Fe-EDTA与柠檬酸钼混用对花生根系活力、叶绿素含量及产量指标的影响
2023-03-11王振军李梦姣王泽董彦琪郭振营郭志刚雷晓天
王振军, 李梦姣, 王泽, 董彦琪, 郭振营, 郭志刚, 雷晓天
(新乡市农业科学院, 河南 新乡 453003)
花生是我国主要的油料作物和经济作物之一,河南省是花生种植大省,常年面积稳定在95万hm2左右,花生已经成为河南省种植面积第3大作物[1],花生对缺铁元素较为敏感,生产上缺铁黄化现象非常普遍[2-3],且已经成为了限制花生产量与品质的重要因子[4]。缺乏铁元素的花生叶面喷施铁肥可以提高花生新叶中叶绿素含量[5-7],提高花生根瘤数[8-9],提高花生产量[10-11]。
此外,河南主要土壤有效钼含量属于极缺范围[12],其中有效钼低于0.10 kg·hm-2的极贫钼土壤占全省土壤面积80%[13],河南花生主产区缺钼现象也比较普遍。花生生产上经常需要补充铁钼两种微肥,生产上常用的补充铁微肥的产品有七水硫酸亚铁及螯合态Fe-EDTA,常用的补充钼微肥的叶面肥产品为钼酸铵。由于硫酸亚铁水溶液偏酸性,钼酸铵水溶液偏碱性,2种溶液混合时二价铁离子发生絮凝沉淀且迅速氧化成植物不易吸收的红色三价铁离子[14],因此,二者不能作为补充花生铁钼微肥的叶面肥同时使用。Fe-EDTA的水溶液稳定性大于硫酸亚铁水溶液,但是和钼酸铵水溶液混合时也会发生部分二价铁离子氧化成三价铁离子的现象,因此,我们就螯合态Fe-EDTA和络合态钼肥柠檬酸钼混用进行了试验,以期为花生生产中叶面补充铁钼微肥提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2021年在新乡县朗公庙镇王府庄村农户责任田进行,供试土壤为砂质潮土壤,土壤有机质含量为1.118 g·kg-1,碱解氮含量为101.9 mg·kg-1,速效磷含量为10.8 mg·kg-1,速效钾含量为98.6 mg·kg-1。
1.2 供试品种
供试花生品种为豫花15号。
1.3 试验设计
1.3.1 柠檬酸钼的合成
称取24.7 g(20 mmol·L-1)四水合钼酸铵,溶于100 mL蒸馏水中,搅拌下加入14.7 g一水合柠檬酸,待溶液澄清后,用氢氧化钾(1.0 mol·L-1)调节pH值为2.7。将得到的溶液放在60 ℃的水浴锅中加热4 d。然后将溶液于室温下蒸发2个星期后有无色透明晶体析出。收集这些产品,用水和乙醇洗涤,抽干得到产物18 g[15]。
1.3.2 试验设置
试验所用药剂有螯合态Fe-EDTA、柠檬酸、柠檬酸钼和钼酸铵。试验设6个处理(表1)。试验小区随机区组排列,每处理重复4次,小区面积20 m2,四周设置保护行。花生行距30 cm,穴距16 cm,每穴2粒花生种子。
表1 试验所用药剂、用量与来源
1.4 测定项目与方法
根系活力的测定采用TTC法[16],于花生盛花期每小区取样10株剪根尖或幼根测定。分别于盛花期、结荚期用JC-YLS03型便携式叶绿素仪测定花生主茎倒三叶叶绿素相对含量(SPAD值),每小区测5点,每点定10个叶片。花生成熟后每小区取代表性花生10株,风干后统计饱果数、秕果数、果针数、单株生产力等指标。
2 结果与分析
2.1 各处理对根系活力的影响
不同处理对根系活力的影响见表2。T3花生根系活力最好,与CK相比增加了29.41%,其次是T5,花生根系活力平均增加了23.53%,二者差异不显著。T4花生根系活力也较好,平均增加17.65%,T4与T5差异不显著,但是T3与T4差异显著,可见钼酸铵及柠檬酸钼对增强花生根系活力有较好的效果,柠檬酸钼的效果好于钼酸铵,EDTA铁肥和柠檬酸钼混用的效果优于单独的柠檬酸钼肥,说明EDTA铁肥和柠檬酸钼混用对花生根系活力有协同增效作用。T1和T2对花生根系活力也有一定的效果,但是和CK相比差异不显著,T2的效果略好于T1,可能是柠檬酸作为花生体内的铁元素络合剂参与了铁元素在花生体内的运输。钼肥的3个处理(T3、T4和T5)对花生根系活力的效果优于铁肥的2个处理(T1和T2),且对花生根系活力的增加差异达到显著水平,说明钼肥对花生根系活力的影响优于铁肥。
2.2 各处理对SPAD值的影响
各处理对花生SPAD值的影响见表3。花生SPAD值以T3最高,其次为T2,二者差异不显著,但和其他处理差异显著。T1优于T5,但是二者差异不显著,可能是因为T5中含有柠檬酸,增加了土壤中铁元素在花生体内的运输造成的。T5和T4差异不显著,表明无机钼肥钼酸铵和有机钼肥柠檬酸钼对花生SPAD值的影响差异较小,但是T1和T4差异显著,表明铁微肥对花生SPAD值的影响显著优于钼微肥。T4、T5和CK差异显著,可能是因为钼微肥提高了花生的根系活力,因而提高了对土壤中铁元素的吸收效率导致的。
表2 各处理对花生根系活力的影响
表3 各处理对花生SPAD值的影响
2.3 不同处理对花生植株生长的影响
各处理对花生植株生长的影响见表4。各处理对花生的主茎高、侧枝长影响较小,处理之间没有显著差异。处理3分枝数比CK增加了1.6个,T3和CK差异显著,其余各处理和对照差异不显著。T3果针数比CK平均增加了7.2个,T3和CK差异显著,其余各处理和CK差异不显著,说明T3不但可以显著增加花生的分枝数,还显著增加了花生的果针数。
表4 各处理对花生植株生长的影响
2.4 不同处理对花生产量指标的影响
各处理对花生产量指标的影响见表5。T3的饱果数、单株果数、百果重及单株生产力都是最高的,其次是T2。T3与T2的饱果数、单株果数及单株生产力差异都不显著,但是T3与另外几个处理差异均达到显著水平,T2与T1、T5的饱果数、单株果数差异不显著,但是单株生产力差异显著,说明花生叶面补充铁微肥和柠檬酸,可以明显提高花生单株生产力。T1与T5、T4的饱果数、单株果数差异均不显著,T1与CK饱果数差异显著,T1与T5单株生产力差异不显著。铁微肥的2个处理(T2、T1)的饱果数、单株果数、百果重及单株生产力等产量指标高于钼微肥的2个处理(T5、T4)。铁微肥和钼微肥处理的饱果数、单株果数、百果重及单株生产力等产量指标都高于CK。荚果产量以T3最高,且与其他处理差异显著。其次是T2,与其他处理差异显著,第3为T1、T5,两者差异不显著,但二者与T4及CK差异显著,T4仅比对照增产4.99%。与对照相比差异显著。可见,在同时缺乏铁钼微肥的砂性土壤中,无论是补充铁微肥还是补充钼微肥对花生荚果都有良好的增产效果,但是只有同时补充络合态铁微肥和络合态钼微肥才能达到最好的增产效果。
表5 各处理对花生产量指标的影响
3 小结与讨论
由于无机铁微肥硫酸亚铁和无机钼微肥钼酸铵混用时在水溶液中容易发生氧化还原反应,二价铁离子被氧化成花生难以吸收利用的三价铁离子,因此,花生同时补充铁钼微肥时,应选用鳌合态铁肥Fe-EDTA和有机钼肥檬酸钼混用,可同时补充铁和钼2种微肥。试验结果表明,Fe-EDTA和柠檬酸钼2种微肥混用,不仅节省人力物力,还具有良好的协同增效作用,通过提高花生的根系活力、SPAD值而提高花生的百果重、饱果数、单株果数、单株生产力等产量指标进而提高花生产量。试验结果显示,施用铁肥可提高花生叶片相对叶绿素含量,有利于花生干物质积累,与贾红霞等[17]研究结果一致。铁微肥对花生有明显的增产作用,与陈庆瑞等[18]研究结果一致。叶面喷施铁微肥的增产效果大于叶面喷施钼微肥的增产效应,与郭永华等[19]的研究结果一致。由于柠檬酸是铁元素运输和还原的天然载体[20],络合态铁微肥中加入适量的柠檬酸可以增加补铁元素的效果,可以提升花生的叶绿素含量以及饱果数、单株果数、单株生产力等指标。同时,补充络合态铁微肥Fe-EDTA和络合态钼微肥柠檬酸钼有良好的协同增效作用,荚果增产效果比单独补充铁微肥或钼微肥差异显著,可以在同时缺乏铁钼2种微肥的花生产区大规模推广应用。