邊思文,田秀平,冷明睿,王 羿,韓 德
(天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院,天津 300384)
磷是作物生長發(fā)育必需的大量元素之一,也被稱作“生命元素”,對(duì)植物生長發(fā)育、抗逆能力等作用較大。與其他主要養(yǎng)分相比,在很多土壤中,磷的自主流動(dòng)性和植物對(duì)磷的可利用性都是最低的[1]。小麥作為中國三大糧食作物之一,為提高產(chǎn)量而大量施肥,既降低了肥料利用率,也使土壤結(jié)構(gòu)惡化。有研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥和化肥配施可穩(wěn)定作物產(chǎn)量,并通過改善土壤理化性質(zhì)使其更具可持續(xù)性,有助于提高小麥產(chǎn)量[2-3]。冬小麥越冬前生長情況直接影響到小麥安全越冬與產(chǎn)量品質(zhì),因此研究不同磷水平配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥冬前生長的影響,可為磷肥與有機(jī)物料合理配施,提高冬小麥產(chǎn)量和品質(zhì)提供依據(jù)。
供試土壤:潮土,采自天津市武清區(qū)天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新基地0~20 cm耕層土壤。
供試冬小麥品種:“輪選266”。
供試肥料:油菜綠肥為“中油肥1904”、玉米秸稈、精制商品有機(jī)肥(天津綠之本生物科技有限公司生產(chǎn))、尿素(N≥46%)、粒狀過磷酸鈣(湖北楚豐化工有限公司生產(chǎn),P2O5≥12%)、紅牛硫酸鎂鉀(煙臺(tái)烏拉爾化肥有限公司生產(chǎn),K2O≥22%)。
塑料花盆:規(guī)格為口徑21.8 cm×高15 cm,每盆裝過2 mm篩的風(fēng)干土3 kg。
采用盆栽試驗(yàn),在天津農(nóng)學(xué)院進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)磷肥水平:P0,P1,P2和P3,分別與有機(jī)肥(OF)、玉米秸稈(YJ)和油菜綠肥(YC)配施,共16個(gè)處理(表1),3次重復(fù)。各處理氮肥與鉀肥每盆分別施0.72 g和0.68 g。
表1 不同處理施肥量及代號(hào)
試驗(yàn)于2021年10月5日進(jìn)行。播種前將玉米秸稈和油菜綠肥處理成長度1~2 cm的小段,按設(shè)計(jì)每盆一次性施入相應(yīng)的化肥和有機(jī)物料,與土壤混勻后播種,每盆播21粒麥種,各處理管理措施相同。2021年11月13日選取長勢相近的5株幼苗,調(diào)查植株的生理和生長指標(biāo)。
采用植物營養(yǎng)測定儀(TYS-3N)測定小麥幼苗葉綠素含量(SPAD值)和含氮量;在靠近地表處將植株地上部分與地下部分分開,取出植株后用清水沖洗干凈,用吸水紙吸干水分,量取株高和莖粗。
采用Excel 2010與SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
由圖1可知,除P3YC處理外,其他處理冬小麥冬前株高均隨磷肥施用量的增加而增高。不同磷水平配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥株高的影響不同,在P0水平條件下,P0OF和P0YC處理的冬小麥株高顯著高于P0處理,分別提高了35.17%和33.01%,P0YJ處理的冬小麥株高也高于P0處理,但差異不顯著;在P1水平條件下,P1OF和P1YC處理的冬小麥株高顯著高于P1處理,分別提高了32.57%和29.14%,P1YJ處理的冬小麥株高也高于P1處理,但差異不顯著;在P2水平條件下,P2OF和P2YC處理的冬小麥株高顯著高于P2處理,分別提高了32.94%和32.03%,P2YJ處理的冬小麥株高也高于P2處理,但差異不顯著;在P3水平條件下,P3OF和P3YJ處理的冬小麥株高顯著高于P3處理,分別提高了25.46%和22.03%,P3YC處理的冬小麥株高也高于P3處理,但差異不顯著。
圖1 磷肥配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥冬前株高的影響
由圖2可知,冬小麥冬前莖粗隨磷肥施用量的增加而增加。不同磷水平配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥莖粗的影響不同,在P0水平條件下,P0YJ處理的冬小麥莖粗顯著高于P0處理,提高了34.38%,P0OF和P0YC處理的冬小麥莖粗也高于P0處理,但差異不顯著;在P1水平條件下,P1OF、P1YJ、P1YC處理的冬小麥莖粗顯著高于P1處理,分別提高了25.73%、25.15%、19.30%;在P2水平條件下,P2YJ處理的冬小麥莖粗顯著高于P2處理,提高了21.81%,P2OF和P2YC處理的冬小麥莖粗也高于P2處理,但差異不顯著;在P3水平條件下,P3OF、P3YJ、P3YC處理的冬小麥莖粗顯著高于P3處理,分別提高了13.57%、16.08%、12.06%。
圖2 磷肥配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥冬前莖粗的影響
由圖3可知,在P0水平條件下,P0OF處理的冬小麥冬前葉片葉綠素含量顯著高于P0處理,提高了26.20%,P0YJ和P0YC處理的冬小麥葉片葉綠素含量也高于P0處理,但差異不顯著;在P1和P2水平條件下,配施有機(jī)物料均能增加冬小麥葉片的葉綠素含量,但差異不顯著;在P3水平條件下,P3YJ處理的冬小麥葉片葉綠素含量顯著高于P3處理,提高了16.42%,P3OF和P3YC處理的冬小麥葉片葉綠素含量也高于P3處理,但差異不顯著。
圖3 磷肥配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥冬前葉片葉綠素含量的影響
由圖4可知,在P0水平條件下,P0OF、P0YJ、P0YC處理的冬小麥葉片含氮量顯著高于P0處理,分別提高了33.50%、46.50%、42.00%;在P1水平下,P1YJ處理的冬小麥葉片含氮量顯著高于P1處理,提高了23.39%,P1OF處理的冬小麥葉片含氮量高于P1處理,P1YC處理的冬小麥葉片含氮量低于P1處理,但差異不顯著;在P2水平條件下,P2OF、P2YJ、P2YC處理的冬小麥葉片含氮量低于P2處理,但差異不顯著;在P3水平條件下,P3OF、P3YJ、P3YC處理的冬小麥葉片含氮量高于P3處理,但差異不顯著。
圖4 磷肥配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥越冬前葉片氮含量的影響
有機(jī)物料在一定程度上能改善土壤環(huán)境,為作物生長提供更豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。B J Amujoyegbe等[4]研究表明,有機(jī)肥與無機(jī)肥配施能提供作物在早期營養(yǎng)生長中所需要的養(yǎng)分,而有機(jī)肥為作物生長發(fā)育后期提供充足養(yǎng)分,作物的株高、葉面積指數(shù)、葉綠素含量等與營養(yǎng)物質(zhì)的來源呈顯著相關(guān)性。董志強(qiáng)等[5]研究發(fā)現(xiàn),秸稈還田或秸稈與無機(jī)肥配施有利于小麥壯苗,促進(jìn)小麥植株生長,使小麥葉片葉綠素含量增加,有利于植株進(jìn)行光合作用,積累更多營養(yǎng)物質(zhì),提高作物產(chǎn)量。上述研究[4-5]結(jié)果與本研究較為一致。
綜上所述,不同磷水平配施有機(jī)物料對(duì)冬小麥冬前的生長有促進(jìn)作用。在P1水平條件下,配施有機(jī)肥能顯著提高冬小麥幼苗的株高,配施油菜綠肥能顯著提高幼苗的株高,增加葉片葉綠素含量和含氮量,配施玉米秸稈能顯著提高幼苗葉綠素含量和含氮量。從整體來看,選用低磷水平配施油菜綠肥能更好地促進(jìn)冬小麥幼苗的生長。