腐殖酸對小麥生長及產量的影響

關鍵詞：腐殖酸；小麥；生長；產量；影響

肥料對農業生產意義重大，化肥工業的發展程度直接決定著農業生產效率的高低[1]。研究表明，在農業生產過程中，施入化肥作物產量可提高30%-60%[2]。近年來，種植戶越來越重視化肥的施入，化肥施入量日漸提升，但是糧食產量與化肥施入量并未形成正相關的增長趨勢，部分地區化肥肥料利用效率遠遠低于預期，化肥的增產效應并不理想[3]。從當前實際情況來看，目前，我國農田氮肥的利用效率僅僅為30%左右，不僅作物品質受到了一定影響，生態環境也面臨著較大污染[4-5]。基于此，研發新型肥料并大力推廣及應用，以減少化肥施入量，提升肥料利用效率成了農業發展的迫切需求[6]。腐殖酸類肥料是一種重要的新型肥料，來源于動植物遺骸，是在一系列生物及非生物降解、縮合等作用下而形成的天然有機高分子聚合物，可有效提升化肥利用效率、改善土壤品質、提升作物抗逆性、提高作物品質[7-8]。

小麥是安徽省種植面積第一、產量第二的糧食作物，同時也是阜陽市主要農作物，阜陽市小麥年種植面積已超過50萬hm2，小麥年總產量已超過300萬t[9]。近年來，已有部分學者開始探究腐殖酸在小麥生產過程中的應用，張玉華等發現[10]腐殖酸多功能一次肥與常規肥料相比，冬前單株次生根增加0.2-0.3條，冬前每667m2群體增加2-4萬條，產量三要素的每667m2穗數平均增加2.42萬、穗粒數增加0.26粒、千粒重提高1.5g，每667m2產量增加44.47kg，增產率7.07%，每667m2純產值提高84.49元，增值率提高8.2%，增產增收效果顯著；易媛等[11]以2個供試品種徐麥2023、徐麥38為主區，設尿素和緩釋肥2個基肥種類，探究不同氮肥處理對2個小麥新品種產量及其構成因素、葉面積指數、莖蘗數、莖蘗成穗率、干物質積累、收獲指數的影響，并分析產量與各主要群體質量指標的相關關系，發現相較于傳統的施肥模式，分別于小麥播種期、返青期施入緩釋肥有助于提高小麥產量，其中徐麥2023產量提高了2.86%，徐麥38小麥產量提高了3.06%，這說明緩釋肥在生產上具有較高的增產潛力和應用價值。目前有關腐殖酸在阜陽地區小麥栽植中的應用未見報道，基于此本文研究了腐殖酸對阜陽市小麥生長及產量的影響，希望能夠為當地腐殖酸的應用提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于安徽省阜陽市潁州區，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，年平均降水量為999mm，無霜期為220日，年平均氣溫為15℃。試驗地地勢平坦，土壤為砂姜黑土，有機質含量為19.9g/kg，全氮含量為1.23g/kg，堿解氮含量為73.6mg/kg，速效磷含量為22.1mg/kg，速效鉀含量為148.2mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗用小麥品種為‘煙農999’。試驗用腐殖酸復合肥（26-15-5）由北京澳加肥業有限公司提供；化肥包括尿素（N 46%）、磷酸二銨（N 18%、P2O546%）、氯化鉀（K2O 60%）。

1.3 試驗設計

本試驗采取隨機區組設計，共設置3個不同處理，分別為CK處理（不施肥）、T1處理（腐殖酸復合肥料）、T2處理（常規化肥）。各處理具體施肥量見表1，其中T1處理與T2處理施同等養分，即純氮156.00kg/hm2、P2O5 90.00kg/hm2、K2O 30kg/hm2。除施肥外，各處理采取相同的田間管理措施，于2021年10月19日播種，播種量為225kg/hm2，播種深度為4.5cm，播種前各處理施入全部磷肥、鉀肥、腐殖酸復合肥，60%的尿素作基肥，剩余尿素于拔節期追施。2021年12月16日灌頭水，2022年3月9日噴灑除草劑，3月18日澆二水，4月29日“一噴三防”，6月4日收獲。

1.4 測量指標及方法

于每個試驗小區隨機選擇5點，每點定1m2，調查小麥生長發育情況，于小麥越冬期、拔節期分別測量主莖葉片數、單株分蘗數、次生根數、總莖蘗數。

在小麥灌漿期，采用便攜式葉綠素儀測量倒1、倒2、倒3葉片葉綠素含量（30張葉片），測量部位為葉片中間部位[12]；采用光合測定儀進行光合作用分析[13]。

收獲前于室內栽種，測量小麥穗數、穗粒數、千粒重等指標，計算小麥產量。

2 結果與分析

2.1 腐殖酸對小麥生育期的影響

不同處理小麥生育期情況，見表2。

由表2可知，不同處理對小麥生育期無明顯影響，各施肥處理小麥生育進程與對照處理基本一致，小麥整個生育期為227日，其中播種期-出苗期為5日，出苗期-越冬期為72日、越冬期-返青期為44日、返青期-拔節期為23日、拔節期-抽穗期為42日、抽穗期-成熟期為41日。

2.2 腐殖酸對小麥生長發育的影響

2.2.1 腐殖酸對小麥越冬期苗情的影響

不同處理小麥越冬期苗情，見表3。

由表3可知，在越冬期，不同處理小麥主莖葉片數、單株分蘗數、次生根數、總莖蘗數差異顯著。T1處理和T2處理小麥苗期主莖葉數差異不顯著，在5.94-6.08片之間，明顯高于CK處理的5.43片；從小麥苗期單株分蘗數情況來看，以T1處理為最高，達到了3.67個，CK處理為最低，僅2.82個，T1處理與T2處理小麥苗期單株分蘗數差異不顯著，CK處理與T2處理小麥苗期單株分蘗數差異不顯著；小麥苗期次生根數量在4.85-6.34條之間，不同處理次生根數量由高到低排序依次為T1處理、T2處理、CK處理，在小麥苗期各個處理間次生根數量均差異顯著；從苗期總莖蘗數情況來看，兩個施肥處理明顯多于CK處理，T1處理、T2處理總莖蘗數分別較CK處理高出了21.74%、17.56%。

2.2.2 腐殖酸對拔節期小麥苗情的影響

不同處理小麥拔節期苗情，見表4。

由表4可知，不同處理小麥拔節期主莖葉數、單株分蘗數、次生根數、總莖蘗數均存在顯著差異。T1處理和T2處理兩個施肥處理小麥主莖葉數差異不顯著，在7.30-7.33片之間，明顯高于CK處理的6.85片；從小麥拔節期單株分蘗數情況來看，由多到少依次為T1處理（4.25個）、T2處理（4.01個）、CK處理（3.42個），三個處理間單株分蘗數差異顯著；從拔節期小麥次生根數情況來看，以T1處理為最高，次生根數達到了7.68條，而CK處理次生根數為最低，僅6.63條，T1處理與T2處理小麥拔節期次生根數差異不顯著，CK處理與T2處理小麥拔節期次生根數差異不顯著；在本試驗條件下小麥拔節期總莖蘗數在107.14-133.59萬/hm2，其中T1處理與T2處理總莖蘗數差異不顯著，明顯高于CK處理。

2.3 腐殖酸對小麥葉綠素含量的影響

不同處理灌漿期小麥葉綠素含量情況，見表5。

由表5可知，不同處理灌漿期小麥葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素a+b含量、葉綠素a/b均存在顯著差異。具體而言，不同處理灌漿期小麥葉綠素a含量由高到低排序依次為T1處理（9.08mg/g）、T2處理（8.45mg/g）、CK處理（7.12mg/g），T1處理、T2處理灌漿期小麥葉綠素含量分別較CK處理增加了1.96mg/g、1.33mg/g；從灌漿期小麥葉綠素b含量情況來看，以T1處理為最高，達到了2.78mg/g，CK處理為最低，僅1.26mg/g，T1處理與T2處理灌漿期小麥葉綠素b含量差異不顯著，T2處理與CK處理灌漿期小麥葉綠素b含量差異不顯著；通過計算葉綠素a+b含量，發現在本試驗條件下灌漿期小麥葉綠素a+b含量在8.38-11.86mg/g之間，其中T1處理與T2處理葉綠素a+b含量差異不顯著，明顯高于CK處理；不同處理葉綠素a/b值由高到低排序依次為CK處理、T2處理、T1處理。

2.4 腐殖酸對小麥光合作用的影響

不同處理小麥光合特性，見表6。

由表6可知，不同處理小麥蒸騰速率、凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度均存在顯著差異，其中不同處理小麥蒸騰速率由高到低排序依次為CK處理、T2處理、T1處理；從凈光合速率情況來看，以T1處理為最高，達到了23.67μmol·m-2·s-1，接著依次為T2處理（21.37μmol·m-2·s1、CK處理18.57μmol·m-2·s-1；T1處理與T2處理小麥氣孔導度差異不顯著，在0.60-0.76μmol·m-2·s-1，T1處理小麥氣孔導度值明顯高于CK處理；T1處理、T2處理兩個施肥處理小麥胞間CO2濃度明顯高于CK處理，其中T1處理較CK處理高出了64.19μmol/mol、33.22μmol/mol。

2.5 腐殖酸對小麥產量及產量結構的影響

不同處理小麥產量及產量構成指標情況，見表7。

由表7可知，不同處理小麥穗數、穗粒數、千粒重、產量均存在顯著差異。T1處理、T2處理、CK處理小麥穗數分別為701.49萬/hm2、653.58萬/hm2、571.47萬/hm2，三個處理小麥穗數相互間均差異顯著；從穗粒數情況來看，T1處理與T2處理差異不顯著，在33.24-34.47粒之間，明顯高于CK處理的27.85粒；不同處理小麥籽粒千粒重變化趨勢與穗粒數基本一致，整體在38.59-45.79g之間；從小麥產量情況來看，由高到低排序依次為T1處理（11040.07kg/hm2）、T2處理（9663.28kg/hm2）、CK處理（6141.77kg/hm2），T1處理、T2處理分別較CK處理增產79.75%、57.34%。

2.6 腐殖酸對小麥種植經濟效益的影響

不同處理小麥種植經濟效益，見表8。

通過計算各處理小麥種植經濟效益，可以發現T1處理種植經濟效益為最高，接著為T2處理和CK處理，T1處理、T2處理分別較CK處理增收9196.09元/hm2、5708.85元/hm2；從產投比情況來看，T1處理明顯高于T2處理。

3 討論與結論

腐殖酸復合肥料主要組成包括腐殖酸、無機氮源、磷源、鉀源等，相較于普通肥料，腐殖酸復合肥料利用效率較高，在作物生長過程中可提供充足的養分，能促進作物的生長、發育，提升作物抗旱性及抗寒性、抗病性等[14]。本研究發現，腐殖酸復合肥的施用可有效促進小麥生長，提高小麥產量，這與張運紅等[15]的研究結果相一致。究其原因，主要是腐殖酸具備膠體性能，可有效提升土壤保水及保肥性能，其活性基團能夠吸附可溶性鹽、阻礙有害離子，另外，腐殖酸還可提高土壤內有益微生物數量，增強有益微生物活性，在此基礎上改善植物的根系營養[16-17]。

葉片是一種重要的光合作用器官，可幫助作物利用充分利用光能，可以說葉片影響著作物的光能利用效率及生產力，直接決定著作物的產量，葉綠素含量是決定光合能力和干物質積累量的重要因素之一[18]。本研究發現，腐殖酸可有效提升小麥葉片葉綠素含量，這與段春花等[19]的研究結果相一致，表明腐殖酸有利于小麥光合能力的增加及干物質的積累。

作為生理過程，光合作用與蒸騰作用、氣孔導度等互相聯系、互相影響[20]。本研究發現，腐殖酸可提高小麥凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度，降低蒸騰速率。氣孔作為空氣及水蒸氣的通路，對碳同化、呼吸作用、蒸騰作用等提高代謝影響重大，其通過量的多少取決于氣孔開展度，氣孔導度的增加，可促進更多CO2進入細胞，增加胞間CO2含量及光合原料，提高凈光合速率，從而增強葉片的光合作用，而蒸騰速率的降低，有助于減少蒸發量及蒸散量，減少物質消耗，通過光合作用合成更多的有機物質，從而增加作物的產量及質量[21，22]。

除上述提質增產作用外，腐殖酸還具備無毒、無公害特性，有抗病作用，對農藥的分解能夠產生一定的抑制作用，腐殖酸施入量越大農藥分解速度越慢，可以說腐殖酸能夠緩解和降低農藥毒性，提高農藥施用效果、減少農藥流失，從而減少因農藥而引發的環境污染問題[23，24]。

綜上所述，通過比較腐殖酸復合肥與同等養分配方肥對小麥生長及產量的影響，發現腐殖酸可促進小麥生長，增加小麥葉綠素含量，增強光合作用，提高小麥產量及種植經濟效益，具備明顯的節本增效作用，可在小麥生產中推廣應用。