摘 要:研究葉面噴施0.2% EDTA-Cu溶液、0.4% EDTA-Zn溶液和0.2% EDTA-Cu+0.4% EDTA-Zn溶液對(duì)春小麥長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量的影響,以期為提升寧夏引黃灌區(qū)春小麥產(chǎn)量提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:葉面噴施微肥可以促進(jìn)小麥生長(zhǎng),提高產(chǎn)量,整體表現(xiàn)為0.2% EDTA-Cu溶液gt;0.4% EDTA-Zn溶液gt;0.2% EDTA-Cu+0.4%EDTA-Zn溶液,以單獨(dú)噴施0.2% EDTA-Cu溶液效果最明顯。噴施0.2% EDTA-Cu溶液后植株長(zhǎng)勢(shì)改善,與對(duì)照(CK)相比,穗粒數(shù)增加2.1粒,千粒重增加1.90 g,增幅分別為8.05%和3.51%,產(chǎn)量增幅為5.43%,籽粒銅元素含量增幅達(dá)11.31%;噴施0.4% EDTA-Zn溶液后植株功能葉長(zhǎng)勢(shì)改善,重心高度降低,植株鋅含量增加1.17~3.00 mg·kg-1,籽粒中鋅含量增幅為8.28%,產(chǎn)量增加19.60 kg·667-1·m-2;噴施銅、鋅混合肥后產(chǎn)量增加了11.0 kg·667-1·m-2,植株以及籽粒銅和鋅含量相應(yīng)提高。
關(guān)鍵詞:春小麥; 葉面噴施; 植株長(zhǎng)勢(shì); 產(chǎn)量
中圖分類(lèi)號(hào):S147.5"""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""""" 文章編號(hào):1002-204X(2024)08-0038-04
doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2024.08.008
Effects of Spraying Copper and Zinc Fertilizer on Growth
and Yield of Spring Wheat
Yang Chunxia1*, Li Caihong1, Kai Jianrong1, Wang Caiyan1, He Jinqin2, Xia Xuezhi3
(1.Ningxia Institute of Agricultural Product Quality Standard and Testing Technology, Yinchuan, Ningxia 750002; 2.Institute of Agricultural Resources and Environment,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Yinchuan, Ningxia 750002; 3.Agricultural Technology Extension and Service Center,Ningxia Agricultural Reclamation Management Bureau, Yinchuan, Ningxia 750024)
Abstract The effects of 0.2% EDTA-Cu solution, 0.4% EDTA-Zn solution and 0.2% EDTA-Cu+ 0.4% EDTA-Zn solution on spring wheat growth and yield were studied in order to provide theoretical basis for improving spring wheat yield in Ningxia irrigation area. The results showed that spraying micro-fertilizer on the leaf surface could promote the growth of wheat and increase the yield. The overall performance was 0.2% EDTA-Cu solution gt; 0.4% EDTA-Zn solution gt; 0.2% EDTA-Cu+ 0.4% EDTA-Zn solution, and the effect of spraying 0.2% EDTA-Cu solution alone was the most obvious. Compared with the control (CK), the number of grains per spike increased by 2.1 grains, the 1000-grain weight increased by 1.90 g(8.05% and 3.51%, respectively), the yield increased by 5.43%, and the content of copper in grains increased by 11.31%. After spraying 0.4% EDTA-Zn solution, the plant functional leaf growth was improved, the center of gravity height was decreased, the plant zinc content was increased by 1.17~3.00 mg·kg-1, the grain zinc content was increased by 8.28%, and the yield was increased by 19.60 kg·667-1·m-2. The yield increased by 11.0 kg·667-1·m-2 after spraying copper and zinc mixture, and the content of copper and zinc in plants and grains increased correspondingly.
Key words Spring wheat; Foliar spraying; Plant growth; Yield
微量元素肥料對(duì)小麥生長(zhǎng)及增產(chǎn)至關(guān)重要[1]。大多數(shù)植株銅含量在5~25 mg·kg-1(干重)[2]之間,多集中在幼嫩葉片、種子胚芽等生長(zhǎng)活躍的組織中,莖稈和成熟的葉片中較少。小麥孕穗初期對(duì)缺銅十分敏感,施銅肥后,小麥莖稈產(chǎn)量增加不多,籽粒產(chǎn)量有明顯提高。植物缺鋅時(shí)生長(zhǎng)受抑制,尤其節(jié)間生長(zhǎng)嚴(yán)重受阻,出現(xiàn)白化癥狀。一般認(rèn)為鋅含量gt;400 mg·kg-1時(shí)[2],植物就會(huì)出現(xiàn)中毒癥狀。外源增施微量元素是一種高效、快速、輕簡(jiǎn)化補(bǔ)充養(yǎng)分的方式[3],可以促進(jìn)小麥植株生長(zhǎng)、增強(qiáng)抗逆性,延長(zhǎng)葉片功能,保穗、增粒、提高穗粒質(zhì)量、增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)。研究表明:葉面噴施微肥能提高小麥的千粒質(zhì)量和單位面積產(chǎn)量,單位面積產(chǎn)量及品質(zhì)較對(duì)照均有所提高[4-7]。唐夢(mèng)珊等[8]發(fā)現(xiàn)不同生長(zhǎng)時(shí)期噴施硫酸鋅均能提高小麥籽粒中鋅含量,噴施4次處理小麥籽粒鋅含量提高72.3%~118.7%。葉面噴施鋅、銅、鐵、錳肥能提高冬小麥植株相應(yīng)微量元素含量,分別較對(duì)照提高了37.86%、1650%、148%、26.82%[9]。也有研究發(fā)現(xiàn),石灰性耕層土壤的高pH值和高濃度碳酸鈣會(huì)降低施入鋅的有效性和植物根系對(duì)鋅的吸收。對(duì)提高小麥籽粒鋅含量和產(chǎn)量無(wú)顯著效果[10]。
近年來(lái),寧夏小麥種植面積下滑,產(chǎn)量徘徊不前[11],生產(chǎn)效益低下,早衰現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)以及穗粒數(shù)不穩(wěn)[12]等問(wèn)題日趨凸顯,對(duì)糧食安全造成一定不利影響。雖然氣候因素重要[13],但栽培管理措施的到位率和適應(yīng)性仍是不可忽視的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。針對(duì)寧夏小麥生產(chǎn)上存在的問(wèn)題,本試驗(yàn)通過(guò)水肥精準(zhǔn)高效管理,在小麥植株?duì)I養(yǎng)元素含量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析[14]的基礎(chǔ)上開(kāi)展噴施微量元素的試驗(yàn)研究,旨在探究滴灌條件下噴施微量元素對(duì)小麥植株長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量的影響,為進(jìn)一步挖掘糧食作物豐產(chǎn)和農(nóng)業(yè)增收潛力,全面提升種植水平提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)區(qū)位于寧夏農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)基地,地處銀川市東南25 km,地理坐標(biāo)38°12' N、106°12' E,海拔1 120 m。地區(qū)年平均降水量180 mm,無(wú)霜期約為130 d左右,日照時(shí)間達(dá)3 051.6 h,年平均氣溫為8.5 ℃,活動(dòng)積溫達(dá)3 298.1 ℃。
播種前0~20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量為15.1 g·kg-1,堿解氮為82 mg·kg-1,有效磷為40.8 mg·kg-1,速效鉀為178 mg·kg-1,有效鐵為11.9 mg·kg-1,有效錳為10.3 mg·kg-1,有效銅為1.8 mg·kg-1,有效鋅為1.1 mg·kg-1,可溶性鹽分為0.65 g·kg-1,pH值為8.21,養(yǎng)分屬中低含量水平[15]。土壤質(zhì)地中壤,無(wú)插花鹽斑,灌溉方式為滴灌,前茬作物為玉米。
1.2 供試材料
小麥品種為寧春50號(hào)。微量元素肥料:EDTA-Cu、EDTA-Zn。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施
試驗(yàn)以葉面噴施的方式進(jìn)行。采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),重復(fù)3次,隨機(jī)排列。試驗(yàn)區(qū)占地面積260.0 m2,小區(qū)長(zhǎng)3.5 m,寬3.0 m。共設(shè)4個(gè)處理:A、噴施0.2%EDTA-Cu溶液;B、噴施0.4%EDTA-Zn溶液;C、噴施EDTA-Cu+EDTA-Zn(濃度同前);D、對(duì)照(不噴施EDTA-Cu和EDTA-Zn溶液,CK)。每667 m2噴施溶液量均為50 kg。分兩次葉面噴施,每次噴施量都是處理噴施量,分別于4月14日(分蘗期)和5月28日(抽穗期)進(jìn)行。其他管理措施同大田。
1.4 調(diào)查觀測(cè)項(xiàng)目與方法
觀測(cè)記載苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期等各個(gè)生育時(shí)期的相關(guān)指標(biāo)。拔節(jié)期與灌漿期測(cè)定葉綠素、葉面積、綠葉數(shù)、重心高度等,成熟期取樣測(cè)定株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗粒重、收獲穗、千粒重、產(chǎn)量等考種指標(biāo)。植株?duì)I養(yǎng)元素測(cè)定在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期進(jìn)行,成熟期測(cè)定莖稈和籽粒營(yíng)養(yǎng)元素含量。
收獲前各處理選取具有代表性的1 m2樣方,收割地上部分,計(jì)數(shù)有效收獲穗,從而計(jì)算單位面積收獲穗;再選取有代表性植株20株,分別測(cè)定株高、穗長(zhǎng)、節(jié)間長(zhǎng)、節(jié)間粗以及穗粒數(shù)等,并計(jì)算出各自指標(biāo)的整齊度。將此20株樣品的穗粒數(shù)混合稱(chēng)重后,由總重量與總穗粒數(shù)的商得出千粒重。以便攜式谷物水分測(cè)定儀測(cè)定籽粒水分含量,折算出標(biāo)準(zhǔn)水分下的產(chǎn)量或千粒重。
1.5 數(shù)據(jù)處理
利用Excel 2016和DPS 7.05對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析,采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 葉面噴施微肥對(duì)植株農(nóng)藝性狀的影響
由表1可以看出,噴施微肥的三個(gè)處理與對(duì)照相比,葉綠素、旗葉葉面積、綠葉數(shù)指標(biāo)均有所提高,增幅分別為1.44%~2.89%、1.20%~6.84%和4.65%~14.42%,但處理間差異不顯著,葉綠素以C處理最高,旗葉葉面積和綠葉數(shù)以B處理最高;重心高度降低0.20~0.90 cm,降幅為0.41%~1.87%,處理間差異不顯著;基部第1節(jié)間長(zhǎng)度和粗度均有所增加,處理間差異不顯著;穗下節(jié)長(zhǎng)度和粗度變化不大。
2.2 葉面噴施微肥對(duì)產(chǎn)量性狀的影響
不同處理對(duì)產(chǎn)量性狀以及株高和穗長(zhǎng)指標(biāo)等均產(chǎn)生一定影響,見(jiàn)表2。噴施銅肥對(duì)穗粒數(shù)和千粒重影響較大,分別比對(duì)照(CK)增加2.1粒和1.90 g,增幅分別為8.05%和3.51%,產(chǎn)量增加30.5 kg·667-1·m-2,增幅為5.43%,株高和穗長(zhǎng)增幅分別為9.06%和9.21%;噴施鋅肥穗粒數(shù)和千粒重增幅分別達(dá)1.92%和2.40%,產(chǎn)量增加19.60 kg·667-1·m-2,增幅為3.49%,株高和穗長(zhǎng)增幅為7.89%和13.16%;同時(shí)噴施銅肥和鋅肥,穗粒數(shù)和千粒重較對(duì)照(CK)增幅分別達(dá)0.77%和1.85%,產(chǎn)量增加11.0 kg·667-1·m-2,增幅為1.96%,株高和穗長(zhǎng)增幅為9.21%和14.47%。對(duì)照(CK)與各處理間的株高和穗長(zhǎng)差異顯著(Plt;0.05)。綜上,葉面噴施微肥可提高春小麥產(chǎn)量,以單獨(dú)噴施銅肥效果最明顯。
2.3 葉面噴施微肥對(duì)植株微量元素含量的影響
通過(guò)分蘗期和抽穗期對(duì)葉面噴施銅肥和鋅肥的比較,植株體在各生育期中銅和鋅元素含量均有所增加,見(jiàn)圖1。其中:處理A比對(duì)照(CK)增加0.77~4.00 mg·kg-1,增幅達(dá)11.85%~65.57%,成熟期秸稈銅元素含量增幅達(dá)32.29%,籽粒銅元素含量增幅達(dá)11.31%;處理B比對(duì)照(CK)的鋅含量增加1.17~3.00 mg·kg-1,增幅達(dá)6.30%~16.64%,成熟期秸稈鋅含量增幅達(dá)14.17%,籽粒中鋅含量增幅達(dá)8.28%;同樣在銅和鋅混合噴施的處理中(處理C),其相應(yīng)元素的含量依然增加明顯,植株銅和鋅增幅分別為8.33%~46.70%和0.60%~19.78%。
3 結(jié)論
在本試驗(yàn)條件下,單獨(dú)噴施銅肥、鋅肥及混合噴施銅、鋅肥對(duì)春小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量提高均表現(xiàn)為正向作用,噴施效果為0.2% EDTA-Cu溶液gt;0.4% EDTA-Zn溶液gt;0.2% EDTA-Cu+0.4% EDTA-Zn溶液,以單獨(dú)噴施EDTA-Cu溶液效果最明顯。噴施銅肥后小麥植株葉綠素、旗葉葉面積、綠葉數(shù)均提高,增幅分別為1.44%~2.89%、1.20%~6.84%和4.65%~14.42%,重心高度有所降低。噴施銅肥對(duì)穗粒數(shù)和千粒重影響較大,分別比對(duì)照(CK)增加2.1粒和1.9 g,增幅分別為8.05%和3.51%,產(chǎn)量增加30.5 kg·667-1·m-2,增幅為5.43%;噴施銅肥可使植株銅元素含量增加0.77~4.00 mg·kg-1,增幅達(dá)11.85%~65.57%,籽粒銅元素含量增幅達(dá)11.31%。噴施鋅肥可使植株鋅含量增加1.17~3.00 mg·kg-1,增幅達(dá)6.30%~16.64%,籽粒中鋅含量增幅為8.28%,產(chǎn)量增加19.60 kg·667-1·m-2;噴施銅、鋅混合肥使產(chǎn)量增加11.0 kg·667-1·m-2。外源增施微肥可以促進(jìn)小麥生長(zhǎng),提高產(chǎn)量。
參考文獻(xiàn):
[1] 王崇福,盧祖瑤,竇永高,等. 微量元素葉面肥在高溫小青菜上的應(yīng)用[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2005,11(3):52.
[2] 陸景陵. 植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)(上冊(cè))[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2003.
[3] 周吉紅,曹海軍,朱青蘭,等. 不同類(lèi)型葉面肥在不同時(shí)期噴施對(duì)小麥產(chǎn)量的影響[J]. 作物雜志,2012(5):140-145.
[4] 張紀(jì)元,張平平,馬鴻翔,等. 噴施微肥對(duì)小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及籽粒微量元素含量的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,24(3):64-66.
[5] 孟麗梅,楊子光,張珂,等. 噴施微肥對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量及微量元素含量的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(14):4283-4285.
[6] 曹玉賢,田霄鴻,楊習(xí)文,等. 土施和噴施鋅肥對(duì)冬小麥籽粒鋅含量及生物有效性的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2010,16(6):1394-1401.
[7] LEECE D. Foliar absorption in Prunus domestica L. Ⅰ Nature and development of the surface wax barrier[J]. Functional Plant Biology, 1978, 5(6): 749-766.
[8] 唐夢(mèng)珊,呂志遠(yuǎn),趙曉涵,等. 噴鋅對(duì)黃土高原小麥籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及鋅分布的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2023,42(1):27-36.
[9] 許亞芳,王云,任帥帥,等. 微量元素噴施對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2021,37(12):10-17.
[10] KHOSHGOFTARMANESH A H, AFYUNI M, NOROUZI M, et al. Fractionation and bioavailability of zinc(Zn) in the rhizosphere of two wheat cultivars with different Zn deficiency tolerance[J]. Geoderma, 2018, 309: 1-6.
[11] 何進(jìn)尚,張維軍,時(shí)項(xiàng)鋒,等. 2004―2016年寧夏小麥播種面積及產(chǎn)量變化趨勢(shì)分析[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2020(2):38-45.
[12] 黨紅凱,李瑞奇,李雁鳴,等. 超高產(chǎn)冬小麥四種微量元素的積累及其與產(chǎn)量性狀的關(guān)系[J]. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào),2012,33(2):326-332.
[13] 王丹丹,潘東華,郭桂禎. 1978―2016年全國(guó)分區(qū)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害災(zāi)情趨勢(shì)分析[J]. 災(zāi)害學(xué),2018,33(2):114-121,145.
[14] 全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編. 土壤分析技術(shù)規(guī)范[M]. 2版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[15] 馬玉蘭. 寧夏測(cè)土配方施肥技術(shù)[M]. 銀川:寧夏人民出版社,2008.
責(zé)任編輯:周慧