王東勇+楊習(xí)文+賀德先+吳寅

摘要：以西農(nóng)979和周麥18為材料，在大田條件下研究了硅肥不同施用方式對小麥白粉病防控效果及籽粒淀粉含量和粉質(zhì)特性的影響。結(jié)果表明，增施硅肥能顯著降低白粉病感病植株的病情指數(shù)，提高抗病能力，尤其是底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理的防控效果為最佳，灌漿中后期效果最為明顯。硅肥不同施用方式均能提高籽?？偟矸酆椭ф湹矸鄣暮浚渲械资┕璺?挑旗期噴施硅肥處理增幅分別達(dá)到10.4%和24.7%，降低直鏈淀粉的含量；同時可延長面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間，提高面粉吸水率，降低弱化度。

關(guān)鍵詞：小麥；硅肥施用方式；白粉??；淀粉含量；粉質(zhì)特性

中圖分類號：S512.1+1文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2014）09-0078-05

對大多數(shù)高等植物來說，硅并不是生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素[1，2]，但其對植物生長發(fā)育是有益的[3，4]，不僅能成為植物體的一部分，而且參與調(diào)節(jié)植物的生理功能。研究表明，水稻施硅可促進(jìn)幼苗的生長和細(xì)胞的伸長，吸收硅營養(yǎng)充足的植株比較健壯，葉片挺立[5]；麥田施硅可促進(jìn)小麥對N、P、K元素的吸收[6，7]。另有研究表明缺硅時植株蒸騰加快，生長受阻，易受真菌感染，發(fā)生倒伏，而施硅則可抑制多種植物病害的侵染與危害[8，9，22]。水稻施硅后，能有效提高對稻瘟病、白葉枯病和稻飛虱等病蟲害的抵抗力[10，11]。甘蔗進(jìn)行硅酸鈉處理后，能抵御蛀蟲侵害，且葉中的硅含量與蛀蟲發(fā)生率呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系[12]。白粉病歷史上就是黃淮麥區(qū)的重要病害之一，其發(fā)生和蔓延嚴(yán)重影響了小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)[17，18，22，23]。近年來，由于抗病品種不能滿足需要以及病原菌復(fù)雜多變等原因，其危害程度進(jìn)一步加劇[19，20]。雖然殺菌劑在一定程度上能夠防治白粉病的發(fā)生與流行，但嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生質(zhì)量安全。因此，尋求安全、經(jīng)濟(jì)、有效的防控白粉病的技術(shù)措施（殺菌劑的替代）便是擺在農(nóng)業(yè)科技工作者面前的主要課題。前人曾報道小麥?zhǔn)┕璺士捎行Х揽匕追鄄13～16]，但對品質(zhì)影響如何，硅肥的施用方式比較等則尚未見報道。鑒于此，特開展本研究，以期為施用硅肥防控白粉病、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

試驗于2011～2012年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教試驗園區(qū)進(jìn)行。0～30 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量分別為11.6 g/kg、0.99 g/kg、20 mg/kg和160 mg/kg，pH值7.8。

1.1供試材料

供試材料為黃淮麥區(qū)種植面積較大小麥品種：強(qiáng)筋品種西農(nóng)979（國審麥2005005）、中筋品種周麥18（國審麥2005006）。

1.2試驗設(shè)計與方法

采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。品種2個，西農(nóng)979（A1）和周麥18（A2）。硅肥施用方式設(shè)4個處理：CK（接種后不進(jìn)行任何處理，B1）；底施硅肥（硅肥600 kg/hm2，SiO2含量為25%，B2）；挑旗期（4月1日）噴施硅肥（B3）；底施硅肥+挑旗期噴施硅肥（B4）。兩因素共8個處理組合，重復(fù)4次，小區(qū)面積為3 m×3 m=9 m2。行距20 cm，15行區(qū)。每處理底施純N 150 kg/hm2，過磷酸鈣750 kg/hm2和氯化鉀180 kg/hm2。2011年10月15日播種。種植密度為240萬株/hm2。拔節(jié)期追施純N 150 kg/hm2。其它試驗管理同一般高產(chǎn)田。

1.3白粉病接種與控制方法

在園區(qū)偏僻地邊設(shè)置繁菌畦，選用偃展4110（國審麥2003032）和豫麥50（1998年河南省審定通過品種）為繁菌材料。于2月下旬在室內(nèi)進(jìn)行白粉病病菌培養(yǎng)，3月上旬將溫室菌苗接種至繁菌畦麥苗上。4月初獲得大量菌苗。另設(shè)置接菌盆，接菌時將接菌盆放置于田間，從繁菌畦取來帶有大量白粉菌分生孢子的植株，在試驗小區(qū)上方抖動以使孢子散落到植株之上，隨后就地定植。對接菌盆和定植苗澆水以保證菌苗存活，并作為菌源不斷向周圍散發(fā)孢子。

1.4病情指數(shù)調(diào)查方法

1.4.1調(diào)查時間4月5日接種后，每隔10 d調(diào)查一次。即于4月15、25日，5月5、15、25日和6月1日進(jìn)行田間病情指數(shù)調(diào)查。

1.4.2調(diào)查內(nèi)容每小區(qū)挑選具有代表性的植株30株，調(diào)查項目如下：

①發(fā)病率：病株率、病穗率、病葉率。

②嚴(yán)重度：采用改進(jìn)的0～9級法進(jìn)行整株葉片發(fā)病情況調(diào)查。

③病情指數(shù)：病情指數(shù)=Σ（各級病葉數(shù)×發(fā)病級別）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級別）×100

1.5測定項目及方法

1.5.1淀粉含量及直支比的測定用雙波長比色法測定淀粉含量。根據(jù)直鏈淀粉和支鏈淀粉與碘相遇產(chǎn)生的反應(yīng)不同，用兩種淀粉的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別與碘反應(yīng)，然后在同一個坐標(biāo)系里進(jìn)行掃描，可得到兩種淀粉的標(biāo)準(zhǔn)吸收曲線。對含有直鏈淀粉和支鏈淀粉的未知樣品與碘顯色后，在選定的波長λ1 、λ2、λ3、λ4 處作 4 次比色，利用直鏈淀粉和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線即可分別求出樣品中兩類淀粉的含量。兩者之和就是總淀粉含量，進(jìn)而還可以得出直支比。

1.5.2淀粉粉質(zhì)特性的測定用德國Brabcnder公司生產(chǎn)的粉質(zhì)儀按GB/T14614-93方法測定面團(tuán)形成時間、面團(tuán)穩(wěn)定時間、吸水率、弱化度等。

1.6數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2003和DPS v6.55對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1硅肥施用方式對小麥白粉病的防控效果

從圖1可以看出，在整個調(diào)查分析期間，不同處理的病情指數(shù)均呈現(xiàn)出先緩慢上升后急劇下降的變化趨勢。在白粉病菌接種初期（4月15日），不同處理區(qū)均未發(fā)現(xiàn)病株。隨著生育進(jìn)程推進(jìn)，不同處理開始出現(xiàn)不同程度的發(fā)病情形，葉片不同程度失綠，部分葉上產(chǎn)生灰白色粉狀霉層，其中以對照處理（B1）最為明顯，這說明不同硅肥處理對白粉病均有一定防控效果。另據(jù)調(diào)查，4月15日之后，不同處理間白粉病病情指數(shù)差異越來越大，不同硅肥處理與對照間的差異均達(dá)顯著水平（α=0.05）。在不同調(diào)查時期，底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理的發(fā)病程度均最輕，而對照區(qū)（B1）發(fā)病最為嚴(yán)重，其病指在5.17～29.20之間變化，這表明從防控效果上看以底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理為最佳。調(diào)查結(jié)果還顯示，不同處理白粉病發(fā)病程度均在灌漿中后期（5月25日）達(dá)最大值，此時對照植株葉片失綠、55%～75%枯黃，葉上布滿病菌孢子，此前形成的灰色白霉層逐漸變?yōu)闇\褐色病斑。而到生育末期，發(fā)病程度均急劇減弱，不同處理之間的差異達(dá)顯著水平（α=0.05）。綜合分析認(rèn)為，無論是底施硅肥，還是在挑旗期噴施硅肥，均能夠有效防控白粉病，但單一的底施或噴施處理均比底施硅肥+噴施硅肥處理的防控效果略差。endprint

2.2硅肥施用方式對小麥籽粒淀粉含量及直支比的影響

綜合分析結(jié)果（表1）表明，不同處理的小麥籽粒總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉含量分別為519.83～593.42、153.89～189.21、333.42～429.54 mg/g，直支比為0.36～0.55。無論是底施硅肥還是挑旗期噴施硅肥處理均對小麥籽粒淀粉及組分含量產(chǎn)生顯著影響。不同品種不同硅肥處理的籽?？偟矸酆颗c對照相比均明顯提高，其中強(qiáng)筋品種西農(nóng)979不同處理間總淀粉含量的差異達(dá)顯著水平，而底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理與對照的差異達(dá)極顯著水平（α=0.01），提高幅度達(dá)10.4%；而對中筋品種周麥18來說，硅肥底施與挑旗期噴施處理間的差異未達(dá)顯著水平。進(jìn)一步分析淀粉組分含量可知，不同品種不同硅肥處理的支鏈淀粉含量與對照相比，均有提高，且差異達(dá)顯著水平（α=0.05）。其中底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理兩品種的支鏈淀粉含量比對照平均提高24.7%。由于直鏈淀粉含量降低，而支鏈淀粉含量升高，最終使得不同方式硅肥處理間籽粒淀粉直支比顯著降低（α=0.05）。該研究結(jié)果說明，不同方式施用硅肥處理不僅能顯著提高籽粒總淀粉含量，而且改變淀粉組分比例，進(jìn)而影響到面粉品質(zhì)。

2.3硅肥施用方式對小麥粉粉質(zhì)特性的影響

表2結(jié)果表明，不同處理的面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間、吸水率、弱化度分別為2.1～4.3 min和2.7～6.2 min、55.8%～63.5%、97～126 BU。增施硅肥延長小麥粉面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間，西農(nóng)979品種底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理的面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間與對照的差異均達(dá)顯著水平（α=0.05），而周麥18品種底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理的穩(wěn)定時間與對照間的差異達(dá)顯著水平；不同品種底施硅肥和挑旗期噴施硅肥處理的面團(tuán)形成和穩(wěn)定時間與對照相比都有提高，但差異均未達(dá)顯著水平。試驗結(jié)果還表明，硅肥不同施用方式處理的面粉吸水率與對照相比均有提高，最大提高幅度為10.6%，差異達(dá)顯著水平，而不同處理的弱化度與對照相比有所降低，其中底施硅肥+挑旗期噴施硅肥處理與對照間差異達(dá)顯著水平。研究表明，不同施用方式的硅肥處理影響小麥粉主要粉質(zhì)特性，其中對延長面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間的效果尤為明顯。

3結(jié)論與討論

硅成為繼N、P、K之后的第四要素，隨著研究的深入，人們對硅的作用有了較深的認(rèn)識，其中，在土壤硅素肥力和植物硅營養(yǎng)方面取得重要進(jìn)展。本研究表明，不同方式施用硅肥能提高小麥對白粉病的抵抗能力，降低病情指數(shù)，然而對硅的作用機(jī)理并沒有深入研究。前人研究認(rèn)為，植物對硅的吸收是一個依賴于蒸騰流的被動過程，土壤溶液中的硅含量和蒸騰的水量控制著植株體內(nèi)的硅含量，但也有學(xué)者認(rèn)為作物對硅的吸收是一個主動過程，國外更有人發(fā)現(xiàn)一種新的吸硅方式——胞吞過程。至于硅對于植物的抗病機(jī)理，也存在不同的假說。早期的研究發(fā)現(xiàn)硅可增加植物細(xì)胞壁的厚度，并以此來阻礙病蟲害的侵染[13，14，24]，而新近的研究則認(rèn)為硅可以誘導(dǎo)感病植株產(chǎn)生一些多酚類化學(xué)抑制劑來抵御病害的入侵[25]。具體的是那種方式占主導(dǎo)地位，還是兩者共同的作用，需要做進(jìn)一步的研究。

本試驗結(jié)果表明，硅肥不同施用方式均能提高小麥籽粒總淀粉含量和支鏈淀粉含量，降低直鏈淀粉含量，延長面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間，提高吸水率，降低弱化度。目前，由于有機(jī)肥使用的減少，秸稈未全量還田，致使土壤有效硅含量減少，曾經(jīng)有利用造氣渣作為硅肥使用的報道[26]，馬同生[27]曾開發(fā)出了以硅酸鈉和偏硅酸鈉為主要成分的高效硅肥?？傊?，在不同作物上，越來越多的研究表明，硅肥的使用對于提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)方面均具有重要意義，因此硅肥在今后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上將具有廣泛的應(yīng)用前景。

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