“金太龙”叶面肥对冬小麦产量及干热风抗性的影响
2017-05-15王卫东赵丹阳任瑞兰
王卫东,赵丹阳,任瑞兰,高 翔
(1.西北农林科技大学农学院,陕西杨陵 712100; 2.山西省农业科学院小麦研究所,山西临汾 41000)
“金太龙”叶面肥对冬小麦产量及干热风抗性的影响
王卫东1,赵丹阳1,任瑞兰2,高 翔1
(1.西北农林科技大学农学院,陕西杨陵 712100; 2.山西省农业科学院小麦研究所,山西临汾 41000)
为探究“金太龙”叶面肥对冬小麦产量及干热风抗性的调节作用,通过两因素随机区组试验,对不同水、肥喷施量下冬小麦产量及干热风抗逆指数进行了分析。结果表明,干热风胁迫下,冬小麦的产量、干热风抗性与叶面肥用量和喷施水量均密切相关。孕穗期喷施“金太龙”叶面肥的增产作用主要归因于穗粒数、千粒重增加,尤其是千粒重。喷施水量较低时,提高叶面肥用量不利于增加粒重,低叶面肥用量则可保证冬小麦高产和提高抗干热风的能力;喷施水量较高时,提高叶面肥用量有助于延长旗叶功能期,有利于增加粒重。综合来看,孕穗期“金太龙”叶面肥用量为3 kg·hm-2、喷施水量225 kg·hm-2时,冬小麦产量最高,对干热风的抗性最好。
冬小麦;叶面肥;产量;干热风抗性
叶面肥具有针对性强、营养吸收快和养分利用率高的特点,已被广泛应用于果树、蔬菜和农作物的抗逆、增产及轻简化栽培,有关其在常规条件下的增产机理已有较多研究[1-9]。研究表明,在小麦生长后期喷施叶面肥是增加粒重的一种重要措施[10]。在底肥、追肥条件相同的情况下,喷施不同营养元素对小麦的影响差异显著,但均有提高小麦千粒重的作用[11-12]。裴雪霞等[13]的试验也证实,在小麦后期喷叶面肥时千粒重和产量显著提高,品质明显改善。这也说明生育后期提高粒重对小麦高产至关重要[14]。周吉红等[15]比较了不同类型叶面肥在不同时期喷施对小麦产量的影响,发现喷施叶面肥后,穗数、穗粒数和千粒重均高于对照,且生长后期喷施的效果更明显,具有明显的增产效应。王本刚[16]的研究结果显示,喷施叶面肥对小麦抗逆性有一定的调节作用,许焕等[17]也证实了这一结论。可见,合理施用叶面肥对小麦高产、稳产、优质栽培具有重要意义。
目前尚无关于叶面肥对冬小麦产量与抗干热风性能影响的研究。山西地处半干旱农业区,冬小麦种植面积较广[18],且常受干热风危害。小麦孕穗期对水肥条件反应较为敏感,喷施水量会影响到叶面肥的作用[19],因此探索干热风胁迫条件下叶面肥用量与喷施水量的配比组合至关重要。本研究以冬小麦品种尧麦16为试验材料,于孕穗期设置不同喷施水量与叶面肥用量处理,分析了其对冬小麦的产量及干热风抗性的影响,以期为叶面肥在冬小麦高产和抗逆栽培上的合理应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验于2014-2016年在山西省临汾市屯里镇韩村“小麦研究所试验基地”进行。该区位于山西省南部,平均海拔455.8 m,年平均气温为12.2 ℃,≥10 ℃有效积温为4 168.5 ℃,年平均降水量可达468.5 mm。
试验区前茬作物为玉米。试验地土质为石灰性沙壤土,地势平坦,浇水便利。土壤有机质含量1.06%,全氮含量0.05%,碱解氮含量42.66 mg·kg-1,速效钾含量122.14 mg·kg-1,速效磷含量11.12 mg·kg-1。
1.2 试验材料与设计
供试小麦品种为尧麦16。供试“金太龙”叶面肥由北京金太龙高科技有限公司提供,每袋200 g。
试验区小麦种植面积1.334 hm2,将试验区划分为Ⅰ、Ⅱ两个区,面积均为0.667 hm2。Ⅰ区为正常自然生长区,Ⅱ区为干热风模拟区,两区均采用随机区组设计且区组布局相同。Ⅰ、Ⅱ区内设定叶面肥用量(A)与喷施水量(B)两个因素,小区面积0.037 hm2。依据叶面肥施用水肥配比范围,“金太龙”叶面肥用量设0、3和6 kg·hm-2三个水平(分别用A1、A2和A3表示),喷施水量设225和450 kg·hm-22个水平(分别用B1和B2表示),共3次重复。
1.3 田间管理
小麦基施硝酸磷肥375 kg·hm-2和尿素300 kg·hm-2,旋耕机旋耕。播前用农药3911拌种,2014年10月5日播种,播量255 kg·hm-2。2014年11月15日、2015年3月15日各浇水1次。2015年4月19日进行试验处理,10 d后按设计方案重复喷施叶面肥。与此同时Ⅱ区设置透光温室(透光率80%),采用智能温控湿度调节系统模拟高温干燥环境(室内温度设定35~37 ℃,湿度≤30%),利用机械风模拟自然风(风速2 m·s-1)。试验期间记录Ⅰ、Ⅱ两区冬小麦旗叶功能期。2015年5月24日人工清除杂草1次。2015年6月14日小麦成熟后,于Ⅱ区内每个处理随机选3个样点,每点取5 m2,先调查穗数,再将麦穗取回晒干后脱粒、考种,测定穗粒数、千粒重、样点产量,计算单位面积产量,Ⅰ区采用同样抽样方法调查冬小麦的产量性状。2015年10月至2016年6月试验同上一年度方法进行。
1.4 数据分析
采用方差分析法(PASW Statistics 18)分析“金太龙”叶面肥对小麦产量性状的影响,并用Duncan极差法进行处理间多重比较。参考仪小梅等[20]的方法,引入小麦千粒重和旗叶功能期(小麦旗叶从定长至叶表面30%发黄的时间)双重指标衡量标准,计算抗逆指数(AI)及抗逆系数(AC),评价小麦对干热风的抗性。
AC=YD/YP×100%
2 结果与分析
2.1 喷施叶面肥对干热风胁迫下冬小麦产量及其构成的影响
方差分析表明,在干热风胁迫下,叶面肥喷施量及其与喷水量的互作对冬小麦产量影响均极显著(P<0.01)。从产量构成看,叶面肥用量对小麦穗数的影响显著,对穗粒数、千粒重的影响极显著,喷施水量只对千粒重影响显著。
在225 kg·hm-2喷水量(B1)下,喷施叶面肥3 kg·hm-2(A2)处理的产量显著高于A1和A3处理,A1和A3处理间差异不显著,A2处理的高产在2015年主要归因于穗数、穗粒数和千粒重的同步提高,在2016年主要归因于穗粒数和千粒重的增加。在450 kg·hm-2(B2)喷水量下,喷施“金太龙”叶面肥6 kg·hm-2(A3)处理的产量最高,与A1和A2处理差异均极显著,A1和A2处理间差异不显著,A3处理的高产在2015年主要归因于穗粒数和千粒重的增加,在2016年主要归因于穗数、穗粒数和千粒重的同步提高。可见,在干热风胁迫下叶面肥的增产效应与叶面肥和水的喷施量均有密切的关系。
2.2 不同叶面肥处理下干热风对冬小麦粒重和旗叶功能期的影响
与正常生长条件相比,干热风胁迫下,不同处理的冬小麦千粒重和旗叶功能期均降低,而且降幅两年基本上随叶面肥用量的增加而减少(表2),说明喷施叶面肥可延长冬小麦旗叶功能期,延缓其衰老,同时促进粒重增加。
2.3 喷施叶面肥对小麦干热风抗性的影响
由表3可知,喷施叶面肥后冬小麦的干热风抗逆系数及抗逆指数均有所提高。在B1喷施水量下,A2处理的抗逆指数最大,而B2喷施水量下,抗逆指数随叶面肥用量的增加而提高,表明冬小麦对干热风的抗性受到叶面肥和水的喷施量的共同影响。
表1 干热风胁迫下喷施叶面肥对冬小麦产量及其构成影响
同列数据后的大小写字母分别表示同一年内不同处理间差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)。下同。
Different capital and small letters with in the same columns indicate significant differences among the different treatments in each year at 0.01 and 0.05 levels,respectively. The same below.
表2 喷施“金太龙”叶面肥处理下冬小麦千粒重、旗叶功能期
表中千粒重、旗叶功能期指标为两年测定数据的平均值。下表同。
The values of thousand kernel weight in the table is the average data of two years. The same below.
综合以上结果,孕穗期喷施“金太龙”叶面肥可提高冬小麦对干热风的抗性,减少干热风胁迫对冬小麦产量带来的不利影响。喷施水量较低时,低叶面肥用量可保证冬小麦高粒重及高干热风抗性;喷施水量较高时,提高叶面肥用量有助于延长旗叶功能期和增加粒重。从旗叶功能期、千粒重两个方面来看,以A2B1处理冬小麦的干热风抗性表现最好,平均抗逆指数也最高。
表3 喷施“金太龙”叶面肥对冬小麦抗逆系数及抗逆指数的影响
3 讨 论
本试验通过模拟干热风胁迫,设置不同叶面肥用量、喷水量处理,研究了叶面肥和喷水量对冬小麦产量及干热风抗性的影响,与前人研究的不同之处在于时期的选择上。孕穗期是小麦对水、肥条件的敏感时期,也是决定小麦产量的关键时期。由于叶面肥可提供植物生长所需多种微量元素及多种植物抗病增产因子,孕穗期合理施用叶面肥并配合适宜的水分环境,可增强小麦根系吸收养分的能力,促进冬小麦功能叶生长,显著改善植株生长发育,增强其对环境的适应性[17],提高穗粒数与千粒重[21-23]。本试验结果也表明,干热风胁迫条件下,冬小麦产量结构受喷施水量与叶面肥用量的共同影响,孕穗期不同水肥处理产生的效应不同,其中叶面肥用量的影响主要体现在穗粒数、千粒重上,尤其以千粒重的增加最为显著;喷施水量仅对千粒重的影响显著。
在干热风抗性评价方面,Bruker[24]采用了热感技术,但是计算得到的热感指数仅能体现产量稳定性,且仅为单项指标。研究冬小麦干热风效应时,单项指标具有很大的局限性。本试验采用千粒重与旗叶功能期双指标抗逆指数,可以将冬小麦农艺性状、产量性状与干热风抗性之间联系起来[20]。本试验结果表明,干热风胁迫下喷施“金太龙”叶面肥将会延长冬小麦旗叶功能期,延缓其衰老,同时促进粒重增加,保证了高产及高干热风抗性;冬小麦的干热风抗性同样也受到喷施水量与叶面肥用量的共同影响。喷施水量为225 kg·hm-2、“金太龙”叶面肥用量为3 kg·hm-2时,冬小麦产量最高,对干热风的抗性最好。
由于冬小麦对干热风的抗性受到水、肥因素的共同影响,因此叶面肥肥效的发挥将与叶面湿度、保持时间及吸收效率密切相关。本研究发现,16:00-17:00点后于叶片背面喷施叶面肥,10 d后重喷一次,增产效果好,初步证明了这一观点,但其作用机理还需进一步研究。
此外,本试验中小麦于玉米整株秸秆还田条件下进行机播种植。由于不同地区冬小麦的种植密度及方式不完全一致,叶面肥的用量可能会有所差异。此外,本试验的区域为山西南部地区,由于小麦生长发育具有一定的地区差异性。因此,本研究结果有待在其他区域进一步检验和探讨。
[1] 韩效钊,钱 佳,王 雄,等.络合剂对叶面肥料中营养物质浓度的影响研究[J].化肥工业,2004(4):28.
HAN X Z,QIAN J,WANG X,etal.Study of effect of complexants on concentration of nutrients in foliar fertilizers [J].JournalofChemicalFertilizerIndustry,2000(4):28.
[2] 李贵宝.叶面肥的种类与功能[J].农资科技,2000(4):43.
LI G B.Types and functions of foliar fertilizer [J].AgrochemicalScience&Technology,2000(4):43.
[3] 李燕婷,肖 艳,李秀英,等.作物叶面施肥技术与应用[M].北京:科学出版社,2009:56.
LI Y T,XIAO Y,LI X Y.Technology and application of crop foliar fertilization [M].Beijing:Science Press,2009:56.
[4] 王若冰.叶面肥及叶面施肥技术[J].现代农业科技,2011,(2):309.
WANG R B.Foliar fertilization and foliar fertilization techniques [J].ModernAgriculturalSciencesandTechnology,2011(2):309.
[5] 汪 艳.论农作物叶面施肥技术的应用[J].黑龙江科技信息,2010,(23):229.
WANG Y.Discussion on application of foliar fertilization technology for crops [J].HeilongjiangScienceandTechnologyInformation,2010(23):229.
[6] 陈德辉.叶面肥及生物菌肥施用技术[J].现代农业科技,2010(13):305.
CHEN D H.Foliar fertilizer and biological fertilizer application technology [J].ModernAgriculturalSciencesandTechnology,2010(13):305.
[7] 慕 娟,问清江,党 永,等.核酸叶面肥制备的研究[J].陕西农业科学,2007(6):8.
MU J,WEN Q J,DANG Y,etal.Study on the production of nucleic acid foliar fertilizer [J].ShaanxiJournalofAgriculturalSciences,2007(6):8.
[8] 李燕婷,李秀英,肖 艳,等.叶面肥的营养机理及应用研究进展[J].中国农业科学,2009,42(1):162.
LI Y T,LI X Y,XIAO Y,etal.Advances in study on mechanism of foliar nutrition and development of foliar fertilizer application [J].ScientiaAgriculturaSinica,2009,42(1):162.
[9] 王少鹏,洪煜丞,黄福先,等.叶面肥发展现状综述[J].安徽农业科学,2015,43(4):96.
WANG S P,HONG Y C,HUANG F X,etal.Review of foliar fertilizer development status [J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences,2015,43(4):96.
[10] 王 静,冯国华,王来华,等.抽穗期喷肥和杀菌剂对强筋小麦徐麦27产量及品质的影响[J].中国农学通报,2008,24(10):161.
WANG J,FENG G H,WANG L H,etal.Effects of spraying fertilizers and bactericides in heading stage on yield and quality of high gluten winter wheat Xumai 27 [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin,2008,24(10):161.
[11] 赵广才,常旭虹,杨玉双,等.叶面喷施不同营养元素对冬小麦产量和品质的影响[J].麦类作物学报,2011,31(4):20.
ZHAO G C,CHANG X H,YANG Y S,etal.Grain yield and quality responding to the leaf surface spraying the different nutritive elements operation in winter wheat [J].JournalofTriticeaeCrops,2011,31(4):20.
[12] 冯 斌,王振武,张 虎,等.叶面喷施尿素及磷酸二氢钾对强筋优质小麦产量及品质的影响[J].安徽农业科学,2003,31(6):1083.
FENG B,WANG Z W,ZHANG H,etal.Effects of foliar application of urea and potassium dihydrogen phosphate on yield and quality of strong gluten wheat [J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences,2003,31(6):1083.
[13] 裴雪霞,王姣爱,党建友,等.后期喷肥对强筋小麦临汾138产量和品质的影响[J].麦类作物学报,2005,25(6):148.
PEI X X,WANG J A,DANG J Y,etal.Effects of spraying fertilizers on yield and quality of high glutenwheat-spraying [J].JournalofTriticeaeCrops,2005,25(6):148.
[14] 赵 倩,姜鸿明,孙美芝,等.山东省区试小麦产量与产量构成因素的相关和通径分析[J].中国农学通报,2011,27(7):42.
ZHAO Q,JIANG H M,SUN M Z,etal.Correlation and path analysis of yield components of winter wheat varieties with high yield potential cultured in regional trials of Shandong province [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin,2011,27(7):42.
[15] 周吉红,曹海军,朱青兰,等.不同类型叶面肥在不同时期喷施对小麦产量的影响[J].作物杂志,2012(5):140.
ZHOU J H,CAO H J,ZHU Q L,etal.Effects of the application of different foliar fertilizers on yield of wheat at different stages [J].Crops,2012(5):140.
[16] 王本刚.小麦叶面肥抗逆试验初探[J].安徽农学通报,2012,18(21):101.
WANG B G.Preliminary study of the experiment of stress tolerance of leaf fertilizer on wheat [J].AnhuiAgriculturalScienceBulletin,2012,18(21):101.
[17] 许 焕.小麦喷施叶面肥缓解干热风技术研究初探[J].河南农业,2013(7):24.
XU H.Study on the techniques of relieving the problem of hot-dry wind by spraying foliar fertilizer on wheat [J].HenanAgriculture,2013(7):24.
[18] 曹 勇.山西省小麦隐性灾害的发生与应对措施的研究[D].太谷:山西农业大学,2013:5-6.
CAO Y.Study on the occurrence and countermeasures of the hidden disasters of wheat in Shanxi province [D].Taigu:Shanxi Agricultural University,2013:5-6.
[19] 任瑞兰,王克功,王卫东,等.苗期施用EM菌肥对玉米生长发育及产量的影响[J].中国农学通报,2013,29(15):108.
REN R L,WANG K G,WANG W D,etal.The effect of praying em fertilizer on growth and yield at seedling stage of maize [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin,2013,29(15):108.
[20] 仪小梅,孙爱清,韩晓玉,等.黄淮麦区小麦主推品种(系)干热风抗性鉴定[J].麦类作物学报,2015,35(2):274.
YI X M,SUN A Q,HAN X Y,etal.Identification of dry-hot wind resistance of major wheat cultivars(strains) in Huanghuai wheat region [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(2):274.
[21] 王家盛,邢利庆,魏秀华,等.不同种类叶面肥对小麦产量的影响[J].安徽农学通报,2009,15(19):75.
WANG J S,XING L Q,WEI X H,etal.Effects of different kinds of foliar fertilizer on wheat yield [J].AnhuiAgriculturalScienceBulletin,2009,15(19):75.
[22] 杨 峰,党建友,杨荣.冬小麦中后期喷施植物“活力久久”对产量及品质调控[J].陕西农业科学,2013,59(2):33.
YANG F,DANG J Y,YANG R.The control of yield and quality of winter wheat by spraying “Huo Li Jiu Jiu”in the middle and late period [J].ShaanxiJournalofAgriculturalSciences,2013,59(2):33.
[23] 吕凤荣,李向东,季书勤,等.喷洒磷酸二氢钾和杀菌剂对强筋小麦郑麦366千粒重和品质的影响[J].河南农业科学,2011,40(9):11.
LÜ F R,LI X D,JI S Q,etal.Effects of foliar fertilizer and fungicide application on 1 000-kernel weight and quality of strong gluten wheat Zhengmai 366 [J].JournalofHenanAgriculturalSciences,2011,40(9):11.
[24]BRUKER P L,FROHBERG R C.Stress tolerance and adaptation in spring wheat [J].ActaAgronomicaSinica,1987,27:31.
Effect of Foliar Fertilizer on the Yield Component and Dry-hot Wind Resistance of Winter Wheat
WANG Weidong1,ZHAO Danyang1,REN Ruilan2,GAO Xiang1
(1.Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100, China; 2.Wheat Research Institute, Shanxi Academy of Agriculture Sciences, Linfen, Shanxi 41000, China)
In order to explore the influence of “Jintailong” foliar fertilizer on yield and the dry-hot wind resistance(DHWR) of winter wheat under dry-hot wind stress, the yield and DHWR index of winter wheat were analyzed under different spraying amounts of water and foliar fertilizer with two factor randomized block design at booting stage. The results showed that the yield and DHWR resistance of winter wheat were closely related to spraying amounts of water and foliar fertilizer under dry-hot wind stress. Spraying foliar fertilizer could significantly increase yield and DHWR resistance of winter wheat under dry-hot wind stress. The yield increase was mainly due to the increase of grain number and 1 000-kernel weight, especially 1 000-kernel weight. The high yield and DHWR resistance of winter wheat appeared under the low spaying amount of foliar fertilizer and water, or under the high spaying amount of both factors. Wheat grain weight was not increased significantly under the low spaying amount of foliar fertilizer and water, but all the flag leaf functional phase and grain weight rose under the high spaying amount of both factors.The yield and DHWR resistance of winter wheat were highest under spaying “Jintailong” foliar fertilizer dosage of 3 kg·hm-2with 225 kg water per hectare at the booting stage.
Winter wheat; Foliar fertilizer; Yield; Dry-hot wind resistance
时间:2017-04-07
2016-10-25
2017-01-25 基金项目:山西省科技攻关项目(20120311001-4);山西省农科院攻关项目(2012ygg26) 第一作者E-mail:17809203720@163.com 通讯作者:高 翔(E-mail:gx@nwsuaf.edu.cn)
S512.1;S311
A
1009-1041(2017)04-0554-05
网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170407.1021.036.html