楊笑彥 朱建強
摘要:在長江中下游地區(qū),因降水較多,在小麥生育后期易受漬澇危害,對小麥生產(chǎn)影響較大。為減輕漬澇危害,在現(xiàn)有田間排水措施的基礎(chǔ)上綜合運用其他措施顯得很重要。針對主推小麥品種鄭麥9023灌漿期田間連續(xù)漬水7 d的情形,按完全隨機區(qū)組進(jìn)行試驗設(shè)計,以研究在漬澇后噴施6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)和采取不同施肥處理減輕漬澇危害的技術(shù)途徑。結(jié)果表明:噴施6-BA后,追施氮肥(純氮量105 kg/hm2)可顯著降低小麥植株丙二醛含量,提高葉綠素含量;采取氮、磷、鉀肥配合施用可以取得十分顯著的減損效果,和正常對照相比僅減產(chǎn)2.9%~8.9%,和漬澇后不處理相比其減少產(chǎn)量損失不低于30%。
關(guān)鍵詞:漬澇脅迫;小麥灌漿期;6-芐氨基腺嘌呤;化肥
中圖分類號:S512.106;Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:1002-1302(2016)07-0129-03
在小麥生長發(fā)育的中后期,長江中下游地區(qū)雨水較多,常造成麥田漬澇危害,對小麥生長代謝和產(chǎn)量均會造成一定影響[1-7]。漬水導(dǎo)致小麥根系缺氧而活力下降,吸收養(yǎng)分、水分的能力降低[2-3],進(jìn)而引起植株葉片的葉綠素含量減少,光合作用受到抑制[4],影響植株干物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)運,最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降與品質(zhì)變劣[5-7]。一些研究表明,通過施用氮肥和植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)均能調(diào)節(jié)作物群體的生理生態(tài)狀況,提高其抗逆性并延緩衰老,從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)[8-12]。相比之下,綜合運用植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和營養(yǎng)調(diào)控以減緩小麥濕害還不多見。本研究對灌漿期受漬澇脅迫的小麥噴施6-芐氨基腺嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA,C12H11N5),并配施氮磷鉀肥,以探討植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)與營養(yǎng)調(diào)控相結(jié)合對緩解小麥漬澇危害的效果,以便為長江中下游小麥漬害的治理提供田間管理技術(shù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與試驗設(shè)計
試驗地點位于長江大學(xué)實驗基地,土壤為灰潮土,質(zhì)地為輕黏土,春季農(nóng)田地下水埋深一般在50~70 cm。供試小麥品種為鄭麥9023,于2013年11月6日條播,2014年5月25日收獲。在大田中設(shè)置面積6 m2(3 m×2 m)的試驗小區(qū)若干,小區(qū)間以土埂隔開。在小麥灌漿期向田間灌水,保持水層厚度0~2 cm持續(xù)7 d,漬水排除3 d后噴施6-BA(10 mg/L),施用氮磷鉀肥。其中,不施氮、磷、鉀肥分別記作A1、B1、C1處理,105 kg/hm2施氮量(按純氮計)、90 kg/hm2施磷量(按P2O5計)、90 kg/hm2施鉀量(按K2O計)分別記作A2、B2、C2處理,采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,以大田正常水肥管理為對照(CK),以小麥漬水后不作任何處理為CK1,以小麥漬水后僅噴施6-BA為CK2。每個處理重復(fù)3次。
1.2 測定項目與方法
在小麥灌漿期,每個小區(qū)隨機取3張旗葉,分別測定葉綠素(鮮質(zhì)量)、丙二醛含量[13],各取其平均值。成熟后,每個小區(qū)隨機取5株進(jìn)行穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量測定,并在每個小區(qū)隨機選定1 m2測定產(chǎn)量。
1.3 數(shù)據(jù)分析
利用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,應(yīng)用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析,采用Duncans測驗進(jìn)行處理間的多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 小麥旗葉的丙二醛、葉綠素含量變化
由表1可以看出:與漬澇后僅噴施6-BA的處理(CK2)相比,噴施6-BA后單施氮、磷、鉀肥以及氮磷鉀肥配施,均可顯著降低旗葉中丙二醛含量,緩解漬澇危害;比較氮、磷、鉀肥單施降低丙二醛的效果可見,單施氮肥(A2B1C1)處理>單施鉀肥(A1B1C2)處理>單施磷肥(A1B2C1)處理;從肥料配施降低丙二醛含量的效果看,氮磷鉀肥配施(A2B2C2)、氮鉀肥配施(A2B1C2)處理優(yōu)于氮磷肥配施(A2B2C1)、磷鉀肥配施(A1B2C2)處理。從節(jié)肥節(jié)本、有效緩解漬澇危害看,在噴施6-BA的基礎(chǔ)上追施氮肥值得推薦。
由表1還可以看出:CK2與CK1相比,噴施6-BA可提高旗葉葉綠素含量,但差異不顯著;與僅噴施6-BA的CK2相比,采取噴施6-BA和氮、磷、鉀肥單施措施(A2B1C1、A1B2C1、A1B1C2處理),在一定程度上均可提高旗葉中葉綠素含量,尤其以單施氮肥(A2B1C1)處理的效果最好,且與CK2的差異最顯著;與CK2相比,氮磷鉀肥配合施用(A1B2C2、A2B1C2、A2B2C1、A2B2C2處理)可顯著提高旗葉葉綠素含量,并以A2B2C2處理效果最優(yōu),其次是A2B1C2處理。
綜合考慮施肥對降低丙二醛含量、提高葉綠素含量的作用,推薦小麥漬澇后采取的施肥方案是氮磷鉀配施(A2B2C2)、氮肥與鉀肥配施(A2B1C2)處理。
2.2 氮磷鉀肥對受漬小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響
2.2.1 單株有效穗(單株成穗數(shù)) 表2結(jié)果表明,在小麥灌漿期漬澇后噴施6-BA并采取氮磷鉀肥配施,對單株有效穗數(shù)影響不大,各處理間的穗數(shù)差異均不顯著,這符合小麥的生長發(fā)育特點。
2.2.2 穗粒數(shù)(麥穗籽粒數(shù)) 表2試驗結(jié)果表明,小麥灌漿期受漬澇后無論采取措施與否,其穗粒數(shù)均比正常對照(CK)偏低,除A2B2C2、A2B1C2處理外,其余處理均顯著低于對照(CK);漬澇后僅噴施6-BA的處理(CK2)與僅噴清水的處理(CK1)相比,可見在小麥灌漿期漬澇后噴施6-BA,能顯著提高麥穗的籽粒數(shù);與CK1相比,噴施6-BA后單施氮(A2B1C1)、磷(A1B2C1)、鉀肥(A1B1C2)處理,穗粒數(shù)均有顯著增加,其中以單施氮肥的效果最佳;和CK2相比,單施氮、磷、鉀肥和進(jìn)行氮磷鉀肥配施均可顯著增加穗粒數(shù),其中以氮、磷、鉀3種肥配施的處理(A2B2C2)效果最佳,其次是氮肥與鉀肥配施(A2B1C2)處理。
2.2.3 千粒質(zhì)量 由表2可以看出,在小麥灌漿期漬澇后僅噴施6-BA對千粒質(zhì)量沒有顯著影響,而在噴施6-BA的基礎(chǔ)上采取氮、磷、鉀單施和配施則能顯著提高小麥的千粒質(zhì)量,尤其以氮、磷、鉀3種肥配施的處理(A2B2C2)效果最佳,其次是氮肥與鉀肥配施(A2B1C2)處理。
2.2.4 產(chǎn)量 由表2可以看出,與正常對照(CK)相比,對于灌漿期發(fā)生田間漬水連續(xù)7 d的情形,漬澇后如不采取任何補救措施,將導(dǎo)致小麥減產(chǎn)42.7%(CK1),僅噴施6-BA(CK2)就有明顯減損效果(減產(chǎn)30.2%,與CK1相比少損失12.5百分點);在漬澇后噴施6-BA和單施、氮、磷鉀肥的情況下,與CK1相比,可使產(chǎn)量損失減少23.2~28.5百分點,尤其以追施氮肥(即A2B1C1處理)的減損效果明顯;在漬澇后噴施6-BA并采取氮磷鉀肥配施的情況下,與正常對照(CK)相比,減產(chǎn)僅2.9%~89%,可見促生減損效果十分顯著,其中尤其以氮、磷、鉀肥配施處理(A2B2C2)的效果為佳,其次是采取氮肥、鉀肥配施的處理(A2B1C2)。
3 結(jié)論與討論
根據(jù)本研究,對于灌漿期發(fā)生田間漬水連續(xù)7 d的情形,可以得出以下結(jié)論。
噴施6-BA后單施氮、磷、鉀肥以及氮磷鉀肥配施,均可顯著降低小麥旗葉丙二醛含量,提高葉綠素含量。其中尤其以氮、磷、鉀配施的效果為佳,折合純氮為105 kg/hm2,P2O5為90 kg/hm2,K2O為90 kg/hm2。從節(jié)肥、有效緩解漬澇危害看,噴施6-BA后追施氮肥值得推薦。
噴施6-BA后進(jìn)行氮、磷、鉀肥配施可明顯改善產(chǎn)量性狀,減損效果十分顯著,與正常對照相比,減產(chǎn)僅2.9%~89%。綜合考慮節(jié)肥節(jié)支與最終產(chǎn)量,噴施6-BA后采取氮(折純氮105 kg/hm2)、鉀肥(折合K2O 90 kg/hm2)配施值得推薦。
6-BA是一種人工合成的細(xì)胞分裂素,在提高植物抗逆性方面效果顯著。研究表明,6-BA參與活性氧代謝的調(diào)節(jié)過程,通過提高抗氧化酶CAT、SOD、POD的活性,加強對機體活性氧的清除作用,有效減緩膜脂過氧化產(chǎn)物MDA的積累,膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到保護(hù);同時,6-BA可以促進(jìn)側(cè)根的生長,增強養(yǎng)分吸收、利用能力;此外,6-BA還能提高葉片葉綠素含量,延緩葉片衰老,提高光合效率,增加干物質(zhì)的積累,從而提高籽粒產(chǎn)量。單獨噴施6-BA無法解決體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)積累不足的問題[11,14-17],因此在噴施6-BA的同時補充作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素氮磷鉀對有效提高作物抗逆性是必需的。本試驗結(jié)果表明,在小麥灌漿期田間持續(xù)漬澇7 d的情況下,先噴施6-BA,接著追施氮、磷、鉀肥或?qū)⑺鼈兣浜鲜褂茫酗@著的減損效果。
氮是小麥細(xì)胞原生質(zhì)的重要組成成分,是所有氨基酸、蛋白質(zhì)的組成成分,也是葉綠素、激素、核酸、酶等含氮化合物的組成成分。氮素促進(jìn)小麥根、莖、葉、蘗等營養(yǎng)器官的生長,并對籽粒蛋白質(zhì)含量與結(jié)構(gòu)有重要作用。磷是小麥核蛋白等物質(zhì)的主要組成成分,能促進(jìn)糖分、蛋白質(zhì)的正常代謝,使小麥早生早發(fā),促進(jìn)根系、分蘗發(fā)達(dá),提高抗逆能力,并促進(jìn)籽粒飽滿和提早成熟。鉀能促進(jìn)碳水化合物的形成與轉(zhuǎn)化,使葉片中糖分向正在生長的器官輸送,可提高小麥成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量[18]。有研究證明,氮、磷、鉀三大營養(yǎng)元素配合施用,更能提高小麥產(chǎn)量并改善小麥品質(zhì)[19-21]。本試驗中,對灌漿期受漬澇小麥在噴施6-BA的基礎(chǔ)上采取氮、磷、鉀肥配施,其減損效果明顯好于單施氮、磷、鉀肥。
在小麥灌漿期,其基本穗數(shù)已確定,田間漬澇以及漬澇后噴施6-BA和施肥對小麥的有效穗沒有顯著影響,這與吳進(jìn)東等的結(jié)論[11]一致。但是,田間漬澇以及漬澇后噴施6-BA和施肥對每穗籽粒數(shù)、千粒質(zhì)量和最終產(chǎn)量有較大影響,從生產(chǎn)效果和節(jié)肥考慮,建議漬澇后優(yōu)先采用噴施6-BA與氮、鉀肥配施措施(折合純氮105 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2),其次是采用噴施6-BA與追施氮肥措施。
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