鄭春風(fēng),任 偉,孫克剛,杜 君
(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)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)
隨著氣候變化影響的加深,耕地和淡水資源短缺壓力加大,小麥作為重要的糧食作物,提高小麥單產(chǎn)潛力已成為重要的研究課題之一[1-2],因此,小麥產(chǎn)量的形成及其調(diào)控途徑研究成為小麥生理研究的側(cè)重點(diǎn)。影響產(chǎn)量的因素很多,主要包括氣候、土壤、生產(chǎn)條件和栽培措施等[3-4]。小麥結(jié)實(shí)特性因營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)水平、遺傳因素和外界環(huán)境因素的影響而呈現(xiàn)發(fā)育不均衡性,進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生很大差異[5-8]。噴施葉面肥和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑已成為促進(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、提高粒質(zhì)量,進(jìn)而提高產(chǎn)量的輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)之一[9]。孫振元等[10]研究證實(shí),6-BA處理葉或穗均會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)器官及穗的N素吸收、分配和再分配。楊東清等[11]研究認(rèn)為,在小麥?zhǔn)⒒ê笃趪娛?-BA能顯著提高花后旗葉的葉綠素含量,延緩葉片衰老。有研究指出[12],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(shí)率,獲得較高的結(jié)實(shí)粒數(shù)。李秀枝等[13]研究發(fā)現(xiàn),生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑“玉黃金”能提高灌漿速率,達(dá)到增加粒質(zhì)量的目的。
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(yíng)養(yǎng)、生物刺激素和植物免疫激活劑的功能。已有報(bào)道指出,在青貯玉米、大豆作物生育期噴施賽苗旺可提高其產(chǎn)量[14-15]。
本試驗(yàn)擬通過(guò)小麥生長(zhǎng)發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的關(guān)鍵時(shí)期(拔節(jié)前期和孕穗前期)葉面噴施微生物復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑賽苗旺,探討微生物復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(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。
供試材料為小麥品種鄭麥379。賽苗旺是由北京奧特奇生物制品有限公司研發(fā)的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)制劑。
本研究分別在許昌長(zhǎng)葛市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)地(34°22′N(xiāo),113°77′E)、新鄉(xiāng)市新鄉(xiāng)縣大西莊村農(nóng)戶(hù)試驗(yàn)地(35°16′N(xiāo),113°52′E)進(jìn)行田間試驗(yàn)。磷肥施用量為重過(guò)磷酸鈣(P2O5120 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(N225 kg/hm2),基追比為5∶5,于拔節(jié)期追肥,2個(gè)試驗(yàn)地一致。試驗(yàn)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(yàn)于9月20—21日劃區(qū),按方案施肥后旋耕耙地2遍。參照河南區(qū)域半冬性小麥品種適宜播期,試驗(yàn)于10月12日播種,播量均為187.5 kg/hm2,行距為20 cm。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理,分別為:處理1(空白不施肥)、處理2(常規(guī)施NPK肥+噴施清水)、處理3(常規(guī)施NPK肥+噴施賽苗旺),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。試驗(yàn)田栽培管理同一般高產(chǎn)田。分別在拔節(jié)前7d(即3月6日)、孕穗前14 d(即4月10日)葉面噴清水、賽苗旺(600 mL/hm2,600倍液稀釋?zhuān)?,噴施?biāo)準(zhǔn)均以葉面表層形成一層水霧但不下滴為準(zhǔn)。試驗(yàn)前耕層土壤基本理化性狀如表1所示。
表1 供試土壤基本理化性狀
于越冬期、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開(kāi)花期、成熟期田間調(diào)查記載其株高、次生根、葉色、病蟲(chóng)害等農(nóng)藝指標(biāo)。
于成熟期每小區(qū)隨機(jī)取20株,按常規(guī)考種方法考察其穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量,實(shí)收10 m2計(jì)產(chǎn)。
采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
從表2可以看出,空白不施肥處理1在冬小麥不同生育期的株高均低于常規(guī)施肥處理2和處理3;自拔節(jié)期起,噴施賽苗旺處理3的株高均顯著高于噴施清水處理2,說(shuō)明在小麥生長(zhǎng)發(fā)育中后期葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)其植株莖高起到一定的促進(jìn)作用。2個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的結(jié)果一致。
表2 噴施賽苗旺對(duì)冬小麥不同生育期株高的影響 cm
從表3可以看出,空白不施肥處理1在冬小麥不同生育期的次生根數(shù)均低于常規(guī)施肥處理2和處理3;但是,在施肥處理中,噴施賽苗旺處理3與噴施清水處理2之間差異不顯著,說(shuō)明在小麥生長(zhǎng)發(fā)育中后期葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)其植株根系 的發(fā)育作用不大。2個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的結(jié)果一致。
表3 噴施賽苗旺對(duì)冬小麥不同生育期次生根數(shù)的影響 條
從表4可以看出,空白不施肥處理1在冬小麥不同生育期的葉片色澤度均明顯淺于常規(guī)施肥處理2和處理3;自拔節(jié)期起,噴施賽苗旺處理3的葉片色澤明顯深于噴施清水處理2,說(shuō)明在冬小麥發(fā)育中后期葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑可以促進(jìn)葉片營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng);在成熟期顯示,處理3葉片色澤度淺于處理2,說(shuō)明葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑還具有保持葉片持綠、延遲葉片衰退的作用。2個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的結(jié)果一致。
表4 噴施賽苗旺對(duì)冬小麥不同生育期葉色的影響
從表5可以看出,自返青期后,空白不施肥處理1在冬小麥不同生育期的病蟲(chóng)害級(jí)數(shù)總體上高于常規(guī)施肥處理2和處理3;從拔節(jié)期開(kāi)始起,噴施賽苗旺處理3的病蟲(chóng)害發(fā)生級(jí)數(shù)低于噴施清水處理2,說(shuō)明在冬小麥發(fā)育中后期葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)冬小麥植株病蟲(chóng)害防御起到一定的積極作用。2個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的結(jié)果一致。
表5 噴施賽苗旺對(duì)冬小麥不同生育期病蟲(chóng)害的影響
表6 噴施賽苗旺對(duì)冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析,2個(gè)試驗(yàn)地常規(guī)施肥處理2和處理3在穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量上均顯著性高于空白不施肥處理1。在穗粒數(shù)上,2個(gè)試驗(yàn)地噴施賽苗旺處理3均顯著性高于噴施清水處理2,分別較噴施清水處理2高13.13%,11.44%,說(shuō)明在冬小麥發(fā)育中后期葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)小麥穗粒數(shù)增加起著積極促進(jìn)作用;在千粒質(zhì)量、成穗數(shù)上,2個(gè)試驗(yàn)地噴施賽苗旺處理3高于噴施清水處理2,但二者差異不顯著,說(shuō)明冬小麥發(fā)育中后期葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑對(duì)千粒質(zhì)量、成穗數(shù)增加作用不大。在產(chǎn)量上,2個(gè)試驗(yàn)地噴施賽苗旺處理3均顯著性高于噴施清水處理2,分別較處理2高6.67%,5.96%,說(shuō)明綜合產(chǎn)量各因素,在冬小麥發(fā)育中后期葉面噴施賽苗旺營(yíng)養(yǎng)劑主要是通過(guò)提高小麥穗粒數(shù)來(lái)提高產(chǎn)量,且效果顯著(表6)。
崔金梅等[16]經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)10 a的研究,證明我國(guó)河南省麥區(qū)的小麥幼穗分化期較長(zhǎng),僅小花發(fā)育過(guò)程又分為小花分化、退化和可孕花敗育3個(gè)階段(長(zhǎng)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(guò)程中的溫光條件、營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)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[16]、馬元喜等[17]和王晨陽(yáng)等[18]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[19]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,在拔節(jié)前7 d、孕穗前14 d共2次葉面噴施賽苗旺復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑,使小麥穗粒數(shù)與對(duì)照噴施清水相比提高11.44%~13.13%,由此推測(cè),在拔節(jié)前7 d、孕穗前14 d正值小麥幼穗發(fā)育將達(dá)到小花退化期和可孕小花敗育期,此時(shí)葉面噴施微生物復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑,可能抑制和減少了小花退化或可孕小花敗育,從而有利于穗花發(fā)育與結(jié)實(shí),但其內(nèi)在的生理機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。
在小麥生長(zhǎng)發(fā)育階段噴施營(yíng)養(yǎng)元素,可提高穗粒數(shù)。有研究表明,在小麥孕穗期至始穗期噴施硼肥可以增加穗粒數(shù)[20-21]。倪英麗[22]研究表明,在藥隔形成期外源ZT處理可顯著增加穗粒數(shù)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在小麥生長(zhǎng)發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的關(guān)鍵時(shí)期(拔節(jié)前期和孕穗前期)葉面噴施微生物復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑賽苗旺,可保持葉片持綠、延遲葉片衰退、促進(jìn)穗粒數(shù)的增加。由此推測(cè),在小麥生長(zhǎng)發(fā)育中后期,葉面噴施賽苗旺復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑可能改變了麥穗不同部位同化物的供應(yīng)與分配,從而有利于穗花發(fā)育與結(jié)實(shí),但其內(nèi)在的生理機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。