增施有機肥對小麥生長與產量的影響

楊桂麗 楊宏波 王琦 靳韋 陳永偉 馬文禮 卜建華

(寧夏農墾農林牧技術推廣服務中心，寧夏 銀川 750011)

小麥是我國的重要糧食作物之一，在我國的農業生產中占據著重要的地位。但隨著我國農業產業結構的不斷調整，小麥的種植面積呈現出下降的趨勢[1]。施肥是影響農田土壤養分和作物產量品質的重要因素[2-4]，農民為在有限的單位面積耕地上產生更高的經濟效益，有了“重化肥，輕有機肥”的思想，導致大量化肥被施用，造成農田土壤各類元素的紊亂失衡，土壤中有機質、微生物多樣性的下降，生態環境被破壞等問題的出現[5，6]。近年來，人們不斷減少和控制化肥的施用，發現增施有機肥才是推動現代農業綠色發展的新道路。有機肥具有改善土壤結構、增加土壤有機質、提高土壤微生物活性、提高土壤養分有效性、減少作物病蟲害和減輕環境污染等優點[7-9]。Liang等[10]研究發現，增施有機肥后能夠顯著提高土壤中的微生物量碳和易氧化有機碳的含量，從而提高土壤的肥力；Li等[11]研究得出，多年有機肥的增加，可以提高土壤肥力、養分的利用率，從而使農作物產量提升；胡安新[12]研究表明，施用有機肥后可以有效改善小麥植物學性狀和田間理化性狀，從而增加667m2有效穗數和穗粒數。本試驗針對寧夏地區小麥種植過程中長期使用化肥導致土壤肥力低、產量低等問題，研究利用增施有機肥對小麥生長和產量的影響，以期為寧夏小麥種植業施用有機肥提供理論依據，從而促進小麥可持續健康發展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于銀川市西南14km平吉堡六隊試驗田(E106°01′，N38°24′)，海拔1120m。該地區年平均降水量169mm，無霜期130d左右，日照時數3039.6h，年平均氣溫8.5℃，活動積溫3298.1℃。土壤類型為淡灰鈣土，土壤質地為輕壤土，土壤基礎肥力(0～20cm)見表1。

表1 土壤基礎肥力

1.2 試驗材料

試驗選用寧夏春小麥“寧春50”為研究對象，有機肥為寧夏農墾賀蘭山生物肥料有限責任公司生產的西夏生物通用型有機肥料(有機質≥40%，腐殖酸≥10%，活菌數≥0.2億個·g-1，各種微量元素適量，水分≤30%，pH值5.5～8.5，外觀為黃褐色粉狀或顆粒狀)。

1.3 試驗設計和方法

試驗設計2個處理，分別為增施有機肥C1和未增施有機肥CK(對照)，前茬作物為小麥，地力條件均勻一致，管理措施保持一致，每個處理的面積是667m2，增施有機肥200kg·667m-2。

1.4 測定指標及方法

觀察記錄各處理小麥生長情況，4月11日調查不同處理小麥基本苗，7月9日取樣考種。

試驗數據采用Excel 2010軟件和SPSS 22.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 增施有機肥對小麥基本苗的影響

由表2可以看出，C1基本苗數為37.71萬株，比CK高1.04萬株，說明增施有機肥可以有效增加小麥的基本苗數，這對后期創造高產奠定了基礎保障。

表2 基本苗調查表

2.2 增施有機肥對小麥根系生長和植株干鮮重的影響

由表3可以看出，對比小麥根系生長，C1的根系數量和長度均高于CK，且根系長度C1顯著性的高于CK，說明增施有機肥后可以有效促進根系生長更旺盛。對比小麥植株的干鮮重，可以發現，C1無論是鮮重還是干重各個部分的重量都高于比CK，C1整株的鮮重和干重比CK分別高2.55g和1.14g，且差異性顯著，說明增施有機肥后可以有效促進植株干物質積累，并實現了小麥稈壯。

表3 增施有機肥對小麥根系和植株干鮮重的影響

2.3 增施有機肥對小麥葉綠素、穗長和綠葉數的影響

通過圖1可以看出，C1顯著提高了小麥葉綠素含量，C1葉綠素含量比CK高6.04。對比兩處理小麥穗長和綠葉數，均表現出C1>CK，但無顯著性差異，穗長都為11cm左右，綠葉數都為2片左右。說明增施有機肥可以有效提高葉綠素含量，從而提高了小麥光合作用速率和光合產物的形成。

圖1 增施有機肥對小麥株高、葉綠素、穗長和綠葉數的影響

2.4 增施有機肥對植株生長指標影響

由表4看出，在相同耕作方式下，增施有機肥后，小麥莖稈節長整體表現為C1CK的趨勢，說明增施有機肥后可以有效降低小麥株高、重心，促進小麥莖粗、稈壯，從而提高小麥后期的抗倒伏能力。

表4 增施有機肥對小麥植株生長指標的影響

2.5 增施有機肥對小麥產量的影響

由表5可以看出，增施有機肥后，C1的667m2穗數和穗粒數都略高于CK，但兩者之間無顯著性差異；對比小麥千粒重和產量發現，C1顯著性高于CK，說明增施有機肥后，對小麥的667m2穗數和穗粒數影響不大，但有效提高了小麥的千粒重，從而促進了產量的增加。

表5 增施有機肥對小麥產量及其構成因素的影響

3 結論與討論

在一定條件下(穗粒數和千粒重一樣的情況下)，基本苗越多，在后期水肥適當的條件下收獲穗數越多，則產量越高。本試驗研究結果顯示，通過增施有機肥后，可以有效增加小麥的基本苗數，這與劉超等[13]研究結果一致，主要原因是增施有機肥后可以提高土壤中有機質的含量，從而提高作物的出苗率。

作物根系是否發達決定著植物營養吸收，而根系數量、長度和干鮮重的高低是重要影響因素，同時植物生物產量即干物質積累多少影響作物產量的高低。本試驗發現，增施有機肥可以促進小麥根系的旺盛生長，增加根系的數量，且顯著增加了根系的長度，提高了小麥整株的干鮮重，促進了植株干物質積累。Kong等[14]研究表明，增施有機肥可以促進作物根系和地上部分的生長，從而提高作物產量。

葉綠素和綠葉數是直接影響小麥光合作用速率和光合產物形成的重要因素，葉綠素含量越高則光合作用越強[15]。本試驗研究中增施有機肥后，小麥綠葉數和穗長無性顯著性差異，而葉綠素含量表現出了顯著性的增加，說明增施有機肥對促進光合產物的積累具有重要作用。

后期倒伏是影響小麥產量的因素之一，倒伏指數可通過株高、莖稈重心高度、基部第2節間長度和粗度的綜合體現[16]。本試驗研究發現，增施有機肥后可以有效增加每節莖稈粗度，降低每節莖稈節長，顯著降低了株高，從而使得重心高度降低，說明增施有機肥可以提高小麥后期的抗倒伏能力。

影響小麥產量構成的三要素分別是單位面積穗數、每穗粒數和千粒重。本試驗顯示，增施有機肥后小麥的產量及其產量構成因素均高于未增施有機肥的處理，且小麥的千粒重和產量都達到了顯著性差異，說明增施有機肥可以有效提高小麥產量，這與張黛靜等研究結果一致[17]，可能是增施有機肥后改良了土壤環境，提高了養分利用率，從而提升了小麥產量。

綜上所述，在條播條件下增施有機肥后，可以有效提高小麥出苗率，增加小麥根系的長度和數量，促進小麥根系生長，提高葉綠素含量，促進光合產物的積累，降低株高和重心高度，提升小麥的抗倒伏性，全面提高產量構成因素，從而提升小麥的產量。該技術在寧夏土壤貧瘠地區上具有較高的應用價值，值得進一步推廣應用。