液體肥料添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)甜玉米養(yǎng)分吸收及肥料利用率的影響

龔 林，李志濱，曾 娥 ，程鳳嫻，鄧蘭生 ，張承林，胡克緯，涂攀峰，4

（1.東莞一翔液體肥料有限公司/廣東省液體肥料工程技術(shù)研究中心，廣東 東莞 523135；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642；3.廣東省耕地肥料總站，廣東 廣州 510500；4.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院園藝園林學(xué)院，廣東 廣州 510225）

【研究意義】肥料利用率依然低下，單位面積施肥成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大等是限制我國(guó)農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的重要因素。發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)為液體肥料的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能提高肥效、減少固定、揮發(fā)、淋失、提高肥效作用和養(yǎng)分貢獻(xiàn)率，利于吸收轉(zhuǎn)化，延長(zhǎng)肥效期，改良或修復(fù)土壤，調(diào)節(jié)土壤供肥保肥能力，提高作物品質(zhì)。其中蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯和黃腐酸作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑已廣泛應(yīng)用到對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)的調(diào)控上，以浸種、噴施較多，對(duì)于蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯和黃腐酸添加到液體肥料中對(duì)作物養(yǎng)分吸收及肥料利用率的影響則鮮有報(bào)道?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】前人研究發(fā)現(xiàn)，蕓苔素內(nèi)酯能夠促進(jìn)種子萌發(fā)[1-2]；促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物的產(chǎn)量，如水稻、油茶、黃瓜等[3-5]；可以幫助作物減輕或克服環(huán)境脅迫[6]。羅樹(shù)生等[7]研究發(fā)現(xiàn)，DA-6灌根可提高菠菜葉片硝酸還原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸轉(zhuǎn)移酶（GOGAT）的活性，對(duì)菠菜的氮素代謝具有促進(jìn)作用。單守明等[8]研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施DA-6能調(diào)節(jié)草莓葉片葉綠體光化學(xué)反應(yīng)和Rubisco活性，同時(shí)影響葉片的凈光合作用速率。黃腐酸在小麥、玉米、水稻、辣椒等[9-12]上施用都可獲得增產(chǎn)效益。黃腐酸增加作物產(chǎn)量的直接因素是提高種子發(fā)芽率和出苗率，保全苗；促進(jìn)根系生長(zhǎng)，提高根系活力；增加植株葉面積，提高葉綠素含量，增加光合作用強(qiáng)度；增加穗粒數(shù)、千粒重，降低空穗率，提高作物產(chǎn)量[13-15]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑常規(guī)噴施耗時(shí)費(fèi)工，不可控因素較多，利用滴灌的方式將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑復(fù)配到液體肥料中同時(shí)施入到作物根系附近，節(jié)省人工成本的同時(shí)對(duì)作物的生長(zhǎng)、液體肥料的養(yǎng)分利用率也將起到積極的作用，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比尋找最適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度及配比方案也成為解決問(wèn)題的核心?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)大田滴灌試驗(yàn)，研究了添加不同濃度及配比植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑蕓苔素內(nèi)酯、胺鮮酯、生化黃腐酸后液體肥對(duì)甜玉米不同時(shí)期養(yǎng)分吸收的影響，分析不同處理對(duì)液體肥料利用率的影響，為在液體肥料中合理復(fù)配植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑以及研發(fā)多功能液體肥提供參考。

1 材料與方法

大田試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣州市增城區(qū)小樓鎮(zhèn)棠廈村，2017年7月29日玉米種子播于育苗盤(pán)，8月11日移栽，定植3 d后開(kāi)始施肥。

1.1 試驗(yàn)材料

供試甜玉米（Zea maysL.saccharataSturt）為華美甜168。試驗(yàn)選用肥料為廣東綠興生物科技有限公司生產(chǎn)的液體混合肥（N∶P2O5∶K2O=10-5-17）。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑選用蕓苔素內(nèi)酯（BR）、胺鮮酯（DA-6）和生化黃腐酸（BFA）。BR和DA-6購(gòu)自河南鄭氏化工公司，純度分別為90%和98%；BFA來(lái)自廣東梅山酵母廠，含量為27%。試驗(yàn)田土壤理化性質(zhì)為：pH 7.6，EC 91μS/cm,有機(jī)質(zhì)19.4 g/kg，堿解氮87.75 mg/kg，速效磷75.66 mg/kg，速效鉀123 mg/kg，交換性鈣1.58 mg/kg，交換性鎂73.2 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)施用液體肥（10-5-17），施用添加10、20、40 mg/kg BR液體肥，施用添加1 000、2 000、4 000 mg/kg DA-6液體肥，施用添加2%、4%、8%、9.45%BFA液體肥，施用添加9.45%BFA+1 000 mg/kg DA-6液體肥，施用添加9.45%BFA+2 000 mg/kg DA-6液體肥和不施肥對(duì)照14個(gè)處理（分別記為A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B0、B1、B2、CK），每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積20 m2。試驗(yàn)采取一壟雙行種植，壟距1.7 m，行距40 cm，株距30 cm，種植密度39 225株/hm2。每壟兩行作物中間挖一條施肥溝、鋪設(shè)一條滴灌帶，滴頭流量1.38 L/h，滴頭間距20 cm。

各施肥處理施用氮磷鉀總量相同。共施肥15次，分別為苗期4次，穗期6次，花粒期5次。每次施肥量為苗期30 kg/hm2，穗期60 kg/hm2，花粒期45 kg/hm2。施肥時(shí)肥料稀釋100倍，通過(guò)滴灌帶施用，各處理田間管理一致。分別在甜玉米不同生育期對(duì)各試驗(yàn)小區(qū)生長(zhǎng)一致的植株隨機(jī)采樣，其中拔節(jié)期取最后的全展葉，抽雄期及收獲期取穗位葉。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在不同生育期分別選取各處理小區(qū)中1棵長(zhǎng)勢(shì)具有代表性的植株，取其莖葉部，置于烘箱105 ℃殺青30 min，然后80 ℃恒溫烘干至恒重，稱(chēng)取重量計(jì)算干物質(zhì)累積量。植株全氮、全磷、全鉀的測(cè)定采用H2SO4-H2O2消煮，其中全N采用凱氏定氮法測(cè)定；全P用鉬銻抗分光光度法測(cè)定；全K用火焰光度法測(cè)定[16]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用EXCEL和SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)甜玉米莖葉干物質(zhì)累積量的影響

干物質(zhì)累積是作物形成產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)。由表1可知，在3次采樣中，所有處理莖葉干物質(zhì)積累量比不施肥對(duì)照均有不同程度增加。拔節(jié)期，除A4處理外，其余施肥處理莖葉干物質(zhì)累積量均顯著增加，最高為B1處理。BR液體肥處理和BFA液體肥處理間差異不顯著，DA-6處理整體表現(xiàn)比其他處理差。抽雄期，A8處理莖葉干物質(zhì)累積量最低，甚至低于不加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的A0處理，其余施肥處理間無(wú)顯著差異。收獲期時(shí)，BR處理隨著B(niǎo)R添加量的增高干物質(zhì)累積量呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)；DA-6處理干物質(zhì)累積量隨著DA-6添加量的增高而增高；BFA處理隨著B(niǎo)FA添加量的增高呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢(shì)。所有處理中，B1處理干物質(zhì)累積量最大。

表1 不同處理對(duì)甜玉米莖葉干物質(zhì)累積量的影響（g/株）Table 1 Effects of different treatments on dry matter accumulation of stems and leaves of sweet corn (g/plant)

2.2 液體肥添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)甜玉米氮磷鉀吸收和利用率的影響

2.2.1 對(duì)甜玉米不同部位氮素含量的影響 表2顯示，隨著生育期的進(jìn)行，甜玉米莖葉氮含量呈下降的趨勢(shì)，最大值出現(xiàn)在拔節(jié)期，此時(shí)添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑BR、DA-6和BFA對(duì)甜玉米莖葉氮含量均有不同程度的促進(jìn)作用。與A0相比，BR各處理莖葉含氮量顯著增加，最大增幅（A1）為46.52%；DA-6處理中A5、A6處理較A0處理差異顯著，相較A0處理增幅最大的達(dá)41.41%（A6）；BFA處理中隨著添加濃度的增高莖葉氮含量均有小幅下降；B0、B1、B2處理較A0處理無(wú)顯著差異。抽雄期，A1處理地上部莖葉氮含量相比A0處理有所下降，其余施肥處理較A0處理無(wú)顯著差異。收獲期，A7處理莖葉氮含量達(dá)到最大值，較A0處理增加18.11%，而其余施肥處理較A0處理無(wú)顯著差異；籽粒、苞葉和穗芯氮含量A6處理增幅最大。

表2 添加植物調(diào)節(jié)劑后甜玉米各部位氮素含量（g/kg）Table 2 Effect of liquid fertilizer with plant regulator on nitrogen contents (g/kg) in various parts of sweet corn

表3 添加植物調(diào)節(jié)劑后甜玉米各部位磷素含量（g/kg）Table 3 Effect of liquid fertilizer with plant regulator on phosphorus content (g/kg) in various parts of sweet corn

2.2.2 對(duì)甜玉米不同部位磷素含量的影響 隨著生育期的進(jìn)行，CK莖葉磷含量呈上升的趨勢(shì)，在收獲期達(dá)最大值（表3）。拔節(jié)期，添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑BR、DA-6和BFA對(duì)甜玉米莖葉磷含量有不同程度的促進(jìn)作用，BFA處理中，A7處理較A0處理提高18.03%。收獲期，與A0處理相比，A1～A8處理莖葉磷含量無(wú)顯著差異，A9、B0、B1、B2處理顯著降低，最小值出現(xiàn)在B1處理，較A0處理降幅達(dá)21.24%；與A0處理和CK相比，其他施肥處理苞葉和穗芯磷含量顯著降低。

2.2.3 對(duì)甜玉米不同部位鉀素吸收及累積量的影響 甜玉米莖葉鉀含量隨著生育期的進(jìn)行呈下降趨勢(shì)，最大值出現(xiàn)在拔節(jié)期。拔節(jié)期添加植物調(diào)節(jié)劑BR、DA-6和BFA對(duì)甜玉米莖葉鉀含量有不同程度的促進(jìn)作用。相比A0處理，BR處理中A1處理莖葉鉀含量提高12.7%；DA-6處理中A6處理提高14.32%；BFA處理中A7處理提高12.92%；B0、B1、B2處理較A0處理無(wú)顯著差異。抽雄期，相比A0處理，BFA處理中A8、A9處理莖葉鉀含量有所增加，其余施肥處理無(wú)顯著差異。收獲期，莖葉鉀含量A7處理比A 0處理增長(zhǎng)21.19%，其余施肥處理與A0處理相比無(wú)顯著差異；與A0處理相比，其他施肥處理籽粒與苞葉和穗芯鉀含量差異不顯著。

表4 添加植物調(diào)節(jié)劑后甜玉米各部位鉀素含量（g/kg）Table 4 Effect of liquid fertilizer with plant regulator on potassium contents (g/kg) in various parts of sweet corn

2.3 添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)液體肥養(yǎng)分利用率的影響

表5顯示，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑BR、DA-6和BFA對(duì)養(yǎng)分利用率有不同程度的促進(jìn)作用。與A0處理相比，DA-6處理中A6處理氮素養(yǎng)分利用率提高達(dá)83.40%；其他處理對(duì)氮素養(yǎng)分利用率提高也有明顯的促進(jìn)作用。對(duì)于磷素養(yǎng)分，DA-6處理中A6處理同樣具有最高的磷素養(yǎng)分利用率，增幅較A0處理達(dá)105.48%；同時(shí)BFA處理中A7處理增幅達(dá)92.65%。對(duì)于鉀素養(yǎng)分，與A0處理相比，DA-6處理中A6處理仍然表現(xiàn)優(yōu)異，增幅達(dá)81.32%。

表5 不同處理對(duì)肥料養(yǎng)分利用率的影響Table 5 Effects of different treatments on fertilizer nutrient utilization rate (%)

2.4 液體肥添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)甜玉米產(chǎn)量的影響

由表6可知，添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理甜玉米產(chǎn)量均高于單施液體肥處理，同時(shí)甜玉米產(chǎn)量與不施肥對(duì)照差異顯著，增產(chǎn)較明顯。BR處理甜玉米產(chǎn)量隨著植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的增加而減少，其中A3處理甜玉米產(chǎn)量較A1處理低6.54%；DA-6處理甜玉米產(chǎn)量隨著添加劑的增加而增加，A6處理甜玉米產(chǎn)量最高，達(dá)到614.96 kg/667m2，BFA處理類(lèi)似于BR處理，隨著植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度的增高甜玉米產(chǎn)量出現(xiàn)一定程度的下降。A7處理甜玉米產(chǎn)量達(dá)到所有處理的最高值，為639.92 kg/667m2，比不添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的A0處理（559.59 kg/667m2）增產(chǎn)14.3%，比不施肥對(duì)照（326.34 kg/667m2）增產(chǎn)達(dá)96%。

表6 不同處理對(duì)甜玉米產(chǎn)量的影響Table 6 Effects of different treatments on the yield of sweet corn

3 討論

作物的最終產(chǎn)量依賴(lài)于光合作用，前人大量研究表明肥料植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以提高光合速率，從而使光合產(chǎn)物增加，同時(shí)促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸，進(jìn)而調(diào)節(jié)植株?duì)I養(yǎng)的分配，最終實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。干物質(zhì)積累源于植物光合作用制造的有機(jī)物，它是形成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，玉米生長(zhǎng)過(guò)程實(shí)際上就是干物質(zhì)積累與分配的過(guò)程。由于甜玉米的干物質(zhì)累積量在各器官的分配隨生長(zhǎng)中心的轉(zhuǎn)移會(huì)發(fā)生變化[17]，抽雄期后干物質(zhì)分配逐漸由葉片轉(zhuǎn)為莖葉部，授粉后，各器官干物質(zhì)開(kāi)始向籽粒部轉(zhuǎn)移。試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)，添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能維持莖葉旺盛的生長(zhǎng)趨勢(shì)，為后期更多干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)移提供可能。在收獲期未添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的處理干物質(zhì)大部分累計(jì)到籽粒，莖葉部干物質(zhì)累積量呈現(xiàn)較明顯的下降趨勢(shì)。同樣發(fā)現(xiàn)，添加了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的處理莖葉干物質(zhì)累積量在收獲期仍能維持一個(gè)較高的水平，這也將促進(jìn)最終玉米棒產(chǎn)量的形成。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑由于土壤對(duì)養(yǎng)分有固定的作用，已有研究表明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能促進(jìn)根系養(yǎng)分吸收能力的增強(qiáng)[18-19]，同時(shí)對(duì)作物代謝功能也起到一定的促進(jìn)作用。土壤中根系吸收養(yǎng)分能力的差異勢(shì)必會(huì)在地上部分表征出來(lái)。在甜玉米生長(zhǎng)前期添加一定濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在提高作物根系吸收能力的同時(shí)也有助于光合作用的進(jìn)行，增強(qiáng)光能利用效率與光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)有助于促進(jìn)甜玉米的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，使莖稈增粗、葉片生長(zhǎng)勢(shì)增強(qiáng)，為籽粒的形成提供了良好的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境。與干物質(zhì)轉(zhuǎn)移規(guī)律類(lèi)似，在進(jìn)入灌漿期，莖葉中的大部分養(yǎng)分會(huì)輸向籽粒中，這也將造成收獲期莖葉中養(yǎng)分含量的下降，尤其是氮鉀的含量。

蕓苔素內(nèi)酯（BR）被作物根系吸收后，能促進(jìn)根系發(fā)育，增強(qiáng)光合作用以及能提高作物抗逆性等作用。胡玉玲等[20]研究施肥和噴施蕓苔素內(nèi)酯對(duì)油茶春葉養(yǎng)分影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)蕓苔素內(nèi)酯對(duì)葉片氮含量、鉀含量影響差異不顯著，對(duì)葉片磷含量影響差異顯著，與本研究的結(jié)果不一致，造成的原因可能是由于不同作物養(yǎng)分吸收規(guī)律的差異所致。DA-6可調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的激素的活性與平衡，提高葉片光合效率等作用。作為一種細(xì)胞分裂素類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，根施模式下對(duì)對(duì)根系的促進(jìn)效果非常明顯，馮乃杰等[21]研究發(fā)現(xiàn)DA-6能顯著提高大豆的根系生長(zhǎng)，沈方科等[22]研究表明，磷酸二氫鉀結(jié)合DA-6、黃腐酸等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行噴施，能促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)，調(diào)控不同部位煙葉氮、磷、鉀含量。本研究結(jié)果中隨著DA-6濃度的提高，甜玉米莖葉中不同時(shí)期氮磷鉀含量也呈現(xiàn)不同的趨勢(shì)，作為一種調(diào)節(jié)劑，如何通過(guò)合適的DA-6的濃度來(lái)調(diào)控作物不同生育期葉片中養(yǎng)分的含量也將是后期研究關(guān)注的方向。黃腐酸作為一種小分子量類(lèi)生物刺激素，是腐殖酸中最有活性的部分，更容易被作物所吸收，對(duì)作物的生長(zhǎng)和土壤中養(yǎng)分離子的吸收也有積極的促進(jìn)作用，尤其是提高根系對(duì)氮的吸收[23]。郝青等[19]研究表明，施用含有10%～25%腐植酸的復(fù)混肥，玉米籽粒產(chǎn)量和整株吸氮量均顯著提高，氮肥利用率提高11.93%～23.37%。陳振德等[24]研究表明，尿素與占其用量10%的腐植酸配合施用對(duì)玉米的產(chǎn)量和氮肥利用率綜合效果較好。這與本研究結(jié)果一致，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)隨著黃腐酸濃度的增高，莖葉中氮素含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，因此在實(shí)際應(yīng)用中必須嚴(yán)格控制肥料中腐殖酸的含量。

添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑BR、DA-6和BFA對(duì)養(yǎng)分利用率有不同程度的促進(jìn)作用，試驗(yàn)結(jié)果氮肥、磷肥、鉀肥的利用率變化基本一致。BR、DA-6、BFA作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑，通過(guò)調(diào)控根系提高作物對(duì)肥料的吸收能力和需求，提高養(yǎng)分利用率。同一液體肥料處理下，氮肥利用率＞磷肥利用率＞鉀肥利用率，主要原因可能為大田試驗(yàn)期間遇到臺(tái)風(fēng)暴雨，強(qiáng)降水對(duì)鉀有強(qiáng)烈的淋洗損失；其次是施用肥料N∶P2O5∶K2O=10-5-17，不符合玉米氮磷鉀吸收比例3.27∶1∶2.84[25]，過(guò)多的鉀不能被完全吸收，導(dǎo)致本試驗(yàn)鉀肥利用率低于我國(guó)平均水平的43%，因此也造成一定程度的浪費(fèi)。

4 結(jié)論

添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑BR、DA-6和BFA后液體肥對(duì)甜玉米的生育進(jìn)程沒(méi)有影響。添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑后液體肥對(duì)玉米苗期莖葉有明顯的促進(jìn)生長(zhǎng)效果，莖葉干物質(zhì)積累量增加進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)量的提高，隨著生育期的進(jìn)行，甜玉米莖葉氮、磷、鉀含量都有不同程度的下降。3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米鮮苞產(chǎn)量的最大增產(chǎn)效果BR＜ DA-6＜ BFA，施用濃度分別為0.1、40、200 mg/kg，產(chǎn)量增幅分別為7.91%、9.89%、14.36%。推薦植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑BR施用濃度0.1 mg/kg，DA-6施用濃度40 mg/kg，BFA施用濃度200 mg/kg，B0、B1、B2處理中以DA-6施用濃度10 mg/kg且含BFA 945 mg/kg的液體肥（B1）處理效果最佳。