張玉鳳,劉兆輝,田慎重,邊文范,董 亮,譚德水,李瑞琴
含木醋液水溶肥對干熱風脅迫下小麥生長的影響①
張玉鳳,劉兆輝*,田慎重,邊文范,董 亮,譚德水,李瑞琴
(山東省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所/農業(yè)部廢棄物基質化利用重點實驗室/山東省植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室/山東省環(huán)保肥料工程技術研究中心,濟南 250100)
為明確在干熱風脅迫下含木醋液水溶肥(簡稱木肥)對小麥生長的影響,以濟麥22為研究對象,采用盆栽試驗,通過設置清水、木肥、市購水溶肥(簡稱市購)、含海藻酸水溶肥(簡稱海肥)4個處理,研究了干熱風脅迫3 d情況下,木肥對小麥生長、抗氧化酶活性、養(yǎng)分吸收的影響。結果表明:與清水處理相比,木肥處理使小麥產量、穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重分別提高24.22%、8.85%、9.95% 和6.07%;秸稈、根生物量分別增加16.58% 和11.84%;葉綠素含量提高2.41% ~ 8.92%;籽粒氮含量提高6.28%;干熱風脅迫處理后第1天(5月7日)所取葉片的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性分別提高6.14%、105.32%、45.91%,丙二醛(MDA)含量降低6.76%。市購、海肥、木肥處理間相比,海肥處理的產量、穗粒數(shù)、千粒重和根重均最高,木肥處理的穗數(shù)、秸稈重最高,海肥、木肥處理的葉綠素含量基本顯著高于市購處理,干熱風脅迫處理后第9天(5月15日)所取葉片海肥處理的葉綠素含量顯著高于木肥處理;海肥、木肥處理的秸稈鉀含量高于市購處理,海肥處理的根鉀含量高于市購處理,海肥、木肥處理的籽粒氮、磷、鉀含量均高于市購處理;海肥、木肥處理的SOD、POD、CAT活性、5月7日所取葉片的MDA含量均高于市購處理。綜合各項結果,在輕干熱風脅迫3 d情況下,含木醋液水溶肥能顯著提高小麥產量和穗粒數(shù),主要原因是促進了小麥籽粒氮的吸收及干物質的累積,提高了小麥葉片合成葉綠素的能力,提高了抗氧化酶活性,降低小麥葉片膜脂過氧化程度,進而提高了小麥抗干熱風的能力。
小麥;干熱風;木醋液;抗氧化酶;水溶肥
干熱風是我國北方小麥揚花灌漿期間出現(xiàn)的一種高溫、低濕并伴有一定風力的災害性天氣。通常用溫、濕、風三要素組合來確定干熱風等級,日最高氣溫≥32 ℃、14:00 相對濕度≤30%、14:00 風速≥2 m/s 時為 1 個輕干熱風日;日最高氣溫≥35 ℃、14: 00 相對濕度≤25%、14:00 風速≥3 m/s時為 1 個重干熱風日[1]。黃淮海冬麥區(qū)是我國最大的小麥產區(qū),也是干熱風危害最重、影響范圍最廣的區(qū)域[1-2]。干熱風對小麥的千粒重和產量影響較大,一般可使小麥減產5% ~ 10%,嚴重時可達20% 以上[3]。目前主要的防御措施有“躲”、“抗”、“防”、“改”4種,其中“防”是指干熱風來臨前采取灌水施肥等農技措施增強小麥抵御干熱風的能力[4]。席吉龍等[5]研究表明,噴施抗干熱風制劑(KN-8和KN-2)能調節(jié)小麥生理機能,減少細胞膜電解質外滲,抑制蒸騰,減少體內水分損耗,提高細胞活力和光化學效率,增強抗干熱風能力,提高小麥千粒重和產量。因此小麥生育后期葉面噴肥可及時補充小麥根系吸收養(yǎng)分的不足,進而提高小麥的產量和品質,是小麥生育后期不減產的有效保證。
木醋液是木材等含纖維素和半纖維素的生物質在熱解炭化或干餾過程中產生的氣體經冷凝回收分離得到的有機混合物,經靜置并分離出木焦油后,為澄清紅褐色或黑褐色液體,具有醋酸的酸味和煙熏氣味,pH為2.20 ~ 3.35,相對密度約為0.90 g/cm3[6-7],是解決農業(yè)廢棄物資源化利用的有效途徑之一。根據(jù)原料來源不同,木醋液成分有所變化,大約有70多種,含量較高的為有機酸、酚類、醇類,此外還有酯類、羰基類、呋喃類、胺類、吡啶類等有機物質[7-9]。木醋液在國外作為醫(yī)藥原料、食品添加劑、脫臭劑、農藥原料、土壤改良劑等進行應用[10]。中國于20世紀80年代后期開始對木醋液進行研究。研究表明,木醋液具有促進植物生長、抑菌、降低土壤 pH、調控土壤微生物、水質凈化、抗氧化等多種作用[8,11],是一種潛在的新型植物肥料原料。李忠徽和王旭東[11]發(fā)現(xiàn)灌施木醋液可有效改善土壤性狀和促進辣椒生長。周紅娟等[12]研究表明,灌施木醋液可以提高鹽堿土壤酶活性和改善土壤性質。趙飛等[13]研究表明,添加木醋液能夠顯著提高解磷真菌對磷礦粉的分解能力,在改善鹽堿土壤肥力方面具有很好的應用前景。王曉朋等[14]研究表明,廢菌棒木醋液能提高小白菜株高、鮮重和Vc含量,促進還原性糖的積累,降低硝酸鹽含量。本課題組李燕等[15]研究表明,濃度為6.0 g/L的木醋液對小麥根腐病致病菌具有顯著抑制作用,抑制率>80%,而且不影響小麥的生長發(fā)育。木醋液能否提高小麥抗干熱風的能力,進而提高小麥產量,目前研究報道較少,而且由于單獨的木醋液溶液很難獲得肥料登記證,不能以肥料產品的形式進入市場,所以本研究將木醋液制作成符合含腐植酸水溶肥標準的肥料,通過設置具有抗旱功能的水溶肥為對照,檢驗在干熱風脅迫下含木醋液水溶肥對小麥生長的影響,以期為其田間應用提供理論依據(jù),并提供有效緩解小麥干熱風的肥料產品。
小麥品種:濟麥22。肥料品種:①含海藻酸水溶肥:自行研制,海藻酸含量為60 g/L、N+K2O含量為306 g/L,pH 5.4,液體,符合含海藻酸水溶肥標準[16];②含木醋液水溶肥:自行研制,木醋液含量為550 g/L,N+K2O含量為 204 g/L,腐植酸含量為32 g/L,pH 5.1,符合含腐植酸(大量元素)水溶肥標準[17];③市購水溶肥:糧食專用型,含氨基酸水溶肥,游離氨基酸≥100 g/L,微量元素(B+Zn)≥20 g/L,pH 6.3,主要成分為海洋生物活性物質、植物細胞膜穩(wěn)態(tài)劑,具有抗旱功能。
試驗設4個處理,每個處理7次重復。分別為:①清水:噴施清水;②市購水溶肥(簡稱市購):噴施市購水溶肥,稀釋倍數(shù)為600;③含海藻酸水溶肥(簡稱海肥):噴施含海藻酸水溶肥,稀釋倍數(shù)為500;④含木醋液水溶肥(簡稱木肥):噴施含木醋液水溶肥,稀釋倍數(shù)為500。除噴施水溶肥外,所有處理基肥方式、種類和數(shù)量均相同。
盆栽試驗于2018年10月—2019年6月在山東省農業(yè)科學院試驗農場進行。試驗土壤為潮土,理化性質為有機質23.01 g/kg,堿解氮95.32 mg/kg,有效磷79.57 mg/kg,速效鉀223.12 mg/kg,pH 7.86。試驗用盆為瓦氏盆,高23 cm、直徑30 cm,每盆裝16 kg過2 mm篩的風干土。先將每個處理的基肥(尿素、重過磷酸鈣、硫酸鉀的每盆用量分別為6.4、3.9、2.5 g)與16 kg土壤摻混均勻,裝盆,然后將盆埋入土壤中。澆水至盆內土壤達到飽和持水量,水分滲入后,每盆播10粒小麥種子,然后在土壤表面覆蓋一層厚約0.5 cm干土。日常管理采用定量澆水方式,土壤濕度約為田間持水量的70% ~ 80%?各處理噴施水溶肥和清水時間為小麥返青–拔節(jié)期(2019年4月22日下午4:00—5:30)和孕穗–灌漿前期(5月3日下午4:00—5:30)。每個處理噴施一次約需1 000 ml,噴施方法為用噴霧器均勻細致地噴施小麥中上部莖葉正反面,以葉面有液滴滴落為止。
小麥干熱風條件模擬:5月3日將試驗小麥四周用塑料布包圍,采用自制的模擬干熱風裝置對小麥進行連續(xù)3 d(5月4日—5月6日)的干熱風脅迫處理。其間利用便攜式溫濕度計監(jiān)測溫度和濕度變化,利用手持式風速儀測定風速。本研究模擬干熱風裝置利用電熱鼓風機對吸自地上100 cm處的空氣進行電加熱,加熱后的熱風相對濕度約為28%,加熱的空氣以軟質導管引至單排9個出風口朝向小麥的硬質出風管道(此出風管道長2m,一端為軟質熱風導管,另一端封死),風速大約3.5 m/s,日最高溫為34 ℃,為輕干熱風[1,3]。
葉綠素測定:分別于4月30日、5月7日、5月15日采用SPAD-502葉綠素儀測定不同處理小麥旗葉葉綠素相對含量(SPAD 值)。在每個處理的每盆中選取長勢均勻的7株小麥,測定旗葉中部位置,計算其平均值即為該盆葉片的葉綠素含量,7盆的平均值即為該處理的葉綠素含量。
生理指標測定:分別于4月30日、5月7日下午3:00—4:00,在每個處理的每盆中選取長勢均勻的5株小麥,戴橡膠手套,從旗葉基部剪斷,放入封口袋中,然后放入液氮罐冷凍,用于測定超氧化物歧化酶SOD(氮藍四唑法[18])、過氧化物酶POD(愈創(chuàng)木酚法[18])、過氧化氫酶CAT(紫外分光光度計法[18])活性及丙二醛MDA含量(硫代巴比妥酸法[18])?
產量及生物量測定:計數(shù)每盆小麥穗數(shù),然后剪下麥穗,將秸稈和根全部拔出。將根洗凈,風干,稱量秸稈、根風干重;將麥粒搓下,計數(shù)穗粒數(shù),稱量麥??傊?、千粒重。最后,將秸稈、麥粒、根烘干,稱重,粉碎,測定氮(自動定氮儀法[19])、磷(釩鉬黃比色法[20])、鉀(火焰光度計法[20])含量。
采用 Excel 2010 和DPS 18.1 軟件對數(shù)據(jù)進行處理與分析,采用單因素方差分析Duncan新復極差法進行多重比較?
表1結果表明,與清水處理相比,市購、海肥、木肥處理的產量均升高,增幅為15.65% ~ 25.57%,差異達<0.05顯著水平;海肥、木肥處理的產量均高于市購處理,分別增加8.58% 和7.41%,但是差異未達顯著水平(>0.05)。對于穗數(shù),市購和木肥處理高于清水處理,增幅分別為0.88% 和8.85%,但是處理間差異不顯著?對于穗粒數(shù),海肥、木肥處理顯著高于清水處理,增幅分別為16.47% 和9.95%;海肥、木肥處理也顯著高于市購處理,增幅分別為23.76% 和16.83%?對于千粒重,市購、海肥、木肥處理均高于清水處理,增幅分別為6.33%、11.33%、6.07%,其中海肥處理最高,且與清水處理間差異達<0.05顯著水平;海肥處理比市購處理增加了4.7%,但是差異不顯著(>0.05)。
表1 含木醋液水溶肥對小麥產量及其形成因素的影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(<0.05);下同。
上述結果表明,噴施市購水溶肥、含海藻酸水溶肥、含木醋液水溶肥能提高小麥產量,含海藻酸水溶肥和含木醋液水溶肥效果相當,兩者效果均高于市購水溶肥。含木醋液水溶肥增產的主要表現(xiàn)是穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均增加;市購水溶肥增產的主要表現(xiàn)是千粒重的增加;含海藻酸水溶肥增產的主要表現(xiàn)是穗粒數(shù)和千粒重的增加。
從表2可以看出,與清水處理相比,市購、海肥、木肥處理的小麥秸稈、根生物量均升高,增幅分別為8.81% ~ 16.58%、5.79% ~ 24.05%,其中木肥處理的增幅分別為16.58% 和11.84%,海肥處理的根生物量與清水處理間差異顯著(<0.05)。市購、海肥、木肥處理中以木肥處理的秸稈生物量最高,海肥處理的根生物量最高。
表2 含木醋液水溶肥對小麥生物量的影響
初步可見,噴施市購水溶肥、含海藻酸水溶肥、含木醋液水溶肥能夠促進小麥生長,提高小麥生物量,含海藻酸水溶肥和含木醋液水溶肥效果相當,兩者效果均高于市購水溶肥。含木醋液水溶肥對秸稈生長的促進作用優(yōu)于其對根部,而含海藻酸水溶肥主要促進根部生長。
表3結果表明,隨著時間的推移,清水、市購、木肥處理的葉綠素含量呈現(xiàn)升高–下降趨勢;海肥處理呈現(xiàn)逐漸下降趨勢,但是降幅平穩(wěn),說明經過干熱風脅迫后所有處理的小麥葉片葉綠素含量下降。不同處理間相比,4月30日(干熱風脅迫處理前)、5月7日(干熱風脅迫處理后第1天)、5月15日(干熱風脅迫處理后第9天)測定的葉片葉綠素含量均呈現(xiàn)海肥、木肥處理顯著高于清水處理,增幅為4.39% ~ 11.74%,市購處理5月15日的葉綠素含量稍高于清水處理;海肥、木肥處理的葉綠素含量均高于市購處理;4月30日、5月15日測定的葉片葉綠素含量均是海肥處理高于木肥處理,其中5月15日海肥與木肥處理間差異達顯著水平(<0.05)。
表3 含木醋液水溶肥對小麥葉片葉綠素含量(SPAD值)的影響
上述結果初步表明,噴施含木醋液、含海藻酸水溶肥具有提高小麥葉片葉綠素含量的能力;干熱風處理結束后第9天(5月15日)含海藻酸水溶肥的效果最好。
表4結果表明,與清水處理相比,市購、海肥、木肥處理的小麥秸稈氮、磷、鉀含量,根氮、根磷含量基本均降低,這可能是由于稀釋效應導致的;市購、海肥、木肥處理的根鉀含量均升高,增幅分別為4.43%、11.36%、0.86%,海肥處理與清水處理間差異達顯著水平(<0.05);市購、海肥、木肥處理的籽粒氮含量均升高,增幅分別為2.86%、8.23%、6.28%,海肥、木肥處理與清水處理間差異達顯著水平(<0.05);海肥處理的籽粒磷含量升高1.48%,木肥處理的籽粒鉀含量升高2.59%,其余基本均下降,但是差異不顯著。市購、海肥、木肥處理間相比,只有海肥處理的籽粒氮含量顯著高于市購處理5.22%,其余指標,市購、海肥、木肥處理間差異不顯著。
表4 含木醋液水溶肥對小麥養(yǎng)分含量的影響(g/kg)
可見,含海藻酸水溶肥具有提高小麥根鉀和籽粒氮含量的功能,含木醋液水溶肥具有提高小麥籽粒氮含量的功能。
由表5結果可以看出,與清水處理相比,4月30日市購、海肥、木肥處理的葉片SOD活性均下降,干熱風處理后第1天即5月7日市購、海肥、木肥處理的葉片SOD活性均升高,增幅為3.98% ~ 8.90%;市購、海肥、木肥處理的POD活性均顯著高于清水處理,增幅為30.93% ~ 128.59%;市購、海肥、木肥處理的CAT活性均上升,增幅為10.08% ~ 45.94%,其中5月7日海肥、木肥處理與清水處理間差異達顯著水平(<0.05);4月30日市購和海肥處理的MDA含量均下降,木肥處理升高,5月7日市購和木肥處理MDA 含量均下降,降幅分別為31.98%、6.76%,且市購處理與清水處理間差異達顯著水平(<0.05)。
表5 含木醋液水溶肥對小麥葉片SOD、POD、CAT活性和MDA含量的影響
市購、海肥、木肥處理間相比,除4月30日海肥處理MDA含量稍低于市購處理外,其余指標均呈現(xiàn)海肥、木肥處理高于市購處理。其中海肥處理4月30日葉片POD活性、5月7日葉片CAT活性和MDA含量與市購處理間差異達顯著水平(<0.05);木肥處理4月30日葉片SOD、POD活性及5月7日葉片CAT活性、MDA含量與市購處理間差異達顯著水平(<0.05)。
上述結果表明,小麥遭受干熱風脅迫后,噴施市購水溶肥和含木醋液水溶肥能提高小麥葉片抗氧化酶活性、降低小麥葉片膜脂過氧化程度,對細胞膜具有保護作用。在提高抗氧化酶活性方面含木醋液水溶肥的效果最好,其次為含海藻酸水溶肥;在降低MDA含量方面市購水溶肥的效果最優(yōu)。海肥、木肥處理5月7日葉片抗氧化酶活性高于市購處理,表明海肥、木肥處理對干熱風的反應強烈,抗氧化酶活性增強幅度大于市購處理,能夠及時清除小麥體內多余氧自由基,維持小麥體內氧自由基的平衡。
小麥在遭受逆境脅迫時,體內會積累較多活性氧等有害物質,這些有害物質的積累會引起活性氧清除酶系統(tǒng)的響應,主要包括SOD、POD、CAT等[21]。葉亞新等[22]認為,小麥在逆境脅迫下,SOD活力迅速增強,因此SOD 活性的升高通常被當作是植物對逆境反應的一個指標?鐘鵬等[23]研究表明,活性氧清除酶可清除植物細胞中多余的活性氧自由基,抑制MDA積累,延緩植物葉片衰老,延長葉片的光合期,促進小麥增產[24]?席吉龍等[5]研究表明,在中度干熱風脅迫下,抗干熱風制劑KN-8和KN-2 處理小麥SOD活性提高21.4% 和15.4%;MDA含量降低21.0% 和19.6%。本研究表明,干熱風脅迫后,市購水溶肥、含木醋液水溶肥處理的SOD、POD、CAT活性均高于清水處理,MDA含量低于清水處理,初步說明在小麥遭受干熱風脅迫時,市購水溶肥、含木醋液水溶肥能夠提高小麥抗氧化酶活性,進而減少MDA積累。
在旱作生產條件下,噴施葉面肥能顯著提高冬小麥灌漿期旗葉的凈光合速率,促進灌漿期光合產物的形成和運輸,增大籽粒灌漿速率,進而增產[25]。小麥生育后期尿素、磷酸二氫鉀和微肥混噴可使千粒重、產量分別提高4.14%、15.82%[26]。拔節(jié)期、開花期噴施葉面肥,噴肥處理的穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均高于對照,小麥產量增加[27]。席吉龍等[5]研究表明,在中度干熱風脅迫下,抗干熱風制劑KN-8和KN-2 處理的光合速率提高20.0% 和15.6%。周紅娟等[28]研究表明,雞糞與木醋液配施可使鹽堿土的pH顯著降低、養(yǎng)分含量顯著提高。解秋等研究[29]發(fā)現(xiàn),添加 20%、40% 木醋液的炭基肥氮素利用率比常規(guī)炭基肥提高 13.87% 和23.49%。魏泉源等[30]研究顯示,葉面噴灑稀釋300 倍的木醋液可使芹菜產量提高17.12%。本研究也表明,返青–拔節(jié)期和孕穗–灌漿前期噴施水溶肥促進了小麥植株和根系生長,增強了小麥根對鉀、籽粒對氮的吸收功能,提高了旗葉葉綠素含量,進而提高小麥穗粒數(shù)和千粒重,增加產量。
小麥產量增加的原因之一是水溶肥中含有小麥生長所需的營養(yǎng)物質,含木醋液水溶肥中含有氮、鉀、有機酸等物質,含海藻酸水溶肥中含有氮、鉀、鋅、硼、海藻酸等物質,市購水溶肥中含有硼、鋅、氨基酸等物質。小麥吸收該類物質后,促進了小麥根對鉀的吸收,提高了小麥籽粒氮含量,在小麥遭受干熱風危害時,啟動了抗氧化酶系統(tǒng),保護了細胞膜,促進了干物質積累,進而提高了產量;另一個原因可能是葉面噴施含木醋液水溶肥后,部分木醋液進入土壤中,降低了土壤 pH,提高了土壤堿解氮、速效鉀和有效磷含量[12],進而提高了肥料利用率[29]。
下一步應該研究干熱風脅迫前后,水溶肥對小麥生物量及其他相關生理指標影響的變化規(guī)律和幅度是否有區(qū)別,土壤中養(yǎng)分和微生物區(qū)系的變化,以便于全面評價含木醋液水溶肥能否提高小麥抗干熱風的能力,同時進行田間驗證。
1)在輕干熱風脅迫3 d情況下,含木醋液水溶肥能提高小麥產量24.22%,主要原因是促進了小麥籽粒氮的吸收及干物質的累積,提高了小麥葉片合成葉綠素的能力,提高了抗氧化酶活性,降低了小麥葉片膜脂過氧化程度,進而提高了小麥抗干熱風的能力。
2)在小麥產量、根重、葉綠素、養(yǎng)分含量方面,含海藻酸水溶肥的效果稍微優(yōu)于含木醋液水溶肥;在提高抗氧化酶活性和降低MDA含量方面含木醋液水溶肥的效果優(yōu)于含海藻酸水溶肥;兩者的整體效果均優(yōu)于市購水溶肥。
[1] 北方小麥干熱風科研協(xié)作組. 小麥干熱風[M]. 北京: 氣象出版社, 1988: 256–257.
[2] 李森, 韓麗娟, 郭安紅, 等. 1961—2015年黃淮海地區(qū)冬小麥干熱風災害時空分布特征[J]. 生態(tài)學報, 2018, 38(19): 6972–6980.
[3] 中國氣象局. 小麥干熱風災害等級: QX/T 82—2007[S]. 北京: 中國標準出版社,2013.
[4] 趙花榮, 任三學, 齊月, 等. 不同時期灌水對冬小麥干熱風的防御效應[J]. 干旱地區(qū)農業(yè)研究, 2019, 37(4): 58–65.
[5] 席吉龍, 張建誠, 楊娜, 等. 小麥抗干熱風制劑配方鑒選與作用機制研究[J]. 山西農業(yè)科學, 2018, 46(11): 1818–1822.
[6] 曹宏穎, 王海英. 木醋液的制備及精制研究進展[J]. 廣東化工, 2014, 41(4): 37–38.
[7] 劉長風, 張功領, 高品一, 等. 雜木木醋液成分分析及精制后再處理抑菌活性研究[J]. 湖北農業(yè)科學, 2019, 58(14): 76–79,109.
[8] 毛巧芝, 趙忠, 馬希漢, 等. 苦杏殼木醋液抑菌活性和化學成分分析[J]. 農業(yè)機械學報, 2010, 41(2): 164–170.
[9] 王元, 翟梅枝, 晏婷, 等. 不同溫度段核桃殼木醋液的組分分析及生物活性研究[J]. 西北植物學報, 2011, 31(11): 2321–2327.
[10] 高尚愚, 錢慧娟. 日本的木醋液精制和應用研究[J]. 林產化工通訊, 1994(6): 36–37.
[11] 李忠徽, 王旭東. 灌施木醋液對土壤性質和植物生長的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報, 2014, 20(2): 510–516.
[12] 周紅娟, 耿玉清, 叢日春, 等. 木醋液對鹽堿土化學性質、酶活性及相關性的影響[J]. 土壤通報, 2016, 47(1): 105–111.
[13] 趙飛, 宰學明, 李思宇, 等. 木醋液對濱海鹽土解磷真菌Apophysomyces sp.SM-1生長代謝及其溶磷效果的影響[J]. 中國土壤與肥料, 2017(5): 135–140.
[14] 王曉朋, 張紅雪, 胡坤, 等. 噴施廢菌棒木醋液對小白菜生長和品質的影響[J]. 中國土壤與肥料, 2020(3): 95–100.
[15] 李燕, 張玉鳳, 林海濤, 等. 木醋液對小麥根腐病致病菌及小麥發(fā)芽的影響[J]. 山東農業(yè)科學, 2017, 49(4): 96–99,111,2.
[16] 中華人民共和國工業(yè)和工業(yè)和信息化部. 海藻酸類肥料: HG/T 5050—2016[S]. 北京: 中國標準出版社,2013.
[17] 中華人民共和國農業(yè)部.含腐植酸水溶肥料: NY 1106— 2010[S]. 北京: 中國標準出版社,2013.
[18] 蔡慶生. 植物生理學實驗[M]. 北京: 中國農業(yè)大學出版社, 2013: 178–179,182–188.
[19] 中華人民共和國農業(yè)部. 植株全氮含量測定自動定氮儀法: NY/T 2419—2013[S].北京: 中國標準出版社,2013.
[20] 中國科學院南京土壤研究所. 土壤理化分析[M]. 上海: 上??茖W技術出版社, 1978: 362–364,367.
[21] 奉斌, 代其林, 王勁. 非生物脅迫下植物體內活性氧清除酶系統(tǒng)的研究進展[J]. 綿陽師范學院學報, 2009, 28(11): 50–53,77.
[22] 葉亞新, 金進, 秦粉菊, 等. 低溫脅迫對小麥、玉米、蘿卜幼苗超氧化物歧化酶活性的影響[J]. 中國農學通報, 2009, 25(23): 244–248.
[23] 鐘鵬, 朱占林, 李志剛, 等. 干旱和低磷脅迫對大豆葉保護酶活性的影響[J]. 中國農學通報, 2005, 21(2): 153–154,204.
[24] 劉佳, 李豪圣, 程敦公, 等. 高產小麥品種濟麥22旗葉葉綠素和活性氧清除系統(tǒng)酶活性的變化[J]. 山東農業(yè)科學, 2012, 44(8): 31–34.
[25] 朱娟娟, 張保軍, 王成社. 金諾豐葉面肥對旱地冬小麥陜農981旗葉光合和灌漿特性及產量的影響[J]. 干旱地區(qū)農業(yè)研究, 2007, 25(2): 50–53.
[26] 裴雪霞, 王姣愛, 黨建友, 等. 后期噴肥對強筋小麥臨汾138產量和品質的影響[J]. 麥類作物學報, 2005, 25(6): 148–149.
[27] 周吉紅, 曹海軍, 朱青蘭, 等. 不同類型葉面肥在不同時期噴施對小麥產量的影響[J]. 作物雜志, 2012(5): 140–145.
[28] 周紅娟, 耿玉清, 叢日春, 等. 雞糞與木醋液配施對濱海鹽堿土化學性質和酶活性的影響[J]. 中國土壤與肥料, 2017(3): 157–162.
[29] 解秋, 王敏, 張旭輝, 等. 木醋液—生物質炭基肥對玉米苗期生長及氮素利用率的影響[J]. 土壤通報, 2018, 49(5): 1165–1169.
[30] 魏泉源, 劉廣青, 魏曉明, 等. 木醋液作為葉肥施用對芹菜產量及品質的影響[J]. 中國農業(yè)大學學報, 2009, 14(1): 89–92.
Effect of Water-Soluble Fertilizer Containing Wood Vinegar on Wheat GrowthUnder Dry-hot Wind Stress
ZHANG Yufeng, LIU Zhaohui*, TIAN Shenzhong, BIAN Wenfan, DONG Liang, TAN Deshui, LI Ruiqin
(Institute of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of Agricultural Science/Key Laboratory of Wastes Matrix Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Shandong Provincial Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer/Shandong Provincial Engineering Research Center of Environmental Protection Fertilizers, Jinan 250100, China)
A pot experiment was conducted with wheat variety Jimai-22 to understand the effect of water-soluble fertilizer containing wood vinegar (wood-fertilizer) on the growth, antioxidant enzyme activity and nutrient absorption of wheat under the less stress of dry and hot. Four treatments were designed including 1) clean water (CK), 2) wood-fertilizer, 3) conventional water- soluble fertilizer from market (market-fertilizer), and 4) water-soluble fertilizer containing alginate (alginate-fertilizer). The results showed that, compared with CK, wood-fertilizer treatment increased the yield, spike number, grains number per spike and 1000-kernel weight of wheat by 24.22%, 8.85%, 9.95% and 6.07%, respectively, increased straw and root weights, chlorophyll content in leaves, and nitrogen content in grains by 16.58%, 11.84%, 2.41%–8.92% and 6.28%, respectively. Meanwhile, wood-fertilizer treatment increased the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) by 6.14%, 105.32% and 45.91%, respectively, but decreased malondialdehyde (MDA) content by 6.76% in wheat leaves sampled on the first day after dry-hot wind stress (May 7). Alginate-fertilizer treatment had the highest of yield, grain number per spike, 1000-kernel weight and root weight, while, wood-fertilizer treatment got the highest of spike number and straws weight. Chlorophyll contents in leaves under alginate-fertilizer and wood-fertilizer treatments were significantly higher than that of market-fertilizer, chlorophyll content in leaves sampled on the ninth day after dry-hot wind stress (May 15) was significantly higher under alginate-fertilizer treatment than that of the wood-fertilizer treatment. Potassium content in straws, nitrogen, phosphorus and potassium contents in grains, SOD, POD, CAT activities and MDA content in leaves sampled on May 7 under alginate-fertilizer and wood-fertilizer treatments were higher than those of market-fertilizer treatment. Potassium content in roots under alginate-fertilizer treatment was higher than that of market-fertilizer treatment. In conclusion, wood-fertilizer can improve significantly the yield and grain number per spike of wheat under the less stress of dry-hot wind within 3 days, which is attributed to the increase in chlorophyll synthesis, antioxidant enzyme activity and decrease membrane lipid peroxidation of wheat leaves owing to the promotion in nitrogen absorption and dry matter accumulation in grains.
Wheat; Dry-hot wind; Wood vinegar; Antioxidant enzyme; Water-soluble fertilizer
S210.5045;S210.2080
A
10.13758/j.cnki.tr.2021.03.008
張玉鳳, 劉兆輝, 田慎重, 等. 含木醋液水溶肥對干熱風脅迫下小麥生長的影響. 土壤, 2021, 53(3): 499–504.
山東省重點研發(fā)計劃項目(2019GSF109044)、財政部和農業(yè)農村部:國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系項目(CARS-03)和2020年度山東省重點扶持區(qū)域引進急需緊缺人才項目資助。
(liuzhaohuinky@163.com)
張玉鳳(1972—),女,山東聊城人,博士,研究員,主要從事植物營養(yǎng)和新型肥料研究。E-mail: zhyfsdu@126. com