鄭春風,任 偉,孫克剛,杜 君
(1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所,河南鄭州450002;2.河南省農業科學院小麥研究所,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,提高小麥單產潛力已成為重要的研究課題之一[1-2],因此,小麥產量的形成及其調控途徑研究成為小麥生理研究的側重點。影響產量的因素很多,主要包括氣候、土壤、生產條件和栽培措施等[3-4]。小麥結實特性因營養物質供應水平、遺傳因素和外界環境因素的影響而呈現發育不均衡性,進而導致產生很大差異[5-8]。噴施葉面肥和植物生長調節劑已成為促進小麥植株生長、增強抗逆性、延長葉片功能,保穗、增粒、提高粒質量,進而提高產量的輕簡化栽培技術之一[9]。孫振元等[10]研究證實,6-BA處理葉或穗均會影響營養器官及穗的N素吸收、分配和再分配。楊東清等[11]研究認為,在小麥盛花后期噴施6-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實率,獲得較高的結實粒數。李秀枝等[13]研究發現,生長調節劑“玉黃金”能提高灌漿速率,達到增加粒質量的目的。
賽苗旺源自天然植物提取物與微生物發酵產物,兼具營養、生物刺激素和植物免疫激活劑的功能。已有報道指出,在青貯玉米、大豆作物生育期噴施賽苗旺可提高其產量[14-15]。
本試驗擬通過小麥生長發育所需營養物質競爭激烈的關鍵時期(拔節前期和孕穗前期)葉面噴施微生物復合營養劑賽苗旺,探討微生物復合營養劑對小麥生長發育及產量的調控效應,以期為提高小麥產量調控技術的研究提供參考。
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的復合營養制劑。
本研究分別在許昌長葛市農業科學研究所試驗地(34°22′N,113°77′E)、新鄉市新鄉縣大西莊村農戶試驗地(35°16′N,113°52′E)進行田間試驗。磷肥施用量為重過磷酸鈣(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,于拔節期追肥,2個試驗地一致。試驗地地力均勻,平坦,肥力上等,前茬作物均為玉米,排灌方便,試驗于9月20—21日劃區,按方案施肥后旋耕耙地2遍。參照河南區域半冬性小麥品種適宜播期,試驗于10月12日播種,播量均為187.5 kg/hm2,行距為20 cm。試驗共設3個處理,分別為:處理1(空白不施肥)、處理2(常規施NPK肥+噴施清水)、處理3(常規施NPK肥+噴施賽苗旺),每處理小區面積為30 m2,隨機區組設計,重復3次。試驗田栽培管理同一般高產田。分別在拔節前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),噴施標準均以葉面表層形成一層水霧但不下滴為準。試驗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、拔節期、孕穗期、抽穗期、開花期、成熟期田間調查記載其株高、次生根、葉色、病蟲害等農藝指標。
于成熟期每小區隨機取20株,按常規考種方法考察其穗數、穗粒數、千粒質量,實收10 m2計產。
采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0軟件對數據進行處理分析。
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施肥處理2和處理3;自拔節期起,噴施賽苗旺處理3的株高均顯著高于噴施清水處理2,說明在小麥生長發育中后期葉面噴施賽苗旺營養劑對其植株莖高起到一定的促進作用。2個試驗地點的結果一致。

表2 噴施賽苗旺對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均低于常規施肥處理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,說明在小麥生長發育中后期葉面噴施賽苗旺營養劑對其植株根系 的發育作用不大。2個試驗地點的結果一致。

表3 噴施賽苗旺對冬小麥不同生育期次生根數的影響 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施肥處理2和處理3;自拔節期起,噴施賽苗旺處理3的葉片色澤明顯深于噴施清水處理2,說明在冬小麥發育中后期葉面噴施賽苗旺營養劑可以促進葉片營養生長;在成熟期顯示,處理3葉片色澤度淺于處理2,說明葉面噴施賽苗旺營養劑還具有保持葉片持綠、延遲葉片衰退的作用。2個試驗地點的結果一致。

表4 噴施賽苗旺對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害級數總體上高于常規施肥處理2和處理3;從拔節期開始起,噴施賽苗旺處理3的病蟲害發生級數低于噴施清水處理2,說明在冬小麥發育中后期葉面噴施賽苗旺營養劑對冬小麥植株病蟲害防御起到一定的積極作用。2個試驗地點的結果一致。

表5 噴施賽苗旺對冬小麥不同生育期病蟲害的影響

表6 噴施賽苗旺對冬小麥產量及其構成因素的影響
從產量構成因素分析,2個試驗地常規施肥處理2和處理3在穗數、穗粒數、千粒質量和產量上均顯著性高于空白不施肥處理1。在穗粒數上,2個試驗地噴施賽苗旺處理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%,說明在冬小麥發育中后期葉面噴施賽苗旺營養劑對小麥穗粒數增加起著積極促進作用;在千粒質量、成穗數上,2個試驗地噴施賽苗旺處理3高于噴施清水處理2,但二者差異不顯著,說明冬小麥發育中后期葉面噴施賽苗旺營養劑對千粒質量、成穗數增加作用不大。在產量上,2個試驗地噴施賽苗旺處理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%,說明綜合產量各因素,在冬小麥發育中后期葉面噴施賽苗旺營養劑主要是通過提高小麥穗粒數來提高產量,且效果顯著(表6)。
崔金梅等[16]經過長達數10 a的研究,證明我國河南省麥區的小麥幼穗分化期較長,僅小花發育過程又分為小花分化、退化和可孕花敗育3個階段(長達60 d左右),而且單穗分化總小花數較多(150朵以上),小花發育過程中的溫光條件、營養器官的生長狀況、養分與水分供應狀況等均影響其發育與成粒。崔金梅等[16]、馬元喜等[17]和王晨陽等[18]研究認為,在小花退化高峰前即小花兩極分化之前采取調控措施,能減少小花退化,增加穗粒數。朱云集等[19]研究發現,小花發育的完善程度與最終粒數的形成關系密切,可孕小花的發育直接影響穗粒數的多少,在完善小花發育成粒階段采取調控措施、降低可孕小花的敗育率,應是提高穗粒數的關鍵。本研究結果表明,在拔節前7 d、孕穗前14 d共2次葉面噴施賽苗旺復合營養劑,使小麥穗粒數與對照噴施清水相比提高11.44%~13.13%,由此推測,在拔節前7 d、孕穗前14 d正值小麥幼穗發育將達到小花退化期和可孕小花敗育期,此時葉面噴施微生物復合營養劑,可能抑制和減少了小花退化或可孕小花敗育,從而有利于穗花發育與結實,但其內在的生理機制仍需進一步探究。
在小麥生長發育階段噴施營養元素,可提高穗粒數。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[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。本研究結果發現,在小麥生長發育所需營養物質競爭激烈的關鍵時期(拔節前期和孕穗前期)葉面噴施微生物復合營養劑賽苗旺,可保持葉片持綠、延遲葉片衰退、促進穗粒數的增加。由此推測,在小麥生長發育中后期,葉面噴施賽苗旺復合營養劑可能改變了麥穗不同部位同化物的供應與分配,從而有利于穗花發育與結實,但其內在的生理機制仍需進一步探究。