗地（35°16′N，113°52′E）進(jìn)行田間試驗。磷肥施用量為重過磷酸鈣（P2O5）120 kg/hm2，鉀肥施用量為氯化鉀（K2O）90 kg/hm2，均作基肥一次性施入。氮肥施用量為普通尿素（N）225 kg/hm2，基追比例為50%∶50%，于拔節(jié)期追肥。試驗地地力均勻，平坦，肥力上等，前茬作物均為玉米，排灌方便，試驗于9月20—21日劃區(qū)，按方案施肥后用旋耕耙地2遍，參照河南區(qū)域半冬性小麥品種適宜播期，試驗材料于10月12日播種，播量均為187.5 kg/hm2，行距為20 cm。試驗共設(shè)4個處理，分別為：處理1（常規(guī)施NPK肥＋噴施清水，CK）、處理2（常規(guī)施NPK肥＋噴施賽土豐STF），處理3（常規(guī)施NPK肥+噴施賽苗旺，SMW），處理4（常規(guī)施NPK肥＋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，重復(fù)3次。試驗田栽培管理同一般高產(chǎn)田。賽土豐（1 200 mL/hm2，600倍液稀釋）、賽苗旺（600 mL/hm2，600倍液稀釋）均于孕穗前14 d（即4月5日）分別進(jìn)行土壤根部和葉面噴施，且以根部土壤表層潤濕均勻、葉面表層形成一層水霧但不下滴為準(zhǔn)。試驗前耕層土壤基本理化性狀列于表1。

表1 供試土壤基本理化性狀

1.3 測定項目及方法

自小麥孕穗前14 d起，每隔5 d取樣1次，每小區(qū)選擇生長均勻一致的小麥植株5株（每處理共計15株），在EMZ-TR解剖鏡下觀察記載主莖幼穗分化進(jìn)程（選取中部第9朵小穗、基部第1朵小穗、頂部小穗進(jìn)行解剖觀察），并記載分化小花數(shù)、小穗數(shù)及幼穗分化各階段形態(tài)特征。噴施處理后5d（4月10日）至開花期（4月30日），每隔5 d各處理取樣觀察一次，記載小花數(shù)，并根據(jù)期間各處理記載的小花數(shù)作線性方程：y＝-kx＋b，式中，-k為小花敗育速率。期間以出現(xiàn)完整綠色花藥小花視為可孕小花。

在無霉變、風(fēng)干、完整的麥穗中，每處理隨機(jī)取樣10穗，分3個部位（上部穗位（頂部5個小穗）、中部穗位（除頂部和下部小穗以外的小穗）、下部穗位（1～5小穗））分別考察不同穗位的穗粒數(shù)、粒質(zhì)量，并計算單個麥穗不同穗位的平均穗粒數(shù)、粒質(zhì)量及單個籽粒平均粒質(zhì)量。成熟期每小區(qū)隨機(jī)取20株，按常規(guī)考種法考察其穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，實收2 m2計產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施處理對冬小麥敗育階段不同穗位小花數(shù)的影響

從表2可以看出，中部穗位小花發(fā)育強(qiáng)度較大，總小花數(shù)多于基部和頂部穗位。噴施5 d后基部、頂部穗位各處理間的小花數(shù)差異不明顯，然而中部穗位的STF，SMW，STF＋SMW處理小花數(shù)均高于CK，且STF＋SMW處理達(dá)到顯著水平。噴施10，15，20，25 d 后，在基部和中部穗位，SMW，STF＋SMW處理的小花數(shù)均高于對照處理，且達(dá)到顯著水平。STF處理的小花數(shù)也高于對照CK，但差異不顯著。然而，頂部穗位的各處理與對照的小花數(shù)差異均不明顯。說明在孕穗前14 d（小花發(fā)育后期），葉面噴施SMW、土壤噴施STF＋葉面噴施SMW生物微肥復(fù)合營養(yǎng)制劑可顯著提高小麥穗中部和基部穗位的小花數(shù)，且以二者同時結(jié)合噴施效果更佳。

表2 小花敗育階段基部、中部、頂部小花個數(shù) 個

2.2 噴施處理對冬小麥不同穗位小花敗育速率的影響

表3 噴施處理對不同穗位小花敗育速率的影響 個/穗

由表3可知，在基部和中部穗位，處理SMW，STF＋SMW的小花敗育速率均顯著低于CK，其中，在基部穗位，這2個處理的小花敗育速率較對照分別降低18.9%，20.5%；在中部穗位，2個處理的小花敗育速率分別降低14.7%，23.6%。其中，以STF＋SMW處理較為顯著。處理STF的小花敗育速率也低于對照CK，但差異不顯著。在頂部穗位，各處理的小花敗育速率與對照CK差異均不顯著。說明在小花發(fā)育后期，噴施生物微肥復(fù)合營養(yǎng)制劑可以降低小麥穗基部和中部穗位的小花敗育速率，以SMW，STF＋SMW處理較好，STF＋SMW處理最佳。

2.3 噴施處理對冬小麥不同穗位籽粒數(shù)的影響

表4 噴施處理對不同穗位籽粒數(shù)的影響 粒

從表4可以看出，在基部穗位，處理SMW，STF＋SMW的小麥籽粒數(shù)顯著高于CK，分別比CK多1.7，1.9粒。在中部穗位，處理SMW，STF＋SMW的小麥籽粒數(shù)顯著高于CK，分別比CK多3.55，4.85粒。然而，噴施STF處理在基部和中部穗位與CK差異不明顯。在頂部穗位，各處理的小麥籽粒數(shù)也均高于CK，但差異不顯著。說明在小花發(fā)育后期，SMW，STF＋SMW噴施處理可顯著增加基部穗位和中部穗位的籽粒數(shù)，且以STF＋SMW噴施處理最好。STF，SMW，STF＋SMW 3個噴施處理對頂部穗位穗粒數(shù)的增加作用不大。

2.4 噴施處理對冬小麥不同穗位籽粒質(zhì)量的影響

從表5可以看出，在基部穗位，處理STF，STF＋SMW的小麥粒質(zhì)量顯著高于CK，分別較CK提高了7.7%，12.2%。在中部穗位，處理STF，STF＋SMW的小麥粒質(zhì)量顯著高于CK，分別較CK提高了13.5%，14.6%。然而，SMW處理在基部和中部穗位較CK增幅不明顯。在頂部穗位，各處理的小麥粒質(zhì)量也均高于CK，但差異不顯著。說明在小花發(fā)育后期，STF，STF＋SMW處理可顯著增加基部穗位和中部穗位的粒質(zhì)量，且以STF＋SMW處理最好。STF，SMW，STF＋SMW這3個處理對頂部穗位粒質(zhì)量的增加作用不大。

表5 噴施處理對不同穗位籽粒質(zhì)量的影響 mg

2.5 噴施處理對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表6可知，在穗粒數(shù)上，處理SMW，STF＋SMW的小麥籽粒數(shù)顯著高于CK，但二者差異不顯著，STF處理與CK差異不顯著；在千粒質(zhì)量上，STF，STF＋SMW處理的小麥粒質(zhì)量顯著高于CK，但二者差異不顯著，SMW處理與CK差異不顯著；在成穗上，各處理間差異不顯著；在產(chǎn)量上顯示，處理SMW，STF＋SMW均顯著性高于CK，STF＋SMW處理與CK的差異最大。綜合產(chǎn)量各因素表明，在小花發(fā)育后期，STF處理主要是通過提高小麥千粒質(zhì)量來提高產(chǎn)量，SMW處理主要是通過提高穗粒數(shù)來提高產(chǎn)量，STF＋SMW處理可通過同時提高小麥千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)來提高產(chǎn)量，且效果顯著。STF，SMW，STF＋SMW這3個處理對穗數(shù)的增加作用不大。

表6 噴施處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

經(jīng)過長達(dá)數(shù)十年的研究，崔金梅等[17]研究指出，河南省麥區(qū)的小麥幼穗分化期較長，僅小花發(fā)育過程長達(dá)60 d左右，包括小花分化、退化及可孕花敗育3個階段，單穗分化總小花數(shù)可達(dá)150朵以上，小花發(fā)育過程中營養(yǎng)器官的生長狀況、養(yǎng)分與水分供應(yīng)狀況、溫光條件等均影響其發(fā)育與成粒。崔金梅等[17]、馬元喜等[18]和王晨陽等[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)，小花發(fā)育的完善程度與最終粒數(shù)的形成關(guān)系密切，可孕小花的發(fā)育直接影響穗粒數(shù)的多少，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，應(yīng)是提高穗粒數(shù)的關(guān)鍵。本研究結(jié)果表明，在孕穗前14 d，SMW，STF＋SMW處理可降低小麥敗育階段基部和中部穗位的小花敗育速率，并顯著提高該部位的小花數(shù)，且以STF＋SMW處理最為顯著，與對照相比，其小花敗育速率分別降低20.5%，23.6%。通過分析不同穗位小花發(fā)育結(jié)實成粒情況發(fā)現(xiàn)，在基部穗位，處理SMW，STF＋SMW的小麥籽粒數(shù)分別較CK多1.7，1.9粒；在中部穗位，分別較對照CK多3.55，4.85粒。

李秀枝等[21]研究指出，玉黃金生長調(diào)節(jié)劑可以提高小麥灌漿速率，達(dá)到增加小麥粒質(zhì)量的目的。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在小花發(fā)育后期，STF，STF＋SMW處理可顯著增加基部和中部穗位的粒質(zhì)量，其中，在基部穗位，分別較CK提高7.7%，12.2%；在中部穗位，分別較CK提高13.5%，14.6%。

賽土豐與賽苗旺二者相結(jié)合施用的復(fù)合營養(yǎng)液，增粒增質(zhì)量效果比單一因素更明顯。在本試驗條件下，以孕穗前14 d根部噴施STF和葉面噴施SMW同時結(jié)合施用對增質(zhì)量增粒的效果最好。前人研究僅著眼于對單一產(chǎn)量因素的影響，單一因素難以滿足植物生長發(fā)育的需求。而本試驗著眼于雙增的效果，在小花發(fā)育成粒關(guān)鍵時間段，土壤噴施賽土豐和葉面同時噴施賽苗旺相結(jié)合，對提高最終粒質(zhì)量、增加小麥穗粒數(shù)打下良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，然而，有關(guān)二者結(jié)合的施用對冬小麥增粒增質(zhì)量的內(nèi)在機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。