復合肥中應用不同比例風化煤及其堿提腐植酸對冬小麥生長和產量的影響

李文平 陳祥福 周 麗 高進華 徐勤政 王洪富

1史丹利農業集團股份有限公司 臨沭276700

2全國石油和化工行業復混肥工程研究中心 臨沭 276700

腐植酸作為一種天然高分子有機物質，具有改良土壤、增加土壤團粒結構、改善土壤保水能力等功能[1，2]。當前，關于腐植酸的農業應用研究主要集中在土壤改良、肥料增效、農藥增效等方面[3～5]。企業為了得到活性高的腐植酸產品，大多對腐植酸原料進行活化處理[6～9]。

腐植酸原料的“活化”，主要是指對含腐植酸的風化煤、褐煤、泥炭等礦產資源的“活化”，目前主要針對肥料大量應用而言。“活化”的目的，主要在于激發原料中腐植酸在物理、化學和生物化學方面的活性，讓其適用性、有效性、安全性等指標與肥料結合得更好。過去，關于腐植酸對肥料增效的研究更關注活化后的腐植酸，史丹利農業集團股份有限公司在堿溶酸析法的基礎上提出了非水相堿法活化腐植酸[10]，將該技術實現了產業化，并推出了系列產品。本研究將風化煤與從該風化煤中堿提取的腐植酸按一定比例混合，研究它們與復合肥復配對冬小麥生長和產量的影響，旨在為提高腐植酸肥料的應用效果，并進一步為降低成本提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和地點

試驗時間：2018年10月20日—2019年6月8日。

試驗地點：山東省臨沂市臨沭縣玉山鎮七岔河村。

1.2 供試材料

供試冬小麥品種：“濟麥262”。

供試土壤：棕壤，中等肥力，其基本性質見表1。

表1 供試土壤基本性質Tab.1Basic properties of the tested soil

供試肥料：18-18-18配方肥，每個處理進行配方設計時，按照表2的試驗方案處理添加不同比例的風化煤（產地為山西省）和從該風化煤中堿提取的腐植酸，按照配方，用實驗室小型滾筒造粒機進行造粒。風化煤和堿提腐植酸的基本特性見表3。

表2 試驗方案Tab.2The experiment scheme

表3 風化煤和堿提腐植酸的基本特性Tab.3The basic characteristics of weathered coal and humic acid extracted by alkali

大豆50有機肥為史丹利農業集團股份有限公 司生產，N+P2O5+K2O ≥5%，有機質≥50%。

1.3 試驗設計

本試驗共設置6個處理，每個處理3次重復，18個小區隨機分布，每個小區面積60m2，各小區之間地力均勻，試驗方案見表2。

前茬作物為玉米。玉米秸稈打碎，與各處理的肥料一起做底肥撒施、翻地后進行統一管理，各處理間灌溉、除草、病蟲害防治等田間管理措施一致。按照當地農戶施肥習慣，所有處理復合肥均按照50千克/畝進行施肥；此外，所有處理均施用大豆50有機肥120千克/畝。

1.4 測定指標與統計分析

生長指標：在冬小麥返青期，每個小區選擇長勢相對均勻區域，每行選擇60cm，連根整棵取樣（取樣時，深挖地下25cm 取根），每個小區取3行，測試株高、地上鮮重、根重、分蘗數。

產量及其構成因素：收獲時，各小區選擇長勢相對均勻區域，長1m、寬1m 的區域為1個取樣點，每個小區按照“S”型取5個點，分別統計穗數和穗粒數，并測定千粒重，根據小區產量計算出冬小麥理論畝產量。

試驗數據用Microsoft Excel 2013和IBM SPSS Statistics 19軟件進行統計分析和差異顯著性檢驗（P ＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對冬小麥生長的影響

表4為返青期各處理對冬小麥生長的影響。由表可知，返青期添加腐植酸的復合肥處理均能提高冬小麥的株高，與CK 相比，平均提高6.6%，其中T1株高最高，T2～T5之間差異不顯著。從地上鮮重來看，與CK 相比，T3～T5均能顯著促進冬小麥地上鮮重增加，且T4鮮重最大，顯著高于除T3和T5的其他處理；而單施風化煤、單施堿提腐植酸的處理T1、T2和CK 相比，差異不顯著。從根鮮重來看，與CK 相比，T3～T5將2種腐植酸搭配的處理以及單施堿提腐植酸的處理T2均能顯著促進冬小麥根鮮重的增加；單施風化煤處理T1和CK 相比，無顯著差異。從分蘗數來看，T3和T4相對于CK 顯著促進了冬小麥分蘗數的增加，而T1、T2、T5和CK 間無顯著差異。綜合以上各指標，T3～T5冬小麥的各項生長指標均表現較好，尤其以T4表現最佳，這表明2種腐植酸原料以3∶7搭配應用效果較佳。

表4 返青期各處理對冬小麥生長的影響 Tab.4Effects of various treatments on the growth of winter wheat during the regreening period

2.2 不同處理對冬小麥產量的影響

表5為不同處理對冬小麥產量的影響。由表中可知，各處理間的畝穗數差異均不顯著。從穗粒數來看，T4顯著優于其他處理，T1、T2、T3、T5之間無顯著差異，但和CK 相比均差異顯著。從千粒重來看，T2～T5均優于CK、T1，但T2～T5各處理間無顯著差異，T4效果最佳，其他各處理之間差異不顯著。從理論產量來看，T3和T4均高于其他處理，尤其以T4效果最佳；T2～T5效果優于CK 和T1。

表5 不同處理對冬小麥產量的影響Tab.5Effects of different treatments on the yield of winter wheat

2.3 效益分析

按照史丹利農業集團股份有限公司采購和生產車間的成本，風化煤約500元/噸，堿提腐植酸約2400元/噸，在試驗中風化煤和堿提腐植酸添加量分別為6‰和14‰，每畝地施18-18-18試驗肥50公斤，則每畝地增加成本1.8元，與對照比，本試驗實現小麥增產12.7%，按照小麥1.2元/斤計算，則每畝增收136.2元。可見，將風化煤和堿提取腐植酸按3∶7比例搭配使用，效益顯著，而且技術簡單，易于推廣，推而廣之，前景可期。

3 結論與討論

本研究發現，加入腐植酸類物質對于冬小麥返青期的株高、地上鮮重、根鮮重及分蘗數等各項生物學性狀均有所改善，風化煤和堿提腐植酸搭配施用效果優于單一施用，尤以風化煤和堿提腐植酸比例為3∶7效果最佳。對于收獲期的穗數、穗粒數、千粒重、理論產量，堿提腐植酸的處理均表現較好，高于CK 和單一施用風化煤的處理；風化煤和堿提腐植酸搭配施用效果大體上優于單一施用風化煤和單一施用堿提腐植酸，尤以風化煤和堿提腐植酸比例為3∶7效果最佳。分析原因，可能是風化煤主要作用對象是土壤，對作物自身的刺激作用比較緩慢；而活化后的腐植酸更傾向于對作物直接發生作用，發揮作用較快。冬小麥的生長周期較長，將風化煤和堿提腐植酸二者結合，是緩與急的結合，通過互補，可達到1+1＞2的效果。