含腐殖酸尿素在冬小麥上的應用初報*

孫克剛，杜 君，楊煥煥，岳艷軍，楊占平，和愛鈴，張運紅，薛廣原

(1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所 河南鄭州 450002；2.河南心連心化學工業集團股份有限公司 河南新鄉 453731)

0 前言

河南省是我國主要的糧食產區，2021年糧食產量達到65 Mt以上，占全國糧食產量的10%，占全國小麥產量的25%。目前河南省小麥播種收獲面積約為8 500萬畝(1畝=667 m2)，是全球最大的冬小麥產區[1]。

腐殖酸是動植物的遺骸，主要是植物的遺骸，經過微生物的分解和轉化以及地球的一系列化學過程形成并積累起來的一類有機物質，是由芳香族及其多種官能團構成的高分子有機酸，具有良好的生理活性和吸收、絡合、交換等功能，廣泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭(又稱草炭)、褐煤、風化煤中[2-5]。腐殖酸已被廣泛應用于農林牧漁、石油工業、化工建材、醫藥衛生、環保等領域，特別是在提倡生態農業建設、無公害綠色農業生產后，其受重視的程度更高。腐殖酸可用稀堿液或其他溶劑從土壤中提取，并能在pH為1或2的酸溶液中沉淀形成黑色物質。在自然界，腐殖酸可分為土壤腐殖酸、水體腐殖酸和煤炭腐殖酸等三類[6]。

我國腐殖酸資源極其豐富，分布廣、儲量大、品位好。據統計，我國泥炭資源超過12 480 Mt(居世界第四位)，褐煤資源超過126 500 Mt，還有大量的風化煤。此外，通過利用生物工程進一步篩選優良菌種，加快開發定向菌種，就可以利用更多的資源來研制生化腐殖酸或生化黃腐酸類產品。我國對腐殖酸有組織的研究和綜合利用始于20世紀50年代末[5-9]，主要是從利用泥炭開始，雖然起步晚，但技術水平在世界上并不落后。

研究小麥的施肥技術對保障河南省小麥生產、維持小麥產量能夠起到保駕護航的作用。因此，筆者與河南心連心化肥有限公司聯合開展研究不同含腐殖酸尿素對小麥產量、品質的影響，以期為小麥增產增收提供科技支撐。

1 試驗材料與方法

試驗地點：河南省駐馬店市驛城區順河辦事處李莊村。

供試土壤：黃褐土，質地中壤，土壤肥力中等。

土壤基礎養分：有機質、堿解氮、有效磷(P2O5)、速效鉀(K2O)質量分數分別為9.4 g/kg、52.3 mg/kg、29.6 mg/kg、103.7 mg/kg，pH為6.9。

供試冬小麥品種：西農979，播種量為11 kg/畝；前茬作物為玉米，畝產量550 kg。

供試肥料：尿素，w(N)=46%，河南心連心化學工業集團股份有限公司；重過磷酸鈣，w(P5O2)=45%，河南省農業科學院；氯化鉀，w(K2O)=60%，河南省農業科學院。供試含腐殖酸尿素中腐殖酸含量見表1。

表1 供試含腐殖酸尿素中腐殖酸含量

試驗設計：試驗共設8個處理，除處理1不施氮肥外，其余各處理在畝底施P2O58 kg、K2O 6 kg、含腐殖酸尿素19.6 kg(折N 9 kg)的基礎上，拔節期畝追施含腐殖酸尿素13.0 kg(折N 6 kg)。

小區長9.0 m、寬4.0 m，面積36 m2。各處理隨機排列，每個處理重復3次，重復間走道寬0.8 m，小區間距0.5 m，試驗四周設保護行。

冬小麥生育期間按高產田標準管理，各處理管理水平一致；調查、取樣按照方案進行，收獲時各小區實收30 m2計產并考種。

試驗按小區單收，折算成公頃產量，并用多重比較(LSD)法進行差異顯著性檢驗。

冬小麥植株籽粒、秸稈中氮含量采用硫酸-過氧化氫消煮，滴定法測定；分別采集深度為0～30、30～60、60～90 cm土層樣品，采用氯化鈣溶液浸提，流動分析儀測定土壤中硝態氮含量。

2 結果與分析

2.1 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥產量的影響

施用不同劑型含腐殖酸尿素處理的冬小麥產量及統計分析見表2，方差分析見表3。

表2 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理的冬小麥產量及統計分析

表3 方差分析表

由表2可看出：施氮處理與不施氮處理相比，產量差異達極顯著水平；施氮處理間產量差異不顯著，說明施用含腐殖酸尿素對冬小麥的增產效果不顯著；處理8、處理5的增產效果較好[10-13]。

2.2 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥地上部分氮素利用的影響

施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥地上部分氮素利用的影響見表4。

表4 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥地上部分氮素利用的影響

由表4可以看出：施氮處理的冬小麥地上部分氮素累積量均高于處理1的，且達到顯著性差異，提高幅度為50.2%～61.7%；施氮處理間的地上部分氮素累積量差異不顯著；處理8和處理5對提高冬小麥地上部分氮素累積量的效果較好[13-15]。

2.3 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對土壤中硝態氮含量的影響

施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對土壤中硝態氮含量的影響見圖1。

由圖1可知：對于同一處理，硝態氮主要集中在0～60 cm土層中，且隨著土壤深度的增加，硝態氮含量逐漸降低；與處理1相比，冬小麥收獲后，施肥處理的0～90 cm土層硝態氮含量均有不同程度的提高；與處理2相比，不同劑型含腐殖酸尿素處理均不同程度降低了土壤中硝態氮含量，且不同劑型含腐殖酸尿素處理的土壤中硝態氮含量的變化趨勢基本一致[8,13,15]。

2.4 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥生育期的影響

施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥生育期的影響見表5。

從表5可以看出：不施肥處理的冬小麥抽穗期、揚花期推遲2 d，成熟期提前2 d；其他處理的冬小麥出苗期、返青期、拔節期、抽穗期、揚花期、成熟期均一致。

表5 冬小麥生育期調查表

2.5 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥群體結構和經濟性狀的影響

施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥群體結構和經濟性狀的影響見表6。

由表6可看出：施肥處理各項指標優于不施肥處理的；處理8、處理5、處理6、處理3的各項指標優于處理2，處理4、處理7與處理2的各項指標基本持平；處理8的冬小麥群體結構和經濟性狀最好，與處理2相比，單株分蘗數增加0.07個，穗數增加1.4萬穗/畝，粒數增加0.6粒/穗，千粒質量提高0.9 g；與處理2相比，處理8、處理5、處理6、處理3能夠提高冬小麥的單株分蘗數、畝穗數、穗粒數和千粒質量，優化了冬小麥群體結構和經濟性狀。

表6 施用不同劑型含腐殖酸尿素處理對冬小麥群體結構和經濟性狀的影響

3 討論

(1)施用含腐殖酸尿素對冬小麥生育期無影響。

(2)冬小麥施用Ⅵ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅰ型含腐殖酸尿素，單株分蘗數、畝穗數、穗粒數、千粒質量略有增加。冬小麥施用Ⅵ型、Ⅲ型含腐殖酸尿素的增產效果較好，與施用普通尿素相比，分別增產4.6%、4.2%；其他劑型含腐殖酸尿素對冬小麥的增產效果不顯著。

(3)Ⅲ型和Ⅵ型含腐殖酸尿素能較好地提高冬小麥地上部分氮素累積量[7-9,13-15]。施用腐殖酸肥料后，可以促進小麥的生長發育,有效改善小麥部分農學指標,增強作物對氮素的積累,從而提高了小麥的產量和氮素利用率[16]

(4)施用不同劑型含腐殖酸尿素均不同程度地降低了土壤中硝態氮的含量，且不同劑型含腐殖酸尿素處理的土壤中硝態氮含量的變化趨勢基本一致。根據腐殖酸的化學特性，腐殖酸能提高化肥利用率，既減少化肥養分損失，又促進作物養分吸收，從而使土壤中總氮含量下降，實現土壤中硝態氮含量的下降[8-9]。

(5)含腐殖酸尿素處理與普通尿素處理相比有增產作用，但效果不顯著，主要原因：①含腐殖酸尿素中添加的腐殖酸量少，在土壤中未形成一定數量；②含腐殖酸尿素需長期使用才能起到作用。土壤中腐殖酸含量達到一定程度，才能發揮效果，因此含腐殖酸尿素試驗需堅持定位試驗和長期施用。含腐殖酸尿素是在生產尿素過程中添加腐殖酸，不是簡單地將腐殖酸與尿素摻混，當含腐殖酸尿素中氮素質量分數達到46%后，很難再增加腐殖酸含量。而含腐殖酸氮肥可以不受氮素含量限制，可根據施氮量任意調節其中腐殖酸的含量。

4 結語

腐殖酸具有巨大的吸收代換和緩沖能力，對土壤的物理化學性質有明顯的影響，可顯著提高土壤的保肥、保水能力，這就是有機質含量高的土壤蓄水量大、保肥力強的原因，因此增加土壤中腐殖酸的含量是提高土壤肥力的重要措施。腐殖酸除了對肥料具有增效作用外，還能改善土壤團粒結構、增強有益微生物活性，也能對土壤鹽漬化、重金屬及有機物污染等起到逐步治理作用。

目前，腐殖酸在高品質肥料中的應用越來越廣泛，如各種含腐殖酸復合肥、含腐殖酸水溶肥、含腐殖酸有機肥、有機無機肥等。本試驗結果表明施用含腐殖酸尿素對冬小麥增產的效果并不理想，其原因是施入土壤中的腐殖酸量過少，施入土壤中的腐殖酸達到一定量才能充分發揮作用。