張瑋 薛偉 畢經偉 田軍 高博 張勇 譚麗萍



摘要 硼是向日葵生長發育必需的微量元素之一。本試驗以食用向日葵TR309為材料,研究了不同生育時期葉面噴施硼肥對向日葵產量及與產量相關性狀的影響。試驗結果表明,葉面噴施硼肥能提高向日葵產量、結實率和百粒重,其中以處理C4(苗期300 g/hm2+現蕾期600 g/hm2)為最佳,較對照增產9.28%。
關鍵詞 生育期;硼;向日葵;產量
中圖分類號 S156 文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2023)03-0051-03
硼是高等植物生長必需的微量元素,缺硼會導致作物嚴重減產甚至絕收,但過量的硼也會對植物產生毒害。硼對生殖生長的作用主要是提高花粉活力,促進花粉萌發,有利于花粉管伸長,保證種子正常形成,使授粉受精過程正常運行[1-2]。向日葵是需硼較多的作物,又是我國主要油料作物之一,隨著氮磷鉀肥的大量施用和產量的提高,土壤有效硼供應不足已成為影響產量提高的因素之一[3]。向日葵生長過程中硼供應不足會抑制其生長發育和產量,降低葉片光合效率,致生理代謝紊亂、植株矮小、產量降低[4]。具體表現為苗期葉片脆弱易折,生育中期葉片畸形、葉脈褪綠、根部受損,生育后期花盤畸形、空秕粒增多、結實率低。嚴重缺硼時,不能正常開花或“花而不實”[5]。
對于缺硼土壤,最常見的解決辦法是施肥,但植物對硼的適宜濃度范圍很窄(最低、最適、最高硼含量之間變化幅度很?。坏┩寥烙行饾舛绕撸涂赡軐χ参锂a生毒害,因此硼肥的施用有很大局限性[6]。硼肥作種肥、葉面噴肥和種肥加噴肥3種施用方法,均有明顯增產作用[7],而前人相關研究中均未明確硼肥葉面噴施的適宜時期和用量。由于向日葵屬硼敏感作物,參照《硼肥合理使用準則DB51/T 1021—2010》,根據李素萍等[8]、王佰眾等[9]、王兆玉等[10]的研究結論,并測定試驗地土壤有效硼含量為低水平(中度缺硼0.25~0.50 mg/kg),在該試驗中,將向日葵全生育期葉面噴施硼肥總量設為900 g/hm2,分配在苗期、現蕾期和初花期,探討不同施肥時期對向日葵產量及其相關性狀的影響。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2020年6—9月在赤峰市農牧科學研究院梁上試驗基地(42°17′ N,118°51′ E)進行,該基地位于赤峰市松山區西郊,屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候,年平均氣溫為0~7 ℃,年降雨量300~500 mm,砂壤土,前茬玉米,土壤有機質含量1.15%、全氮含量1.02 mg/kg、全磷含量0.75 mg/kg、全鉀含量19.70 mg/kg,土壤有效硼含量0.40 mg/kg。
1.2 供試材料
供試材料為食用向日葵品種TR309(赤峰市農牧科學研究院選育,2015年通過內蒙古自治區農作物品種審定委員會審定,2018年通過農業農村部品種登記);硼肥使用硼砂(Na2B4O7·10H2O)(山西凱盛肥業有限公司生產)。
1.3 試驗設計
試驗采用單因素隨機區組設計,設6個處理(5個不同施硼時期和施用量及1個空白對照),種植密度24 000 株/hm2,行長6 m,5行區,3次重復,6月14日播種,9月26日收獲。田間管理同大田,在苗期、現蕾期和初花期分別噴施硼肥1次(為增加肥液對葉面的吸附性,在肥液中加入少量中性洗衣粉),對照組噴施相同量清水和中性洗衣粉,噴施設備為肩負式電動噴霧器。噴施時間選擇在晴朗無風天16:00以后。各處理噴施量如表1所示。
1.4 數據處理
利用Microsoft Excel 2010和DPS 7.5統計軟件對試驗數據進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 不同處理對向日葵生育期的影響
由表2可知,不同處理下該向日葵品種均在9月24日左右成熟,其生育期在95~97 d,各處理間基本一致。
2.2 不同處理對向日葵農藝性狀的影響
由表3可知,噴施硼肥各處理的株高、莖粗、花盤直徑較不噴施硼肥的處理(CK)數值均有不同程度提高,但影響均不顯著。
2.3 不同處理對向日葵產量及相關性狀的影響
由表4可知,噴施硼肥提高了向日葵籽粒的百粒重,各施肥處理的百粒重均高于對照,由高到低依次為C4>C3>C2>C5>C1>CK,其中C4(苗期300 g/hm2+現蕾期600 g/hm2)、C3(苗期300 g/hm2+現蕾期300 g/hm2+初花期300 g/hm2)和C2(現蕾期600 g/hm2+初花期300 g/hm2)較對照均有顯著差異。
結實率是受硼肥施用影響最大的產量性狀之一,噴施硼肥各處理的結實率均顯著高于對照,其中C4(苗期300 g/hm2+現蕾期600 g/hm2)處理下的向日葵結實率達到了84.5%,未施肥對照的結實率為71.5%。
不同處理下向日葵產量在3 474.0~3 796.5 kg/hm2,產量從高到低依次為:C4>C3>C2>C5>C1>CK,葉面噴施硼肥的各處理均較對照有不同程度增產,其中,處理C4、C3和C2較對照均有顯著差異,C4(苗期300 g/hm2+現蕾期600 g/hm2)處理下產量最高,較對照增產了9.28%,C1(現蕾期300 g/hm2+初花期600 g/hm2)處理下增產幅度最小,為3.11%。
3 結論與討論
3.1 不同處理對向日葵生育期的影響
植物生育期是植物自身對外界生態因子影響的生長反應[11],向日葵生育期主要受品種特性、環境因素(積溫、光照、種植條件等)影響,因此,相同環境條件下不同硼肥處理對同一品種向日葵生育期基本沒有造成影響。
3.2 不同處理對向日葵農藝性狀的影響
該品種在不同處理下株高在157~161 cm,莖粗在2.3~2.5 cm,花盤直徑在20.0~22.4 cm,葉片數在26.3~28.3片,各處理間均無顯著差異,亦無明顯規律。上述結果說明,株高、莖粗、花盤直徑、葉片數等農藝性狀與品種本身特性及栽培條件有關,在肥料施用上,氮磷鉀等大量營養元素對向日葵農藝性狀的影響更大,而微肥作用較小,這與趙超[12]的研究結論相一致。
3.3 不同處理對向日葵產量及相關性狀的影響
試驗結果表明,葉面噴施硼肥能顯著提高向日葵的百粒重、結實率和產量,以C4(苗期300 g/hm2+現蕾期600 g/hm2)為最佳,因此,在苗期和現蕾期通過葉面噴施硼肥能在一定程度上影響向日葵的產量構成因素,該試驗設計中將等量的硼肥按照不同生育階段進行葉面噴施。試驗結果顯示,現蕾期是硼肥施用的關鍵有效期,其次是在苗期,說明葉面噴施硼肥對作物生殖器官的建成和發育有著較大作用,通過提高花粉活性、增加花粉分化等途徑有效提高花器官發育水平。苗期是作物整個生長發育基礎,這一時期補充硼肥能促進向日葵正常生理代謝順利進行,為以后的生殖生長打下基礎,而開花期由于花器官已基本形成,對于硼肥的作用并不明顯。試驗結果表明,施用硼肥對產量的提高主要是通過提高百粒重和結實率來實現的,這與李素萍等[8]的研究結論相符。
需要注意的是,向日葵是硼敏感作物,在生產中要避免過量硼毒害的發生,對于高硼土壤,施用硼肥的時期和總量要適宜;另外,前人研究認為,硼鉀之間存在互作效應,在與鉀肥同時施用時,要注意硼鉀營養比例與平衡,這對植物正常生長和對養分的吸收利用具有重要意義[13-14],關于兩者在向日葵上的相互作用還需進一步探討。
4 參考文獻
[1] 黃益宗. 植物對硼素不足的反應及其成因探討[J]. 土壤與環境,2002,11(4):434-438.
[2] 趙尊康. 甘藍型油菜硼高效基因的定位[D]. 武漢:華中農業大學,2013.
[3] 魏文學,王運華,時會軍,等. 硼對向日葵生長發育及產量的影響[J].土壤肥料,1993(1):42-45.
[4] 魏文學,王運華,孫香枝. 缺硼對向日葵葉組織及花粉結構的影響[J]. 華中農業大學學報,1993,12(1):464-467.
[5] 段玉. 向日葵最佳養分管理[M]. 呼和浩特:內蒙古大學出版社,2019.
[6] 劉凱,游艾青. 硼在植物中的吸收和轉運機制研究進展[J]. 湖北農業科學,2016,12(24):6331-6336.
[7] 袁震林,任軍,張淑芬,等. 淡黑鈣土向日葵施硼效應研究[J]. 中國油料,1991(4):47-50.
[8] 李素萍,安玉麟,聶惠,等. 硼肥對構成食用向日葵產量因素的影響[J]. 華北農學報,2005,20:15-20.
[9] 王佰眾,朱統國,孫顯友,等. 硼肥對向日葵產量的影響[J]. 現代農業科技,2016(24):23-25.
[10] 王兆玉,張玉石. 內蒙古河套灌區向日葵施用硼肥效果初探[J]. 現代農業,2009(5):24-25.
[11] ??×x,楊祁峰. 作物栽培學研究方法[M]. 銀川:甘肅民族出版社.1997.
[12] 趙超. 施肥對食用向日葵產量及相關性狀的影響[D]. 呼和浩特:內蒙古農業大學,2015.
[13] 吳秀文,姜存倉,郝艷淑,等. 不同鉀硼水平下棉花生長及鉀硼利用效率的差異[J]. 中國土壤與肥料,2016(2):95-98.
[14] 段星屹,史普酉,楊成翠,等. 硼鉀配施對烤煙生長發育及產質量的影響[J]. 浙江農業科學,2019(3):411-413.
(責編:王慧晴)
基金項目 內蒙古農牧業科學院青年創新基金(2019QNJJN03);國家特色油料產業技術體系(CARS-14-2-07)。
作者簡介 張瑋(1981—),女,碩士,研究員,從事向日葵、小麥育種及栽培技術研究。
譚麗萍*通信作者
收稿日期 2022-03-23