孫克剛 杜 君 趙連紫 岳艷軍 和愛(ài)玲 楊煥煥 張運(yùn)紅
1 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 鄭州 450002
2 河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司 新鄉(xiāng) 453731
河南省是我國(guó)主要糧食產(chǎn)區(qū),糧食總產(chǎn)量達(dá)到1300億斤,全國(guó)1/4的小麥產(chǎn)自河南,目前河南小麥播種及收獲面積達(dá)到8800萬(wàn)畝左右。因此,研究冬小麥的施肥技術(shù)可對(duì)河南小麥生產(chǎn)起到保駕護(hù)航的作用。腐植酸復(fù)合肥料在小麥上的應(yīng)用已有廣泛研究,并獲得了顯著效果[1~5],為了篩選出優(yōu)異的腐植酸復(fù)合肥劑型,本研究所與河南心連心化肥有限公司聯(lián)合開(kāi)展研究添加不同劑型腐植酸的復(fù)合肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,旨在為冬小麥增產(chǎn)增收提供科技支撐。
試驗(yàn)地點(diǎn)為河南省駐馬店市驛城區(qū)順河辦事處李莊村。
供試土壤類型為黃褐土,質(zhì)地為中壤,土壤肥力中等。土壤基本化學(xué)性質(zhì)為:土壤有機(jī)質(zhì)含量9.4 g/kg,堿解氮含量52.3 mg/kg,速效磷(P2O5)含量29.6 mg/kg,速效鉀(K2O)含量103.7 mg/kg,pH 6.9。
前茬作物為玉米,畝產(chǎn)550 kg。
供試冬小麥品種為“西農(nóng)979”,播種量為11千克/畝。
供試腐植酸復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=20-20-5,I型~Ⅵ型,腐植酸濃度在0.1%~0.7%之間)、普通復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=20-20-5)、尿素均由河南心連心化肥有限公司提供。
試驗(yàn)于2016年10月30日劃區(qū)、施肥、整地,各處理肥料全部底施,10月31日播種,11月12日出苗,2017年5月30日收獲。
試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理,分別為:處理1,不施肥;處理2,普通復(fù)合肥;處理3,I型腐植酸復(fù)合肥;處理4,Ⅱ型腐植酸復(fù)合肥;處理5,Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥;處理6,Ⅳ型腐植酸復(fù)合肥;處理7,Ⅴ型腐植酸復(fù)合肥;處理8,Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥。各處理隨機(jī)排列,重復(fù)3次。每小區(qū)長(zhǎng)9.0 m,寬4.0 m,面積36 m2,重復(fù)間走道寬0.8 m,小區(qū)間間距0.5 m,試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。
除處理1外,各處理畝施對(duì)應(yīng)復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=20-20-5)45 kg,冬小麥拔節(jié)期畝追施尿素13 kg。所有處理其他田間管理措施一致。
跟蹤記錄各處理冬小麥生育期,調(diào)查記錄冬前群體分蘗數(shù)、冬后群體分蘗數(shù)、單株分蘗,收獲時(shí)各小區(qū)實(shí)收30 m2計(jì)產(chǎn),同時(shí)統(tǒng)計(jì)畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等。
籽粒含氮量、秸稈含氮量采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定。土壤硝態(tài)氮含量利用紫外分光光度法測(cè)定。地上部吸氮總量=籽粒產(chǎn)量×籽粒含氮量+秸稈產(chǎn)量×秸稈含氮量。氮肥利用率=(地上部吸氮量-對(duì)照處理地上部吸氮量)/施氮量。
不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響見(jiàn)表1。由表可以看出:與不施肥處理(處理1)相比,Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥(處理5)產(chǎn)量最高,畝產(chǎn)484.7 kg,增產(chǎn)149.7 kg,增產(chǎn)率為44.7%;Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥(處理8)畝產(chǎn)474.3 kg,居第二位,增產(chǎn)139.3 kg,增產(chǎn)率為41.6%;I型腐植酸復(fù)合肥(處理3)畝產(chǎn)472.8 kg,居第三位,增產(chǎn)137.8 kg,增產(chǎn)率為41.1%;Ⅴ型腐植酸復(fù)合肥(處理7)畝產(chǎn)466.9 kg,居第四位,增產(chǎn)131.9 kg,增產(chǎn)率為39.4%;Ⅳ型腐植酸復(fù)合肥(處理6)畝產(chǎn)463.2 kg,居第五位,增產(chǎn)128.2 kg,增產(chǎn)率為38.3%;普通復(fù)合肥(處理2)畝產(chǎn)449.9 kg,居第六位,增產(chǎn)114.9 kg,增產(chǎn)率為34.3%;Ⅱ型腐植酸復(fù)合肥(處理4)畝產(chǎn)449.1 kg,居第七位,增產(chǎn)114.1公斤,增產(chǎn)率為34.1%。對(duì)產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析,施肥處理與不施肥處理間產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平,與普通復(fù)合肥相比,除Ⅱ型腐植酸復(fù)合肥產(chǎn)量有所降低外,其他不同劑型腐植酸復(fù)合肥均有不同程度的增加,增加幅度為3.0%~7.7%,其中Ⅴ型腐植酸復(fù)合肥達(dá)到顯著差異,I型、Ⅲ型和Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥達(dá)到極顯著差異,說(shuō)明冬小麥?zhǔn)┯肐型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥增產(chǎn)效果好,以Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥增產(chǎn)效果最好,比冬小麥?zhǔn)┯闷胀◤?fù)合肥增產(chǎn)7.7%。
表1 不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響Tab.1 Effects of humic acid compound fertilizer with different dosage forms on yield of winter wheat
不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)氮素利用率的影響見(jiàn)表2。由表可以看出,籽粒含氮量和秸稈含氮量,各處理間差異不顯著。就地上部吸氮總量而言,施肥處理均高于不施肥處理(處理1),且達(dá)到顯著性差異。與普通復(fù)合肥相比(處理2),II型腐植酸復(fù)合肥(處理4)與之效果相當(dāng),其他不同劑型腐植酸復(fù)合肥地上部吸氮總量均有不同程度的增加,增加幅度為1.1%~20.2%,III型腐植酸復(fù)合肥(處理5)、Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥(處理8)表現(xiàn)出顯著差異。氮肥利用率方面,與普通復(fù)合肥相比,除II型腐植酸復(fù)合肥外,不同劑型腐植酸復(fù)合肥氮肥利用率均有不同程度的增加,增加幅度為0.9~17.3個(gè)百分點(diǎn),III型和Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥達(dá)到顯著性差異,以III型腐植酸復(fù)合肥最佳,氮肥利用率達(dá)到40.0%,其次為Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥,為37.1%。
不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)土壤硝態(tài)氮的影響見(jiàn)圖1。由圖可以看出,不同施肥處理對(duì)土壤中硝態(tài)氮含量均有不同的影響。同一處理,土壤硝態(tài)氮主要集中在0~60 cm土層中,且隨著土層深度的增加,土壤硝態(tài)氮含量逐漸降低。與不施肥處理(處理1)相比,施肥對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@后0~90 cm土層硝態(tài)氮的含量均有不同程度的提高。與普通復(fù)合肥(處理2)相比,不同劑型腐植酸復(fù)合肥均不同程度地降低了土壤中的硝態(tài)氮含量,但是不同劑型腐植酸復(fù)合肥之間土壤硝態(tài)氮含量隨土層深度的變化趨勢(shì)基本一致。綜上表明,與普通復(fù)合肥相比,腐植酸復(fù)合肥在冬小麥生產(chǎn)上,能夠減少土壤硝態(tài)氮含量,從而降低對(duì)地下水的污染,以Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥的效果最好,但未達(dá)顯著差異。
圖1 不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)土壤硝態(tài)氮的影響Fig.1 Effects of humic acid compound fertilizer with different dosage forms on soil nitrate nitrogen
不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)冬小麥生育期的影響見(jiàn)表3。由表可以看出,僅不施肥處理抽穗期、揚(yáng)花期推遲2天,成熟期提前2天,其他處理出苗期、返青期、拔節(jié)期、抽穗期、揚(yáng)花期、成熟期均一致,即在對(duì)冬小麥生育期影響方面,不同劑型腐植酸復(fù)合肥效果相當(dāng)。
不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)冬小麥群體和經(jīng)濟(jì)性狀的影響見(jiàn)表4。由表可以看出,施肥處理各項(xiàng)指標(biāo)顯著優(yōu)于不施肥處理,I型腐植酸復(fù)合肥(處理3)、Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥(處理5)、Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥(處理8)各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于普通復(fù)合肥(處理2),Ⅱ型腐植酸復(fù)合肥(處理4)、Ⅳ型腐植酸復(fù)合肥(處理6)、Ⅴ型腐植酸復(fù)合肥(處理7)與普通復(fù)合肥各項(xiàng)指標(biāo)基本持平。Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥冬小麥群體結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性狀最好,與普通復(fù)合肥相比,單株分蘗數(shù)增加0.22個(gè),畝穗數(shù)增加2.8萬(wàn)穗,穗粒數(shù)增加0.9粒,千粒重提高1.3 g。總體來(lái)看:與施用普通復(fù)合肥相比,施用I型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥冬小麥單株分蘗數(shù)、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重顯著提高,冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成因子得到提升,但無(wú)顯著差異。
表4 不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)冬小麥群體和經(jīng)濟(jì)性狀的影響Tab.4 Effects of humic acid compound fertilizer with different dosage forms on population and economic characters of winter wheat
表3 不同劑型腐植酸復(fù)合肥對(duì)冬小麥生育期的影響Tab.3 Effects of humic acid compound fertilizer with different dosage forms on growth period of winter wheat 月.日
(1)冬小麥?zhǔn)┯肐型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥,提高了冬小麥單株分蘗數(shù)、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重,以Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥效果最佳,但無(wú)顯著差異。施用腐植酸復(fù)合肥與普通復(fù)合肥相比,對(duì)冬小麥生育期無(wú)影響。
(2)冬小麥?zhǔn)┯肐型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥增產(chǎn)效果顯著,以Ⅲ型腐植酸復(fù)合肥增產(chǎn)效果最好,增產(chǎn)7.7%。
(3)地上部吸氮總量方面,與普通復(fù)合肥相比,除II型腐植酸復(fù)合肥外,其他不同劑型腐植酸復(fù)合肥均有不同程度增加,III型、Ⅵ型差異顯著,以III型效果最佳。氮肥利用率方面,與普通復(fù)合肥相比,III型和Ⅵ型腐植酸復(fù)合肥差異顯著,分別為40.0%和37.1%。
(4)與普通復(fù)合肥相比,不同腐植酸復(fù)合肥均不同程度地降低了土壤中的硝態(tài)氮含量,變化趨勢(shì)基本一致,但未達(dá)顯著差異。
綜上可知,腐植酸復(fù)合肥在促進(jìn)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育及增產(chǎn)、提高地上部吸氮總量和氮肥利用率,降低土壤硝態(tài)氮含量方面,以III型腐植酸復(fù)合肥最佳。