楊紅梅,張躍強(qiáng),史應(yīng)武,吾買爾江·庫爾班,林 青,王 寧,楚 敏,曾 軍

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所/新疆特殊環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830091;2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院核技術(shù)生物技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部荒漠綠洲作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830091;3. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院庫車陸地棉試驗(yàn)站,新疆庫車 842000)

0 引 言

【研究意義】葉面施肥養(yǎng)分吸收快、利用率高、針對性強(qiáng)、用肥量少,是土壤施肥的有效補(bǔ)充,科學(xué)合理施用葉面肥有利于提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[1-2]。小麥?zhǔn)切陆饕Z食作物之一,占全區(qū)糧食作物種植面積的50%左右。小麥生育后期噴施葉面肥,有助于小麥植株的生長發(fā)育,對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和籽粒品質(zhì)有積極的影響[3-7]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】葉面肥種類繁多,主要包括調(diào)節(jié)型、營養(yǎng)型、生物型、單一型微量元素、復(fù)合型等幾種類型[8]。目前,葉面肥在糧食、果蔬等作物上應(yīng)用廣泛,其中噸田寶、磷酸二氫鉀、尿素是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的葉面肥。噸田寶廣泛應(yīng)用于種植業(yè),在小麥抗逆增產(chǎn)中效果顯著[9-12]。磷酸二氫鉀是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的高效磷鉀復(fù)合肥料[13-14];尿素是作物生產(chǎn)中最常用的氮素肥料,適時(shí)適量施用尿素對農(nóng)作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)至關(guān)重要[15-16];磷酸二氫鉀與尿素配施對提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的效果優(yōu)于單一施肥[17-19]。光合菌肥(photosynthetic bacteria fertilizer,簡稱PSB fertilizer)是一種優(yōu)質(zhì)生物肥料[20-28]。【本研究切入點(diǎn)】目前,有關(guān)生物型葉面肥與其它類型葉面肥對冬小麥產(chǎn)量與品質(zhì)影響的比較研究相對較少。需研究相同基肥條件下不同類型葉面肥對冬小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】以生產(chǎn)上較常用的葉面肥(噸田寶、磷酸二氫鉀+尿素)和自主研發(fā)的光合菌肥作為供試肥料,在小麥灌漿期噴施2 次,分析光合菌肥在冬小麥上的施用效果,為冬小麥生產(chǎn)肥料的合理選擇及施用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

冬小麥品種為新冬20號。噸田寶(小麥灌漿期專用型,黑龍江禾田豐澤興農(nóng)科技開發(fā)有限公司生產(chǎn));磷酸二氫鉀(貴州開磷集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn),KH2PO4≥ 99%);尿素(中國石油天然氣股份有限公司烏魯木齊石化分公司生產(chǎn),總氮≥ 46%);光合菌肥(系紫色非硫光合細(xì)菌液體肥,主要成分:嗜酸柏拉紅菌(Rhodoblastusacidophilus),總活菌數(shù)1.23×1010CFU/mL,由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所提供。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在新疆喀什地區(qū)疏勒縣庫木西力克鄉(xiāng)15村4小隊(duì)、5小隊(duì)、8小隊(duì)進(jìn)行,種植制度為冬小麥-復(fù)播谷子一年兩熟。于2019～2020年冬小麥生長季,在大田試驗(yàn)條件下,采用隨機(jī)區(qū)組排列,共設(shè)置4個(gè)施肥處理,①噸田寶:750 mL/hm2,兌水300 kg;②磷酸二氫鉀+尿素:3 kg/hm2,兌水300 kg;③光合菌肥:30 L/hm2,兌水300 kg;④清水對照(CK,不施葉面肥,噴施等量清水)。每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)處理小區(qū)面積為22 m×20 m=440 m2。于小麥灌漿初期(花后10 d)、灌漿中期(花后20 d)各噴施1次,其他田間管理等同一般高產(chǎn)麥田。

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 小麥籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

于小麥成熟期,每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)選取長勢均勻的樣段,每個(gè)樣段收取1 m2進(jìn)行脫粒測產(chǎn)及室內(nèi)考種,測定小麥穗長、穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、可孕小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重和千粒重等7個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素。

1.2.2.2 小麥籽粒品質(zhì)

收獲后的小麥籽粒,經(jīng)過2個(gè)月生理后熟期,用近紅外谷物品質(zhì)分析儀對籽粒粗蛋白質(zhì)含量(干基)、容重、硬度指數(shù)、出粉率、吸水率、濕面筋含量、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和沉降值等9個(gè)小麥品質(zhì)相關(guān)性狀進(jìn)行測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 20.0 軟件和Microsoft Excel 2010進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析及作圖,采用單因素ANOVA進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葉面肥對小麥籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.1.1 不同類型葉面肥噴施對小麥籽粒產(chǎn)量的影響

研究表明,與不噴施葉面肥對照(噴灑清水,CK)相比,灌漿期噴施噸田寶、磷酸二氫鉀+尿素、光合菌肥3種不同類型葉面肥處理均可顯著提高小麥籽粒產(chǎn)量(P<0.05)。不同處理小麥籽粒產(chǎn)量高低依次為噸田寶>光合菌肥>磷酸二氫鉀+尿素>CK,3種類型葉面肥處理小麥籽粒產(chǎn)量分別為8 310.75、8 204.10和8 131.8 kg/hm2,較CK分別增產(chǎn)7.46%、6.08%、5.15%;3種類型葉面肥處理間差異不顯著。圖1

注:圖柱上不同小寫字母表示同時(shí)期處理間差異顯著(P<0.05)

2.1.2 不同類型葉面肥噴施對小麥籽粒產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

研究表明,與CK相比,3種不同類型葉面肥處理均有利于小麥產(chǎn)量的形成。噸田寶、磷酸二氫鉀+尿素、光合菌肥處理的小麥穗粒重、千粒重均顯著高于CK,其中穗粒重分別較CK提高17.12%、14.38%、15.75%,千粒重分別較CK提高5.79%、5.24%、5.51%,3種類型葉面肥處理間差異均不顯著;3種類型葉面肥處理的小麥穗長、穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、可孕小穗數(shù)和穗粒數(shù)與CK差異均不顯著。灌漿期葉面噴施噸田寶、磷酸二氫鉀+尿素、光合菌肥均可有效增加小麥的穗粒重和千粒重,提高籽粒產(chǎn)量,其中噸田寶處理的效果較好。表1

表1 不同葉面肥噴施下小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素變化

2.2 不同葉面肥對小麥籽粒品質(zhì)的影響

2.2.1 不同類型葉面肥噴施對小麥籽粒粗蛋白質(zhì)含量的影響

研究表明,與CK相比,灌漿期噴施噸田寶、磷酸二氫鉀+尿素、光合菌肥3種不同類型葉面肥,均能夠顯著增加小麥粗蛋白質(zhì)含量(P<0.05);不同處理小麥粗蛋白質(zhì)含量由高到低依次為:光合菌肥>磷酸二氫鉀+尿素>噸田寶>CK,3種類型葉面肥處理間差異均不顯著。噴施葉面肥可以顯著改善小麥粗蛋白質(zhì)含量,其中光合菌肥處理的效果較好。圖2

圖2 不同葉面肥處理下小麥籽粒粗蛋白質(zhì)含量變化

2.2.2 不同類型葉面肥噴施對小麥籽粒1次加工品質(zhì)的影響

研究表明,與CK相比,灌漿期噴施3種不同類型葉面肥對小麥籽粒容重、硬度指數(shù)、出粉率這3項(xiàng)1次加工品質(zhì)(磨粉品質(zhì))均有一定的改善作用。其中,容重分別較CK提高1.27%、0.89%、0.89%,硬度指數(shù)分別較CK提高1.97%、2.96%、3.44%,出粉率分別較CK提高0.51%、0.63%、1.78%。3種不同類型葉面肥噴施處理的容重、硬度指數(shù)和出粉率效果差別不大,均略高于未噴肥處理CK,但差異不顯著(P>0.05)。表2

表2 不同葉面肥處理下小麥籽粒1次加工品質(zhì)變化

2.2.3 不同類型葉面肥噴施對小麥籽粒2次加工品質(zhì)的影響

研究表明,灌漿期噴施3種不同類型葉面肥對小麥籽粒吸水率、濕面筋含量、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、沉降值這5項(xiàng)2次加工品質(zhì)(食品加工品質(zhì))均有一定程度的提高作用。小麥濕面筋含量受葉面肥影響的大小表現(xiàn)為光合菌肥>磷酸二氫鉀+尿素>噸田寶>CK,3種類型葉面肥處理間差異不顯著,但光合菌肥和磷酸二氫鉀+尿素處理的濕面筋含量顯著高于CK(P<0.05)。與CK相比,3種類型葉面肥顯著延長了面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間,受葉面肥影響的大小表現(xiàn)為光合菌肥>噸田寶>磷酸二氫鉀+尿素>CK,葉面肥處理間差異不顯著。3種不同類型葉面肥噴施處理對小麥籽粒吸水率、面團(tuán)形成時(shí)間以及沉降值的影響雖不顯著但均呈增高的趨勢。噴施葉面肥處理的小麥籽粒吸水率、濕面筋含量、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、沉降值均高于未噴肥處理,其中光合菌肥處理的效果較好。表3

表3 不同葉面肥處理下小麥籽粒2次加工品質(zhì)變化

3 討 論

3.1 不同類型葉面肥對冬小麥籽粒產(chǎn)量的影響

研究結(jié)果表明,3種不同類型葉面肥均可顯著提高小麥產(chǎn)量,但增產(chǎn)效果不一,其中噸田寶提高小麥籽粒產(chǎn)量的效果略優(yōu)于光合菌肥,其次是磷酸二氫鉀+尿素。噸田寶是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,通過調(diào)節(jié)小麥內(nèi)源激素水平,改善小麥發(fā)育進(jìn)程和產(chǎn)量構(gòu)成因素,增產(chǎn)效果顯著。薛志偉等[9]研究表明,灌漿期噴施噸田寶可以增加小麥穗長、穗粒數(shù)和總小穗數(shù),提高小麥產(chǎn)量。陸梅等[10]研究表明,噴施噸田寶可延長小麥葉片功能期,延緩根系衰老,增加成熟期穗數(shù)和千粒重,從而顯著提高籽粒產(chǎn)量。張朋偉等[12]研究表明,小麥灌漿初期噴施噸田寶有利于延長籽粒灌漿期,增加千粒重,提升干物質(zhì)積累,從而增加產(chǎn)量。李忠華等[5]研究表明,噴施噸田寶能提高小麥葉片葉綠素含量,增加次生根數(shù)、穗長,顯著增加小麥籽粒產(chǎn)量。試驗(yàn)研究表明,小麥灌漿初期(花后10 d)、灌漿中期(花后20 d)各噴施噸田寶1次,顯著增加了小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素(尤其是穗粒重和千粒重)。

3.2 不同類型葉面肥對冬小麥籽粒品質(zhì)的影響

研究結(jié)果表明,3種不同類型葉面肥均可顯著提高小麥籽粒粗蛋白質(zhì)含量和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間;其中光合菌肥還顯著提高了小麥濕面筋含量,改善小麥籽粒品質(zhì)的性能略優(yōu)于磷酸二氫鉀+尿素、噸田寶。光合細(xì)菌是一類能利用光能作為能量來源的特殊微生物菌群,通過自身的代謝活動,促進(jìn)農(nóng)作物的生長,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。在農(nóng)作物減肥增效提質(zhì)的需求下,以光合細(xì)菌為菌種的光合菌肥在許多作物上取得了良好的應(yīng)用效果。趙志強(qiáng)等[22]研究表明,光合細(xì)菌和尿素聯(lián)合施用改善了水稻農(nóng)藝性狀,顯著提高了水稻產(chǎn)量,提升了水稻品質(zhì)。楊芳等[24]研究表明,施用光合菌肥顯著增加了番茄植株的株高、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量,提高了番茄果實(shí)番茄紅素和抗壞血酸的含量。趙芮晗等[26]研究表明,光合細(xì)菌與豬場糞污聯(lián)合施用能提高生菜的可溶性蛋白、可溶性糖和維生素C含量。試驗(yàn)研究表明,小麥灌漿初期(花后10 d)、灌漿中期(花后20 d)各噴施光合菌肥1次,顯著增加了小麥籽粒粗蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間等品質(zhì)指標(biāo)。田壽樂等[17]研究表明,尿素和磷酸二氫鉀配施可提高肥料利用效率,對板栗產(chǎn)量和品質(zhì)具有明顯的正向協(xié)同效應(yīng)。呂曉飛等[18]研究表明,磷酸二氫鉀和6-BA配施能有效提高谷子的光合特性,改善谷子的穗部性狀,提高產(chǎn)量。屈磊等[19]研究表明,尿素與磷酸二氫鉀對小麥具有明顯的復(fù)合增效作用,顯著提高了旗葉光合作用、千粒重和最終產(chǎn)量。趙志強(qiáng)等[22]研究表明,光合菌肥與尿素配施顯著激活了土壤反消化酶活性和脲酶活性,從而促進(jìn)了水稻產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的提升。不同葉面肥配施的種類及施用的最佳配比還需進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證和探討。

4 結(jié) 論

3種不同類型葉面肥,噸田寶為調(diào)節(jié)型葉面肥、磷酸二氫鉀+尿素為營養(yǎng)型葉面肥、光合菌肥為生物型葉面肥。3種施肥處理均可顯著提高小麥穗粒重、千粒重和籽粒產(chǎn)量;3種施肥處理也能顯著提高小麥籽粒粗蛋白質(zhì)含量和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間,光合菌肥、磷酸二氫鉀+尿素還能顯著提高小麥籽粒濕面筋含量。噴施葉面肥有利于增加小麥籽粒產(chǎn)量和改善籽粒品質(zhì)。