腐植酸钾与植物生长调节剂复配对小麦生长的影响
2018-06-26滕祥民许家磊高进华
滕祥民 许家磊 高进华
史丹利农业集团股份有限公司 临沂 276000
近年来,国内外对腐植酸类物质的结构及其特性研究不断加深。随着腐植酸活化技术的不断发展和创新,腐植酸在改良土壤,提高肥效以及促进作物生长发育等方面的应用有了长足发展,利用腐植酸资源开发研制的各种腐植酸专用肥有了更广阔的发展前景[1,2]。有研究表明,单一使用活化腐植酸类物质并不能发挥其最大功效,活化腐植酸与微量元素、植物生长调节剂类等物质复配使用,可显著提高腐植酸在改良土壤和改善作物品质等方面的效果[3]。本试验旨在研究腐植酸钾与植物生长调节剂复配增效复合肥的效果,以制备出多元化、养分全的含腐植酸复合肥,并研究其对小麦植株长势的影响,以推动含腐植酸复合肥在农业上的推广应用。
1 材料与方法
1.1 供试材料与作物
普通复合肥(15-15-15),腐植酸钾(有机质含量≥75%,水溶性腐植酸含量65%)经褐煤腐植酸活化后获得,植物生长调节剂原药调配剂(以下简称调配剂,由α-萘乙酸钠原药和吲哚丁酸钾原药按一定比例调配),小麦品种为“辽春18号”,均由史丹利农业集团股份有限公司提供。
试验栽培土壤为山东省临沭县某花生田耕层土壤,其有机质含量1.76%、碱解氮75 mg/kg、速效磷3.3 mg/kg、速效钾113 mg/kg。
1.2 试验设计
本试验为冬季玻璃温室盆栽试验,共设4个处理,每个处理6次重复,处理间随机排列,不同盆栽处理土壤添加物详见表1。
表1 不同处理的土壤添加物Tab.1 The soil additives of different treatments 克 /盆
普通复合肥粉碎过筛后,与各处理添加剂充分混合再造粒烘干,在小麦播种前分别与盆土混合。小麦为盆土播种栽培,每个处理6盆,每盆播种4粒大小相同、外形饱满完整的小麦,出苗2天后每盆保留2株大小相同的小麦苗。除肥料所用添加剂不同外,其他栽培管理措施均相同。
为细化试验数据,本试验重点研究腐植酸钾与调配剂复配对小麦前期农艺性状的影响,所有处理小麦栽培时间均为60天,并将根据此次试验数据规划后期小麦全程栽培试验。
1.3 测定指标与方法
出苗后每周测量各处理小麦株高,用卷尺测量(精确度:1 mm)土表至小麦顶端叶片叶尖高度;从第4周起每周人工计数小麦分蘖数;小麦分蘖后,每周用叶绿素仪(型号:TYS-A,精确度:0.01 mg/g)测量各分蘖完全展开的最后一片真叶叶绿素含量;第8周结束栽培,清洗全部处理组小麦根部,晾干后分别将各处理组小麦根茎分离,于60 ℃风干箱内风干48 h,用电子秤(精确度:0.01 g)称量各处理组小麦地下部和地上部生物量。
1.4 试验数据分析
采用Excel 2010和SAS 9.0进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对小麦株高的影响
由表2可知,在小麦栽培初期,各处理间小麦株高相近,无显著性差异。第2周开始至第7周,各处理间小麦株高开始出现差异性,经方差分析可知,除第2、5周之外,处理2~处理4的株高与处理1有显著性差异,第3周~第7周,小麦株高大小依次为处理4>处理3>处理2>处理1。第6周开始,处理4小麦株高显著高于其他处理,在第7周时,处理4小麦株高较处理1高10.44%。
表2 不同处理对小麦株高的影响Tab.2 Effects of different treatments on the plant height of wheat cm
2.2 不同处理对小麦分蘖量的影响
试验进行至第4周时,小麦出现分蘖现象。从表3可知,第5周时,处理2~处理4小麦分蘖数均显著高于处理1,分别高出8.57%,14.29%,20.00%。从整个培育期来看,小麦分蘖量大小始终为处理4>处理3>处理2>处理1,第6周开始,处理4小麦分蘖量与其他处理表现出显著性差异。
表3 不同处理对小麦分蘖量的影响Tab.3 Effects of different treatments on the tiller numbers of wheat 个
2.3 不同处理对小麦叶片叶绿素含量的影响
由表4可知,第4周到第7周各处理小麦叶片叶绿素含量有整体增加趋势,且处理2~处理4显著高于处理1;第4~5周时,处理4小麦叶片叶绿素含量显著高于其他处理;第6周处理3、处理4小麦叶片叶绿素含量略有下降,第7周各处理小麦叶片叶绿素含量无显著性差异。
表4 不同处理对小麦叶片叶绿素含量的影响Tab.4 Effects of different treatments on the chlorophyll content in leaves of wheat mg/g
2.4 不同处理对小麦生物量的影响
由图1可知,处理2~处理4小麦地上部生物量(干重)皆显著高于处理1,分别高出26.94%、17.57%、40.90%,各处理小麦地上部生物量大小依次为处理4>处理2>处理3>处理1。
由图2可知,各处理小麦地下部生物量(干重)差异性较大,处理1地下部生物量和处理2无显著差异,且处理1略高于处理2,其中处理3、处理4地下部生物量分别较处理1高出33.78%、43.24%,各处理小麦地下部生物量大小依次为处理4>处理3>处理1>处理2。
由图3可知,处理4总生物量(地上部与地下部生物量干重合计)最高,显著高于处理1,较处理1高出41.43%;处理2、处理3总生物量与处理1无显著差异,但数值分别较处理1高出20.49%、21.22%。
图1 不同处理对小麦地上部生物量的影响Fig.1 Effects of different treatments on the aboveground biomass of wheat
图2 不同处理对小麦地下部生物量的影响Fig.2 Effects of different treatments on the underground biomass of wheat
图3 不同处理对小麦总生物量的影响Fig.3 Effects of different treatments on the total biomass of wheat
3 结论与讨论
本研究主要从小麦生育前期的农艺性状来分析肥效。从株高方面看,第2周时各处理间小麦株高开始出现差异性,截至第3周,处理2小麦株高增长速度明显高于处理3,这可能与处理2中调配剂的速效性有关。调配剂为2种天然植物调节剂复合产品,可在短期内被小麦根系吸收利用,迅速发挥作用,增加小麦株高。处理3的添加剂主要成分为腐植酸钾,其成分复杂,分子量较大,主要作用于土壤团粒结构,改善根际微环境,被根部吸收后能加速根系生长发育,促进营养快速吸收[4],对小麦株高的影响短期内不够明显。处理4结合了以上2种类型添加物的特性,在株高上表现出良好的效果。
分蘖是小麦的重要生物学特性,也是决定群体发展和产量形成的重要因素[5]。理论上讲,小麦有效分蘖越多,亩穗数越多,产量也会越高,而小麦分蘖的多少与栽培环境有重要关系。其中,土壤含水量是影响小麦分蘖发生和生长的重要条件[6],土壤缺水则不能产生分蘖或出现分蘖缺位;同时,小麦分蘖发育需要大量营养,根系越发达,氮磷钾等养分吸收量就越大,对小麦分蘖发生越有利。从整个培育期来看,小麦分蘖量皆为处理4>处理3>处理2>处理1,截至第7周,处理2~处理4小麦分蘖数分别较处理1高出10.64%、29.79%、40.43%,说明各添加剂对小麦分蘖量均具有较好的促进作用,且调配剂和腐植酸钾的协同效果与其他组分存在显著性差异,这极有可能与二者的的生根、促长作用和腐植酸钾的保水性、营养性有关。
小麦叶片细胞内叶绿素含量直接影响小麦的光合作用能力和干物质的积累[7]。通过测量不同阶段小麦叶片叶绿素含量发现,在小麦分蘖后,处理2~处理4小麦叶片叶绿素含量明显高于处理1,分蘖1周后,小麦叶片叶绿素含量略有下降,后期各处理小麦叶片叶绿素含量无显著性差异,说明所用添加剂能有效加快小麦叶片叶绿素含量,为小麦快速生长期的光合作用提供有力的保障,且处理4腐植酸钾与调配剂的协同作用效果更加明显,而对第7周叶绿素含量无显著影响。在第6周时,发现使用腐植酸钾处理的小麦叶片叶绿素含量略有下降,在后续试验中将进一步探究该现象产生的原因。
通过测量小麦不同部位生物量发现,调配剂对增加地上部生物量效果要优于腐植酸钾(图1),对增加地下部生物量的效果要弱于腐植酸钾(图2),而从小麦总生物量来说,调配剂和腐植酸钾两者差异性不明显,但按照一定比例搭配使用后,其对小麦地上部和地下部生物量均有良好的促进作用。
总体来看,腐植酸钾与调配剂按照一定比例复配添加于肥料中,在小麦种植生产上应用效果较好,可有效增加小麦分蘖量,促进小麦生长发育,在复合肥生产中具有一定的推广应用价值。
本试验的缺陷是添加剂添加方式为实验室内圆盘造粒,条件温和,无法检验在实际生产过程中高温、酸碱等因素对试验结果的影响,后续需通过进一步的试验验证其在实际生产中的效果。
[ 1 ]曾宪成,李双. 让黑色腐植酸、腐植酸肥料改变一下中国,也改变一下世界[J]. 腐植酸,2017(3):3~14.
[ 2 ]张敏,胡兆平,李新柱,等. 腐植酸肥料的研究进展及前景展望[J]. 磷肥与复肥,2014,29(1):38~40.
[ 3 ]马志军. 腐植酸生物液体肥料[C]. 第七届全国绿色环保肥料(农药)新技术、新产品交流会论文集,2008:235~239.
[ 4 ]陈静,黄占斌. 腐植酸在土壤修复中的作用[J]. 腐植酸,2014(4):30~34,65.
[ 5 ]赵会杰,任琴,郭天财,等. 大穗型小麦兰考906分蘖发育的生理特征及其调控[J]. 麦类作物学报,2001,21(4):67~71.
[ 6 ]李玉春,徐淑华,王泽明. 气象条件对小麦生长及产量的影响[J]. 农业与技术,2014,34(2):127.
[ 7 ]于振文. 作物栽培学各论(北方本)[M]. 北京:中国农业出版社,2003.