中圖分類號S512.1文獻標識碼A文章編號 0517-6611(2025)11-0158-03
doi:10.3969/j. issn.0517-6611. 2025.11. 034
開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID):
The Effects of Topdressng Humic Acid Urea on Yield Components and Nitrogen Use Eficiency of Weak-Gluten Wheat LIU Yao1, CAO Yan2 ,WEI Yi-miao1 et al(1. Xinyang City Academy of Agricultural Sciences, Xinyang,Henan 4640O;2. Henan Xinlianxin Chemical Industry Group Co.,Ltd.,Xinxiang,Henan 453000)
AbstractObetieToinvestgate teectsoftpdresingwitonventioalureaandumicacidureanyieldcomponentsdog useeficiencyinweak-glutenwheat.Method]Afieldexperimentwasconductedwithfourtreatments:CK(nonitrogentopdresing),L2 (topdresingwioventioalurea),L(topresingwithhiccieaty),ndL4(topdressgwihicciduat)e topdressing nitrogen rate was 54kg/hm2 (the mass ratio of base fertilizer to top-dressing was 7:3 ). Parameters including seedling number, dry matteraccuulationieldomponnts,ndtrogutliatioiicesweremeasedesult]Underthoditioofaplingtio al urea,calcium superphosphate,and potassum chloride as base fertilizers, topdressing humic acid urea at 117kg/hm2 effectively enhanced sedingumberdraeuuaoieldndogensefienciatotablymicciduatoupefod intermsfefetivens.Cocusion]elicatioofhicidurstodresinemostratedbeteryieldiceasingec weak-gluten wheat compared with conventional urea,making it suitable for large-scale promotion and use.
KeywordsHumic acid;Urea;Weak-gluten wheat;Yield;Field experiment
氮素是作物生長的關(guān)鍵營養(yǎng)元素,對作物的發(fā)育和產(chǎn)出具有重要影響[1]。對于小麥而言,氮素更是其生長發(fā)育及產(chǎn)量調(diào)控的關(guān)鍵要素之一[2]。大量的研究表明,小麥的產(chǎn)量與施氮量之間存在著緊密的聯(lián)系[3-5]。在一定范圍內(nèi),小麥產(chǎn)量隨著施氮量的增加而明顯增加,氮素能夠促進小麥植株的生長,增加葉片的光合作用效率,從而為小麥的營養(yǎng)生長提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是,氮肥施用過量會引起小麥產(chǎn)量的增長變得緩慢甚至減產(chǎn)[6]。這是因為過量的氮肥會抑制氮素的轉(zhuǎn)運,降低氮肥利用效率,造成氮肥的浪費。同時,過量的氮肥還會對土壤環(huán)境造成不良影響,周晶[7認為長期施氮會使土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生改變,并由此影響王壤理化性質(zhì);汪海靜[8研究發(fā)現(xiàn)施用氮肥會降低土壤微生物的豐富度。因此,提高氮素利用率,減少氮素損失,降低氮肥施用量已成為農(nóng)業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域亟須解決的問題。
目前除了優(yōu)化施肥方案、綠肥翻壓、秸稈還田等方法外,腐殖酸材料的使用也可以有效提高氮肥利用率。腐殖酸是一類大分子天然有機混合物,其富含多種活性官能團,能有效改良土壤結(jié)構(gòu)、增強土壤保肥保水能力以及促進作物根系生長等諸多功能[10-11]。腐殖酸尿素借助腐殖酸的特性在改善土壤微環(huán)境的同時,還可以通過腐殖酸分子與尿素絡(luò)合作用減緩氮肥的釋放速率[12],提高氮肥利用率,進而對小麥生長、產(chǎn)量及品質(zhì)產(chǎn)生積極影響。
信陽是弱筋小麥的主要生產(chǎn)區(qū)之一,關(guān)于腐殖酸尿素在弱筋小麥上應(yīng)用效果的報道尚不多見。該試驗以弱筋小麥為對象開展大田試驗,研究2種腐殖酸尿素追肥對弱筋小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素、產(chǎn)量及氮肥利用率等的影響,旨在探索出腐殖酸尿素的增產(chǎn)機理,擬為腐殖酸尿素在弱筋麥上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗地點及條件試驗地點位于河南省信陽市息縣家庭農(nóng)場。該試驗區(qū)處于秦嶺一淮河一線,屬亞熱帶向暖溫帶過渡區(qū)。年均日照 1900~2100h ;年均氣溫 15.1~15.3°C ,無霜期 220~230d ;降水豐沛,年均降水量 1109mm ;空氣濕潤,年均相對濕度 77% 。試驗地前茬為黃豆,供試土壤為砂質(zhì)土,播種前土壤理化性狀: pH6.72 容重 1.26g/cm3 、堿解氮 58.7mg/kg 有效磷 4.4mg/kg 、速效鉀 119.0mg/kg 。
1.2試驗處理及方法試驗采用的肥料品種有尿素(N46% )、氯化鉀( K2060% 、過磷酸鈣( P20518% 、腐殖酸尿素I型和 I 型(含氮量相同, N46% )。試驗小麥品種為揚麥13,播量為 300kg/hm2 。試驗共設(shè)4個處理,具體試驗處理及相應(yīng)養(yǎng)分量見表1。肥料施用方式按照當(dāng)?shù)爻R?guī)方法,過磷酸鈣和鉀肥全部基施;氮肥按照基追比 7:3(m:m) ,氮肥追施時間為小麥起身期。普通尿素和腐殖酸尿素的養(yǎng)分投入量按比例增減,各處理田間管理均按照當(dāng)?shù)爻R?guī)方式進行。小區(qū)面積 30m2 ,重復(fù)3次,隨機區(qū)組排列。
1.3田間管理2023年10日播種,播前熵情良好。3月12日噴灑除草劑,防治田間雜草。4月29日“一噴三防”,整個生育期間,田間無雜草和病蟲危害。2024年6月10日收獲。
1.4 測定項目及方法
1.4.1苗(穗)數(shù)、干重及植株養(yǎng)分含量。分別測定小麥拔節(jié)期和抽穗期的苗(穗)數(shù)。在小麥成熟期取植株樣品10株,分為籽粒和穗稈兩部分, 105°C 殺青 30min 75°C 烘至恒重,稱量干重。將稱量干重后的植株粉碎,經(jīng)硫酸-雙氧水消煮,用凱氏定氮法測定其中的全氮含量。
1.4.2產(chǎn)量。成熟期,每小區(qū)取代表性植株20株,分為莖葉和籽粒兩部分, 105°C 殺青 30min,75°C 烘至恒重。同時取 1m 雙行小麥植株,統(tǒng)計有效穗數(shù)、穗粒數(shù),測定千粒重。產(chǎn)量采用樣方法,各小區(qū)分開收獲,風(fēng)干后,測定籽粒干質(zhì)量。
1.4.3元素利用指標計算。
吸氮量 (kg/kg)= 干重 × 含氮量
氮素收獲指數(shù) Σ=Σ 籽粒氮積累總量/植株氮素積累總量×100%
氮肥生產(chǎn)效率( kg/kg)= 施氮處理產(chǎn)量/施氮量
氮肥表觀利用率 Σ=Σ (施氮區(qū)地上部的吸氮量-不施氮區(qū)地上部的吸氮量)/施氮量 ×100%
1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計 利用Excel2003和SPSS19.0分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1不同氮肥處理對小麥苗(穗)數(shù)的影響由表2可知,與CK相比,適時追施氮肥可以明顯增加不同時期小麥苗(穗)數(shù)。與CK相比,在抽穗期氮肥追施處理穗數(shù)分別增加14.3% 、19. 1% 和 23.4% ;相同氮肥用量條件下,與L2相比,腐殖酸尿素追施處理抽穗期穗數(shù)呈增加趨勢,L3、L4穗數(shù)分別增長 4.2% 和 8.0% 。
試驗結(jié)果表明,追施氮肥可明顯增加抽穗數(shù);追施腐殖酸型尿素與追施普通尿素可以顯著增加小麥苗期抽穗期穗數(shù)建成;其中追施腐殖酸尿素ⅡI型較追施腐殖酸尿素I型在小麥穗數(shù)建成方面效果較好。
2.2不同氮肥處理對小麥成熟期干物質(zhì)積累的影響由表3可知,與CK相比,追施氮肥處理小麥籽粒干重、秸稈干重和總干重均呈顯著增加趨勢,增幅分別為 3.7%~11.6%(Pgt; 0.05) 22.8%~35.7% ( 和 12.5%~22.8% ( Pgt; 0.05)。同等氮肥用量條件下,與L2相比,腐殖酸尿素處理L3和L4處理小麥籽粒干重增加 7.6%(Plt;0.05) 和 5.1% 中 Pgt;0.05) ;秸稈干重和總干重也呈增加趨勢,增幅分別為8.5%~10.5%.6.8%~9.1% 。L3處理較L4處理小麥籽粒干重、秸稈和總干重分別增加 2.3%.1.9% 和 2.1% 。試驗結(jié)果表明,追施氮肥可顯著增加小麥干物質(zhì)積累;腐殖酸尿素追施可顯著增加小麥籽粒干重,小麥秸稈干重也呈明顯增加趨勢。
2.3不同氮肥處理對小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響由表4可知,追施氮肥可提高小麥有效穗數(shù),小麥穗粒數(shù)、千粒重也呈增加趨勢。與CK相比,追施氮肥小麥有效穗數(shù)增加2.6%~9.5% ,穗粒數(shù)和千粒重分別增加 8.4%~19.3% 和2.6%~4.1% 。與CK相比,追施氮肥后小麥產(chǎn)量顯著增加9.3%~19.4%(Plt;0.05) 。表明該試驗條件下施用氮肥可增加小麥有效穗數(shù),提高穗粒數(shù)和千粒重,促進小麥籽粒形成和產(chǎn)量增加。
試驗表明,等氮量條件下,與普通尿素處理L2相比,腐殖酸型尿素處理有效穗數(shù)和穗粒數(shù)均呈明顯增加趨勢,增幅分別為 6.4%~6.8%.2.5%~10.0% ;小麥產(chǎn)量增加 2.5% \~9.3% 。腐殖酸尿素L4處理較L3處理小麥在有效穗數(shù)、千粒重( Pgt;0.05. )方面相差不大,在穗粒數(shù)及產(chǎn)量上分別提升了 7.4%.6.6% 。上述結(jié)果說明腐殖酸尿素追肥較普通尿素能增加小麥穗粒數(shù)、千粒重和有效穗數(shù),進而增加小麥產(chǎn)量;追施腐殖酸尿素I型較Ⅱ型具有更高的穗粒數(shù),進而影響產(chǎn)量的提升。
2.4不同氮肥處理對氮素吸收和分布的影響由表5、6可知,與CK相比,L2\~L4處理的小麥莖葉和籽粒含氮量均有所提高,增幅分別為 64.9%~114.5% 和 20.0%~27. 8% 。與CK相比,施氮肥處理小麥總吸氮量增加 28.3%~34.5% 。等氮量條件下,與普通尿素L2處理相比,腐殖酸尿素L3處理和L4處理總吸氮量分別增加 3.0% 和 4.8% 。追施腐殖酸型尿素處理總吸氮量差異不大,但L4較L3處理總吸氮量增加 1.8% 。
以上分析結(jié)果表明,追施氮肥可以顯著增加作物對氮素的吸收利用;腐殖酸尿素I型較I型能明顯增加小麥籽粒和秸稈氮素累積。
2.5不同處理氮肥吸收量與利用率由表6可知,與普通尿素L2處理相比,腐殖酸型尿素L3和L4處理氮肥農(nóng)學(xué)效率分別增加 109.1%(Plt;0.05) 和 29.8%(Plt;0.05) ,氮肥生產(chǎn)效率分別增加 9.3%(Plt;0.05) 和 2.5%(Pgt;0.05) ,氮肥表觀利用率分別增加 13.5%(Pgt;0.05) 和 21.9%(Pgt;0.05) 。
在該試驗條件下,腐殖酸型尿素較普通尿素能顯著提高氮肥利用效率;腐殖酸I型較腐殖酸Ⅱ型尿素氮肥利用效率有所提高。
3結(jié)論
該試驗中,追肥施用腐殖酸尿素后,小麥各生長指標基本高于普通尿素處理。腐殖酸型尿素較普通尿素能顯著提高氮肥利用效率;腐殖酸I型、Ⅱ型尿素較普通尿素能提高氮肥利用效率。該研究表明腐殖酸尿素追肥對比普通尿素追肥能增強小麥對氮素吸收與轉(zhuǎn)運,使植株在各生育期生長更旺盛,與劉盛林等[13]研究結(jié)果一致。小麥產(chǎn)量方面,腐殖酸尿素I型追肥效果較好,比普通尿素追肥產(chǎn)量提升 9.3% :其次為腐殖酸尿素ⅡI型,比普通尿素追肥產(chǎn)量提升 2.51% 。產(chǎn)量提升得益于有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重增加。不同類型腐殖酸尿素存在差異,I型在產(chǎn)量提升上更顯著,可能與產(chǎn)品特性影響氮素釋放及作物吸收利用進程有關(guān)。該試驗旨在為腐殖酸尿素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供思路。然而大田試驗受作物及當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境的影響,在評價肥效方面具有一定局限性。
綜合分析腐殖酸尿素與普通尿素對弱筋小麥生長及產(chǎn)量的影響,追肥施用腐殖酸尿素能明顯增加小麥籽粒產(chǎn)量,提高作物氮肥利用效率,促進土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,有助于弱筋小麥的增產(chǎn)豐收。
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