董志強,姚海坡,張麗華,姚艷榮,呂麗華,賈秀領(lǐng)
(河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測實驗站,河北 石家莊 050035)
在冬小麥高產(chǎn)栽培中,常采用藥劑或植物生長調(diào)節(jié)劑拌種來防治病蟲害,提高籽粒產(chǎn)量。拌種相對于藥液噴施具有省時省工、成本低、增產(chǎn)效果顯著、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點,且對小麥植株的生長發(fā)育具有重要的調(diào)控作用。
隨著現(xiàn)代耕作制度的改進(jìn)以及栽培技術(shù)的不斷提高,小麥生產(chǎn)中白粉病、紋枯病、根腐病、赤霉病和黑穗病等病害的發(fā)生呈逐年加重趨勢,對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)造成了嚴(yán)重影響[1]。研究表明,藥劑拌種對小麥病害具有良好的防治效果,但是,如果藥劑選擇不當(dāng),則會影響小麥的出苗率,進(jìn)而造成減產(chǎn)[2,3]。前人在藥劑拌種對小麥病蟲害的防治效果方面進(jìn)行了大量研究[4~10],然而,有關(guān)不同拌種劑對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量影響的報道尚少。選取生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的幾種拌種劑對冬小麥進(jìn)行拌種,研究不同藥劑拌種處理對冬小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響,以期為小麥防病高產(chǎn)提供理論依據(jù)。
試驗于2016~2017年在河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所堤上試驗站 (北緯 38°41′、東經(jīng) 116°85′,海拔51.2 m)進(jìn)行。試驗地土壤為壤土,0~20 cm土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機質(zhì)14.4 g/kg、全氮0.94 g/kg、全磷1.82 g/kg、速效氮59.14 mg/kg、速效磷16.9 mg/kg和速效鉀92 mg/kg。
供試拌種劑有高巧(60%吡蟲啉懸浮種衣劑,德國拜耳集團)、立克秀(6%戊唑醇懸浮種衣劑,德國拜耳集團)、福蝶套裝(70%吡蟲啉+40%苯醚甲環(huán)唑,河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司)、40%甲基異柳磷(河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司)和益微(微生物菌劑)。其中,益微由河北省農(nóng)林科學(xué)院遺傳生理研究所提供,其他藥劑均購自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場。
供試小麥品種為冀麥585,由河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所選育。
1.3.1 試驗設(shè)計 試驗設(shè)6個拌種劑處理(表1),以清水處理為對照。小區(qū)面積5.4 m×7.0 m,隨機區(qū)組排列,4次重復(fù)。前茬作物為玉米,收獲后秸稈全部還田。2016年小麥播種前,隨整地基施尿素(N含量46%) 270kg/hm2、過磷酸鈣(P2O5含量17%) 450kg/hm2和氯化鉀(K2O含量52%) 150 kg/hm2;10月8日播種,基本苗密度375萬株/hm2,拔節(jié)期隨澆水追施尿素180 kg/hm2;2017年6月12日收獲。其他田間栽培管理措施同當(dāng)?shù)爻R?guī)。
表1 不同拌種劑處理的藥劑用量Table 1 The amount of different seed dressing agents
1.3.2 測定項目與方法 分別于冬前(2016年12月2日)和拔節(jié)期(2017年4月11日),每次每小區(qū)均選取長勢一致的小麥10株進(jìn)行指標(biāo)調(diào)查。其中,冬前調(diào)查指標(biāo)有小麥株高、單株分蘗數(shù)、主莖葉片數(shù)、次生根條數(shù)、干物質(zhì)重、根干重和葉面積;拔節(jié)期調(diào)查指標(biāo)有小麥株高、單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)、干物質(zhì)重、根干重、葉面積和葉綠素含量。
采用人工取樣測量法測定葉面積〔m2,葉片最大長度×最大寬度÷1.2〕,計算葉面積指數(shù)(LAI,單株葉面積×單位土地面積株數(shù)÷單位土地面積);采用SPAD-502型葉綠素計測定小麥植株每片綠葉葉中部的葉綠素含量。
小麥起身期,每小區(qū)選取3 m2左右長勢均勻的地塊標(biāo)記為測產(chǎn)區(qū)。成熟后,將測產(chǎn)區(qū)小麥?zhǔn)崭蠲摿?,自然風(fēng)干后稱重,采用谷物水分測定儀測定籽粒含水量,按13%含水量折算單位面積產(chǎn)量。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理 利用Microsoft Excel 2003和SAS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,采用最小顯著性差異法(LSD)進(jìn)行差異顯著性檢驗。
不同的藥劑拌種處理均會導(dǎo)致小麥株高降低,指標(biāo)值順序為 CK>T1>T3>T6>T2>T5>T4(表 2)。其中,T4與T5處理差異不顯著,但二者均顯著<T2和T6除外的其他處理,分別較CK降低了7.8%和5.8%;而其他4個藥劑處理及其與CK之間差異均不顯著。
不同的藥劑拌種處理對小麥單株分蘗數(shù)的影響不盡相同,指標(biāo)值順序為 T2>T5>CK>T3>T6>T4>T1。其中,T2與T5處理差異不顯著,但二者均顯著>其他處理,分別較CK提高了9.8%和8.7%;而其他4個藥劑處理差異均不顯著,但T1、T4和T6處理分別較CK減少了12.9%、10.8%和9.5%,且差異均達(dá)到了顯著水平。
不同的藥劑拌種處理對小麥主莖葉片數(shù)的影響均不顯著,指標(biāo)值順序為(T2=T4)>(T5=T6)>(CK=T3)>T1。其中,T1處理僅與T3處理和CK差異不顯著;而其他5個藥劑處理差異均未達(dá)到顯著水平。
不同的藥劑拌種處理對小麥次生根條數(shù)的影響不盡相同,指標(biāo)值順序為T4>T2>(T3=T5)>CK>T6>T1。其中,T4與T2處理差異不顯著,但顯著>其他處理,二者分別較CK提高了12.0%和8.0%;T3與T5處理差異不顯著,且二者與CK和T2處理差異也均不顯著,但顯著>T6和T1處理;而T6與T1處理差異不顯著,但二者均顯著<其他處理,分別較CK減少了12.0%和16.0%。
不同的藥劑拌種處理均會導(dǎo)致小麥葉面積指數(shù)顯著降低,指標(biāo)值順序為 CK>T2>T6>T3>T4>T1>T5。藥劑拌種處理的指標(biāo)值較CK降低了5.9%~20.5%,其中,T2處理顯著較高;T6與T3處理差異不顯著,但二者與T5處理差異達(dá)到了顯著水平。
不同的藥劑拌種處理均會導(dǎo)致小麥單株干物質(zhì)重降低,指標(biāo)值順序為 CK>T5>T4>T2>T6>T3>T1。其中,僅T5處理與CK差異不顯著,而其他藥劑處理與CK差異均達(dá)到了顯著水平。
不同的藥劑拌種處理均會提高小麥單株根干重,指標(biāo)值順序為 T4>T2>T5>T3>T6>T1>CK。其中,僅 T1處理與CK差異不顯著,而其他藥劑處理與CK差異均達(dá)到了顯著水平。
綜上所述,藥劑拌種處理會導(dǎo)致冬前小麥株高、葉面積指數(shù)和單株干物質(zhì)重出現(xiàn)不同程度的降低,提高冬前小麥的單株根干重??梢钥闯?,藥劑拌種對小麥冬前生長發(fā)育的影響主要表現(xiàn)為抑制植株地上部的生長、促進(jìn)地下部根的生長。其中,T1處理除單株根干重外,其他指標(biāo)均<CK,表明采用高巧+立克秀+益微拌種對冬前小麥生長發(fā)育的抑制作用最為明顯。與其他藥劑處理相比,T2和T4處理的主莖葉片數(shù)較多,且顯著增加了冬前小麥的次生根條數(shù)和單株根干重,有利于形成壯苗,保障小麥安全越冬。
表2 不同拌種處理對冬前小麥植株性狀的影響Table 2 Effects of different seed dressing treatments on the plant traits of wheat before winter
不同的藥劑拌種處理對小麥株高的影響均不顯著,指標(biāo)值順序為 T2>T6>T4>CK>T3>T1>T5(表 2)。其中,T2、T4和T6處理差異不顯著,但三者均與T5處理差異達(dá)到了顯著水平。
不同的藥劑拌種處理對小麥單株分蘗數(shù)的影響不盡相同,指標(biāo)值順序為 T4>T3>T5>T2>CK>T6>T1。其中,T5處理與T2和T3處理差異不顯著,T6處理與CK差異不顯著,而其他處理之間的差異均達(dá)了顯著水平。與CK相比,T4、T3、T5和T2處理的指標(biāo)值分別增加了24.4%、14.6%、12.2%和7.3%,T1處理的指標(biāo)值減少了14.6%。
不同藥劑拌種處理的小麥單株次生根條數(shù)變化趨勢與單株分蘗數(shù)的變化趨勢相似,指標(biāo)值順序為T4>T3>T5>T2>(CK=T1)>T6。其中,T4與T3處理差異不顯著,但二者均與CK差異達(dá)到了顯著水平,分別較CK增加了15.4%和12.3%;而其他藥劑處理與CK差異均不顯著。
不同的藥劑拌種處理對小麥葉面積指數(shù)的影響不盡相同,指標(biāo)值順序為 T3>T5>T4>T2>CK>T6>T1。其中,T3與T5處理差異不顯著,但二者均與CK差異達(dá)到了顯著水平,分別較CK增加了14.3%和9.2%;T1處理與CK差異達(dá)到了顯著水平,降幅為18.2%;而其他3個藥劑處理與CK差異均不顯著。
不同的藥劑拌種處理對小麥單株干物質(zhì)重的影響不盡相同,指標(biāo)值順序為 T3>T5>T4>T2>CK>T6>T1。其中,僅T3處理與CK差異達(dá)到了顯著水平,而其他藥劑處理與CK差異均不顯著。
不同的藥劑拌種處理均會提高小麥單株根干重,指標(biāo)值順序為 T4>T3>T5>T1>T2>T6>CK。其中,T2和 T6處理與CK差異不顯著;而其他4個藥劑處理與CK差異均達(dá)到了顯著水平,T4、T3、T5和T1處理分別較CK增加了30.9%、25.3%、20.8%和8.8%,其中,T4處理僅與T3處理差異不顯著,T3與T5處理差異不顯著但二者均顯著>T1處理。
表3 不同拌種處理對拔節(jié)期小麥植株性狀的影響Table 3 Effects of different seed dressing treatments on the plant traits of wheat at jointing stage
綜上所述,藥劑拌種處理對拔節(jié)期小麥株高影響不大,但可提高小麥的單株根干重;T2、T3、T4和T5處理對小麥單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)重的增加均表現(xiàn)為促進(jìn)作用,其中,T3和T4藥劑拌種處理的單株分蘗數(shù)、次生根條數(shù)和根干重與CK差異均達(dá)到了顯著水平,指標(biāo)值增幅順序為單株根干重>單株分蘗數(shù)>單株次生根條數(shù)。
第6片葉有的已發(fā)黃或半黃,第11片葉大多未完全
展開。因此,不同處理從第6片至第11片葉的葉綠素含量大多表現(xiàn)為先升高后降低的變化趨勢,在第
8片或第9片葉達(dá)到最高值(表4)。
表4 不同拌種處理對拔節(jié)期小麥葉片葉綠素含量的影響Table 4 Effects of different seed dressing treatments on the chlorophyll content in leaves of wheat at jointing stage
不同處理的葉片葉綠素含量平均值順序為T3>T2>T5>T4>CK>T6>T1??梢钥闯?,T2、T3、T4和 T5藥劑處理可以提高拔節(jié)期小麥葉片的葉綠素含量。
不同的藥劑拌種處理均可提高小麥產(chǎn)量,增產(chǎn)率為0.2%~3.4%,指標(biāo)值順序為 T2>T3>T1>T5>T4>T6>CK,但各藥劑處理及其與CK之間的差異均未達(dá)到顯著水平(表5)。
不同的藥劑拌種處理均會導(dǎo)致小麥有效穗數(shù)降低,指標(biāo)值順序為 CK>T3>T6>T4>T5>T1>T2。其中,T3、T6和T4處理差異不顯著,且三者與CK差異也均不顯著;其他3個藥劑處理差異不顯著,但均與CK差異達(dá)到了顯著水平。
不同的藥劑拌種處理均會促進(jìn)小麥穗粒數(shù)增多,指標(biāo)值順序為 T3>T2>T4>T5>T1>T6>CK。其中,T1與 T6處理差異不顯著,且二者與CK差異也均不顯著;其他藥劑處理與CK差異均達(dá)到了顯著水平,其中,T3處理僅與T2處理差異不顯著,而T4和T5處理與T2處理差異也均未達(dá)到顯著水平。
不同的藥劑拌種處理均可提高小麥千粒重,指標(biāo)值順序為T1>(T2=T6)>T4>T5>T3>CK。其中,僅T1處理與CK差異達(dá)到了顯著水平,而其他藥劑處理及其與CK之間差異均不顯著。
綜上所述,藥劑拌種處理雖然導(dǎo)致了小麥有效穗數(shù)減少,但增加了穗粒數(shù)和千粒重,最終,表現(xiàn)為不顯著的增產(chǎn)效果。
表5 不同拌種處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 5 Effects of different seed dressing treatments on the yield and its components of wheat
前人對小麥藥劑拌種的研究多數(shù)集中在某一藥劑拌種對小麥病害防治效果或不同生育期植株性狀、生理指標(biāo)及產(chǎn)量效應(yīng)等方面[11~20]。石在臣等[12]研究表明,烯效唑干拌種可以增加小麥的次生根數(shù)量和單株干重,提高葉片葉綠素含量,增加粒位葉和旗葉的葉面積,產(chǎn)量增幅為3.12%~6.25%。本研究結(jié)果表明,不同藥劑拌種均能增加冬前和拔節(jié)期小麥的根干重,而對次生根條數(shù)的影響效果不盡相同,與上述結(jié)論略有不同。
小麥拌種處理可降低麥苗的生長速度,控制苗高,增加冬前分蘗數(shù),提高葉片葉綠素含量及光合速率,增加干物質(zhì)積累量,達(dá)到增穗增產(chǎn)的效果[15]。曹亞萍等[16]研究顯示,使用小麥拌種劑可調(diào)節(jié)三葉期小麥的生長速度,控制地上部發(fā)育,促進(jìn)根系深扎,增加深層根量。這與本研究中藥劑拌種處理可降低小麥冬前苗高和葉面積指數(shù),增加根干重的結(jié)論相一致。藥劑拌種處理對冬小麥苗期生長發(fā)育具有一定的抑制作用,崔鳴等[13]和侯文邦等[21]的研究也得出了相似結(jié)論。藥劑拌種處理可提高小麥產(chǎn)量,這與石在臣等[12]和王熹等[15]的研究結(jié)果相一致,而與楊文鈺等[11]的結(jié)論存在較大差異,分析原因可能與試驗所用的拌種劑不同有關(guān)。
微生物菌劑與藥劑混合拌種對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響,因藥劑的不同而異。本試驗中,在小麥拔節(jié)期單株干物質(zhì)重、葉面積指數(shù)和葉綠素含量方面,高巧2 mL/kg+立克秀0.8 mL/kg+益微6 g/kg拌種處理(T1)的指標(biāo)值均<高巧2 mL/kg+立克秀0.8 mL/kg拌種處理(T2),福蝶套裝2.5 g/kg+益微6 g/kg拌種處理(T3)和40%甲基異柳磷5 g/kg+益微6 g/kg拌種處理(T5)的指標(biāo)值均>相應(yīng)的單一藥劑拌種處理(T4、T6);在拔節(jié)期單株次生根條數(shù)和單株分蘗數(shù)方面,均表現(xiàn)為 T1<T2、T3<T4、T5>T6;在拔節(jié)期單株根干重方面,表現(xiàn)為 T1>T2、T3>T4、T5>T6;最終在產(chǎn)量方面,表現(xiàn)為 T1<T2、T3>T4、T5>T6。微生物菌劑與藥劑混合拌種對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響尚無明顯的規(guī)律可循,有待今后進(jìn)一步研究。