腐植酸對不同筋度小麥品種生長特性、產量和品質的影響

王云赫,范仲卿，郭新送，李學峰，宋小偉，楊 猛，丁方軍

(1.山東農業大學作物生物學國家重點實驗室，山東泰安 271018；2.山東農大肥業科技股份有限公司,山東泰安 271000)

小麥是世界主要糧食作物之一，高產和優質一直是小麥生產追求的兩大目標。小麥的性狀不僅受品種基因的控制,也受環境條件的影響。合理施用化肥不僅可以促進小麥增產，還可以提高小麥的品質。腐植酸類肥料富含腐植酸和無機養分，具有改良土壤、促進作物生長、提高作物產量、改善農產品品質等特性。腐植酸與化肥配合施用，可以提高肥料利用率，達到增產、增效的目的。龐慶陽等研究表明，棉粕腐植酸復合肥可以使小麥的株高、葉綠素、分蘗、成穗率和產量增加；楊 柳等研究表明，腐植酸增效復混肥料能夠調控小麥產量構成因素，顯著增加小麥產量。楊雪貞等通過對各省份施用腐植酸后小麥株高、穗長、穗粒數、千粒重的效果進行分析，發現上述指標并沒有明顯的一致性，說明腐植酸對不同地區小麥生長的影響存在差異。前人的研究大多集中于腐植酸對小麥生長特性及產量指標的效應，關于腐植酸對小麥品質影響的相關研究較少。基于此，本試驗以山東省推廣的3個不同筋度小麥品種為材料，在不同腐植酸施用量下，探究腐植酸對該地區不同筋度小麥品種生長特性、產量及品質的影響，為腐植酸類肥料在小麥生產中的應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本概況

本試驗于2020年10月—2021年6月在山東省泰安市岱岳區馬莊鎮馬莊村進行，該試驗點地處溫帶大陸性季風氣候區，土壤質地為壤土，試驗地前茬作物為玉米，為一年兩熟種植模式。試驗地 0～20 cm土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為14.03 g·kg、102.84 mg·kg、 15.01 mg·kg、174.4 mg·kg，pH為7.08。

1.2 供試材料

供試小麥品種為中筋小麥品種山農38、中強筋小麥品種山農47、強筋小麥品種濟麥44。供試肥料為尿素(N 46.4%)、磷酸二銨(N 18%，PO46%)、擠壓硫酸鉀(N 4%，KO 43%)、腐植酸鉀(KO 9%，腐植酸40%)，均由山東農大肥業科技有限公司提供。

1.3 試驗設計

試驗采用裂區設計，腐植酸施用量為主區，設5個水平，分別為0(F)、75(F)、150(F)、300(F)、600(F)kg·hm；品種為副區。每個處理3次重復，共計45個小區，小區面積12 m。播種密度均為 333×10粒·hm，行距23.5 cm，各小區間距0.5 m，設置保護行。底肥投入量為N、PO、KO各120 kg·hm。根據養分一致原則，各處理肥料投入具體如表1所示。各小區于小麥拔節期追施N 120 kg·hm。

在小麥播種后、冬前、拔節期和開花期進行灌溉，每次灌溉水 60 mm。加強病蟲草害的防治，確保各處理均不發生病蟲草害。其他田間管理同當地高產小麥田。

于小麥三葉期調查基本苗并間苗至225×10株·hm，標記長勢均勻一致的區域2個點，每個樣點1 m，用于后期相關性狀測定。

表1 不同處理肥料種類及施用量Table 1 Fertilizers of different treatments and application amount kg·hm-2

1.4 測定項目與方法

抽穗后采用可持式 SPAD 葉綠素儀(SPAD502-plus，中國)隨機測10株小麥旗葉的SPAD值，每隔6 d測一次。于拔節期在標記樣點數分蘗數。于成熟期測標記樣點的有效穗數，并計算成穗率(有效穗數÷拔節期分蘗數×100%)；用卷尺測量連續10株的株高和穗長；隨機取10個麥穗測穗粒數。按小區收獲后進行考種，測定千粒重。根據統計后的有效穗數、穗粒數及千粒重計算理論產量。

采用瑞典Perten公司的DA7200近紅外分析儀測定小麥籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、硬度、沉降值、總淀粉含量、直鏈淀粉含量及支鏈淀粉含量，并計算直/支比(直鏈淀粉含量/支鏈淀粉含量)；采用Brabender公司的GWZJ/YS-26粉質儀測定面團形成時間及穩定時間。

1.5 數據處理

使用Excel 2020進行數據整理，運用SPSS Statistics 26進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 腐植酸對不同筋度小麥品種生長特性的影響

2.1.1 對旗葉SPAD值的影響

從圖1可以看出，與對照F相比，山農47在4月18日的F處理下的旗葉SPAD值顯著增加(3.74%，≤0.05)，其他品種的各處理較對照F差異均不顯著，說明腐植酸對不同小麥品種的旗葉SPAD值效應不同。

2.1.2 對最大分蘗數、有效穗數、成穗率、株高及穗長的影響

由表2可知，不同筋度小麥品種的最大分蘗數和有效穗數均隨腐植酸施用量的增加而增加，與對照F相比，山農38的最大分蘗數在F、F、F處理下顯著提高，增幅分別為11.22%、 10.30%、13.23%。與對照F相比，山農38和山農47的有效穗數在F、F、F處理下分別提高 6.11%、7.02%、8.58%和3.53%、4.93%、 4.49%，差異均顯著。腐植酸小麥成穗率無顯著影響。山農47的株高在F、F處理下較對照F分別提高6.40%、 6.80%；山農38和濟麥44的株高在F、F、F處理下較對照F分別提高 7.23%、7.59%、 6.57%和7.80%、8.54%、 7.80%，差異均顯著。較對照F，山農38和山農47的穗長在F、F處理下分別提高2.57%、 4.21%和 4.66%、6.85%；濟麥44的穗長在F、F、F處理下分別提高4.21%、3.71%、5.32%，差異均顯著。結果表明，腐植酸能夠顯著提高山農38的最大分蘗數及山農38和山農47的有效穗數；顯著提高小麥的株高和穗長；對小麥的成穗率無顯著影響。

a:山農38；b:山農47；c:濟麥44。

2.2 腐植酸對不同筋度小麥品種產量及產量構成因子的影響

由表3可知，腐植酸對小麥產量有顯著影響，與對照F相比，山農38的產量在F、F、F處理下分別增加10.94%、7.35%、13.75%；山農47的產量在F、F處理下分別增加8.23%、 9.63%；濟麥44的產量在F、F、F、F處理下分別增加5.37%、6.87%、11.29%、 10.78%,差異均顯著。較對照F，基施腐植酸能夠顯著提高山農38和山農47的有效穗數，顯著提高濟麥44的穗粒數，濟麥44的穗粒數在F、F處理下分別增加5.51%、 4.93%，差異顯著；基施腐植酸對小麥千粒重沒有顯著影響。結果表明，腐植酸通過提高中筋小麥品種山農38和中強筋小麥品種山農47的有效穗數顯著提高其產量；通過提高強筋小麥品種濟麥44的穗粒數顯著提高其產量。

表2 不同筋度小麥品種的最大分蘗數、有效穗數、成穗率、株高及穗長Table 2 Maximum number of tillers,effective spikes,spike rate,plant height and ear length of wheat varieties with different gluten

表3 不同筋度小麥品種的產量及產量構成因子Table 3 Yield and yield components of wheat varieties with different gluten

2.3 腐植酸對不同筋度小麥品種品質的影響

2.3.1 對營養品質的影響

由表4可知，腐植酸對3個小麥品種的蛋白質含量、濕面筋含量均有顯著影響，濟麥44的蛋白質含量在F、F處理下分別較對照F提高 4.47%、5.84%，山農38和山農47的蛋白質含量均在F處理下最高，且顯著高于對照；與對照F相比，山農38、山農47和濟麥44的濕面筋含量均在F處理下增幅最大，分別為6.76%、 11.74%和8.65%，差異均顯著。基施腐植酸對小麥的直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量和直/支比沒有顯著影響。

表4 不同筋度小麥品種的營養品質Table 4 Nutritional quality of wheat varieties with different gluten

2.3.2 對加工品質的影響

由表5可知，腐植酸能夠顯著提高山農38的籽粒硬度，與對照F相比，山農38的籽粒硬度在F、F處理下顯著增加(7.96%、8.62%)。3個小麥品種的沉降值均隨腐植酸施用量的增加而增加，當施用量達到F時，山農38、山農47和濟麥44的沉降值較對照F分別增加6.81%、5.91%和7.16%，差異均顯著。腐植酸施用量對不同筋度小麥品種的穩定時間有顯著影響，穩定時間隨腐植酸施用量的增加而增加，與對照F相比，山農38、山農47和濟麥44在F處理下增加幅度最大，分別為24.19%、24.37%和15.46%。腐植酸對山農38的形成時間有顯著影響，山農38的形成時間在F、F、F處理下較對照F顯著增加(15.84%、10.89%、25.25%)；腐植酸對山農47和濟麥44的形成時間沒有顯著影響。結果表明，腐植酸能夠顯著提高不同筋度小麥品種的沉降值和穩定時間，顯著提高山農38的籽粒硬度和形成時間。

3 討 論

根據腐植酸不同形態，可將其分為固體腐植酸類肥料和液體腐植酸類肥料，固體腐植酸肥料通過根施改良土壤和調節作物生長；液體腐植酸肥料通過葉面噴施直接作用于作物上。本研究通過基施不同量腐植酸固體肥料處理不同筋度小麥品種，發現腐植酸能夠顯著提高供試小麥品種的株高、穗長、產量、濕面筋含量、沉降值、穩定時間，提高小麥的旗葉SPAD值，對小麥的成穗率、千粒重、總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量及直/支比沒有顯著影響；施用腐植酸能夠顯著提高中筋小麥品種山農38的最大分蘗數、有效穗數、籽粒硬度、形成時間；顯著提高中強筋小麥品種山農47的有效穗數；顯著提高強筋小麥品種濟麥44的穗粒數、蛋白質含量，說明不同品種的不同性狀對腐殖酸的響應不同。王 琦等研究表明，腐植酸可以提高燕麥的SPAD值，改善燕麥光合能力，與本研究結果相近。畢 軍等研究表明，腐植酸能夠提高小麥的株高、穗長、最大分蘗數、有效穗數及成穗率。本試驗結果再次證明腐植酸能夠提高小麥的株高、穗長、最大分蘗數、有效穗數，但腐植酸對小麥成穗率沒有顯著影響，導致結論不一致的原因可能與品種和環境差異有關。孫克剛等認為，腐植酸促進水稻增產的主要原因是增加了有效穗數和每穗實粒數。本研究結果表明，腐植酸通過提高中筋小麥品種山農38和中強筋小麥品種山農47的有效穗數顯著提高其產量；通過提高強筋小麥品種濟麥44的穗粒數顯著提高其產量，說明促進小麥增產的主要因子為有效穗數和穗粒數，與前人研究結果相似。劉盛林等研究表明，腐植酸含量對冬小麥千粒重沒有顯著促進作用，與本研究結果相似。趙海燕等研究表明，噴施腐植酸葉面肥可以明顯提高小麥產量及蛋白質含量、濕面筋含量、沉降值和穩定時間，與本研究結果類似。腐植酸可刺激植株的莖葉生長，提高葉片向籽粒輸送營養的能力，從而提高小麥的產量和品質。張運紅等研究表明，腐植酸可提高小麥籽粒總淀粉含量和支鏈淀粉含量，降低直/支比。本研究結果表明，腐植酸對3個不同筋度小麥品種的總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量和直/支比沒有顯著影響。導致結論不一致的原因可能與品種或環境差異有關。

表5 不同筋度小麥品種的加工品質Table 5 Processing quality of wheat varieties with different gluten

本試驗發現，腐植酸對不同筋度小麥品種的生長特性、產量及品質的影響存在差異，結果可以為腐植酸類肥料在小麥生產中的應用提供參考依據。由于本試驗為一季試驗，腐植酸對不同筋度小麥品種生長特性、產量及品質的影響尚需進一步研究。