孫克剛 杜 君 趙連紫 岳艷軍 和愛玲 楊煥煥 張運紅
1 河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所 鄭州 450002
2 河南心連心化學工業集團股份有限公司 新鄉 453731
河南省是我國主要糧食產區,糧食總產量達到1300億斤,全國1/4的小麥產自河南,目前河南小麥播種及收獲面積達到8800萬畝左右。因此,研究冬小麥的施肥技術可對河南小麥生產起到保駕護航的作用。腐植酸復合肥料在小麥上的應用已有廣泛研究,并獲得了顯著效果[1~5],為了篩選出優異的腐植酸復合肥劑型,本研究所與河南心連心化肥有限公司聯合開展研究添加不同劑型腐植酸的復合肥對冬小麥產量、品質的影響,旨在為冬小麥增產增收提供科技支撐。
試驗地點為河南省駐馬店市驛城區順河辦事處李莊村。
供試土壤類型為黃褐土,質地為中壤,土壤肥力中等。土壤基本化學性質為:土壤有機質含量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550 kg。
供試冬小麥品種為“西農979”,播種量為11千克/畝。
供試腐植酸復合肥(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。
試驗于2016年10月30日劃區、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。
試驗共設8個處理,分別為:處理1,不施肥;處理2,普通復合肥;處理3,I型腐植酸復合肥;處理4,Ⅱ型腐植酸復合肥;處理5,Ⅲ型腐植酸復合肥;處理6,Ⅳ型腐植酸復合肥;處理7,Ⅴ型腐植酸復合肥;處理8,Ⅵ型腐植酸復合肥。各處理隨機排列,重復3次。每小區長9.0 m,寬4.0 m,面積36 m2,重復間走道寬0.8 m,小區間間距0.5 m,試驗區四周設保護行。
除處理1外,各處理畝施對應復合肥(N-P2O5-K2O=20-20-5)45 kg,冬小麥拔節期畝追施尿素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,調查記錄冬前群體分蘗數、冬后群體分蘗數、單株分蘗,收獲時各小區實收30 m2計產,同時統計畝穗數、穗粒數、千粒重等。
籽粒含氮量、秸稈含氮量采用凱氏定氮法進行測定。土壤硝態氮含量利用紫外分光光度法測定。地上部吸氮總量=籽粒產量×籽粒含氮量+秸稈產量×秸稈含氮量。氮肥利用率=(地上部吸氮量-對照處理地上部吸氮量)/施氮量。
不同劑型腐植酸復合肥對冬小麥產量的影響見表1。由表可以看出:與不施肥處理(處理1)相比,Ⅲ型腐植酸復合肥(處理5)產量最高,畝產484.7 kg,增產149.7 kg,增產率為44.7%;Ⅵ型腐植酸復合肥(處理8)畝產474.3 kg,居第二位,增產139.3 kg,增產率為41.6%;I型腐植酸復合肥(處理3)畝產472.8 kg,居第三位,增產137.8 kg,增產率為41.1%;Ⅴ型腐植酸復合肥(處理7)畝產466.9 kg,居第四位,增產131.9 kg,增產率為39.4%;Ⅳ型腐植酸復合肥(處理6)畝產463.2 kg,居第五位,增產128.2 kg,增產率為38.3%;普通復合肥(處理2)畝產449.9 kg,居第六位,增產114.9 kg,增產率為34.3%;Ⅱ型腐植酸復合肥(處理4)畝產449.1 kg,居第七位,增產114.1公斤,增產率為34.1%。對產量結果進行方差分析,施肥處理與不施肥處理間產量差異達極顯著水平,與普通復合肥相比,除Ⅱ型腐植酸復合肥產量有所降低外,其他不同劑型腐植酸復合肥均有不同程度的增加,增加幅度為3.0%~7.7%,其中Ⅴ型腐植酸復合肥達到顯著差異,I型、Ⅲ型和Ⅵ型腐植酸復合肥達到極顯著差異,說明冬小麥施用I型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復合肥增產效果好,以Ⅲ型腐植酸復合肥增產效果最好,比冬小麥施用普通復合肥增產7.7%。

表1 不同劑型腐植酸復合肥對冬小麥產量的影響Tab.1 Effects of humic acid compound fertilizer with different dosage forms on yield of winter wheat
不同劑型腐植酸復合肥對氮素利用率的影響見表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),且達到顯著性差異。與普通復合肥相比(處理2),II型腐植酸復合肥(處理4)與之效果相當,其他不同劑型腐植酸復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型腐植酸復合肥(處理5)、Ⅵ型腐植酸復合肥(處理8)表現出顯著差異。氮肥利用率方面,與普通復合肥相比,除II型腐植酸復合肥外,不同劑型腐植酸復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個百分點,III型和Ⅵ型腐植酸復合肥達到顯著性差異,以III型腐植酸復合肥最佳,氮肥利用率達到40.0%,其次為Ⅵ型腐植酸復合肥,為37.1%。
不同劑型腐植酸復合肥對土壤硝態氮的影響見圖1。由圖可以看出,不同施肥處理對土壤中硝態氮含量均有不同的影響。同一處理,土壤硝態氮主要集中在0~60 cm土層中,且隨著土層深度的增加,土壤硝態氮含量逐漸降低。與不施肥處理(處理1)相比,施肥對冬小麥收獲后0~90 cm土層硝態氮的含量均有不同程度的提高。與普通復合肥(處理2)相比,不同劑型腐植酸復合肥均不同程度地降低了土壤中的硝態氮含量,但是不同劑型腐植酸復合肥之間土壤硝態氮含量隨土層深度的變化趨勢基本一致。綜上表明,與普通復合肥相比,腐植酸復合肥在冬小麥生產上,能夠減少土壤硝態氮含量,從而降低對地下水的污染,以Ⅲ型腐植酸復合肥的效果最好,但未達顯著差異。

圖1 不同劑型腐植酸復合肥對土壤硝態氮的影響Fig.1 Effects of humic acid compound fertilizer with different dosage forms on soil nitrate nitrogen
不同劑型腐植酸復合肥對冬小麥生育期的影響見表3。由表可以看出,僅不施肥處理抽穗期、揚花期推遲2天,成熟期提前2天,其他處理出苗期、返青期、拔節期、抽穗期、揚花期、成熟期均一致,即在對冬小麥生育期影響方面,不同劑型腐植酸復合肥效果相當。
不同劑型腐植酸復合肥對冬小麥群體和經濟性狀的影響見表4。由表可以看出,施肥處理各項指標顯著優于不施肥處理,I型腐植酸復合肥(處理3)、Ⅲ型腐植酸復合肥(處理5)、Ⅵ型腐植酸復合肥(處理8)各項指標優于普通復合肥(處理2),Ⅱ型腐植酸復合肥(處理4)、Ⅳ型腐植酸復合肥(處理6)、Ⅴ型腐植酸復合肥(處理7)與普通復合肥各項指標基本持平。Ⅲ型腐植酸復合肥冬小麥群體結構和經濟性狀最好,與普通復合肥相比,單株分蘗數增加0.22個,畝穗數增加2.8萬穗,穗粒數增加0.9粒,千粒重提高1.3 g。總體來看:與施用普通復合肥相比,施用I型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復合肥冬小麥單株分蘗數、畝穗數、穗粒數、千粒重顯著提高,冬小麥產量構成因子得到提升,但無顯著差異。

表4 不同劑型腐植酸復合肥對冬小麥群體和經濟性狀的影響Tab.4 Effects of humic acid compound fertilizer with different dosage forms on population and economic characters of winter wheat

表3 不同劑型腐植酸復合肥對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)冬小麥施用I型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復合肥,提高了冬小麥單株分蘗數、畝穗數、穗粒數和千粒重,以Ⅲ型腐植酸復合肥效果最佳,但無顯著差異。施用腐植酸復合肥與普通復合肥相比,對冬小麥生育期無影響。
(2)冬小麥施用I型、Ⅲ型、Ⅵ型腐植酸復合肥增產效果顯著,以Ⅲ型腐植酸復合肥增產效果最好,增產7.7%。
(3)地上部吸氮總量方面,與普通復合肥相比,除II型腐植酸復合肥外,其他不同劑型腐植酸復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,與普通復合肥相比,III型和Ⅵ型腐植酸復合肥差異顯著,分別為40.0%和37.1%。
(4)與普通復合肥相比,不同腐植酸復合肥均不同程度地降低了土壤中的硝態氮含量,變化趨勢基本一致,但未達顯著差異。
綜上可知,腐植酸復合肥在促進冬小麥生長發育及增產、提高地上部吸氮總量和氮肥利用率,降低土壤硝態氮含量方面,以III型腐植酸復合肥最佳。