冬小麦穗粒数和粒质量对喷施生物微肥的响应

郑春风 ，任 伟 ，杜 君 ，张 琨 ，3，孙克刚

（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.河南农业大学农学院，河南郑州 450002）

小麦粒质量和穗粒数是决定产量形成的2个重要因素。土壤、气候、生产条件和栽培措施等[1-2]是影响产量的重要因素。小麦的结实性因遗传因素、营养物质供应水平、外界环境因素的影响进而呈现发育不均衡性，从而导致其产生很大差异[3-6]。喷施植物生长调节剂和叶面肥已经成为促进小麦植株生长，延长叶片功能，增强抗逆性，提高粒质量、增粒、保穗、提高产量的轻简化栽培技术之一[7-10]。有研究指出[11]，在冬小麦小花退化高峰前采取叶面喷施硼肥，可提高单穗的可孕花结实率，获得较高的结实粒数。文廷刚等[12]研究认为，叶面喷施植物生长调节剂可以改善籽粒灌浆参数，提高灌浆速率，进而达到粒质量增加的目的。SUN等[13]研究发现，6-BA处理叶或穗均会影响小麦营养器官及穗的N素吸收、分配和再分配。赛土丰富含特定的微生物代谢产物和天然酶产物，促进植物生长发育，兼具激活土壤微生物、帮助植物抗逆、富含微生物代谢和活性酶，促进植物根系生长、提供作物生长必需微量元素的功能。赛苗旺源自天然植物提取物与微生物发酵产物，兼具营养、生物刺激素和植物免疫激活剂的功能。目前，多是对提高小麦产量单一构成因素进行喷素处理的报道，然而实现粒质量、穗粒数双增的效果是众多农学家目前所关注的问题[14-16]。

本试验拟采用大田试验，在小麦小花发育成粒关键期，土壤喷施赛土丰、叶面喷施赛苗旺2种生物微肥复合营养液，探讨不同喷素处理条件对小麦小花发育成粒、粒质量及产量的调控效应，以期为提高小麦产量调控技术的研究提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试小麦品种为郑麦379。赛土丰、赛苗旺是由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

本研究在新乡市新乡县大西庄村农户试验地（35°16′N，113°52′E）进行田间试验。磷肥施用量为重过磷酸钙（P2O5）120 kg/hm2，钾肥施用量为氯化钾（K2O）90 kg/hm2，均作基肥一次性施入。氮肥施用量为普通尿素（N）225 kg/hm2，基追比例为50%∶50%，于拔节期追肥。试验地地力均匀，平坦，肥力上等，前茬作物均为玉米，排灌方便，试验于9月20—21日划区，按方案施肥后用旋耕耙地2遍，参照河南区域半冬性小麦品种适宜播期，试验材料于10月12日播种，播量均为187.5 kg/hm2，行距为20 cm。试验共设4个处理，分别为：处理1（常规施NPK肥＋喷施清水，CK）、处理2（常规施NPK肥＋喷施赛土丰STF），处理3（常规施NPK肥+喷施赛苗旺，SMW），处理4（常规施NPK肥＋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。试验田栽培管理同一般高产田。赛土丰（1 200 mL/hm2，600倍液稀释）、赛苗旺（600 mL/hm2，600倍液稀释）均于孕穗前14 d（即4月5日）分别进行土壤根部和叶面喷施，且以根部土壤表层润湿均匀、叶面表层形成一层水雾但不下滴为准。试验前耕层土壤基本理化性状列于表1。

表1 供试土壤基本理化性状

1.3 测定项目及方法

自小麦孕穗前14 d起，每隔5 d取样1次，每小区选择生长均匀一致的小麦植株5株（每处理共计15株），在EMZ-TR解剖镜下观察记载主茎幼穗分化进程（选取中部第9朵小穗、基部第1朵小穗、顶部小穗进行解剖观察），并记载分化小花数、小穗数及幼穗分化各阶段形态特征。喷施处理后5d（4月10日）至开花期（4月30日），每隔5 d各处理取样观察一次，记载小花数，并根据期间各处理记载的小花数作线性方程：y＝-kx＋b，式中，-k为小花败育速率。期间以出现完整绿色花药小花视为可孕小花。

在无霉变、风干、完整的麦穗中，每处理随机取样10穗，分3个部位（上部穗位（顶部5个小穗）、中部穗位（除顶部和下部小穗以外的小穗）、下部穗位（1～5小穗））分别考察不同穗位的穗粒数、粒质量，并计算单个麦穗不同穗位的平均穗粒数、粒质量及单个籽粒平均粒质量。成熟期每小区随机取20株，按常规考种法考察其穗数、穗粒数、千粒质量，实收2 m2计产。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 喷施处理对冬小麦败育阶段不同穗位小花数的影响

从表2可以看出，中部穗位小花发育强度较大，总小花数多于基部和顶部穗位。喷施5 d后基部、顶部穗位各处理间的小花数差异不明显，然而中部穗位的STF，SMW，STF＋SMW处理小花数均高于CK，且STF＋SMW处理达到显著水平。喷施10，15，20，25 d 后，在基部和中部穗位，SMW，STF＋SMW处理的小花数均高于对照处理，且达到显著水平。STF处理的小花数也高于对照CK，但差异不显著。然而，顶部穗位的各处理与对照的小花数差异均不明显。说明在孕穗前14 d（小花发育后期），叶面喷施SMW、土壤喷施STF＋叶面喷施SMW生物微肥复合营养制剂可显著提高小麦穗中部和基部穗位的小花数，且以二者同时结合喷施效果更佳。

表2 小花败育阶段基部、中部、顶部小花个数 个

2.2 喷施处理对冬小麦不同穗位小花败育速率的影响

表3 喷施处理对不同穗位小花败育速率的影响 个/穗

由表3可知，在基部和中部穗位，处理SMW，STF＋SMW的小花败育速率均显著低于CK，其中，在基部穗位，这2个处理的小花败育速率较对照分别降低18.9%，20.5%；在中部穗位，2个处理的小花败育速率分别降低14.7%，23.6%。其中，以STF＋SMW处理较为显著。处理STF的小花败育速率也低于对照CK，但差异不显著。在顶部穗位，各处理的小花败育速率与对照CK差异均不显著。说明在小花发育后期，喷施生物微肥复合营养制剂可以降低小麦穗基部和中部穗位的小花败育速率，以SMW，STF＋SMW处理较好，STF＋SMW处理最佳。

2.3 喷施处理对冬小麦不同穗位籽粒数的影响

表4 喷施处理对不同穗位籽粒数的影响 粒

从表4可以看出，在基部穗位，处理SMW，STF＋SMW的小麦籽粒数显著高于CK，分别比CK多1.7，1.9粒。在中部穗位，处理SMW，STF＋SMW的小麦籽粒数显著高于CK，分别比CK多3.55，4.85粒。然而，喷施STF处理在基部和中部穗位与CK差异不明显。在顶部穗位，各处理的小麦籽粒数也均高于CK，但差异不显著。说明在小花发育后期，SMW，STF＋SMW喷施处理可显著增加基部穗位和中部穗位的籽粒数，且以STF＋SMW喷施处理最好。STF，SMW，STF＋SMW 3个喷施处理对顶部穗位穗粒数的增加作用不大。

2.4 喷施处理对冬小麦不同穗位籽粒质量的影响

从表5可以看出，在基部穗位，处理STF，STF＋SMW的小麦粒质量显著高于CK，分别较CK提高了7.7%，12.2%。在中部穗位，处理STF，STF＋SMW的小麦粒质量显著高于CK，分别较CK提高了13.5%，14.6%。然而，SMW处理在基部和中部穗位较CK增幅不明显。在顶部穗位，各处理的小麦粒质量也均高于CK，但差异不显著。说明在小花发育后期，STF，STF＋SMW处理可显著增加基部穗位和中部穗位的粒质量，且以STF＋SMW处理最好。STF，SMW，STF＋SMW这3个处理对顶部穗位粒质量的增加作用不大。

表5 喷施处理对不同穗位籽粒质量的影响 mg

2.5 喷施处理对冬小麦产量及其构成因素的影响

由表6可知，在穗粒数上，处理SMW，STF＋SMW的小麦籽粒数显著高于CK，但二者差异不显著，STF处理与CK差异不显著；在千粒质量上，STF，STF＋SMW处理的小麦粒质量显著高于CK，但二者差异不显著，SMW处理与CK差异不显著；在成穗上，各处理间差异不显著；在产量上显示，处理SMW，STF＋SMW均显著性高于CK，STF＋SMW处理与CK的差异最大。综合产量各因素表明，在小花发育后期，STF处理主要是通过提高小麦千粒质量来提高产量，SMW处理主要是通过提高穗粒数来提高产量，STF＋SMW处理可通过同时提高小麦千粒质量和穗粒数来提高产量，且效果显著。STF，SMW，STF＋SMW这3个处理对穗数的增加作用不大。

表6 喷施处理对小麦产量及其构成因素的影响

3 结论与讨论

经过长达数十年的研究，崔金梅等[17]研究指出，河南省麦区的小麦幼穗分化期较长，仅小花发育过程长达60 d左右，包括小花分化、退化及可孕花败育3个阶段，单穗分化总小花数可达150朵以上，小花发育过程中营养器官的生长状况、养分与水分供应状况、温光条件等均影响其发育与成粒。崔金梅等[17]、马元喜等[18]和王晨阳等[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，小花发育的完善程度与最终粒数的形成关系密切，可孕小花的发育直接影响穗粒数的多少，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，应是提高穗粒数的关键。本研究结果表明，在孕穗前14 d，SMW，STF＋SMW处理可降低小麦败育阶段基部和中部穗位的小花败育速率，并显著提高该部位的小花数，且以STF＋SMW处理最为显著，与对照相比，其小花败育速率分别降低20.5%，23.6%。通过分析不同穗位小花发育结实成粒情况发现，在基部穗位，处理SMW，STF＋SMW的小麦籽粒数分别较CK多1.7，1.9粒；在中部穗位，分别较对照CK多3.55，4.85粒。

李秀枝等[21]研究指出，玉黄金生长调节剂可以提高小麦灌浆速率，达到增加小麦粒质量的目的。本试验结果发现，在小花发育后期，STF，STF＋SMW处理可显著增加基部和中部穗位的粒质量，其中，在基部穗位，分别较CK提高7.7%，12.2%；在中部穗位，分别较CK提高13.5%，14.6%。

赛土丰与赛苗旺二者相结合施用的复合营养液，增粒增质量效果比单一因素更明显。在本试验条件下，以孕穗前14 d根部喷施STF和叶面喷施SMW同时结合施用对增质量增粒的效果最好。前人研究仅着眼于对单一产量因素的影响，单一因素难以满足植物生长发育的需求。而本试验着眼于双增的效果，在小花发育成粒关键时间段，土壤喷施赛土丰和叶面同时喷施赛苗旺相结合，对提高最终粒质量、增加小麦穗粒数打下良好的物质基础，然而，有关二者结合的施用对冬小麦增粒增质量的内在机制还有待进一步研究。