葉面噴施硅肥對谷子生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

陳茜午，溫 蕊，張永虎

（內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031）

谷子起源于我國的黃河流域，在我國已經(jīng)有超過7 000年的種植歷史。據(jù)調(diào)查，我國谷子種植面積占全世界種植面積的18.5%，產(chǎn)量占全世界谷子產(chǎn)量的80%，均居世界第1 位[1-2]。谷子是我國重要的特色雜糧作物，在我國西北較為干旱的陜西省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)地區(qū)均有較大面積種植，因其耐鹽、耐旱、耐瘠薄的特性，可以作為未來應(yīng)對全球水資源短缺的重要戰(zhàn)略儲備作物[3-5]。谷子種植密度大、莖稈較軟，如遇大風(fēng)、大雨等惡劣氣候條件，倒伏情況極易發(fā)生。倒伏嚴(yán)重影響谷子的群體結(jié)構(gòu)、光合效率及其莖稈輸送營養(yǎng)物質(zhì)的能力，從而進(jìn)一步影響谷子的產(chǎn)量以及營養(yǎng)品質(zhì)和商品價值[6-7]。

硅是植物所需的中微量元素之一，被列為繼氮、磷、鉀之后的第4 大元素[8]。相關(guān)研究表明，施用硅肥不僅可以使農(nóng)作物大幅度增產(chǎn)，而且可以明顯改善農(nóng)作物的抗倒伏性、抗病能力、提高產(chǎn)量，被譽(yù)為“調(diào)節(jié)性肥料”“保健肥料”[9-10]。目前，谷子葉面噴施液體硅肥的研究較少，但在水稻、玉米等作物上硅肥的應(yīng)用研究較多，研究表明，硅肥的施加可以增加根系發(fā)達(dá)程度、抗病、抗倒伏、增加產(chǎn)量[11-13]，因此，硅肥對谷子生長情況、抗逆性及產(chǎn)量的影響有重要的研究價值和理論指導(dǎo)意義。本試驗(yàn)在谷子3 個關(guān)鍵生長期噴施不同濃度液體硅肥，通過田間調(diào)查、室內(nèi)考種等方式明確液體硅肥對谷子生長的影響，旨在為液體硅肥在谷子生理方面更深入的研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試肥料為歐茗卓“液體硅肥”（由內(nèi)蒙古歐茗卓農(nóng)林科技有限公司生產(chǎn)。其中，水溶性硅≥100 g/L、有機(jī)質(zhì)≥65 g/L）。供試谷子品種為金苗K1，由赤峰農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，金苗K1 在常規(guī)種植中抗倒伏性為3 級。

抗倒伏性各級別描述如下：

0 級：無倒伏癥狀或稍微傾斜，但能很快恢復(fù)直立對產(chǎn)量無影響；

1 級：傾斜角度≤30°，倒伏面積15%，對產(chǎn)量有輕微影響；

2 級：30°≤傾斜角度≤45°，倒伏面積為30%以上，對產(chǎn)量有影響；

3 級：45°≤傾斜角度≤60°，倒伏面積為50%以上，對產(chǎn)量有較大影響；

4 級：傾斜角度≥60°，倒伏面積為50%以上，并嚴(yán)重減產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田進(jìn)行。共設(shè)置4 個處理，即分別在谷子的拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期各噴施1 次葉面液體硅肥，處理1 至處理4 硅肥原液噴施濃度分別為0.6、0.9、1.2、1.5 L/hm2，硅肥原液稀釋后的噴施量為1 000 L/hm2，并設(shè)不噴施硅肥為對照，每個處理為一個試驗(yàn)小區(qū)，每試驗(yàn)小區(qū)按隨機(jī)區(qū)組排列，每個小區(qū)5 行，行長5.0 m，行寬0.4 m，每個小區(qū)面積10 m2。試驗(yàn)小區(qū)全部統(tǒng)一播種、管理、收獲。在整個生育期間調(diào)查記錄谷子的農(nóng)藝性狀，成熟期進(jìn)行株高、穗長、穗粗、主莖節(jié)數(shù)的測量、記錄，收獲后對單穗重、穗粒重和千粒重進(jìn)行考種、記錄。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 和SPSS 22.0 軟件進(jìn)行作圖和數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 硅肥不同噴施濃度谷子的安全性調(diào)查

在噴施液體硅肥后3 d 進(jìn)行調(diào)查，并未發(fā)現(xiàn)肥害癥狀。

2.2 硅肥不同噴施濃度對谷子生育進(jìn)程的影響

田間調(diào)查結(jié)果顯示，液體硅肥的噴施對縮短谷子生育進(jìn)程有一定的效果。對照從出苗到抽穗的天數(shù)為70 d，處理1 到處理4 則分別為69、69、67、68 d；抽穗到成熟的天數(shù)中，對照和處理3 的時間最長，為50 d，其余處理均為49 d。由此可見，噴施硅肥后，各生育時期縮短，最終各處理的生育期分別為118、118、117、117 d，比對照提前2～3 d 。說明液體硅肥噴施對縮短谷子生育期有一定效果。

2.3 硅肥不同噴施濃度對谷子農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

如圖1 所示，不同濃度噴施下谷子的株高、莖粗、穗長、穗粗、單穗重、穗粒重、千粒重、產(chǎn)量均出現(xiàn)了不同程度的變化。隨著噴施濃度的增加，株高呈現(xiàn)明顯的增高趨勢，其中噴施0.9 L/hm2和1.5 L/hm2硅肥的株高顯著高于CK 和噴施0.6 L/hm2硅肥的株高（P＜0.05）；莖粗呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，但變化不明顯，CK、各處理間差異均不顯著（P＞0.05）；穗長呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，其中噴施1.2 L/hm2硅肥的穗長較CK 增加顯著（P<0.05），但各處理間的穗長差異不顯著（P＞0.05）；各處理的穗粗值有小范圍波動，其中噴施0.6 L/hm2和0.9 L/hm2硅肥的穗粗較CK 增加顯著（P<0.05），噴施1.2 L/hm2和1.5 L/hm2硅肥的穗粗與CK 相比差異不顯著（P＞0.05）；單穗重隨著噴施濃度的增加而增加，其中噴施1.5 L/hm2硅肥的單穗重較CK 增加顯著（P＜0.05），其余各處理與CK 相比均差異不顯著；穗粒重呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，噴施0.6～1.2 L/hm2硅肥的穗粒重與CK 相比差異顯著（P＜0.05），但各處理間差異不顯著（P＞0.05）；各處理千粒重呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，各處理較CK 顯著增加（P＜0.05），噴施0.6 L/hm2硅肥的千粒重與噴施0.9、1.2 L/hm2硅肥的千粒重差異顯著（P＜0.05）。

從產(chǎn)量來看，所有噴施硅肥處理均較CK 增產(chǎn)，且差異顯著（P＜0.05），噴施0.6 L/hm2硅肥的產(chǎn)量與噴施1.5 L/hm2硅肥的產(chǎn)量相比差異顯著（P＜0.05），其余各處理間差異不顯著（P＞0.05），說明噴施硅肥可有效地增加產(chǎn)量。

2.4 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

由表1 可知，各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量呈現(xiàn)正相關(guān)，其中穗粒重與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大，為0.892，且呈顯著正相關(guān)，說明穗粒重對產(chǎn)量的影響較大，由此可見，提高穗粒重是提高產(chǎn)量的有效途徑之一。穗長與產(chǎn)量的相關(guān)性系數(shù)為0.613，單穗重與產(chǎn)量的相關(guān)性系數(shù)為0.576，千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)性系數(shù)為0.570，以上三者相關(guān)性系數(shù)比較接近，對產(chǎn)量的影響較穗粒重小，但穗長、單穗重、千粒重的增加也會對產(chǎn)量產(chǎn)生積極影響。穗粗與產(chǎn)量的相關(guān)性系數(shù)最小，為0.352，說明相對于其他性狀而言穗粗對產(chǎn)量的影響最小。

表1 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

2.5 硅肥不同噴施濃度對谷子倒伏性的影響

田間調(diào)查表明，噴施不同濃度的硅肥，各處理的抗性級分別為1～2 級，而對照為3 級，說明液體硅肥可以使莖稈抗倒伏能力增強(qiáng)，能夠減少倒伏情況的發(fā)生。

3 結(jié)論與討論

硅肥作為一種中微量元素肥是植物生長的重要元素之一，既可以作為肥料為作物提供營養(yǎng)，又可作為土壤調(diào)理劑改良土壤，是發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的高效優(yōu)質(zhì)肥料。本試驗(yàn)在谷子的拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期分別噴施不同濃度的液體硅肥，通過田間調(diào)查及測產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前試驗(yàn)濃度下，液體硅肥的噴施可以較小程度地縮短谷子出苗—抽穗天數(shù)、抽穗—成熟天數(shù)，從而使整個生育期也隨之縮短。在產(chǎn)量方面，液體硅肥的噴施對產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀有積極的促進(jìn)作用，對照產(chǎn)量顯著低于各處理的產(chǎn)量。本試驗(yàn)還表明，葉面硅肥的噴施提高了谷子的抗倒伏性。王顯瑞等[14]對谷子施加硅復(fù)合肥結(jié)果顯示，在一定施用量下谷子產(chǎn)量顯著高于對照，倒伏面積比對照低4%，倒伏角度比對照高3%，與本試驗(yàn)結(jié)果相近。說明液體硅肥對于提高植物抗逆性、提高產(chǎn)量有一定的作用。硅肥在水稻上的應(yīng)用研究較多，在夏濟(jì)珠等[15]的研究中，硅肥施加可以促進(jìn)水稻分蘗的生長，增強(qiáng)莖稈硬度，減少倒伏。侯松青等[8]研究同樣表明，液體硅肥能夠促進(jìn)水稻分蘗，提高千粒重和結(jié)實(shí)率，降低水稻空秕率，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量和出米率。此外，高榮慶等[16]通過在小白菜上噴施液體硅肥發(fā)現(xiàn)，噴施葉面微肥促進(jìn)了小白菜葉片數(shù)的增加、葉綠素含量的提高及產(chǎn)量的增加，且改善了小白菜品質(zhì)。李榮森等[17]研究液體硅肥對玉米的噴施效果發(fā)現(xiàn)，不同噴施劑量下，玉米的生育進(jìn)程略有提前，生育性狀有所改善（如莖增粗、葉面積增大、葉鮮干重提升），產(chǎn)量和效益明顯提高。李鐵友[18]在硅肥對大豆的影響研究中表明，液體硅肥噴施可以促進(jìn)大豆生育進(jìn)程、優(yōu)化長勢、根系發(fā)達(dá)、葉面積增加、莖稈強(qiáng)度增強(qiáng)、抗倒伏。硅肥施用可以在植物表皮細(xì)胞形成堅(jiān)硬的硅化細(xì)胞，增加植物的抗逆性，且在谷子的使用效果上可以一定程度地縮短生育期，加快生育進(jìn)程，同時對谷子的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量也有促進(jìn)作用。