花后噴施葉面肥對小麥生理特性及產(chǎn)量的影響

張嘉程，呂緒方，王穩(wěn)江

(1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712100；2.東明縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 菏澤 274500)

0 引言

【研究意義】小麥生長發(fā)育期間，施肥對其營養(yǎng)及生理生長起到至關(guān)重要的作用。高效葉面肥的噴施作為小麥?zhǔn)┓实囊粋€重要方式，對小麥的綜合性狀會產(chǎn)生一定的影響。其營養(yǎng)元素通過水溶液的形式混勻后通過機器噴灑，使植物能夠通過葉片而不是根系吸收。這種肥料的肥效速率高，營養(yǎng)物質(zhì)能被較快吸收利用，并且對生態(tài)環(huán)境友好，不易污染土壤環(huán)境[1]。近年來葉面肥的使用率大大提升，在肥料使用種類中占有率較高。有研究表明，葉面肥噴施到葉面后能夠被迅速吸收，其對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用與植物根系的作用方式基本一致，都可以起到良好的肥效，能改善作物的營養(yǎng)、產(chǎn)量品質(zhì)[2]。NPK是植物生長必需的營養(yǎng)成分，探明小麥花后噴施葉面肥對其生理生化及產(chǎn)量的影響，對提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)及小麥生產(chǎn)合理施肥具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】植物生長過程中，當(dāng)外界環(huán)境變化導(dǎo)致土壤中的養(yǎng)分不利于植物根系吸收時，也可以通過植物葉面噴施的方式達(dá)到使植物吸收利用營養(yǎng)元素的目的，以開花期噴肥的效果最好，平均產(chǎn)量為7 100.3 kg/hm2，其次是在抽穗期噴肥，平均產(chǎn)量為6 594.5 kg/hm2[3]。前期施用葉面肥能提供植物生長所需營養(yǎng)，并且對后期生殖生長階段也起相應(yīng)的重要作用，如延緩植株衰老、提高光合效率、提高產(chǎn)量[4-5]及營養(yǎng)品質(zhì)等。葉面噴施鐵、鋅可以提高小麥籽粒中鐵、鋅含量[6-11]，在小麥開花后噴施葉面肥，能提高粒重，在對籽粒營養(yǎng)品質(zhì)進行鑒定后發(fā)現(xiàn)，噴施葉面肥的也能改善部分營養(yǎng)元素含量[12]。小麥生育后期噴施尿素、磷酸二氫鉀和微肥混噴后，千粒重、產(chǎn)量和總評價值分別提高4.14%、15.82%和18.64%[13]；噴施錳、氮、磷、鉀等元素對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)有一定影響[14-15]。噴施葉面肥葉片的脯氨酸含量[16]、葉綠素含量[17]、超氧化物歧化酶活性[18]均發(fā)生改變并能在一定程度上對植物的抗逆性提供反應(yīng)性指標(biāo)，而葉面肥的噴施對小麥抗逆性的作用最終會影響其產(chǎn)量?！狙芯壳腥朦c】籽粒重是小麥產(chǎn)量的重要組成元素，對小麥最終產(chǎn)量的影響較大，如果通過肥料、生長調(diào)節(jié)劑等手段使后期粒重顯著增加，最終小麥產(chǎn)量也將顯著增加[19]。研究表明[19]，氮磷鉀營養(yǎng)三要素能顯著增加小麥的產(chǎn)量，其中營養(yǎng)元素的使用也分階段，花前花后噴施的作用都非常顯著。也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在小麥生長后期階段如果繼續(xù)使用葉面肥，反而會對其生長狀況起到負(fù)面作用，使最終產(chǎn)量下降[20]。因此，在花后噴施葉面肥對小麥生長及產(chǎn)量的影響如何值得探究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過在小麥花后噴施葉面肥，研究小麥生理生化以及最終產(chǎn)量的變化，為提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)及小麥生產(chǎn)合理施肥提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院試驗田進行，土壤為褐土類塿土亞類，土壤pH 7.64、堿解氮73.45 mg/kg、速效鉀152.69 mg/kg、速效磷19.67 mg/kg。整理土地時加施尿素450 kg/hm2和磷酸二銨500 kg/hm2。

1.2 材料

1.2.1 小麥 品種為西農(nóng)538，為自繁留存種質(zhì)資源。

1.2.2 肥料 NH4NO3、KH2PO4、K2SO4和NaH2PO4，均為分析純，四川西隴科學(xué)有限公司生產(chǎn)。

1.2.3 儀器設(shè)備 SPAD-502型葉綠素儀，購于日本柯尼卡美能達(dá)株式會社。

1.3 方法

1.3.1 試驗設(shè)計 試驗根據(jù)肥料種類及噴施濃度設(shè)置4個處理，即：T1，0.2% NH4NO3；T2，0.3% NaH2PO4；T3，0.3% KH2PO4；T4，0.2% K2SO4；以噴施等量清水為對照(CK)。2019年10月12號播種，播種量120 kg/hm2。于翌年4月小麥揚花期每隔3 d早晚各噴施1次，持續(xù)1周。小區(qū)面積為3 m2(1.5 m×2 m)，單區(qū)10行，行距0.2 m，每個處理3次重復(fù)，每次噴0.6 L/3m2。

1.3.2 指標(biāo)測定

1) 籽粒灌漿動態(tài)指標(biāo)。選取生育期一致的小麥穗掛牌標(biāo)記，分別在噴施結(jié)束后的第5天開始，每隔5 d取旗葉樣品液氮處理，于-80℃冰箱保存，直至第35天，共取樣7次，每次6個標(biāo)記小麥穗，105℃殺青15 min，80℃烘干至恒重，利用Cubic方程擬合花后籽粒的灌漿過程，根據(jù)特征參數(shù)對籽粒灌漿特性進行分析。

2) 生理指標(biāo)。取旗葉樣品，采用SPAD-502型葉綠素儀測定葉綠素；然后按照氮藍(lán)四哇(NBT)法和愈創(chuàng)木酚法分別測定超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)酶活性。

3) 產(chǎn)量。小麥?zhǔn)斋@后單打單收，進行脫粒曬干稱重，測量其千粒重，3次重復(fù)取平均數(shù)為最終結(jié)果。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

使用WPS進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、處理，通過SPSS 26對數(shù)據(jù)進行誤差分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 花后噴施葉面肥小麥旗葉各生理指標(biāo)的變化

2.1.1 葉綠素含量 由圖1看出，花后噴施葉面肥各處理葉綠素含量變化各有不同，噴施5 d時各處理葉綠素含量呈T2>T1>CK>T4>T3；之后T1、T2和CK呈下降趨勢，T3和T4呈上升趨勢，7～25 d時各處理的葉綠素含量均較CK高，25～30 d時葉綠素含量迅速下降，至30 d時各處理呈T3>T2>CK>T4>T1；之后各處理與CK的葉綠素含量水平趨于一致，葉綠素值SPAD接近10。其中，在10～30 d時T3的降速相對較緩，差值為15.55，小于其他4組的差值，說明，T3可以相對提高小麥旗葉葉綠素含量，減緩籽粒灌漿后期葉片衰老，增加光合作用時間，能夠有效提升小麥灌漿期效率。

圖1 不同處理各時期小麥旗葉的葉綠素值

2.1.2 SOD酶活性 由圖2看出，花后噴施葉面肥各處理小麥旗葉的SOD酶活性均呈先升后降趨勢。其中，0～15 d時緩慢上升，在第15天時達(dá)到峰值，為187.67～212.67 U，呈T1>T2>T3>CK>T4；隨后酶活性開始緩慢降低，在25～35 d時迅速降低。其中，5～30 d時，T4與CK的SOD酶活性差異不大，但其余各處理相對于CK均有明顯提升；至35 d時各處理的SOD酶活性降至最低，為52.67～85.00 U，呈T2>T3>T1>CK>T4。T1小麥旗葉的SOD酶活性在10～30 d時降速較慢，其下降值呈T2>T4>T3>CK>T1，T1在該時間段內(nèi)的下降65.33 U，說明，使用葉面肥能夠改善小麥后期的生長狀況。

圖2 不同處理各時期小麥旗葉的SOD酶活性

2.1.3 POD酶活性 由圖3看出，花后噴施葉面肥各處理小麥旗葉POD酶活性的變化趨勢相似。至5 d時，各處理酶活性為113.67～120.67 U，呈T1>T3>T2>T4>CK；5～25 d時各處理酶活性均呈上升趨勢，在第25天時達(dá)最大值，為153.7～174.0 U，之后逐漸降低。其中，T1旗葉的POD酶活性在20～25 d時增速較快，25～30 d時仍有顯著提升，且之后的下降速度緩慢，平均下降10.8 U/d；其余處理在同時段內(nèi)的降速相對較快，平均下降10.9 U/d。至35 d時各處理POD酶活性達(dá)最低，為52.0～65.3 U。

圖3 不同處理各時期小麥旗葉的POD酶活性

2.2 花后噴施葉面肥小麥的灌漿特性

通過非線性擬合回歸分析得到不同處理籽粒干重的變化回歸模型，Cubic方程的R值均大于0.995，證明方程能夠較好地表達(dá)小麥的灌漿動態(tài)變化。從表1看出，T1和T3對小麥灌漿期的最大灌漿速度及平均灌漿速度提升較為明顯，分別為2.891g/d和2.521 g/d、2.704 g/d和2.269 g/d，其中，T3的最大灌漿速度出現(xiàn)時間較其余處理縮短較多；T4導(dǎo)致小麥灌漿快增期持續(xù)時間延長，但同時降低快增期的平均灌漿速率；T2與CK的最大灌漿速度及快增期持續(xù)時間差異不大，說明其對小麥灌漿速率影響較小。

表1 不同處理小麥籽粒的千粒重Cubic方程特征值

2.3 花后噴施葉面肥小麥的粒重及產(chǎn)量

2.3.1 籽粒干重 從圖4看出，不同葉面肥噴施各時期每1 000粒小麥籽粒干重的變化趨勢基本相同。各時期T1和T3的籽粒重均較T4、T2高。T1和T3在處理后10～25 d時每1 000粒小麥籽粒的干物質(zhì)積累速度較快，灌漿速率大，為1.93 g/d和1.85 g/d，在籽粒灌漿后期的(處理后20～35 d時)，其籽粒干重積累速率比T4和T2的高，平均速率為1.25 g/d和1.22 g/d。

圖4 不同處理各時期小麥籽粒的干重

2.3.2 籽粒千粒重與產(chǎn)量 從表2看出，各處理小麥籽粒千粒重和產(chǎn)量較CK存在差異。

1) 千粒重。各處理小麥籽粒千粒重為41.068～44.175 g，呈T3>T1>CK>T2>T4，T1和T3小麥籽粒千粒重分別較CK顯著增加4.50%和5.39%；T2和T4較CK分別減少1.26%和2.02%，T2與T4和CK差異不顯著，但T4與CK差異顯著。

2) 產(chǎn)量。各處理小麥產(chǎn)量為1 091.70～1 230.19 g/m2，呈T1>CK>T4>T3>T2，相對于對照組，T1較CK顯著增加8.52%，其余處理較CK略微降低，差異不顯著。說明，噴施葉面肥NH4NO3能夠顯著提升小麥千粒重和產(chǎn)量。

3 討論

小麥灌漿期的灌漿速率對小麥籽粒粒重的影響較大，進而影響小麥產(chǎn)量。通過不同葉面肥的噴施，對小麥理化性質(zhì)和產(chǎn)量的分析發(fā)現(xiàn)，在小麥揚花期噴施含有N元素的葉面肥，對小麥籽粒干重的增加有顯著作用，可以加快小麥灌漿初期速率。N處理條件下，相對K、P和PK處理，最大的灌漿速度出現(xiàn)的時間點基本一致。但是N處理灌漿快增期的時間點較對照提前，且灌漿速率在各處理中最高，說明，N處理對小麥的灌漿速率具有積極影響。抽穗開花前葉面噴施磷酸二氫鉀能提高小麥灌漿速率，獲得髙產(chǎn)[21]。灌漿期內(nèi)，各處理對小麥籽粒干重的影響相對于對照的變化不大，PK處理比K處理對籽粒千粒重的提升有顯著影響，且灌漿速度也比K處理的大，增快了小麥的灌漿速度；K處理對籽粒千粒重的提升與單獨P處理的差異不大，P處理對小麥灌漿速率的提升很小。

通過對小麥的主要抗氧化酶活性分析，在灌漿期N處理有利于提升酶活性，延緩小麥旗葉衰老；P處理能夠提升SOD酶活性，POD酶活性變化不大；K處理對SOD/POD的酶活性無顯著作用，但是SOD酶在第35天時酶活性相對于對照組顯著降低，說明K有可能對小麥灌漿后期體內(nèi)抗氧化酶的活性產(chǎn)生副作用；PK處理與P/K各自單獨處理下的抗氧化酶活性差異顯著，原因可能在于P與K元素處理間的互相作用。

通過對籽粒重和產(chǎn)量的整體分析，N處理組下的提升作用相比其他組的顯著。噴施鋅肥、氮肥可以顯著增加大多數(shù)小麥品種粒重[22]，P、K以及PK處理組對產(chǎn)量的影響不大，單純的P、K處理只是增加了小麥籽粒重，原因可能在于處理后影響了穗粒數(shù)以及營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和積累，導(dǎo)致灌漿期間弱勢籽粒與強勢籽粒間的不均衡，致使千粒重增加但是產(chǎn)量并未增長[23]。

4 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，小麥花后噴施葉面肥對小麥的生殖生長起促進作用，有助于提高小麥的抗逆性與產(chǎn)量。噴施NH4NO3和KH2PO4可提高小麥的灌漿速率，并對千粒重和產(chǎn)量有顯著影響，NaH2PO4以及K2SO4的噴施對小麥的灌漿速率、抗氧化酶活性及產(chǎn)量未能產(chǎn)生顯著促進作用。綜合看，小麥花后噴施NH4NO3和KH2PO4較為適宜，可以促進小麥生長并提升產(chǎn)量。