噴施不同種類葉面肥對晚播冬小麥氮磷鉀養分積累及產量的影響

徐良菊，李俊良，2，金圣愛，2

（1.青島農業大學資源與環境學院，山東 青島 266109；2.山東省水肥一體化工程技術研究中心，山東 青島 266109）

葉面噴施水溶肥可以快速滿足作物對養分的需求，增強作物的抗逆性，提高產量，并在一定程度上可以減少土壤對養分的固定損失。

含氨基酸水溶肥作為新型水溶性肥料，不但能為作物提供豐富氮素，還可以絡合多種微量元素，同時它還具有增強作物的抗病性以及調節作物的多種生理性狀的作用［1，2］。目前聚谷氨酸（PGA）在農業上的應用研究也越來越多，其在農業上通常作為農林保水劑、肥料增效劑、肥料緩釋劑及單獨作為肥料應用［3］。在番茄、紅棗、葡萄、草莓等經濟作物上的研究表明，聚谷氨酸葉面噴施處理可以提高植物對氮、磷、鉀及中微量元素的吸收，提高植物抗性，增強葉片光合作用，最終提高作物產量和品質［4-8］。γ-聚谷氨酸施用后能增加土壤透氣性，提高植物根系對氮肥的利用率，增強肥料在根系的作用效果，γ-PGA拌肥土施對小麥促進分蘗有良好作用，能明顯增加有效穗數、實粒數和千粒重，而葉面噴施聚谷氨酸也能夠有效改善小麥的植物學性狀，增加千粒重、提高成穗率和穗粒數，增產效果明顯［9，10］。目前為止，聚谷氨酸在糧食作物上的應用研究相對較少。本試驗地塊因甘薯收獲較晚，氣溫降低，往年以休耕為主。為了研究不同種類葉面肥對晚播冬小麥的效果，本試驗以濟麥22為材料，在比正常晚播20天的冬小麥上噴施不同形態的聚谷氨酸及含氨基酸水溶肥等，研究其對晚播冬小麥生長及產量的影響，旨在為山東青島砂姜黑土冬小麥增產增效提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及材料

試驗設在青島農業大學膠州試驗基地。該區屬于暖溫帶大陸性季風氣候，雨熱同期，春季干旱多風，夏季高溫多雨，年平均氣溫12℃，年均降水量600～800 mm，且主要集中在夏季（占63%），是山東冬小麥高產典型區域。

供試田塊前茬作物為甘薯。土壤類型為砂姜黑土，0～20 cm土層基礎理化性質：pH值7.48，有機質11.86 g/kg、堿解氮94.61 mg/kg、速效磷37.53 mg/kg、速效鉀170.21 mg/kg。

供試肥料：固體聚谷氨酸（N含量4.4%）及液體聚谷氨酸（N含量2.15%），由煙臺泓源生物肥料有限公司提供；含氨基酸水溶肥料為“活土沃特”（氨基酸100 g/L、Ca 30g/L），尿素（N 46%）。供試冬小麥品種為濟麥22。

1.2 試驗設計

試驗于2018年11月至2019年6月在晚播冬小麥生長季（2018年11月10日播種，比正常冬小麥晚播20天）進行。小麥以寬（20 cm）窄（18 cm）行方式播種。設置5個肥料種類處理：以噴清水為對照（CK）；T1：PGA粉末對水噴施；T2：噴施液體PGA；T3：噴施氨基酸水溶肥；T4：尿素對水噴施。隨機區組排列，重復3次。小區面積20 m2。各處理葉面噴施3次，分別于5月8日、18日、28日各噴施1次，每次噴施濃度（以氮含量計）相同，隨小麥生育期推進，依次增加噴施濃度，分別為3.07、6.14、9.21 mg/L。小麥生長期間其他管理措施按常規模式進行。

1.3 樣品采集及測試指標

1.3.1 植物樣品采集 小麥拔節期、孕穗期、灌漿期以及成熟期采集植物樣品，測定葉片SPAD值、植株干鮮重、氮磷鉀養分含量等。每小區隨機取1 m行長植株，剪去根部，稱量鮮重，然后取部分樣品在105℃下殺青30 min、75℃烘干，稱重并計算地上部干物質量。烘干粉碎后的植物樣品用H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮儀測定全氮；釩鉬黃比色法測定全磷；火焰光度法測定全鉀；并計算植物吸收氮磷鉀的量［11］。收獲時取1 m2樣方脫粒烘干計產，并折算產量。

在小區內隨機選取10株小麥旗葉，使用SPAD-502葉綠素儀測定，每片旗葉從上中下部測定3次，取平均值。

1.3.2 養分積累量計算 植株養分積累量計算公式［12］：植株養分積累量（kg/hm2）=植株干物質量×植株養分含量

1.4 數據處理

采用DPS數據處理系統和Microsoft Excel 2013軟件進行數據整理和作圖，用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同葉面肥處理對晚播冬小麥SPAD值的影響

由表1可知，冬小麥不同生育期葉面噴肥均可提高旗葉葉綠素含量。拔節期各處理間SPAD值差異不顯著；孕穗期T1、T2、T3、T4處理的SPAD值較CK分別增加2.8%、7.5%、3.7%、1.8%，其中T2處理顯著高于CK及T4處理；灌漿期T2、T3處理的SPAD值較高，二者差異不顯著，而T2處理與CK、T1及T4處理差異達顯著水平。表明葉面噴施聚谷氨酸及氨基酸水溶肥可顯著提高晚播小麥灌漿期旗葉葉綠素含量。

表1 不同葉面肥處理冬小麥不同生育期旗葉SPAD值

2.2 不同葉面肥處理對晚播冬小麥干物質積累的影響

由表2可知，噴施不同種類葉面肥均可提高晚播冬小麥不同生育期的干物質積累量。與CK相比，拔節期T1處理的干物質積累量增加最多，達55.2%，其次是T3處理，提高50.6%，二者差異不顯著；孕穗期仍以T1處理的干物質積累量增加最多，達30.7%，其次是T4處理，增加25.2%，二者差異也不顯著，但顯著高于CK和T2處理；灌漿期及成熟期，T3處理的干物質積累量均達最大值，分別為6 347.2 kg/hm2和9 244.6 kg/hm2，顯著高于CK和T1處理，表明氨基酸水溶肥對晚播冬小麥干物質積累效果最好。

表2 不同葉面肥處理冬小麥不同生育期干物質積累量

2.3 不同葉面肥處理對冬小麥氮素積累的影響

由表3可知，噴施葉面肥可以提高冬小麥不同生育期的氮素積累量。拔節期，氨基酸水溶肥處理的氮素積累量最大，其次為固體聚氨酸粉末處理，較CK分別增加53.7%、51.5%，尿素處理氮素積累最少，較對照僅提高19.1%；孕穗期及灌漿期不同葉面肥處理的氮素積累量差異均不顯著；成熟期T3、T4處理的氮積累量分別為232.3、237.7 kg/hm2，均顯著高于T1、T2處理。表明尿素及氨基酸水溶肥葉面噴施更有利于晚播冬小麥對氮素的積累。

表3 不同葉面肥處理冬小麥不同生育期氮素積累量

2.4 不同葉面肥處理對冬小麥磷素積累的影響

由表4可知，噴施葉面肥均有利于提高晚播冬小麥生育期的磷素積累，磷積累量均高于CK。灌漿期，T1、T2、T3、T4處理的磷素積累量較CK分別增加18.3%、7.5%、9.7%、8.6%，T1處理磷積累量最大，顯著高于其他處理；成熟期，T1、T2、T3、T4處理的磷積累量較CK分別增加17.5%、36.4%、32.7%、12.6%，T2、T3處理的磷素積累量分別為36.7、35.7 kg/hm2，均顯著高于T1、T4處理。表明葉面噴施液體聚谷氨酸及氨基酸水溶肥有利用于晚播冬小麥植株的磷素積累，且二者施用效果相當。

表4 不同葉面肥處理冬小麥不同生育期磷素積累量

2.5 不同葉面肥處理對冬小麥鉀素積累的影響

由表5可知，噴施不同種類葉面肥均有利于提高晚播冬小麥不同生育期的鉀素積累，鉀素積累量均高于CK。拔節期T1處理的鉀素積累量最大，為48.7 kg/hm2，與T2、T3差異不顯著，但顯著高于T4和CK；孕穗期T1、T3、T4處理的鉀積累量較CK分別顯著增加46.7%、26.0%、29.3%，T1處理較T2顯著增加23.4%；灌漿期不同葉面肥處理的鉀素積累量差異均不顯著，僅T1、T3與對照差異顯著；成熟期，T2、T4處理的鉀素積累量較CK分別增加42.0%、34.0%，二者差異不顯著，T2處理顯著高于T1、T3。表明葉面噴施液體聚氨酸處理對晚播冬小麥鉀素積累有較好的促進作用，其次為尿素處理。

表5 不同葉面肥處理冬小麥不同生育期鉀素積累量

2.6 不同葉面肥處理對冬小麥產量及其構成因素的影響

由表6可知，噴施不同葉面肥均可顯著提高冬小麥產量，不同處理小麥產量構成因素差異明顯。液體聚谷氨酸處理的小麥穗數最多，顯著高于其他處理，較CK提高39.6%，其次是氨基酸水溶肥處理，比對照高30.2%。T1、T2、T3、T4處理小麥穗粒數以氨基酸水溶肥處理（T3）最多，較CK高30.0%，但與T2、T4差異不顯著；T1處理小麥千粒重最大，為47.5 g，與T3、T4差異不顯著，顯著高于CK、T2；不同葉面肥處理產量依次表現為T3＞T2＞T1＞T4＞CK，T2、T3處理產量分別為4 502.3、4 585.6 kg/hm2，較CK分別增產47.5%、50.3%，T1、T4處理分別增產32.8%、32.2%。表明氨基酸水溶肥及液態聚谷氨酸噴施對晚播冬小麥產量提高效果更好。

表6 不同葉面肥處理冬小麥產量及其構成因素

3 討論與結論

3.1 噴施不同種類葉面肥對晚播冬小麥旗葉葉綠素含量及干物質積累的影響

本研究結果表明，葉面噴施聚谷氨酸、含氨基酸水溶肥等均可提高晚播冬小麥旗葉葉綠素含量，使其生長期葉色濃綠，這一結果與前人的研究結果相似［13，14］。研究表明，增強光合作用，有利于小麥對光能的截獲利用，促進干物質積累和向籽粒的轉運，進而提高產量［15，16］。本研究表明，噴施氨基酸水溶肥及聚谷氨酸冬小麥干物質積累量較高，其籽粒產量也較高。這說明小麥的光合特性及干物質積累量與小麥產量的提高密切相關。

3.2 噴施不同種類葉面肥對晚播冬小麥氮磷鉀吸收的影響

氮素是小麥產量形成的重要營養元素之一，合理調控氮的輸入是小麥獲得高產的有效措施［17］。氨基酸作為有機氮化合物，可促進作物對氮、磷和鉀的吸收及營養物質積累［18，19］。本試驗中，噴施氨基酸水溶肥及液體聚谷氨酸處理的晚播冬小麥氮磷鉀的積累量均較高，說明噴施這兩種葉面肥有助于促進冬小麥地上部對氮磷鉀的吸收。

3.3 噴施不同種類葉面肥對晚播冬小麥產量的影響

研究表明，正常播期的濟麥22其穗數可達675萬～825萬穗/hm2，穗粒數35.7粒，千粒重45 g［20］。本試驗晚播冬小麥單位面積穗數減少，這是由于其冬前生長時間短，個體發育差，有效分蘗時間不足造成的。噴施聚谷氨酸以及含氨基酸葉面肥使晚播冬小麥單位面積穗數、穗粒數、千粒重等均高于清水對照，T1、T2、T3處理的產量分別為4 052.02、4 502.25、4 585.63 kg/hm2，顯著高于對照。這說明葉面噴肥對晚播冬小麥最終產量的形成影響明顯。其中液體PGA處理主要通過增加穗粒數來提高產量，固體PGA及氨基酸水溶肥處理主要通過增加千粒重來增加產量，這與王學君等［21］的研究結果相似。本試驗中，噴施氨基酸水溶肥效果最好，增產50.3%；其次為液體PGA，增產47.5%；尿素與粉末PGA效果相近，增產32.2%、32.8%。葉面噴施氨基酸水溶肥以及聚谷氨酸均可促進晚播冬小麥增產，液體聚谷氨酸的效果略好于粉末聚谷氨酸，可能與其溶解度有關，液體聚谷氨酸的溶解性更高，效果相對更好。