黃腐酸復合肥對土壤養分及小麥生長的影響

袁子琪 韓 哲 陳登論 黃 國 陳寶成 *

1 土肥資源高效利用國家工程實驗室/山東農業大學資源與環境學院 泰安 271018

2 養分資源高效開發與綜合利用國家重點實驗室/金正大生態工程集團股份有限公司 臨沂 276000

小麥是重要糧食作物，我國是世界上種植生產小麥最多的國家[1]。小麥生長周期長，需肥量較大，科學合理施肥很重要，但目前我國農業生產中肥料利用率普遍較低[2]。我國單位面積施肥量世界第一，超過了世界平均標準，造成土壤酸化、次生鹽漬化、板結，土壤地力下降，肥料養分流失，生態環境被破壞[3～5]。黃腐酸是腐植酸的最重要組成成分，其分子量小、官能團多、生理活性大，相關其新型肥料能提高作物根系生理活性，增強作物抗旱、抗病能力，調節土壤理化性質，改良土壤結構[6～9]，很好地解決了傳統肥料肥效差、利用率低等問題[10]。

目前，在黃腐酸復合肥減量施用、復合肥與液體黃腐酸配合施用效果方面研究還較少。本文通過小麥盆栽試驗，以普通復合肥全量為對照，研究不同施用量黃腐酸復合肥對土壤養分及小麥生長的影響，旨在為肥料企業生產和小麥施用黃腐酸提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點：試驗在山東農業大學南校區土肥資源高效利用國家工程實驗室試驗基地進行。

1.2 試驗材料

供試土壤：盆栽土壤采自泰安郊區農田，土壤類型為輕壤質普通棕壤（輕壤質簡育濕潤淋溶土），有機質含量11.08 g/kg，堿解氮80.29 mg/kg，有效磷15.65 mg/kg，速效鉀113.25 mg/kg，土壤的砂粒含量為23.2%，粉粒含量為62.0%，粘粒含量為14.8%。

供試肥料：尿素（N 46%），普通復合肥[NP2O5-K2O＝16-15-5（利用尿素N 46%，重過磷酸鈣P2O5＝46%，硫酸鉀K2O＝50%混合配置）]，黃腐酸復合肥（黃腐酸含量7%，N-P2O5-K2O＝16-15-5，由山東泉林嘉有現代農業股份有限公司提供）；黃腐酸液體肥（黃腐酸≥240 g/L，N-P2O5-K2O≥200 g/L，腐植酸≥300 g/L，由山東泉林嘉有現代農業股份有限公司提供）。

供試作物及品種：作物為冬小麥，品種為“魯麥22”。

1.3 試驗方法

采用盆栽試驗，試驗所使用盆為塑料盆，其高度為50 cm，上口直徑為38 cm，土表面積為0.10 m2，栽培盆底部每盆裝細沙2 kg，然后根據不同試驗處理填裝與基肥混勻的栽培土，每盆裝土30 kg，適當壓實，然后澆水濕透，待水滲入土壤后，按照每盆3 g小麥種均勻點播于土壤表面，覆土2 cm，種植時間為2018年10月20日。

試驗共設8個處理（表1）：CK，空白不施肥；F1，普通復合肥全量；F2，普通復合肥減量20%；HF1，黃腐酸復合肥全量；HF2，黃腐酸復合肥減量20%；HF3，黃腐酸復合肥減量30%；HF4，黃腐酸復合肥減量40%；HFY，普通復合肥減量20%+黃腐酸液體肥。每個處理重復3次。

表1 試驗處理Tab.1 Test treatments

1.4 測定指標及方法

1.4.1 測定指標

采集小麥成熟期0～20 cm土壤樣品，測定其硝態氮、銨態氮、有效磷、速效鉀含量；測定小麥分蘗期、返青期、成熟期株高和葉片葉綠素相對含量（SPAD）。用土鉆每盆3點采集0～20 cm土壤樣品，混合備用。

收獲后測定：植株全氮、全鉀、穗數、穗粒數、籽粒產量。

1.4.2 測定方法

土壤硝態氮、銨態氮：用0.01 mol/L的氯化鈣浸提，流動注射儀測定；土壤有效磷：用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀：用1 mol/L NH4OAc浸提，火焰光度法測定。

植株全氮全鉀：采用H2SO4-H2O2聯合消煮法；籽粒產量：采用實打實收法；植株株高：卷尺測量；植株葉片SPAD值：采用SPAD-502Plus葉綠素儀進行測定，每個處理每次選取新長成的20片葉片進行測定，每個葉片測定其中間位置，然后取平均值。

1.5 數據處理

試驗數據處理采用Excel 2013和SPSS 19.0軟件進行統計分析，采用Duncan法進行方差分析，用Dunnet’s T3（3）法檢驗不同處理間差異的顯著性（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對小麥成熟期土壤硝態氮、銨態氮的影響

硝態氮、銨態氮作為植物可吸收利用的氮源，其含量多少代表著土壤的供氮水平。小麥成熟期測定各處理土壤的硝態氮、銨態氮含量，結果見圖1、圖2。從圖中可知，各處理土壤硝態氮含量有所差異，其中處理F1硝態氮含量達16.28 mg/kg，顯著高于其他處理。施用黃腐酸復合肥處理隨著肥料施用量的減少，硝態氮含量呈下降趨勢，其中處理HF4硝態氮含量最低，僅有9.98 mg/kg，與處理HF1相比硝態氮含量下降18.99%，差異顯著。處理HFY相比處理F2硝態氮含量提高3.31%，差異不顯著。各施肥處理銨態氮含量均無顯著差異。

圖1 小麥成熟期各處理土壤硝態氮含量Fig.1 Soil nitrate nitrogen content in different treatments at wheat maturity stage

圖2 小麥成熟期各處理土壤銨態氮含量Fig.2 Soil ammonium nitrogen content in different treatments at wheat maturity stage

2.2 不同處理對土壤有效磷、速效鉀含量的影響

測定小麥成熟期土壤有效磷含量，結果見圖3。從圖中可知，各處理土壤有效磷含量有所不同，其中全量施肥處理F1和HF1土壤有效磷含量分別為27.38、28.50 mg/kg，都高于減量施肥處理HF2、HF3、HF4、HFY，這是由施肥量不同造成的差異，而處理F1、HF1有效磷含量基本相同。總體上，各處理間土壤有效磷含量差異不顯著，土壤有效磷含量基本在22.08～27.46 mg/kg之間，說明本試驗條件下，添加黃腐酸沒有顯著改變小麥成熟期土壤有效磷含量。

測定小麥成熟期各處理土壤速效鉀含量，結果見圖4。從圖中可知，小麥施用黃腐酸復合肥處理的土壤速效鉀含量比處理F1高，其中處理HF4速效鉀含量最高，達105.33 mg/kg，與其他處理間差異達顯著水平，除處理HF4外，其他處理間差異不顯著，考慮到施肥量因素，處理HF4土壤含量較高可能是采樣誤差造成的。

2.3 不同處理對不同時期小麥株高、SPAD值的影響

小麥植株的高度能很好地反映小麥的生長狀況。葉綠素是綠色植物進行光合作用的基礎物質，是植物葉片的主要光合色素，小麥SPAD值能反映小麥葉片相對葉綠素含量，是研究小麥生長特性、生理變化和氮素營養狀況的重要指標。測定不同時期小麥的株高、SPAD值，結果見圖5、圖6。從圖中可知，施肥可以顯著提高小麥的株高、SPAD值。分蘗期處理HF1小麥植株最高，達12.40 cm；返青期處理HF3小麥植株最高，達19.52 cm；成熟期處理HF1小麥植株最高，達62.40 cm，但各時期各施肥處理間小麥株高無顯著差異。分蘗期處理F2 SPAD值最高，為51.10；返青期處理HFY SPAD值最高，為49.97；成熟期處理HFY SPAD值最高，為58.43，除成熟期外，各時期施肥處理間小麥SPAD值差異不顯著。3個時期CK處理的株高、SPAD值均為最低，各施肥處理的株高、SPAD值與CK處理差異顯著，但施肥處理間大體上差異不顯著，說明本試驗條件下，施用普通復合肥與不同施用量黃腐酸復合肥相比，對小麥株高和葉片葉綠素含量基本上未產生顯著影響。

圖3 小麥成熟期各處理土壤有效磷含量Fig.3 Soil available phosphorus content in different treatments at wheat maturity stage

圖4小麥成熟期各處理土壤速效鉀含量Fig.4 Soil available potassium content in different treatments at wheat maturity stage

圖5 不同時期小麥株高Fig.5 Wheat plant height in different growth periods

圖6 不同時期小麥葉片SPAD值Fig.6 Wheat leaves SPAD values in different growth periods

2.4 不同處理對小麥氮、鉀養分吸收的影響

測定成熟期小麥秸稈與籽粒的全氮、全鉀含量，結果見圖7、圖8。從圖中可知，處理F1、處理HFY的全氮含量最高，分別為6820.47、6911.93 mg/kg，顯著高于其他處理。施用黃腐酸復合肥處理的小麥全氮與處理F1相比含量較低，但各處理間差異不顯著。處理HF2全鉀含量較高，為402.00 mg/kg，顯著高于除處理HF1以外的其他處理。除處理HF4外，施用黃腐酸復合肥處理全鉀含量皆顯著高于處理F1。綜合來看，施用黃腐酸液體肥可以顯著提高小麥全氮、全鉀含量，提高小麥對氮鉀養分的吸收能力；施用全量、減量20%、減量30%黃腐酸復合肥，比普通復合肥全量處理可以顯著提高小麥全鉀含量，但對小麥氮素養分的吸收無明顯效果。

圖7 小麥成熟期各處理植株全氮含量Fig.7 Total nitrogen content of plants in different treatments at wheat maturity

圖8 小麥成熟期各處理植株全鉀含量Fig.8 Total potassium content of plants in different treatments at wheat maturity

2.5 不同施肥處理對小麥產量的影響

小麥成熟期測定小麥穗數、穗粒數及產量，結果見表2。從表中可知，不同處理小麥每盆穗數都在77.33～84.00穗之間，差異不顯著；各處理間穗粒數有不同表現，其中處理F1、F2、HF1、HF2、HF3、HFY穗粒數較大（處理間差異不顯著），在31.33～34.42個之間，顯著高于處理HF4、CK。此結果說明施肥量差異在30%之內，各施肥處理沒有顯著改變小麥穗粒數；相同施肥量情況下，普通復合肥添加黃腐酸沒有顯著提高小麥穗粒數。從不同處理對小麥產量影響分析可知，處理HF1產量最高，達到了118.41克/盆，相比處理F1增產8.70%，增產顯著。處理HF2、處理HFY相比處理F1分別減產2.74%、3.45%，但差異不顯著。

處理F2、處理HF4產量較低，分別為91.12克/盆、91.98克/盆，相比其他施肥處理減產顯著。隨著黃腐酸復合肥的減量施用，小麥產量呈下降趨勢，但與普通復合肥料相比下降趨勢緩慢，黃腐酸復合肥減量40%處理（HF4）與普通復合肥減量20%處理（F2）產量相當，黃腐酸復合肥減量20%處理（HF2）與普通復合肥全量處理（HF1）產量相當。普通復合肥減量20%配施黃腐酸液體肥處理（HFY）比普通復合肥減量20%處理（F2）增產15.41%，差異達顯著水平。

表2 不同處理小麥產量Tab.2 Wheat yield of different treatments

3 結論與討論

普通復合肥添加黃腐酸未能顯著提高土壤速效氮、有效磷、速效鉀養分含量，對小麥株高和葉片葉綠素含量也沒有顯著影響；與普通復合肥全量相比，黃腐酸復合肥全量提高了小麥產量，增產8.70%，黃腐酸復合肥減量20%小麥產量沒有顯著減產，黃腐酸復合肥減量30%、40%顯著降低小麥產量。這說明在實施化肥零增長行動、有機肥部分替代化肥的大背景下，黃腐酸復合肥可部分替代化肥，提高化肥利用率，使作物穩產或增產，對保障我國糧食穩產增產意義重大。