腐植酸对不同筋度小麦品种生长特性、产量和品质的影响

王云赫,范仲卿，郭新送，李学峰，宋小伟，杨 猛，丁方军

(1.山东农业大学作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018；2.山东农大肥业科技股份有限公司,山东泰安 271000)

小麦是世界主要粮食作物之一，高产和优质一直是小麦生产追求的两大目标。小麦的性状不仅受品种基因的控制,也受环境条件的影响。合理施用化肥不仅可以促进小麦增产，还可以提高小麦的品质。腐植酸类肥料富含腐植酸和无机养分，具有改良土壤、促进作物生长、提高作物产量、改善农产品品质等特性。腐植酸与化肥配合施用，可以提高肥料利用率，达到增产、增效的目的。庞庆阳等研究表明，棉粕腐植酸复合肥可以使小麦的株高、叶绿素、分蘖、成穗率和产量增加；杨 柳等研究表明，腐植酸增效复混肥料能够调控小麦产量构成因素，显著增加小麦产量。杨雪贞等通过对各省份施用腐植酸后小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重的效果进行分析，发现上述指标并没有明显的一致性，说明腐植酸对不同地区小麦生长的影响存在差异。前人的研究大多集中于腐植酸对小麦生长特性及产量指标的效应，关于腐植酸对小麦品质影响的相关研究较少。基于此，本试验以山东省推广的3个不同筋度小麦品种为材料，在不同腐植酸施用量下，探究腐植酸对该地区不同筋度小麦品种生长特性、产量及品质的影响，为腐植酸类肥料在小麦生产中的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本概况

本试验于2020年10月—2021年6月在山东省泰安市岱岳区马庄镇马庄村进行，该试验点地处温带大陆性季风气候区，土壤质地为壤土，试验地前茬作物为玉米，为一年两熟种植模式。试验地 0～20 cm土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为14.03 g·kg、102.84 mg·kg、 15.01 mg·kg、174.4 mg·kg，pH为7.08。

1.2 供试材料

供试小麦品种为中筋小麦品种山农38、中强筋小麦品种山农47、强筋小麦品种济麦44。供试肥料为尿素(N 46.4%)、磷酸二铵(N 18%，PO46%)、挤压硫酸钾(N 4%，KO 43%)、腐植酸钾(KO 9%，腐植酸40%)，均由山东农大肥业科技有限公司提供。

1.3 试验设计

试验采用裂区设计，腐植酸施用量为主区，设5个水平，分别为0(F)、75(F)、150(F)、300(F)、600(F)kg·hm；品种为副区。每个处理3次重复，共计45个小区，小区面积12 m。播种密度均为 333×10粒·hm，行距23.5 cm，各小区间距0.5 m，设置保护行。底肥投入量为N、PO、KO各120 kg·hm。根据养分一致原则，各处理肥料投入具体如表1所示。各小区于小麦拔节期追施N 120 kg·hm。

在小麦播种后、冬前、拔节期和开花期进行灌溉，每次灌溉水 60 mm。加强病虫草害的防治，确保各处理均不发生病虫草害。其他田间管理同当地高产小麦田。

于小麦三叶期调查基本苗并间苗至225×10株·hm，标记长势均匀一致的区域2个点，每个样点1 m，用于后期相关性状测定。

表1 不同处理肥料种类及施用量Table 1 Fertilizers of different treatments and application amount kg·hm-2

1.4 测定项目与方法

抽穗后采用可持式 SPAD 叶绿素仪(SPAD502-plus，中国)随机测10株小麦旗叶的SPAD值，每隔6 d测一次。于拔节期在标记样点数分蘖数。于成熟期测标记样点的有效穗数，并计算成穗率(有效穗数÷拔节期分蘖数×100%)；用卷尺测量连续10株的株高和穗长；随机取10个麦穗测穗粒数。按小区收获后进行考种，测定千粒重。根据统计后的有效穗数、穗粒数及千粒重计算理论产量。

采用瑞典Perten公司的DA7200近红外分析仪测定小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、硬度、沉降值、总淀粉含量、直链淀粉含量及支链淀粉含量，并计算直/支比(直链淀粉含量/支链淀粉含量)；采用Brabender公司的GWZJ/YS-26粉质仪测定面团形成时间及稳定时间。

1.5 数据处理

使用Excel 2020进行数据整理，运用SPSS Statistics 26进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 腐植酸对不同筋度小麦品种生长特性的影响

2.1.1 对旗叶SPAD值的影响

从图1可以看出，与对照F相比，山农47在4月18日的F处理下的旗叶SPAD值显著增加(3.74%，≤0.05)，其他品种的各处理较对照F差异均不显著，说明腐植酸对不同小麦品种的旗叶SPAD值效应不同。

2.1.2 对最大分蘖数、有效穗数、成穗率、株高及穗长的影响

由表2可知，不同筋度小麦品种的最大分蘖数和有效穗数均随腐植酸施用量的增加而增加，与对照F相比，山农38的最大分蘖数在F、F、F处理下显著提高，增幅分别为11.22%、 10.30%、13.23%。与对照F相比，山农38和山农47的有效穗数在F、F、F处理下分别提高 6.11%、7.02%、8.58%和3.53%、4.93%、 4.49%，差异均显著。腐植酸小麦成穗率无显著影响。山农47的株高在F、F处理下较对照F分别提高6.40%、 6.80%；山农38和济麦44的株高在F、F、F处理下较对照F分别提高 7.23%、7.59%、 6.57%和7.80%、8.54%、 7.80%，差异均显著。较对照F，山农38和山农47的穗长在F、F处理下分别提高2.57%、 4.21%和 4.66%、6.85%；济麦44的穗长在F、F、F处理下分别提高4.21%、3.71%、5.32%，差异均显著。结果表明，腐植酸能够显著提高山农38的最大分蘖数及山农38和山农47的有效穗数；显著提高小麦的株高和穗长；对小麦的成穗率无显著影响。

a:山农38；b:山农47；c:济麦44。

2.2 腐植酸对不同筋度小麦品种产量及产量构成因子的影响

由表3可知，腐植酸对小麦产量有显著影响，与对照F相比，山农38的产量在F、F、F处理下分别增加10.94%、7.35%、13.75%；山农47的产量在F、F处理下分别增加8.23%、 9.63%；济麦44的产量在F、F、F、F处理下分别增加5.37%、6.87%、11.29%、 10.78%,差异均显著。较对照F，基施腐植酸能够显著提高山农38和山农47的有效穗数，显著提高济麦44的穗粒数，济麦44的穗粒数在F、F处理下分别增加5.51%、 4.93%，差异显著；基施腐植酸对小麦千粒重没有显著影响。结果表明，腐植酸通过提高中筋小麦品种山农38和中强筋小麦品种山农47的有效穗数显著提高其产量；通过提高强筋小麦品种济麦44的穗粒数显著提高其产量。

表2 不同筋度小麦品种的最大分蘖数、有效穗数、成穗率、株高及穗长Table 2 Maximum number of tillers,effective spikes,spike rate,plant height and ear length of wheat varieties with different gluten

表3 不同筋度小麦品种的产量及产量构成因子Table 3 Yield and yield components of wheat varieties with different gluten

2.3 腐植酸对不同筋度小麦品种品质的影响

2.3.1 对营养品质的影响

由表4可知，腐植酸对3个小麦品种的蛋白质含量、湿面筋含量均有显著影响，济麦44的蛋白质含量在F、F处理下分别较对照F提高 4.47%、5.84%，山农38和山农47的蛋白质含量均在F处理下最高，且显著高于对照；与对照F相比，山农38、山农47和济麦44的湿面筋含量均在F处理下增幅最大，分别为6.76%、 11.74%和8.65%，差异均显著。基施腐植酸对小麦的直链淀粉含量、支链淀粉含量和直/支比没有显著影响。

表4 不同筋度小麦品种的营养品质Table 4 Nutritional quality of wheat varieties with different gluten

2.3.2 对加工品质的影响

由表5可知，腐植酸能够显著提高山农38的籽粒硬度，与对照F相比，山农38的籽粒硬度在F、F处理下显著增加(7.96%、8.62%)。3个小麦品种的沉降值均随腐植酸施用量的增加而增加，当施用量达到F时，山农38、山农47和济麦44的沉降值较对照F分别增加6.81%、5.91%和7.16%，差异均显著。腐植酸施用量对不同筋度小麦品种的稳定时间有显著影响，稳定时间随腐植酸施用量的增加而增加，与对照F相比，山农38、山农47和济麦44在F处理下增加幅度最大，分别为24.19%、24.37%和15.46%。腐植酸对山农38的形成时间有显著影响，山农38的形成时间在F、F、F处理下较对照F显著增加(15.84%、10.89%、25.25%)；腐植酸对山农47和济麦44的形成时间没有显著影响。结果表明，腐植酸能够显著提高不同筋度小麦品种的沉降值和稳定时间，显著提高山农38的籽粒硬度和形成时间。

3 讨 论

根据腐植酸不同形态，可将其分为固体腐植酸类肥料和液体腐植酸类肥料，固体腐植酸肥料通过根施改良土壤和调节作物生长；液体腐植酸肥料通过叶面喷施直接作用于作物上。本研究通过基施不同量腐植酸固体肥料处理不同筋度小麦品种，发现腐植酸能够显著提高供试小麦品种的株高、穗长、产量、湿面筋含量、沉降值、稳定时间，提高小麦的旗叶SPAD值，对小麦的成穗率、千粒重、总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量及直/支比没有显著影响；施用腐植酸能够显著提高中筋小麦品种山农38的最大分蘖数、有效穗数、籽粒硬度、形成时间；显著提高中强筋小麦品种山农47的有效穗数；显著提高强筋小麦品种济麦44的穗粒数、蛋白质含量，说明不同品种的不同性状对腐殖酸的响应不同。王 琦等研究表明，腐植酸可以提高燕麦的SPAD值，改善燕麦光合能力，与本研究结果相近。毕 军等研究表明，腐植酸能够提高小麦的株高、穗长、最大分蘖数、有效穗数及成穗率。本试验结果再次证明腐植酸能够提高小麦的株高、穗长、最大分蘖数、有效穗数，但腐植酸对小麦成穗率没有显著影响，导致结论不一致的原因可能与品种和环境差异有关。孙克刚等认为，腐植酸促进水稻增产的主要原因是增加了有效穗数和每穗实粒数。本研究结果表明，腐植酸通过提高中筋小麦品种山农38和中强筋小麦品种山农47的有效穗数显著提高其产量；通过提高强筋小麦品种济麦44的穗粒数显著提高其产量，说明促进小麦增产的主要因子为有效穗数和穗粒数，与前人研究结果相似。刘盛林等研究表明，腐植酸含量对冬小麦千粒重没有显著促进作用，与本研究结果相似。赵海燕等研究表明，喷施腐植酸叶面肥可以明显提高小麦产量及蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值和稳定时间，与本研究结果类似。腐植酸可刺激植株的茎叶生长，提高叶片向籽粒输送营养的能力，从而提高小麦的产量和品质。张运红等研究表明，腐植酸可提高小麦籽粒总淀粉含量和支链淀粉含量，降低直/支比。本研究结果表明，腐植酸对3个不同筋度小麦品种的总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量和直/支比没有显著影响。导致结论不一致的原因可能与品种或环境差异有关。

表5 不同筋度小麦品种的加工品质Table 5 Processing quality of wheat varieties with different gluten

本试验发现，腐植酸对不同筋度小麦品种的生长特性、产量及品质的影响存在差异，结果可以为腐植酸类肥料在小麦生产中的应用提供参考依据。由于本试验为一季试验，腐植酸对不同筋度小麦品种生长特性、产量及品质的影响尚需进一步研究。