增施有機(jī)肥對(duì)小麥生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響

楊桂麗 楊宏波 王琦 靳韋 陳永偉 馬文禮 卜建華

(寧夏農(nóng)墾農(nóng)林牧技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 銀川 750011)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)的重要糧食作物之一，在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要的地位。但隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，小麥的種植面積呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)[1]。施肥是影響農(nóng)田土壤養(yǎng)分和作物產(chǎn)量品質(zhì)的重要因素[2-4]，農(nóng)民為在有限的單位面積耕地上產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益，有了“重化肥，輕有機(jī)肥”的思想，導(dǎo)致大量化肥被施用，造成農(nóng)田土壤各類元素的紊亂失衡，土壤中有機(jī)質(zhì)、微生物多樣性的下降，生態(tài)環(huán)境被破壞等問題的出現(xiàn)[5，6]。近年來，人們不斷減少和控制化肥的施用，發(fā)現(xiàn)增施有機(jī)肥才是推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的新道路。有機(jī)肥具有改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤有機(jī)質(zhì)、提高土壤微生物活性、提高土壤養(yǎng)分有效性、減少作物病蟲害和減輕環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)[7-9]。Liang等[10]研究發(fā)現(xiàn)，增施有機(jī)肥后能夠顯著提高土壤中的微生物量碳和易氧化有機(jī)碳的含量，從而提高土壤的肥力；Li等[11]研究得出，多年有機(jī)肥的增加，可以提高土壤肥力、養(yǎng)分的利用率，從而使農(nóng)作物產(chǎn)量提升；胡安新[12]研究表明，施用有機(jī)肥后可以有效改善小麥植物學(xué)性狀和田間理化性狀，從而增加667m2有效穗數(shù)和穗粒數(shù)。本試驗(yàn)針對(duì)寧夏地區(qū)小麥種植過程中長(zhǎng)期使用化肥導(dǎo)致土壤肥力低、產(chǎn)量低等問題，研究利用增施有機(jī)肥對(duì)小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響，以期為寧夏小麥種植業(yè)施用有機(jī)肥提供理論依據(jù)，從而促進(jìn)小麥可持續(xù)健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于銀川市西南14km平吉堡六隊(duì)試驗(yàn)田(E106°01′，N38°24′)，海拔1120m。該地區(qū)年平均降水量169mm，無霜期130d左右，日照時(shí)數(shù)3039.6h，年平均氣溫8.5℃，活動(dòng)積溫3298.1℃。土壤類型為淡灰鈣土，土壤質(zhì)地為輕壤土，土壤基礎(chǔ)肥力(0～20cm)見表1。

表1 土壤基礎(chǔ)肥力

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用寧夏春小麥“寧春50”為研究對(duì)象，有機(jī)肥為寧夏農(nóng)墾賀蘭山生物肥料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的西夏生物通用型有機(jī)肥料(有機(jī)質(zhì)≥40%，腐殖酸≥10%，活菌數(shù)≥0.2億個(gè)·g-1，各種微量元素適量，水分≤30%，pH值5.5～8.5，外觀為黃褐色粉狀或顆粒狀)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

試驗(yàn)設(shè)計(jì)2個(gè)處理，分別為增施有機(jī)肥C1和未增施有機(jī)肥CK(對(duì)照)，前茬作物為小麥，地力條件均勻一致，管理措施保持一致，每個(gè)處理的面積是667m2，增施有機(jī)肥200kg·667m-2。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

觀察記錄各處理小麥生長(zhǎng)情況，4月11日調(diào)查不同處理小麥基本苗，7月9日取樣考種。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件和SPSS 22.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 增施有機(jī)肥對(duì)小麥基本苗的影響

由表2可以看出，C1基本苗數(shù)為37.71萬株，比CK高1.04萬株，說明增施有機(jī)肥可以有效增加小麥的基本苗數(shù)，這對(duì)后期創(chuàng)造高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)保障。

表2 基本苗調(diào)查表

2.2 增施有機(jī)肥對(duì)小麥根系生長(zhǎng)和植株干鮮重的影響

由表3可以看出，對(duì)比小麥根系生長(zhǎng)，C1的根系數(shù)量和長(zhǎng)度均高于CK，且根系長(zhǎng)度C1顯著性的高于CK，說明增施有機(jī)肥后可以有效促進(jìn)根系生長(zhǎng)更旺盛。對(duì)比小麥植株的干鮮重，可以發(fā)現(xiàn)，C1無論是鮮重還是干重各個(gè)部分的重量都高于比CK，C1整株的鮮重和干重比CK分別高2.55g和1.14g，且差異性顯著，說明增施有機(jī)肥后可以有效促進(jìn)植株干物質(zhì)積累，并實(shí)現(xiàn)了小麥稈壯。

表3 增施有機(jī)肥對(duì)小麥根系和植株干鮮重的影響

2.3 增施有機(jī)肥對(duì)小麥葉綠素、穗長(zhǎng)和綠葉數(shù)的影響

通過圖1可以看出，C1顯著提高了小麥葉綠素含量，C1葉綠素含量比CK高6.04。對(duì)比兩處理小麥穗長(zhǎng)和綠葉數(shù)，均表現(xiàn)出C1>CK，但無顯著性差異，穗長(zhǎng)都為11cm左右，綠葉數(shù)都為2片左右。說明增施有機(jī)肥可以有效提高葉綠素含量，從而提高了小麥光合作用速率和光合產(chǎn)物的形成。

圖1 增施有機(jī)肥對(duì)小麥株高、葉綠素、穗長(zhǎng)和綠葉數(shù)的影響

2.4 增施有機(jī)肥對(duì)植株生長(zhǎng)指標(biāo)影響

由表4看出，在相同耕作方式下，增施有機(jī)肥后，小麥莖稈節(jié)長(zhǎng)整體表現(xiàn)為C1CK的趨勢(shì)，說明增施有機(jī)肥后可以有效降低小麥株高、重心，促進(jìn)小麥莖粗、稈壯，從而提高小麥后期的抗倒伏能力。

表4 增施有機(jī)肥對(duì)小麥植株生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

2.5 增施有機(jī)肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

由表5可以看出，增施有機(jī)肥后，C1的667m2穗數(shù)和穗粒數(shù)都略高于CK，但兩者之間無顯著性差異；對(duì)比小麥千粒重和產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)，C1顯著性高于CK，說明增施有機(jī)肥后，對(duì)小麥的667m2穗數(shù)和穗粒數(shù)影響不大，但有效提高了小麥的千粒重，從而促進(jìn)了產(chǎn)量的增加。

表5 增施有機(jī)肥對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

在一定條件下(穗粒數(shù)和千粒重一樣的情況下)，基本苗越多，在后期水肥適當(dāng)?shù)臈l件下收獲穗數(shù)越多，則產(chǎn)量越高。本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，通過增施有機(jī)肥后，可以有效增加小麥的基本苗數(shù)，這與劉超等[13]研究結(jié)果一致，主要原因是增施有機(jī)肥后可以提高土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，從而提高作物的出苗率。

作物根系是否發(fā)達(dá)決定著植物營(yíng)養(yǎng)吸收，而根系數(shù)量、長(zhǎng)度和干鮮重的高低是重要影響因素，同時(shí)植物生物產(chǎn)量即干物質(zhì)積累多少影響作物產(chǎn)量的高低。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增施有機(jī)肥可以促進(jìn)小麥根系的旺盛生長(zhǎng)，增加根系的數(shù)量，且顯著增加了根系的長(zhǎng)度，提高了小麥整株的干鮮重，促進(jìn)了植株干物質(zhì)積累。Kong等[14]研究表明，增施有機(jī)肥可以促進(jìn)作物根系和地上部分的生長(zhǎng)，從而提高作物產(chǎn)量。

葉綠素和綠葉數(shù)是直接影響小麥光合作用速率和光合產(chǎn)物形成的重要因素，葉綠素含量越高則光合作用越強(qiáng)[15]。本試驗(yàn)研究中增施有機(jī)肥后，小麥綠葉數(shù)和穗長(zhǎng)無性顯著性差異，而葉綠素含量表現(xiàn)出了顯著性的增加，說明增施有機(jī)肥對(duì)促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累具有重要作用。

后期倒伏是影響小麥產(chǎn)量的因素之一，倒伏指數(shù)可通過株高、莖稈重心高度、基部第2節(jié)間長(zhǎng)度和粗度的綜合體現(xiàn)[16]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，增施有機(jī)肥后可以有效增加每節(jié)莖稈粗度，降低每節(jié)莖稈節(jié)長(zhǎng)，顯著降低了株高，從而使得重心高度降低，說明增施有機(jī)肥可以提高小麥后期的抗倒伏能力。

影響小麥產(chǎn)量構(gòu)成的三要素分別是單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重。本試驗(yàn)顯示，增施有機(jī)肥后小麥的產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素均高于未增施有機(jī)肥的處理，且小麥的千粒重和產(chǎn)量都達(dá)到了顯著性差異，說明增施有機(jī)肥可以有效提高小麥產(chǎn)量，這與張黛靜等研究結(jié)果一致[17]，可能是增施有機(jī)肥后改良了土壤環(huán)境，提高了養(yǎng)分利用率，從而提升了小麥產(chǎn)量。

綜上所述，在條播條件下增施有機(jī)肥后，可以有效提高小麥出苗率，增加小麥根系的長(zhǎng)度和數(shù)量，促進(jìn)小麥根系生長(zhǎng)，提高葉綠素含量，促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累，降低株高和重心高度，提升小麥的抗倒伏性，全面提高產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而提升小麥的產(chǎn)量。該技術(shù)在寧夏土壤貧瘠地區(qū)上具有較高的應(yīng)用價(jià)值，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。