鋅腐酸肥料對冬小麥群體、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

張?zhí)m生，張 晶，黨建友，王姣愛,裴雪霞,張定一

(1.臨汾市堯都區(qū)農(nóng)委，山西 臨汾 041000；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西 臨汾 041000)

隨著我國化肥工業(yè)的發(fā)展，化肥施用量不斷提高，而施肥時期與方法不當(dāng)造成養(yǎng)分配比不合理，肥料施用與作物高產(chǎn)栽培措施及灌溉方式等協(xié)調(diào)不當(dāng)引起的化肥利用率低的問題日益嚴(yán)重。目前我國氮肥利用率僅為30%～50%、磷肥利用率10%～20%、鉀肥利用率50%～70%。因此，開發(fā)產(chǎn)能高、成本低、效果好的增值肥料新產(chǎn)品成為重要的研究方向，肥料增值技術(shù)或發(fā)展增值肥料成為國內(nèi)外新型肥料研究的重要方向之一[1-6]。增值肥料中有機(jī)、無機(jī)養(yǎng)分和微生物在合理配比條件下，既能夠互相促進(jìn)、提高肥效，又能夠緩急相濟(jì)、互補(bǔ)短長，使得其養(yǎng)分釋放速率與冬小麥養(yǎng)分吸收規(guī)律有較高的同步性[7-9]。本文通過微噴灌節(jié)水灌溉方式，研究2種改性腐植酸型增效肥料-鋅腐酸尿素和鋅腐酸二銨對冬小麥群體發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在探明節(jié)水栽培條件下鋅腐酸肥料的肥效及增產(chǎn)提質(zhì)效果，并為鋅腐酸肥料的生產(chǎn)和推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014～2016年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所韓村試驗(yàn)基地(N36°08.754′、E111°34.517′，海拔441 m)的同一塊試驗(yàn)田連續(xù)進(jìn)行，2年試驗(yàn)數(shù)據(jù)趨勢基本一致，本文以2015～2016年試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,試驗(yàn)田0～20 cm土層土壤肥力為有機(jī)質(zhì)10.11 g/kg，堿解氮47.28 mg/kg，有效磷13.44 mg/kg，速效鉀131 mg/kg。生育期氣象條件見表1。試驗(yàn)設(shè)磷肥種類(A)：A1鋅腐酸磷酸二銨，A2普通磷酸二銨；底施氮肥種類(B)：B1鋅腐酸尿素，B2普通尿素；追施氮肥種類(C)：C1鋅腐酸尿素，C2普通尿素?？偸┑?25 kg/hm2，底施和拔節(jié)期追施比例7∶3，施P2O5135 kg/hm2，全部底施。鋅腐酸尿素(N 46%，腐植酸含量≥0.15%，腐植酸沉淀率≤40%)，普通尿素(N 46.2%)，普通磷酸二銨(18-46-0)和鋅腐酸磷酸二銨(18-46-0，鋅腐酸含量≥0.12%)；不施肥為對照(CK)，共9個處理；小區(qū)面積：10 m×2.3 m=23 m2，重復(fù)3次。玉米秸稈還田后，旋耕兩遍播種，播量300 kg/hm2，10月11日播種，分別于越冬期、拔節(jié)期和灌漿期澆水，灌水量為450、450、300 m3/hm2。供試品種為良星99。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

小麥分蘗數(shù)測定：三葉期前，每個小區(qū)內(nèi)分別固定2個1 m2樣方，調(diào)查基本苗、越冬期和拔節(jié)期的莖蘗數(shù)。

表1 2016年度冬小麥生育期氣象條件

產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素：收獲當(dāng)天在各小區(qū)2個調(diào)查樣方中的1個內(nèi)隨機(jī)拔取行長20 cm全部植株，隨機(jī)取5株，去除穗粒數(shù)小于5粒穗數(shù)后，準(zhǔn)確計(jì)數(shù)有效成穗數(shù)，并調(diào)查每穗粒數(shù)，求平均值為穗粒數(shù)；各處理收獲2個未取樣調(diào)查樣方外，再隨機(jī)取3個1.0 m2，脫粒，風(fēng)干后稱重；數(shù)取500粒稱重，換算成千粒重，2次重復(fù)(重復(fù)間相差≤0.5 g)，80℃下烘至恒重，計(jì)算籽粒風(fēng)干含水率，按13%含水率計(jì)算千粒重和產(chǎn)量。

品質(zhì)測試：瑞士波通DA7200型近紅外分析儀測定小麥蛋白質(zhì)、容重、吸水率、沉降值和硬度指數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003和DPS 15.10軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋅腐酸肥料對小麥分蘗數(shù)的影響

由表2可知，基本苗相近下，越冬期和拔節(jié)期的總莖數(shù)及單株莖數(shù)均存在顯著差異。施肥處理中，越冬前和拔節(jié)期的總莖數(shù)均以A2B2C2最多，以A1B1C1最少；單株莖數(shù)以A2B2C2最多，以A1B2C2最少。由越冬期和拔節(jié)期總莖數(shù)和單株莖數(shù)可看出，底施普通尿素和普通磷酸二銨的效果優(yōu)于鋅腐酸尿素和鋅腐酸磷酸二銨。

表2 鋅腐酸肥料對冬小麥分蘗數(shù)的影響

注：小寫字母表示5%顯著水平,下同。

2.2 鋅腐酸肥料對小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表3知，施肥使株高、成穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量增加，千粒重降低。其中株高增加2.0～12.4 cm、成穗數(shù)增加22.5～109.5萬個/hm2、穗粒數(shù)增加1.9～7.9粒、增產(chǎn)690～1 500.0 kg/hm2。施肥處理中株高以A2B2C2最高，達(dá)79.7 cm；成穗數(shù)A2B2C1最多，且與其余處理差異顯著，以A1B1C2最少；穗粒數(shù)以A1B1C1、A2B2C1最多，以A1B1C2最低，僅較CK增加1.9粒；千粒重以A1B2C1最高，為46.03 g；籽粒產(chǎn)量以A2B2C1最高，其次是A1B1C1，以A1B2C2最低。底施普通尿素和普通磷酸二銨，拔節(jié)期追施鋅腐酸尿素成穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量最高，增產(chǎn)效果最好。其次是底施鋅腐酸尿素和鋅腐酸磷酸二銨，拔節(jié)期追施鋅腐酸尿素，其增產(chǎn)主要與穗粒數(shù)增加有關(guān)。

表3 鋅腐酸肥料對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

2.3 鋅腐酸肥料對小麥籽粒品質(zhì)的影響

由表4知，施肥對小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和沉降值影響較大，二者均以A1B1C1最高且與其余處理差異顯著，其次是A1B2C1，A2B2C2最低。施肥處理對容重和吸水率影響較小，其中以A1B2C2、A2B2C2最低，其余處理差異不顯著。硬度指數(shù)中A1B1C1、A1B1C2、A1B2C1最高，且與其余處理差異顯著。施肥處理中A1B1C1蛋白質(zhì)、吸水率、沉降值及硬度指數(shù)均最高，且拔節(jié)期追施鋅腐酸尿素處理的小麥籽粒品質(zhì)優(yōu)于追施普通尿素。

表4 鋅腐酸肥料對小麥籽粒品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

趙雋等[10]研究表明：無機(jī)肥肥效迅速，主要在花前促進(jìn)分蘗形成，灌漿前期無機(jī)肥處理的群體較高。本研究結(jié)果表明:在微噴灌節(jié)水條件下，底施普通尿素和磷酸二銨處理的拔節(jié)期總莖數(shù)和單株莖數(shù)均較高，與其研究結(jié)果一致。這是由于無機(jī)肥易溶解，肥效快，能更快地為苗期生長發(fā)育提供速效氮，緩解苗期爭氮，增加冬前分蘗，促進(jìn)壯苗群體構(gòu)建，滿足小麥生育前期對養(yǎng)分的需求。

趙眾[11]在玉米和水稻研究中發(fā)現(xiàn)，追施鋅腐酸尿素較普通尿素可顯著促進(jìn)水稻和玉米的生長發(fā)育，有明顯的增產(chǎn)效果。劉增兵[12]利用小麥盆栽試驗(yàn)研究表明，與普通尿素相比，在等氮量投入下，不同腐植酸增值尿素處理可提高小麥產(chǎn)量7.6%，提高氮肥利用率5.23%。袁亮等[13]研究表明腐植酸尿素處理的小麥產(chǎn)量可較普通尿素提高13.63%，肥料氮損失率降低9.52%，表現(xiàn)出良好的增產(chǎn)增值效果，從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，增值尿素主要是通過增加小麥的穗數(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。劉艷麗等[14]也取得了類似研究結(jié)果。本研究結(jié)果表明底施普通尿素和磷酸二銨，拔節(jié)期追施鋅腐酸尿素產(chǎn)量最高，達(dá)6 730.5 kg/hm2。拔節(jié)期追施鋅腐酸尿素處理的籽粒產(chǎn)量均高于追施普通尿素，增產(chǎn)主要與成穗數(shù)和穗粒數(shù)增加有關(guān)。這是由于小麥拔節(jié)后生長迅速，在鋅腐酸肥料調(diào)節(jié)下，能保證小麥后期的養(yǎng)分供應(yīng)，從而有效地延緩灌漿后期葉片衰老，為獲得更高的產(chǎn)量打下基礎(chǔ)。

張學(xué)智等[15]研究表明：推廣使用腐植酸類肥料，可以改良土壤、改善作物品質(zhì)和提高等級。韓金玲等[16]、楊月娥等[17]、楊月文等[18]的研究表明：施鋅后小麥的容重、沉淀值和吸水率增加，面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間延長，可能是施鋅后通過增加無機(jī)養(yǎng)分的吸收和提高其向籽粒的運(yùn)轉(zhuǎn)比例,使得小麥品質(zhì)性狀改善。本研究表明底施鋅腐酸尿素和鋅腐酸二銨，追施鋅腐酸尿素的品質(zhì)指標(biāo)最高，拔節(jié)期追施鋅腐酸尿素的提質(zhì)效果優(yōu)于普通尿素，說明鋅腐酸肥料有利于改善小麥品質(zhì)，但其提質(zhì)機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn):

[1] 白由路.我國肥料產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2017,23(1):1-8.

[2] 王朝暉.鋅腐酸尿素試產(chǎn)的可行性探討[J].云南化工,2016,43(3):73-76.

[3] 牛育華,李媛,龍學(xué)莉,等.腐殖酸肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J].化肥工業(yè),2016,43(5):9-12.

[4] 李兆君,馬國瑞.腐殖酸尿素的制造及其增產(chǎn)作用機(jī)理的研究近況[J].土壤通報(bào),2014,35(6):799-801.

[5] 馮元琦.腐植酸與可持續(xù)發(fā)展[J].腐植酸,2004,(1):5-10.

[6] 程亮,張保林,王杰,等.腐植酸肥料的研究進(jìn)展[J].中國土壤與肥料,2011,(5):1-6.

[7] 畢軍,夏光利,畢研文,等.腐殖酸生物活性肥料對冬小麥生長及土壤微生物活性的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2005,11(l):99-103.

[8] 姜東,于振文,許玉敏,等.有機(jī)無機(jī)配合施用對冬小麥根系和旗葉衰老的影響[J].土壤學(xué)報(bào),1999,36(4):440-447.

[9] 李春明,熊淑萍,楊穎穎,等.不同肥料處理對豫麥49小麥冠層結(jié)構(gòu)與產(chǎn)量性狀的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2009,29(5):2514-2519.

[10] 趙雋,董樹婷,劉鵬,等.有機(jī)無機(jī)肥長期定位配施對小麥群體光合特性及籽粒產(chǎn)量的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2015,26(8):2362-2370.

[11] 趙眾.鋅腐酸增值肥料在東北玉米和水稻上的應(yīng)用研究[D].沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

[12] 劉增兵.腐植酸增值尿素的研制與增效機(jī)理研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2009.

[13] 袁亮,趙秉強(qiáng),林治安,等.增值尿素對小麥產(chǎn)量、氮肥利用率及肥料氮在土壤剖面中分布的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2014,20(3):620-628.

[14] 劉艷麗,丁方軍,張娟,等.活化腐植酸-尿素施用對小麥-玉米輪作土壤氮肥利用率及其控制因素的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,24(10):1310-1319.

[15] 張學(xué)智,楊珍,魏芝.腐殖酸氮磷鉀復(fù)合肥對春小麥的增產(chǎn)效應(yīng)及對土壤肥力的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2000,(2):36-37.

[16] 韓金玲,馬春英,楊晴,等.施鋅對冬小麥品質(zhì)性狀的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào),2007,27(1):112-115.

[17] 楊月娥,王森,王朝輝,等.我國主要麥區(qū)小麥籽粒鋅含量對葉噴鋅肥的響應(yīng)[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2016,22(3):579-589.

[18] 楊習(xí)文.小麥磷鋅關(guān)系及外源施鋅對小麥籽粒營養(yǎng)品質(zhì)的影響[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2011.