王 綸,王星玉,王樹紅,元改香,鄭茂生
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所,山西太原030031;2.山西省農(nóng)村財政研究會,山西太原030001)
我國鹽堿地面積約0.33億hm2[1]。隨著人口的增長,有效耕地面積越來越少,如何有效治理和開發(fā)利用這些土地資源,是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,人類對原始生態(tài)環(huán)境的破環(huán),使地表水和地下水資源嚴重短缺,以“開溝排鹽”[2]、“淡水壓鹽”[3-4]為主治理鹽堿地的工程措施越來越受到限制。近年來,生物治理鹽堿地開始提上重要的議程。山西鹽堿地面積約6.7萬hm2,2010年山西省0.67萬hm2鹽堿地治理工程開始啟動;2010年2月8日山西省副省長劉維佳在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院主持召開了“山西省0.67萬hm2鹽堿地專家論證會”,把GPIT生物技術(shù)列為治理和開發(fā)山西鹽堿地的一項重要措施[5]。GPIT生物技術(shù)通過其制劑對鹽堿地作物浸種、葉面噴施等方法,能夠大幅度提高作物的光合效率和抗逆能力,使其苗全苗旺,生長旺盛,從而達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的[6-7]。
為了進一步驗證GPIT生物制劑對鹽堿地農(nóng)作物的增產(chǎn)效果,2010年我們在GPIT生物制劑高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目的資助下,在鹽堿地玉米上進行了試驗研究。
試驗地設(shè)在忻州市曹村鹽堿地,經(jīng)測定,pH值8.6,土壤含鹽量0.385%,屬中度鹽堿地。處理和對照(CK)各種植0.33 hm2。供試品種為美國引入品種先玉335。
1.2.1 種子處理 以原液對水(1∶6)的GPIT生物制劑對玉米浸種,24 h后撈出種子晾干待播。
1.2.2 葉面噴施 在玉米幼苗生長至6葉期(小喇叭口期)和16葉期(大喇叭口期),均以1∶200的GPIT溶液對莖葉各噴施1次。
2010年4月25日播種。對照(CK)對種子未作處理,生育期間葉面未作噴施。處理和對照(CK)的各項田間管理相同。出苗后于5月15日田間調(diào)查出苗率,于7月20日田間調(diào)查抽穗率,9月23日成熟后,田間調(diào)查雙穗率(處理和對照分別在田間的四角和中間取5個點,每點20m2)。收獲后隨機取處理和對照玉米整穗各20穗,晾曬20 d后對其產(chǎn)量因子考種。處理和對照大田玉米穗單收單打,計算每公頃的實際產(chǎn)量。全生育期觀察記載處理和對照形態(tài)特征上的差異。
在鹽堿地種植作物出苗是關(guān)鍵,在出苗率提高的情況下,才能保證公頃有效株數(shù)和最終產(chǎn)量。調(diào)查結(jié)果(表1)表明,經(jīng)GPIT制劑浸種的玉米,平均出苗率為94.3%,比對照提高24.1百分點。說明經(jīng)過GPIT制劑浸種,提高了玉米種子的活力,間接提高了玉米種子在苗期對鹽堿的耐力,為生育后期產(chǎn)量的提高奠定了基礎(chǔ)。在成穗率和雙穗率方面,處理成穗率平均為91.2%,比對照(CK)提高11.6百分點。處理雙穗率平均為11.7%,比對照提高9.9百分點。
表1 5個點GPIT制劑處理對玉米出苗率、成穗率和雙穗率的影響
2.2.1 幼苗比較 與對照相比,處理的玉米晚出苗1~2 d,但幼苗根系發(fā)達,入土深,葉片大而寬厚,葉色深綠,明顯起到蹲苗作用,為后期的健壯生長和光合作用奠定了良好基礎(chǔ)。而對照玉米幼苗細高,葉色淡綠,田間還明顯出現(xiàn)缺苗斷壟現(xiàn)象。
2.2.2 生長盛期比較 處理的玉米莖稈粗壯,葉片寬厚,葉色濃綠,未出現(xiàn)或很少出現(xiàn)螟蟲為害,大小斑病害輕;而對照莖稈細弱,葉片細長、淡綠色,螟蟲和大小斑病發(fā)生嚴重。
2.2.3 成熟玉米穗禿尖情況比較 處理玉米的成熟穗(包括單穗和雙穗)一般未出現(xiàn)禿尖;對照都有禿尖,有的禿尖達4 cm左右。
2.2.4 莖稈和嫩穗玉米的含糖量比較 品嘗莖稈,明顯感到處理的莖稈很甜,玉米收獲后,其莖稈可作為飼養(yǎng)奶牛的優(yōu)良飼料再利用,提高了玉米的附加值。處理的嫩玉米變甜,口感明顯好于對照,營養(yǎng)品質(zhì)和商品性得到明顯提高。
2.2.5 成熟期莖稈的早衰情況比較 成熟后,處理的玉米仍然青稈綠葉,直至早霜降臨仍未完全枯黃,生機尚存;而對照莖葉早早枯黃,以至于干枯,形成明顯的差異。曹村一帶養(yǎng)殖奶牛較多,處理玉米青稈成熟,可增加玉米產(chǎn)量,而且莖稈還可作為奶牛的飼料,可青貯,備冬春之用。
2.2.6 生育期比較 處理玉米比對照提早成熟5~7 d,使農(nóng)民農(nóng)活的安排更加隨機靈活。
2.3.1 穗的考種結(jié)果 從表2可以看出,處理玉米的穗長比對照長3.1 cm,穗粗比對照粗1.6 cm,穗行數(shù)多1.1行,每行粒數(shù)多3.7粒,單穗粒數(shù)多122.3粒,百粒質(zhì)量多1.3 g,單穗粒質(zhì)量多47.8 g。由于采樣均以每株單穗計,所以未進行單株粒質(zhì)量的調(diào)查考種。但成熟期雙穗率的調(diào)查數(shù)據(jù)也能間接說明GPIT處理的玉米單株粒質(zhì)量明顯高于對照。其實,在玉米的各個生育階段,包括收獲后玉米穗的大小,均可直觀地看出處理和對照的明顯差異。說明GPIT生物制劑對提高鹽堿地玉米抗逆性以及營養(yǎng)階段和生殖階段的合理調(diào)控和提高光能利用率的提高等方面確有成效。
表2 GPIT制劑處理玉米穗的考種結(jié)果
2.3.2 產(chǎn)量結(jié)果 在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、忻州市土肥站、山西省農(nóng)村財政研究會、忻州市財政局等單位的參與下,對忻州市曹村鹽堿地GPIT制劑處理的0.33 hm2玉米和對照玉米進行了脫粒驗收。處理的0.33 hm2玉米實產(chǎn)3 810 kg,平均公頃產(chǎn)11430 kg;對照的0.33hm2玉米實產(chǎn)2448 kg,平均公頃產(chǎn)量為7 344 kg,處理比對照公頃增產(chǎn)4 086 kg,增產(chǎn)率為55.6%。
GPIT生物制劑在山西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用已有12個年頭了,對提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量發(fā)揮了明顯的作用,但在開發(fā)鹽堿地的利用上只是近幾年的事。2009年太原市晉源區(qū)晉源鎮(zhèn)萬花堡村,在含鹽量0.315%的26.7 hm2的鹽堿地種植玉米,結(jié)果用GPIT生物制劑處理的玉米比對照產(chǎn)量翻了1倍還多。2010年GPIT技術(shù)在山西0.67萬hm2鹽堿地的開發(fā)治理中,也表現(xiàn)出明顯的成效。
本試驗采用的玉米品種是外引品種,莖稈很高,達3.8m,穗位高也在2.2m左右,影響了成穗率和雙穗率的提高;如果采用國內(nèi)的玉米優(yōu)良雜交種,應(yīng)用GPIT制劑以后,成穗率特別是雙穗率將會大大提高,增產(chǎn)潛力很大。
應(yīng)用GPIT制劑在鹽堿地種植玉米,應(yīng)施足底肥并適當(dāng)加入磷肥;在葉面噴施的GPIT溶液中,同時加入0.5%的尿素和0.2%的磷酸二氫鉀,增產(chǎn)效果會更加明顯[9]。
應(yīng)用GPIT生物制劑在鹽堿地玉米的成效,說明通過生物治理開發(fā)利用鹽堿地具有廣闊的應(yīng)用前景,不僅可以提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量,而且由于各種病蟲害減少,不用或少用農(nóng)藥,還可以生產(chǎn)有機或綠色農(nóng)產(chǎn)品,保護生態(tài)環(huán)境,在經(jīng)濟效益提高的同時,也提高了社會效益[10]。
[1]王綸,王星玉.中國黍稷種質(zhì)資源耐鹽性鑒定[J].植物遺傳資源學(xué)報,2007,8(4):426.
[2]王新亮.鹽堿地枸杞豐產(chǎn)栽培 [J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2005(7):75.
[3]牛景,張廣云.重鹽堿地改良技術(shù)研究 [J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,12(3):35-37.
[4]毛建華,沈偉然.天津濱海新區(qū)土壤鹽堿與污染狀況及土地利用的思考[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,11(3):15-17.
[5]劉紅燦.GPIT技術(shù)居世界領(lǐng)先水平(下)[N].人民日報,1999-09-06.
[6]王星玉.GPIT技術(shù)在山西農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用前景(上)[N].山西經(jīng)濟日報,2002-05-30.
[7]王星玉.GPIT技術(shù)在山西農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用前景(下)[N].山西經(jīng)濟日報,2002-06-06.
[8]王樹紅,王星玉.GPIT那氏齊齊發(fā)誘導(dǎo)劑實用手冊 [M].太原:山西農(nóng)村財政研究會,2010.
[9]溫琪汾,王綸,劉潤堂,等.GPIT技術(shù)在小麥上的應(yīng)用[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2002,30(2):16-18.
[10]王綸,王星玉,元改香,等.GPIT生物制劑在大白菜、西芹上的應(yīng)用研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(9):37-39.