葉面噴施蚯蚓復合液對小麥產量和品質的影響

吳慧，孔佑兵，張小強，李國生

（揚州大學，江蘇 揚州 225009）

葉面肥具有經濟、實用、高效、低成本的特點，其雖然用量少，但能夠增強植物抗性，延緩葉片衰老，提高植物光合作用和肥料利用率，增加穗粒數和千粒重，提高作物產量，被廣泛應用于小麥生產[1～3]。眾多研究認為，噴施葉面肥可以增強小麥生育后期的光合功能和養分輸送能力，提高穗粒數、千粒重和產量，改善子粒品質[4～6]。小麥施用葉面肥增產常常是通過增加穗粒數實現的，這樣往往會產生較多的弱勢粒，使小麥種子的性能降低。蚯蚓為一種富含多種生物活性物質的動物，其體內含有大量的蚓激酶類活性蛋白酶、抗菌肽類活性肽、溶血蛋白類活性蛋白、纖溶酶、超氧化物岐化酶和脫氧核糖核酸酶等[7～23]。但有關葉片噴施蚯蚓復合液對小麥穗粒重和千粒重的影響研究尚未見報道。通過小麥盛花期后葉面噴施蚯蚓復合液，研究其對小麥生育后期子粒灌漿質量和種子性能的影響，旨為提高小麥種子生產效能提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2013～2014年在揚州大學實驗農牧場試驗地進行。土壤類型為壤土，基礎土壤養分含量為有機質14.8 g/kg、速效鉀99.7 g/kg、速效磷46.5 g/kg、水解氮66.6 g/kg。

1.2 試驗材料

小麥試材為中筋小麥品種揚麥21。蚯蚓復合液為揚州大學李國生等[24]的專利產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 2013年10月26日播種小麥，行距25 cm，基本苗數量2.15×106株/hm2。小麥盛花后7 d內，選擇無雨天進行葉面均勻噴施50%蚯蚓復合液水溶液750 kg/hm2處理，以噴施清水750 kg/hm2為對照（CK）。采用對比試驗設計，小區面積20 m2，隨機區組排列，3次重復。氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）施肥量分別為180、150和75 kg/hm2，其中磷鉀肥在播前整地時一次性基施，氮肥60%基施、40%追施。其他管理措施同一般高產田。

1.3.2 測定項目與方法

1.3.2.1 產量性狀。2014年6月小麥成熟期，按照“Z”型取樣法，每小區均五點取樣選取代表性植株10株，統計穗數、各穗位粒數、穗粒數、單穗重和千粒重；每小區選擇代表性2個樣點各取1 m2樣方收獲，子粒風干后測定產量。

1.3.2.2 品質性狀。2014年10月取成熟的小麥子粒磨粉，測定品質指標。采用靛酚藍比色法[25]測定蛋白質含量；采用量筒振搖器測定沉淀值；采用雙波長法[26]測定直鏈淀粉和支鏈淀粉含量，計算總淀粉含量（直鏈淀粉含量+支鏈淀粉含量）；采用JJJM54S型面筋測定儀測定濕面筋含量。

1.3.3 數據處理與分析 采用Excle 2003軟件進行數據的方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 蚯蚓復合液對小麥產量及其構成的影響

2.1.1 對小麥穗位粒子粒發育分布的影響 小麥穗部發育特征表現為中部小穗發育充實、上部子粒灌漿處于弱勢。蚯蚓復合液處理的小麥中部（第3～16穗位）小穗子粒充實程度與CK差異不大。表明葉面噴施蚯蚓復合液對小麥中部小穗子粒的充實程度影響不明顯。

蚯蚓復合液處理下部2個穗位的子粒數＞CK，其中第2穗位的子粒數較CK多0.5粒，差異達顯著水平；其他各穗位的子粒數均＜CK，其中從第9穗位開始上部各穗位的子粒數均顯著減少，尤其是第17～20穗位子粒數減少得更加明顯，分別較CK減少了0.45、0.65、0.40和0.20粒（圖1）。表明葉面噴施蚯蚓復合液在抑制麥穗弱勢粒發育方面具有明顯作用。這與一般葉面肥施用后可促進穗部子粒發育和粒數增多的作用不完全一致。

圖1 蚯蚓復合液對小麥穗位粒數的影響Fig.1 Effect of earthworm compound solution on grains per ear of wheat

2.1.2 對小麥穗粒數的影響 各測定樣點蚯蚓復合液處理的小麥穗粒數均＜CK，相差2.2～8.5粒，降幅為4.38%～14.53%（圖2）。表明葉面噴施蚯蚓復合液對小麥穗粒數增多存在一定的不利影響。

圖2 蚯蚓復合液對小麥穗粒數的影響Fig.2 Effect of earthworm compound solution on ear grain numbers of wheat

2.1.3 對小麥產量及其構成因素的影響 蚯蚓復合液處理的小麥產量顯著＞CK，增產率為15.09%（表1）。表明葉面噴施蚯蚓復合液能夠明顯促進小麥增產。

表1 蚯蚓復合液對小麥產量及其構成的影響Table 1 Effect of earthworm compound solution on yield and its composition of wheat

進一步對小麥產量構成因素進行分析發現，蚯蚓復合液處理的小麥有效穗數和穗粒數略＜CK，但差異均不顯著；單穗重和千粒重均顯著＞CK，增幅分別為12.62%和18.75%。表明蚯蚓復合液處理顯著增產的主要原因是千粒重的明顯提高。這就是說，葉面噴施蚯蚓復合液能夠有效促進灌漿物質運輸，且阻止營養物質向弱勢粒分配，明顯提高子粒的飽實程度。

2.2 蚯蚓復合液對小麥品質的影響

蚯蚓復合液處理的小麥子粒淀粉含量＞CK，但差異均不顯著；水分含量顯著＜CK，降幅為1.5百分點（表2）。表明葉面噴施蚯蚓復合液有助于種子淀粉積累，明顯降低種子含水量。這有利于提高種子性能。

表2 蚯蚓復合液對小麥品質的影響Table 2 Effect of earthworm compound solution on quality of wheat

蚯蚓復合液處理的小麥面粉沉降值＜CK，但差異不顯著；蛋白質和濕面筋含量均顯著＜CK，降幅分別為1.6百分點和4.6百分點。表明葉面噴施蚯蚓復合液對小麥面粉沉降值影響不大，但會導致蛋白質和濕面筋含量明顯降低。

綜上分析可以看出，葉面噴施蚯蚓復合液會明顯降低小麥品質，但有利于種子性能的提高。

3 結論與討論

干蚯蚓含脂肪5.25%、粗蛋白61.73%，鐵、銅、鋅、錳含量超過魚粉和豆餅[27]。蚯蚓體內富含生物活性因子，從中提取的纖溶酶是一種高效的溶栓藥，含有的超氧化物岐化酶（SOD）是優良的抗衰老藥物，富有的脫氧核糖核酸酶對提高免疫能力非常有效[28～33]。蚯蚓綜合利用在動物上的研究相對比較成熟[34，35]，而在作物上的應用研究僅局限于苗期使用，在小麥中后期使用的效果尚未見報道。

本研究中使用的蚯蚓復合液是一種純天然生物制劑，試驗結果表明，在小麥盛花期后葉面噴施蚯蚓復合液能夠顯著改善小麥穗粒結構，促進子粒向優勢粒輸送，有效抑制弱勢粒，顯著提高穗粒重、千粒重和產量，指標值分別較CK提高了12.62%、18.75%和15.09%；但對小麥品質存在一定的負面影響，明顯降低蛋白質和濕面筋含量，指標值分別較CK下降了1.6百分點和4.6百分點，這可能與蚯蚓復合液快速促進小麥子粒充實有關。前人研究認為，小麥子粒最大粒重主要由灌漿速率和灌漿持續期決定[36～39]，胡延積等[40]認為灌漿速率的影響大于灌漿持續時間，本研究結果與前人結論基本一致。因為灌漿速率是影響粒重形成的關鍵，而灌漿持續時間對品質影響較大[41～44]。蚯蚓復合液具有促進灌漿物質快速輸送和將有限養分輸向優勢粒的特性，對改善長江流域小麥受干熱風影響出現后期灌漿不充分導致的子粒減產具有積極意義。蚯蚓復合液促進小麥增產的機理尚有待進一步研究。