叶面喷施钼酸铵对谷子光合特性及产量的影响

白亚青，郭美俊，张伟莉，张宇杰，郭平毅

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

钼作为人体和动物所必需的微量元素之一[1]，具有加速机体代谢过程，排除有害元素，提高细胞免疫力的作用。近些年来，随着国内外平衡施肥技术的发展[2-3]，关于钼在作物生长发育中起到的重要作用也得到证实[4-6]。土壤是提供植物所需钼的主要来源，植株吸收钼的能力受到土壤多方面的影响，其中土壤类型是决定性因素[7]。山西省受黄土母质的影响，全省土壤有效钼偏低，植株吸收钼的主要途径受阻。此时，施钼就显得很有必要了。生产中通过钼肥拌种、浸种、叶面喷施等方法提高植株器官中的钼含量[8-12]。叶面喷施较其他方法，具有针对性强、吸收快、效果好、用量省的优点。

谷子耐旱耐瘠薄，是我国北方重要的栽培作物。张杂谷与常规谷相比，表现出显著的增产优势和增收效果，在河北、山西、陕西等省得到广泛种植。增施钼肥不仅可以提高需钼含量较高的经济类作物以及豆科作物的产量和品质[13-15]，同样也可以应用于禾本科作物。胡承孝等[16]研究表明，在高氮条件下底施钼酸铵能增加冬小麦出苗数、冬至苗数和穗数以及株高、穗长，并使植株、麦穗整齐度增加。孙君艳等[17]研究表明，在自然干旱条件下，在玉米拔节期，分2次叶面喷施2%钼酸铵，具有延缓玉米叶片衰老、提高叶片光合特性的作用。柳维扬等[18]研究表明，以中棉49号为试验材料，进行不同施钼的水培试验，施钼质量分数为0.8%和1.0%时，棉花的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、气孔限值等均呈增强趋势，光合作用达到了极显著水平，增产效果明显。

目前，国内外关于钼对谷子影响的研究少见报道。本试验通过叶面喷施钼酸铵，探究钼对张杂谷叶绿素含量、光合特性及产量的影响规律，旨在为谷子生产中施用钼酸铵提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料及试剂

供试品种为张杂谷10号，由河北省张家口市农业科学院提供。

钼酸铵（有效钼含量55.3%）由天津福晨化学试剂厂生产。

1.2 试验地概况

试验于2018年5—10月在山西农业大学试验基地太谷县申奉村进行。土壤为碳酸盐褐土，0～20cm的土层内有机质为16.24g/kg，碱解氮49.93mg/kg，有效磷 24.27 mg/kg，速效钾为 263.4 mg/kg，有效钼含量为0.12 mg/kg，pH值为8.13。

1.3 试验设计

在谷子拔节期，叶面喷施钼酸铵，设5个处理，用量分别为 CK（0）、C1（0.75 kg/hm2）、C2（1.50 kg/hm2）、C3（2.25 kg/hm2）、C4（3.00 kg/hm2）。采用完全随机区组设计。每个小区面积为12 m2，每个处理3个重复，共45个小区。谷子播种前统一旋耕施基肥，5月下旬播种出苗后，按照株距20 cm、行距40 cm的要求定苗。

1.4 测定项目及方法

喷施钼肥3 d后，每小区选取3株，用手持CI-340进行倒二叶光合参数测定。喷施钼肥5、10 d后，测定其株高、叶面积，并使用乙醇浸提法测定叶绿素含量。谷子成熟期，每个小区随机选取5株带回室内，对其穗长、穗粗、穗质量及其产量进行测定。

1.5 数据处理

用Excel 2010和SPSS软件对试验数据进行处理和分析，通过Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 叶面喷施钼酸铵对谷子株高、叶面积的影响

由表1可知，在喷施钼酸铵后第5天，C1、C2处理的株高较CK均有显著性提高，分别增加了5.01%、6.73%，C3、C4与CK相比差异不显著；叶面积在不同处理与对照间，差异均不显著。在喷施钼酸铵10 d后，C2处理的株高与对照间差异显著，较对照增加了3.5%，C1、C2处理的叶面积较对照分别显著增加了6.80%、8.65%；在C4处理下，株高、叶面积较CK相比均有所下降，差异不显著。本试验表明，喷施1.50 kg/hm2钼肥可以提高群体叶面积，提高叶片截光率，延长叶片功能期。

表1 叶面喷施钼酸铵对谷子株高、叶面积的影响

2.2 叶面喷施钼酸铵对谷子光合特性的影响

从表2可以看出，不同用量钼酸铵处理下，张杂谷10号的叶片净光合速率与CK相比呈现先升高后降低的趋势，在C2处理下达到最大值，较对照显著增加了30.11%。张杂谷10号处理组的蒸腾速率与CK间均差异不显著。随着钼酸铵用量的增多，气孔导度在C2、C3处理与对照间均达到显著差异，分别增长34.1%、41.73%，其他处理与对照间差异不显著。胞间CO2浓度变化趋势与净光合速率、蒸腾速率、气孔导度不同，胞间CO2浓度在C3与C4间差异显著，各处理与对照间差异不显著。在C2处理下，除胞间CO2浓度外，各光合参数指标均高于对照，说明C2处理可以提高叶片的光合能力。

表2 叶面喷施钼酸铵对谷子光合特性的影响

2.3 叶面喷施钼酸铵对谷子叶绿素含量的影响

从图1可以看出，不同用量钼酸铵处理的倒二叶叶绿素含量增幅存在先升后降的趋势，其中，C2处理的倒二叶SPAD值均高于CK，在第2次测定中C2处理与CK间差异显著，在不同时间段C2处理分别较对照增加了3.15%、3.09%；C4处理的倒二叶SPAD值较对照均有所下降，在不同时间段较对照分别下降了8.43%、8.25%。在2次测定中，C1、C3处理与CK间差异均不显著，C4处理与CK间差异显著，说明施用高用量钼酸铵对谷子倒二叶叶绿素含量会产生胁迫。

2.4 叶面喷施钼酸铵对谷子产量构成的影响

从表3可以看出，穗长、穗粗在C1、C2、C3处理下与对照间差异均不显著；钼酸铵在C2处理下穗质量与对照相比显著增加了9.83%，C1、C3与对照相比分别增加了6.09%、4.25%，但是与对照间差异不显著。张杂谷10号的产量在C2处理下与对照间差异显著，增产2.71%，C1、C3与对照相比，分别增产1.29%、0.64%，与对照间差异均不显著。说明C2用量对张杂谷10号有一定的增产作用。

表3 叶面喷施钼酸铵对谷子产量构成的影响

3 结论与讨论

光合作用通过叶绿素将接收到的光能以共振转移的物理方式向光反应中心传递，完成光化学反应过程并用于物质储存，是产量和品质的决定因素。前人研究表明，钼胁迫可能导致光合作用受阻，适度增钼对植物的生长起积极的作用。喻敏等[19]研究发现，冬小麦缺钼时，叶片中的叶绿体结构异常、叶绿体数目减少，蛋白酶合成受阻，活性降低。刘鹏等[20]试验表明，钼胁迫会导致大豆叶绿素含量减少，叶绿体结构破坏，光合作用强度降低。薛占奎等[21]研究发现，施钼有利于维持大豆叶绿素含量的稳定性，提高其光合速率。

产量是检验粮食作物栽培管理措施是否有效的最直接的指标之一，特别对环境紧张的今天更具有现实意义。适量增施钼可以显著提高作物产量，且在小麦、大豆、玉米等多种作物上均有报道。段素梅等[22]研究表明，在大豆盛花期喷施0.1%的钼酸铵，可以增加单株荚数、单株粒数、百粒质量。石在臣等[23]研究表明，在有效钼含量低的土壤中，用0.05%～0.10%的钼酸铵溶液进行小麦浸种，增产16.47%，平均穗粒数增加1.20粒，千粒质量提高1.01 g。朱旺冲等[24]研究表明，钼肥拌种、始花期叶面喷施均能显著提高大豆单株有效荚数，增幅分别为14.87%、23.32%。李欢欢等[25]研究表明，底施钼肥能提高小麦产量，增产幅度为3.52%。崔远萍等[26]研究表明，以3.75 kg/hm2钼酸铵追施于大豆播种沟内，在玉米留苗密度为4 200～4 500株/hm2，间作产量较对照显著增加。本研究表明，喷施1.50 kg/hm2钼酸铵，可以增加穗质量，这与前人研究结果相一致。说明适宜用量的钼酸铵可以达到增产的效果。

本研究表明，在拔节期喷施适当用量（0.75、1.50 kg/hm2）的钼酸铵，可以增加谷子叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、株高、叶面积及产量。喷施1.50 kg/hm2钼酸铵时，叶绿素含量、净光合速率以及与产量构成相关的参数均达到最大值，因此，推荐钼酸铵用量1.50kg/hm2在大田生产中使用。