不同氮磷增效肥對小麥旗葉衰老及產量的影響

朱麗敬

摘要：【目的】探究不同氮磷增效施肥模式對小麥旗葉衰老和小麥產量的影響，為科學施肥奠定堅實的數據支撐。【方法】以濟麥22作為處理品種，在大田栽培條件下，通過設置不同的氮磷增效施肥組別，進一步測定不同施肥模式下小麥旗葉衰老指標超氧化物歧化酶、過氧化酶、丙二醛的具體變化情況，并對小麥的產量進一步分析。【結果】研究表明與常規對照組相比，在整個開花階段尤其是在小麥開花后期通過使用增效氮磷肥處理，小麥旗葉的衰老指標都得到了很好的改善，小麥旗葉的超氧化物歧化酶和過氧化物酶的活性明顯增加，而丙二醛的含量呈現逐漸下降的態勢，這對緩解小麥旗葉衰老能夠有很好的促進作用。【結論】在冬小麥生產中，合理施用N、P協同肥料，既能延遲冬小麥旗葉衰老，又能提升冬小麥單產，為冬小麥的高產、穩產打下良好的基礎。

關鍵詞：氮磷增效肥；小麥旗葉；衰老；產量；影響

小麥是世界范圍內種植最為廣泛的糧食型作物之一，能夠滿足人體所需要的多種營養成分，全球有1/3以上的人口以小麥為主食，根據相關預測到2050年世界人口將達到98億，人口數量的激增對小麥的需求量也會呈現逐漸增多的態勢，為更好地滿足這一需求，提高單產、優質是解決該問題的關鍵[1]。氮、磷元素在小麥生長發育和品質產量形成方面發揮著重要的作用。氮元素是多種植物體內蛋白質、核酸、葉綠素和部分激素等生物分子的重要組成成分，作物通過從土壤當中吸收氮元素，經過還原、轉化和代謝等各種生理過程，與蛋白質代謝和碳的代謝有效協調，最終完成了植物的整個生命過程。有研究結果表明，在小麥種植過程中，適當提高氮元素的水平，可以顯著提高碳素同化能力和氮素的同化能力，促進同化物質能夠向籽粒當中進一步轉運，提高籽粒中的淀粉及有關酶活，可提高其產量及蛋白水平。同時，磷也是小麥植株生長發育所必需的一種主要的營養成分，在小麥植株核酸、脂肪等物質的形成方面發揮著重要的作用。磷元素參與到植物的細胞生長和代謝全過程，同時在酶調節和信號傳遞方面也發揮著重要的作用。小麥產量和品質會隨著磷肥的增加而呈現逐漸增加的態勢，在一定條件和一定的施肥量的水平下，產量和磷肥的使用量呈現正相關。但從當前小麥的生產現狀來看，由于不規范的使用化學肥料，使得小麥植株出現了徒長，土壤的理化性質發生了顯著變化。現階段提高小麥單位面積內的產量，減少生態環境污染，提高化肥的利用效率是全世界面臨的重要難題，而依靠肥料來提高單產，只是實現糧食增產穩產的重要方法之一。所以在今后小麥種植過程中，需要對傳統的肥料進行進一步的改良和加工，使其性質能夠得到進一步的提升，更好地被作物所利用，減少化學肥料的過量使用，另一方面應該研發出新型的肥料。氮肥磷肥增效劑可以顯著提高小麥的有效穗，提升成穗率，同時還能夠大大提高氮肥的利用效率，提升小麥的生產質量，節約肥料的應用成本，促進小麥增產增收。肥料增效劑的有效應用，可以減少土壤當中養分的過量流失，激活土壤的理化性質，促進微生物的繁殖，加速農作物根系對養分的吸收和利用，并且具有長期協同穩定的作用，將肥料增效劑應用到小麥生產當中，是當前解決傳統施肥模式下土壤理化性質發生變化，小麥產量品質難以得到提升的重要手段之一。本次研究在前人研究的理論成果上，選擇使用了氮磷增效肥開展大田處理，在此基礎上，進一步探索了不同氮、磷元素的施用對小麥旗葉衰老及產量形成的調控作用，現將具體研究內容介紹如下。

1 處理材料與方法

1.1 處理材料選取

于2018年10月到2020年6月在大田進行處理。處理地主要選擇在山東省聊城市東昌府區的小麥示范種植基地。處理地區屬于溫帶季風性氣候，年降雨量在700mm左右，降雨較為集中，每年集中在夏季的6-8月份，處理地的土壤為壤土。處理之前對土壤的理化性質進行進一步的檢測，土壤pH值為6.38，堿解氮、速效磷、速效鉀和土壤有機質含量分別為76.78mg/kg、51.33mg/kg、213.42mg/kg、2.0%。處理小麥品種為濟麥22，處理過程中選擇使用復合肥（N-P2O5-K2O：15-15-15）。在處理之前將配置好的增效劑均勻地噴灑在復合肥的表面，經過烘干處理之后形成氮磷增效肥，同時選擇使用商品化的增效復合肥，本品用于對照組的小麥栽培。

1.2 處理方法

在進行大田試驗時，選擇采用了隨機區組設計方法，一共設置了5個處理組別，即處理T1，處理T2，處理T3，處理T4和對照組。每個處理組別可以被反復3次，每個處理小區的區域為30m2，每個小區之間應該保持1m的隔離帶。大田處理之前應該對土地進行有效的翻耕處理，翻耕深度控制在20-25cm，以打破犁地層，處理組和對照組的種植區域分別使用經過增效劑處理的復合肥和未經增效劑處理過的復合肥。土壤翻耕整理之后，結合當前的氣候條件確定最佳的播種日期，2018年10月下旬進行小麥播種，播種量控制在10kg/667m2，并在第2019年6月中旬收獲小麥，在2019年10月上旬進行小麥播種，播種量控制在12kg/667m2，2020年6月中旬收獲小麥。在小麥整個生長發育階段，除了各個組別的施肥模式不同之外，其他栽培管理保持一致，在小麥不同生長時期應該進行科學有效的灌溉，在生育的中期和晚期要做好農田的排水和灌溉工作，防止農田出現水漬和病害。在T1到T3組中，我們都會選擇使用經過增效劑（如6%的EDDHA-Fe6 螯合鐵，使用濃度5000ppm）處理的化肥進行施肥，使用量分別控制在50.0kg/667m2、37.7kg/667m2、25kg/667m2，T4組選擇使用商品化的增效復合肥追施量控制在50kg/667m2，對照組選擇沒有經過增效劑增效處理的復合肥進行施肥處理，施肥量控制在50kg/667m2，除了施肥處理不同之外，其他大田栽培按照常規方法進行。

1.3 指標測定

小麥旗葉的衰老指數是以葉片中超氧化物歧化酶（SOD）過氧化物酶（POD）和丙二醛活性（MAD）體現[2]。在小麥生長過程中按照隨機原則選取各個處理組別具有代表性的小麥植株新鮮旗葉。小麥葉片中超氧化物歧化酶活性的檢測采用了鄰苯三酚氧化法；按照比色法進一步測定小麥葉片當中過氧化物酶的活性；選擇使用巴比妥酸法進一步測定小麥葉片當中丙二醛的具體含量[3]。在小麥產量指標測定過程中，每一個處理小區當中按照隨機原則選擇1m2完整的小麥植株，分別重復3次調查1m2當中的小麥成穗數量，然后再進一步計算667m2的小麥數量。小麥收獲之后自然風干進行脫粒，在對籽粒進行處理后，對每穗的粒數、千粒重進行測量，再對畝產（667m2）進行計算。本次處理過程中，每一個組別的處理數據進行3次重復處理，過程中所涉及的各種數據選擇使用Excel2003進行收集整理，制作成表格，然后選擇使用DPS9.5進行數據統計分析和差異顯著性檢驗。

2 結果

2.1 不同氮磷增效肥對小麥旗葉超氧化物歧化酶活性的影響

結合圖1數據能夠看出兩年間小麥旗葉超氧化物歧化酶活性的變化趨勢基本保持一致，本次研究主要以2018年到2019年的小麥種植數據為主，詳細情況如圖1所示（圖1中橫坐標為大田開花后天數，縱坐標為小麥旗葉SOD活性（U/g）。結合圖1數據能夠看出在不同的氮磷增效施肥處理模式之下，結果表明，大田小麥旗葉 SOD活力呈遞減趨勢，并且在進入開花后的7-14天下降幅度最大。大田小麥進入開花階段之后，與對照組相比T1、T2和T4組小麥旗葉超氧化物氰化酶的活性量分別能夠提高12.0、6.0和8.0U/g以上，而T3組與對照組相比呈現下降的態勢，但與對照組比較，兩組間的差異無統計學意義，其他三組間的差異性顯著。在小麥開花后的21-28天內對照組和其他處理組別的小麥旗葉超氧化物歧化酶活性的下降差異性不顯著。詳細情況如圖1所示。

2.2 不同氮磷增效肥對小麥旗葉過氧化物酶的影響

結合圖2數據能夠得知在氮肥磷肥增效施肥處理模式下，大田小麥旗葉過氧化物酶的活性會呈現出先升高后下降的趨勢，并且過氧化物酶活性在開花后的14天會達到高峰期，之后會呈現逐漸下降的態勢。其中大田小麥在開花14天之后，旗葉當中的過氧化物酶的含量下降速度最快。小麥生長的各個生育期內，大田小麥旗葉過氧化酶的活性按從大到小依次為T1，T4，T2，對照組和T3組，對照組和處理組別差異比較明顯。由此能夠得知在小麥種植過程中通過增施氮磷增效肥有利于小麥旗葉當中過氧化物酶活性的提升，在小麥旗葉過氧化物酶的變化指標上，以T1組和T4組處理指標最優。詳細情況如圖2所示，圖2中橫坐標為大田開花后天數（d），縱坐標為小麥旗葉POD活性（U/mm·g）。

2.3 不同氮磷增效肥對小麥旗葉丙二醛活性的影響

結合圖3所示，不同施肥方式下，大田小麥旗葉當中的丙二醛含量會呈現逐漸上升的態勢，并且在小麥開花后的21-28天上升速度最快，其中以T3組的增幅最大，由大到小分別是T3組、對照組、T2、T4組和T1。開花14天之后，大田小麥旗葉當中的丙二醛的含量在T2和T3組以及對照組之間的差異性不顯著。由此可以得知，通過選擇使用氮磷增效肥對小麥進行處置，能夠有效改善旗葉當中丙二醛的活性，其中以T1的改善效果最好，其次是T4組，詳細情況如圖3所示。

2.4 不同氮磷增效肥對小麥產量的影響

根據表1數據能夠得知，使用的不同的氮、磷協同肥會對大田中的穗數、穗粒數、千粒重以及產量的表現有很大的影響，由大到小分別是T1、T4、T2、對照組和T3組。從每m2的小麥穗數上看，2020年的大田對照組與其他處理組別的差別不是很明顯，而穗粒數、千粒重和小麥產量對照組與T1的差別非常明顯。2020年的小麥總產指數與2019年相比變化不大。不同的氮磷增效肥施肥處理模式之下，小麥的667m2產量與對照組相比會存在較大差異性，其中2019年T1、T2、T4組的小麥產量相較于對照組分別高出了42.05kg、18.12kg、21.30kg，而T3組與對照組相比降低了14.18kg。2020年T1、T2和T4組，相較于對照組分別增產43.05kg、14.12kg、35.30kg，而T3組下降了25.18kg。由此能夠得知，不同的氮磷協同肥料對小麥的產量產生了不同的效應，在這些效應中，T1、T2和T4組的增產效應最好，其中T1的增產效應是最大的，在今后小麥種植過程中，可以按照T1的施肥配方進行針對性的施肥處理，滿足小麥的生長發育所需，詳細情況如表1所示。

3 討論

小麥在整個生長發育階段，對氮、磷元素的需求量最大，氮肥對小麥產量的效應影響最大，其次是磷肥[4]。但在小麥施肥過程中，傳統的化學肥料有一定的限制，一旦過量使用或者不科學使用，不但不能夠增加小麥的產量和品質，反而會降低小麥的品質和產量，反映出肥料過度施用的報酬遞減規律。當前在傳統小麥種植過程中，很多種植戶仍然采用大量化學肥料追施的方式，不規范的使用化學肥料使得農田的理化性質發生了翻天覆地的變化。由于微生物的數量逐漸下降，各種病原微生物顯著增加，田間小麥病蟲害的積累量也呈現逐漸增多的態勢，對小麥的產量和品質構成了嚴重威脅。有研究結果表明，在氮肥供給充足的條件下，追施量適宜的磷肥對小麥籽粒中的蛋白含量和產量都有一定的影響，一定范圍當中旱地冬小麥籽粒新含量和地上部分的吸收量與氮肥的施入量呈現正相關[5]。氮肥磷肥的科學追施能夠有效促進小麥對鋅元素的有效吸收，提高籽粒鋅元素的含量。也有研究結果表明，在土壤地力水平呈現中等以上的種植地磷肥的過量追施或者過低使用都不利于小麥的生長發育[6]。從當前小麥化肥的應用現狀來看，過量的追施化學肥料的行為仍然沒有得到有效的改觀，對此就需要我們不斷加強新型化肥的有效研究，對傳統的肥料進行有效的改良加工，使其能夠得以有效的利用，切實提高養分的供給效率，同時還應該研發出新品類的肥料。

本次研究結果表明，大田栽培模式之下，處理組和對照組相比小麥的產量得到了一定程度的提高，其中，T1、T2和T4組在2019年的產量與對照組比較，分別增加了42.05kg、18.12kg、21.30kg，在2020年其產量與對照組相比，產量分別增加了43.05kg、14.12kg、35.30kg。但T3組的產量較對照組降低14.18kg，平均體重較對照組降低25.18kg。通過本次研究能夠表明在施肥處理過程中，通過選擇使用增效的氮磷肥，能夠大大降低化學肥料使用。在滿足小麥植株生長發育所需的情況下，有效減少化學肥料的使用量，提高肥料的利用效率，但值得注意的是，在進行減量增效施肥過程中，化肥的施肥量一定要控制在一定范圍當中，當肥料的供給以及肥料當中的養分低于小麥生長發育的最少養分需求時，就會導致小麥減產，例如T3組。此外，還有一些研究發現小麥的畝產穗數、穗粒數和千粒重是對小麥產量和品質產生影響的三個主要因素[7]，作物的產量受到這三個因素的相互協調。在影響小麥產量和品質的制約因素當中，小麥品種、當地的種植環境、種植措施、生態條件、土壤環境是最重要的5個因素。而小麥品種和栽培措施是人為可控的因素，通過優選小麥品種，實現小麥品種結構的有效調控，能夠滿足當前的栽培要求，確保所選擇的小麥適應能力較強，具有增產高產的效果[8]。控制化學肥料的使用，確保肥料使用的合理化專業化，也能夠顯著提高小麥的產量。通過科學施肥，一方面能夠提高植株的凈光合速率和光合特征，顯著提高植株的水分利用效率。有研究文獻指出隨著氮肥使用量的增加，小麥的產量和千粒重也會呈現逐漸增多的態勢，產量和施肥會表現出一定的正相關[9]，但并不是說氮肥的使用量越多越好，當超過一定標準之后繼續增加氮肥的使用量，小麥的產量反而會呈現逐漸下降的態勢。在進行小麥可控因素調控期間，要做到科學使用肥料，要確保土壤當中的養分能夠維持小麥植株的生長發育所需，但又不會過多地破壞土壤的理化性質，促進作物增產增收，改善土壤理化性質。正因為如此提高單位面積內的肥料利用效率，能夠幫助種植戶獲得更高的產量，這樣才能夠更好的實現農業可持續發展。增效肥的推廣和應用能夠有效改善當前小麥在種植過程中符合使用量過高，肥料利用效率較低的現狀，同時也是未來小麥栽培和肥料工業的發展趨勢。

4 結語

綜上所述，在小麥栽培管理過程中確定合理的施肥模式，明確最佳的施肥量，這對改善小麥的生產、質量具有重要意義。但是，在長期的麥田耕作中，化肥的不當使用，使得農田土壤的理化性質發生了顯著變化，耕作層逐漸變淺，不利于小麥植株的生長，對提高小麥的產量和品質產生了不良影響。針對這一現狀，需要轉變傳統的施肥模式和施肥理念，加強對肥料形態、施肥模式的有效改進，為進一步提高我國小麥的產量打下良好的基礎。

參考文獻

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