喷施生物微肥对冬小麦生长发育及产量的影响

郑春风，任 伟，杨 攀*，吴长城，车 军，徐福新，吴政卿，马卫民，曹 源

(1.河南省农业科学院 植物营养与资源环境研究所，河南 郑州 450002； 2.河南省农业科学院 小麦研究所，河南 郑州 450002； 3.驻马店市种子管理站，河南 驻马店 463000； 4.北京奥特奇生物制品有限公司，北京100000)

小麦是我国重要的粮食作物，其产量对我国粮食安全具有重要意义。穗粒数和粒质量是直接决定小麦产量形成的2个重要因素。小麦结实情况因营养物质供应水平、遗传因素和外界环境因素的影响而产生很大差异[1-6]。喷施叶面肥和植物生长调节剂已经成为促进小麦植株生长，增强抗逆性，延长叶片功能，保穗、增粒、提高粒质量，进而提高产量的轻简化栽培技术之一[7-10]。有研究指出，在冬小麦小花退化高峰前叶面喷施硼肥，可提高单穗的可孕花结实率，获得较高的结实粒数[11]。孙振元等[12]证实，6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)处理小麦叶或穗均可影响营养器官及穗的N素吸收、分配和再分配。文廷刚等[13]研究认为，喷施植物生长调节剂能提高小麦灌浆速率，改善籽粒灌浆参数，达到增加粒质量的目的。目前，有关小麦生育期喷肥的报道主要集中于其对产量、品质和经济指标等的影响方面[14-16]，而对其影响产量的具体途径鲜见报道。为此，在大田条件下，探讨不同生物微肥处理(土壤喷施赛土丰、叶面喷施赛苗旺)对冬小麦生长发育及产量的影响，以期找出其调控途径，为小麦增产调控技术的研究提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验地概况及试验材料

本研究于2016—2017年分别在长葛市农业科学研究所试验地(34°22′N、113°77′E)、新乡县大西庄村农户试验地(35°16′N、113°52′E)进行田间试验。试验地土壤均为潮土，地势平坦，排灌方便，地力均匀，肥力上等，耕层(0～20 cm)土壤养分状况见表1。前茬作物均为玉米。

表1 供试土壤养分含量

小麦品种为半冬性小麦郑麦379。

磷肥为重过磷酸钙(含P2O545%)，钾肥为氯化钾(含K2O 60%)，氮肥为普通尿素(含N 46.4%)。生物微肥为赛土丰(含Cu 25 g/L、Fe 19 g/L、Zn 40 g/L、Mn 16 g/L)、赛苗旺(含Zn 60 g/L、Mn 40 g/L)，均为北京奥特奇生物制品有限公司研发的生物微肥复合营养制剂。

1.2 试验设计

试验共设4个处理，分别为：喷施清水(对照)、喷施赛土丰(STF)、喷施赛苗旺(SMW)、喷施赛土丰+赛苗旺(STF+SMW)，每处理小区面积为30 m2，随机区组设计，重复3次。在两试验地，所有处理均底施P2O5120 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，氮肥(N 225 kg/hm2)按基追比5∶5分别于播前底施和拔节期追施。冬小麦于10月12日播种，播量为187.5 kg/hm2，行距为20 cm。试验田栽培管理同一般高产田。赛土丰(600倍液)于播种前土壤喷施1 200 mL/hm2，以土壤表层均匀湿润为准;赛苗旺(600倍液)于拔节前7 d(3月6日)、孕穗前14 d(4月5日)各叶面喷施600 mL/hm2，以叶面表层形成一层水雾但不下滴为准。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生长发育及病虫害 于越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期，田间调查冬小麦株高、次生根数、叶色、病虫害等。

1.3.2 产量及其构成因素 于成熟期，每小区随机取冬小麦20株，按常规考种法考察穗数、穗粒数、千粒质量，实收10 m2计产。

1.4 数据分析

采用Excel 2003对试验数据进行统计分析，采用SPSS 17.0软件对试验数据进行差异显著性分析(LSD法)。

2 结果与分析

2.1 喷施生物微肥对冬小麦生长发育的影响

2.1.1 株高 由表2可以看出，在冬小麦各生育时期，STF、SMW、STF+SMW处理的株高均高于对照，总体以STF+SMW处理株高最高。其中，STF、STF+SMW处理总体上达到显著水平，增幅分别为4.05%～11.62%、3.73%～12.63%，但两者之间的差异不显著，SMW处理与对照之间的差异不显著。

表2 喷施生物微肥对冬小麦株高的影响 cm

注：同列数据后不同小写字母表示不同处理之间的差异达到0.05显著水平，下同。

2.1.2 次生根数 由表3可以看出，在冬小麦各生育时期，与对照相比，STF、STF+SMW处理的次生根数总体上均显著高于对照，增幅分别为15.38%～21.05%、18.18%～23.80%，但STF处理与STF+SMW处理之间的差异不显著，SMW处理与对照之间的差异不显著。

表3 喷施生物微肥对冬小麦次生根数的影响 条

2.1.3 叶色 由表4可以看出，在冬小麦各生育时期，STF处理的叶片色泽与对照几乎相同。自拔节期起，与对照相比，SMW、STF+SMW处理的叶片色泽均明显深于对照。另外，在成熟期，SMW、STF+SMW处理的叶片呈黄绿色，然而，对照的叶片已呈黄色。

表4 喷施生物微肥对冬小麦叶色的影响

2.2 喷施生物微肥对冬小麦病虫害的影响

由表5可以看出，越冬期，所有处理冬小麦均无病虫害发生；返青期，STF、STF+SMW处理均无病虫害发生，然而，对照和SMW处理已发生一级或二级纹枯病；从拔节期开始，冬小麦纹枯病逐渐严重。总体上STF、SMW、STF+SMW处理的病虫害发生级数低于对照，且以STF+SMW处理的病虫害发生级数最低。

2.3 喷施生物微肥对冬小麦产量及其构成因素的影响

由表6可以看出，对于穗数，所有处理之间均无显著差异；对于穗粒数，STF+SMW、SMW处理均显著高于对照，分别较对照提高12.55%、12.28%，STF处理较对照提高2.48%，但差异不显著；对于千粒质量，STF+SMW、STF处理均较对照显著提高，提高幅度分别为13.41%、12.76%，SMW处理较对照提高2.73%，但差异不显著。对于产量，STF+SMW处理最高，达8 925.04 kg/hm2，随后依次为SMW、STF处理，三者均显著高于对照，分别较对照提高18.60%、6.31%、4.65%，且STF+SMW处理显著高于STF、SMW处理。

表5 喷施生物微肥对冬小麦病虫害的影响

表6 喷施生物微肥对冬小麦产量及其构成因素的影响

3 结论与讨论

崔金梅等[17]经过长达数十年的研究证明，河南省麦区的冬小麦幼穗分化期较长，仅小花发育过程又分为小花分化、退化和可孕花败育3个阶段(长达60 d左右)，而且单穗分化总小花数较多(150朵以上)，小花发育过程中的温光条件、营养器官的生长状况、养分与水分供应状况等均影响其发育与成粒。崔金梅等[17]、马元喜等[18]、王晨阳等[19]研究认为，在小花退化高峰前即小花两极分化之前采取调控措施，能减少小花退化，增加穗粒数。朱云集等[20]研究发现，小麦小花发育的完善程度与最终粒数的形成密切相关，可孕小花的发育状况直接影响穗粒数，在完善小花发育成粒阶段采取调控措施，降低可孕小花的败育率，是提高穗粒数的关键。本研究结果表明，与对照相比，在拔节前7 d、孕穗前14 d叶面喷施赛苗旺显著增加了冬小麦穗粒数。由此推测，拔节前7 d、孕穗前14 d正值冬小麦小花发育即将开始退化、败育之前，此时叶面喷施生物微肥，可能减少或抑制小花退化或可孕小花败育，从而有利于穗花发育、结实，其内在的生理机制需进行进一步探究。

李秀枝等[21]研究发现，生长调节剂玉黄金能提高玉米灌浆速率，达到增加粒质量的目的。本研究结果发现，与对照相比，播种前土壤喷施赛土丰显著促进了冬小麦根的发育，增加了粒质量。由此推测，播种前喷施的赛土丰被植株吸收后，可能激活了植物生长发育的相关酶类，进而促进叶绿体对光能的吸收和转化，加快了碳氮代谢进程，或者调控了植株生长发育期内的内源激素水平及其之间的平衡，加快了植物细胞的分裂和伸长，从而促进根系生长和养分吸收，最终促进千粒质量增加，其内在的生理机制需进行进一步的探究。

本研究结果表明，与单一生物微肥相比，赛土丰与赛苗旺两者相结合增粒、增质量效果更明显。本试验将播前土壤喷施赛土丰与冬小麦生长关键期(拔节前7 d、孕穗前14 d)2次叶面喷施赛苗旺相结合，找出了促进冬小麦产量提高的具体调控途径，为提高小麦产量调控技术的研究提供参考。然而有关两者结合施用调控冬小麦增粒、增质量的内在机制有待进一步研究。