葉面噴施鉬酸銨對谷子光合特性及產量的影響

白亞青，郭美俊，張偉莉，張宇杰，郭平毅

（山西農業大學農學院，山西太谷030801）

鉬作為人體和動物所必需的微量元素之一[1]，具有加速機體代謝過程，排除有害元素，提高細胞免疫力的作用。近些年來，隨著國內外平衡施肥技術的發展[2-3]，關于鉬在作物生長發育中起到的重要作用也得到證實[4-6]。土壤是提供植物所需鉬的主要來源，植株吸收鉬的能力受到土壤多方面的影響，其中土壤類型是決定性因素[7]。山西省受黃土母質的影響，全省土壤有效鉬偏低，植株吸收鉬的主要途徑受阻。此時，施鉬就顯得很有必要了。生產中通過鉬肥拌種、浸種、葉面噴施等方法提高植株器官中的鉬含量[8-12]。葉面噴施較其他方法，具有針對性強、吸收快、效果好、用量省的優點。

谷子耐旱耐瘠薄，是我國北方重要的栽培作物。張雜谷與常規谷相比，表現出顯著的增產優勢和增收效果，在河北、山西、陜西等省得到廣泛種植。增施鉬肥不僅可以提高需鉬含量較高的經濟類作物以及豆科作物的產量和品質[13-15]，同樣也可以應用于禾本科作物。胡承孝等[16]研究表明，在高氮條件下底施鉬酸銨能增加冬小麥出苗數、冬至苗數和穗數以及株高、穗長，并使植株、麥穗整齊度增加。孫君艷等[17]研究表明，在自然干旱條件下，在玉米拔節期，分2次葉面噴施2%鉬酸銨，具有延緩玉米葉片衰老、提高葉片光合特性的作用。柳維揚等[18]研究表明，以中棉49號為試驗材料，進行不同施鉬的水培試驗，施鉬質量分數為0.8%和1.0%時，棉花的光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、氣孔限值等均呈增強趨勢，光合作用達到了極顯著水平，增產效果明顯。

目前，國內外關于鉬對谷子影響的研究少見報道。本試驗通過葉面噴施鉬酸銨，探究鉬對張雜谷葉綠素含量、光合特性及產量的影響規律，旨在為谷子生產中施用鉬酸銨提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料及試劑

供試品種為張雜谷10號，由河北省張家口市農業科學院提供。

鉬酸銨（有效鉬含量55.3%）由天津福晨化學試劑廠生產。

1.2 試驗地概況

試驗于2018年5—10月在山西農業大學試驗基地太谷縣申奉村進行。土壤為碳酸鹽褐土，0～20cm的土層內有機質為16.24g/kg，堿解氮49.93mg/kg，有效磷 24.27 mg/kg，速效鉀為 263.4 mg/kg，有效鉬含量為0.12 mg/kg，pH值為8.13。

1.3 試驗設計

在谷子拔節期，葉面噴施鉬酸銨，設5個處理，用量分別為 CK（0）、C1（0.75 kg/hm2）、C2（1.50 kg/hm2）、C3（2.25 kg/hm2）、C4（3.00 kg/hm2）。采用完全隨機區組設計。每個小區面積為12 m2，每個處理3個重復，共45個小區。谷子播種前統一旋耕施基肥，5月下旬播種出苗后，按照株距20 cm、行距40 cm的要求定苗。

1.4 測定項目及方法

噴施鉬肥3 d后，每小區選取3株，用手持CI-340進行倒二葉光合參數測定。噴施鉬肥5、10 d后，測定其株高、葉面積，并使用乙醇浸提法測定葉綠素含量。谷子成熟期，每個小區隨機選取5株帶回室內，對其穗長、穗粗、穗質量及其產量進行測定。

1.5 數據處理

用Excel 2010和SPSS軟件對試驗數據進行處理和分析，通過Duncan新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 葉面噴施鉬酸銨對谷子株高、葉面積的影響

由表1可知，在噴施鉬酸銨后第5天，C1、C2處理的株高較CK均有顯著性提高，分別增加了5.01%、6.73%，C3、C4與CK相比差異不顯著；葉面積在不同處理與對照間，差異均不顯著。在噴施鉬酸銨10 d后，C2處理的株高與對照間差異顯著，較對照增加了3.5%，C1、C2處理的葉面積較對照分別顯著增加了6.80%、8.65%；在C4處理下，株高、葉面積較CK相比均有所下降，差異不顯著。本試驗表明，噴施1.50 kg/hm2鉬肥可以提高群體葉面積，提高葉片截光率，延長葉片功能期。

表1 葉面噴施鉬酸銨對谷子株高、葉面積的影響

2.2 葉面噴施鉬酸銨對谷子光合特性的影響

從表2可以看出，不同用量鉬酸銨處理下，張雜谷10號的葉片凈光合速率與CK相比呈現先升高后降低的趨勢，在C2處理下達到最大值，較對照顯著增加了30.11%。張雜谷10號處理組的蒸騰速率與CK間均差異不顯著。隨著鉬酸銨用量的增多，氣孔導度在C2、C3處理與對照間均達到顯著差異，分別增長34.1%、41.73%，其他處理與對照間差異不顯著。胞間CO2濃度變化趨勢與凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度不同，胞間CO2濃度在C3與C4間差異顯著，各處理與對照間差異不顯著。在C2處理下，除胞間CO2濃度外，各光合參數指標均高于對照，說明C2處理可以提高葉片的光合能力。

表2 葉面噴施鉬酸銨對谷子光合特性的影響

2.3 葉面噴施鉬酸銨對谷子葉綠素含量的影響

從圖1可以看出，不同用量鉬酸銨處理的倒二葉葉綠素含量增幅存在先升后降的趨勢，其中，C2處理的倒二葉SPAD值均高于CK，在第2次測定中C2處理與CK間差異顯著，在不同時間段C2處理分別較對照增加了3.15%、3.09%；C4處理的倒二葉SPAD值較對照均有所下降，在不同時間段較對照分別下降了8.43%、8.25%。在2次測定中，C1、C3處理與CK間差異均不顯著，C4處理與CK間差異顯著，說明施用高用量鉬酸銨對谷子倒二葉葉綠素含量會產生脅迫。

2.4 葉面噴施鉬酸銨對谷子產量構成的影響

從表3可以看出，穗長、穗粗在C1、C2、C3處理下與對照間差異均不顯著；鉬酸銨在C2處理下穗質量與對照相比顯著增加了9.83%，C1、C3與對照相比分別增加了6.09%、4.25%，但是與對照間差異不顯著。張雜谷10號的產量在C2處理下與對照間差異顯著，增產2.71%，C1、C3與對照相比，分別增產1.29%、0.64%，與對照間差異均不顯著。說明C2用量對張雜谷10號有一定的增產作用。

表3 葉面噴施鉬酸銨對谷子產量構成的影響

3 結論與討論

光合作用通過葉綠素將接收到的光能以共振轉移的物理方式向光反應中心傳遞，完成光化學反應過程并用于物質儲存，是產量和品質的決定因素。前人研究表明，鉬脅迫可能導致光合作用受阻，適度增鉬對植物的生長起積極的作用。喻敏等[19]研究發現，冬小麥缺鉬時，葉片中的葉綠體結構異常、葉綠體數目減少，蛋白酶合成受阻，活性降低。劉鵬等[20]試驗表明，鉬脅迫會導致大豆葉綠素含量減少，葉綠體結構破壞，光合作用強度降低。薛占奎等[21]研究發現，施鉬有利于維持大豆葉綠素含量的穩定性，提高其光合速率。

產量是檢驗糧食作物栽培管理措施是否有效的最直接的指標之一，特別對環境緊張的今天更具有現實意義。適量增施鉬可以顯著提高作物產量，且在小麥、大豆、玉米等多種作物上均有報道。段素梅等[22]研究表明，在大豆盛花期噴施0.1%的鉬酸銨，可以增加單株莢數、單株粒數、百粒質量。石在臣等[23]研究表明，在有效鉬含量低的土壤中，用0.05%～0.10%的鉬酸銨溶液進行小麥浸種，增產16.47%，平均穗粒數增加1.20粒，千粒質量提高1.01 g。朱旺沖等[24]研究表明，鉬肥拌種、始花期葉面噴施均能顯著提高大豆單株有效莢數，增幅分別為14.87%、23.32%。李歡歡等[25]研究表明，底施鉬肥能提高小麥產量，增產幅度為3.52%。崔遠萍等[26]研究表明，以3.75 kg/hm2鉬酸銨追施于大豆播種溝內，在玉米留苗密度為4 200～4 500株/hm2，間作產量較對照顯著增加。本研究表明，噴施1.50 kg/hm2鉬酸銨，可以增加穗質量，這與前人研究結果相一致。說明適宜用量的鉬酸銨可以達到增產的效果。

本研究表明，在拔節期噴施適當用量（0.75、1.50 kg/hm2）的鉬酸銨，可以增加谷子葉綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、株高、葉面積及產量。噴施1.50 kg/hm2鉬酸銨時，葉綠素含量、凈光合速率以及與產量構成相關的參數均達到最大值，因此，推薦鉬酸銨用量1.50kg/hm2在大田生產中使用。