增施有机肥对小麦生长与产量的影响

杨桂丽 杨宏波 王琦 靳韦 陈永伟 马文礼 卜建华

(宁夏农垦农林牧技术推广服务中心，宁夏 银川 750011)

小麦是我国的重要粮食作物之一，在我国的农业生产中占据着重要的地位。但随着我国农业产业结构的不断调整，小麦的种植面积呈现出下降的趋势[1]。施肥是影响农田土壤养分和作物产量品质的重要因素[2-4]，农民为在有限的单位面积耕地上产生更高的经济效益，有了“重化肥，轻有机肥”的思想，导致大量化肥被施用，造成农田土壤各类元素的紊乱失衡，土壤中有机质、微生物多样性的下降，生态环境被破坏等问题的出现[5，6]。近年来，人们不断减少和控制化肥的施用，发现增施有机肥才是推动现代农业绿色发展的新道路。有机肥具有改善土壤结构、增加土壤有机质、提高土壤微生物活性、提高土壤养分有效性、减少作物病虫害和减轻环境污染等优点[7-9]。Liang等[10]研究发现，增施有机肥后能够显著提高土壤中的微生物量碳和易氧化有机碳的含量，从而提高土壤的肥力；Li等[11]研究得出，多年有机肥的增加，可以提高土壤肥力、养分的利用率，从而使农作物产量提升；胡安新[12]研究表明，施用有机肥后可以有效改善小麦植物学性状和田间理化性状，从而增加667m2有效穗数和穗粒数。本试验针对宁夏地区小麦种植过程中长期使用化肥导致土壤肥力低、产量低等问题，研究利用增施有机肥对小麦生长和产量的影响，以期为宁夏小麦种植业施用有机肥提供理论依据，从而促进小麦可持续健康发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于银川市西南14km平吉堡六队试验田(E106°01′，N38°24′)，海拔1120m。该地区年平均降水量169mm，无霜期130d左右，日照时数3039.6h，年平均气温8.5℃，活动积温3298.1℃。土壤类型为淡灰钙土，土壤质地为轻壤土，土壤基础肥力(0～20cm)见表1。

表1 土壤基础肥力

1.2 试验材料

试验选用宁夏春小麦“宁春50”为研究对象，有机肥为宁夏农垦贺兰山生物肥料有限责任公司生产的西夏生物通用型有机肥料(有机质≥40%，腐殖酸≥10%，活菌数≥0.2亿个·g-1，各种微量元素适量，水分≤30%，pH值5.5～8.5，外观为黄褐色粉状或颗粒状)。

1.3 试验设计和方法

试验设计2个处理，分别为增施有机肥C1和未增施有机肥CK(对照)，前茬作物为小麦，地力条件均匀一致，管理措施保持一致，每个处理的面积是667m2，增施有机肥200kg·667m-2。

1.4 测定指标及方法

观察记录各处理小麦生长情况，4月11日调查不同处理小麦基本苗，7月9日取样考种。

试验数据采用Excel 2010软件和SPSS 22.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 增施有机肥对小麦基本苗的影响

由表2可以看出，C1基本苗数为37.71万株，比CK高1.04万株，说明增施有机肥可以有效增加小麦的基本苗数，这对后期创造高产奠定了基础保障。

表2 基本苗调查表

2.2 增施有机肥对小麦根系生长和植株干鲜重的影响

由表3可以看出，对比小麦根系生长，C1的根系数量和长度均高于CK，且根系长度C1显著性的高于CK，说明增施有机肥后可以有效促进根系生长更旺盛。对比小麦植株的干鲜重，可以发现，C1无论是鲜重还是干重各个部分的重量都高于比CK，C1整株的鲜重和干重比CK分别高2.55g和1.14g，且差异性显著，说明增施有机肥后可以有效促进植株干物质积累，并实现了小麦秆壮。

表3 增施有机肥对小麦根系和植株干鲜重的影响

2.3 增施有机肥对小麦叶绿素、穗长和绿叶数的影响

通过图1可以看出，C1显著提高了小麦叶绿素含量，C1叶绿素含量比CK高6.04。对比两处理小麦穗长和绿叶数，均表现出C1>CK，但无显著性差异，穗长都为11cm左右，绿叶数都为2片左右。说明增施有机肥可以有效提高叶绿素含量，从而提高了小麦光合作用速率和光合产物的形成。

图1 增施有机肥对小麦株高、叶绿素、穗长和绿叶数的影响

2.4 增施有机肥对植株生长指标影响

由表4看出，在相同耕作方式下，增施有机肥后，小麦茎秆节长整体表现为C1CK的趋势，说明增施有机肥后可以有效降低小麦株高、重心，促进小麦茎粗、秆壮，从而提高小麦后期的抗倒伏能力。

表4 增施有机肥对小麦植株生长指标的影响

2.5 增施有机肥对小麦产量的影响

由表5可以看出，增施有机肥后，C1的667m2穗数和穗粒数都略高于CK，但两者之间无显著性差异；对比小麦千粒重和产量发现，C1显著性高于CK，说明增施有机肥后，对小麦的667m2穗数和穗粒数影响不大，但有效提高了小麦的千粒重，从而促进了产量的增加。

表5 增施有机肥对小麦产量及其构成因素的影响

3 结论与讨论

在一定条件下(穗粒数和千粒重一样的情况下)，基本苗越多，在后期水肥适当的条件下收获穗数越多，则产量越高。本试验研究结果显示，通过增施有机肥后，可以有效增加小麦的基本苗数，这与刘超等[13]研究结果一致，主要原因是增施有机肥后可以提高土壤中有机质的含量，从而提高作物的出苗率。

作物根系是否发达决定着植物营养吸收，而根系数量、长度和干鲜重的高低是重要影响因素，同时植物生物产量即干物质积累多少影响作物产量的高低。本试验发现，增施有机肥可以促进小麦根系的旺盛生长，增加根系的数量，且显著增加了根系的长度，提高了小麦整株的干鲜重，促进了植株干物质积累。Kong等[14]研究表明，增施有机肥可以促进作物根系和地上部分的生长，从而提高作物产量。

叶绿素和绿叶数是直接影响小麦光合作用速率和光合产物形成的重要因素，叶绿素含量越高则光合作用越强[15]。本试验研究中增施有机肥后，小麦绿叶数和穗长无性显著性差异，而叶绿素含量表现出了显著性的增加，说明增施有机肥对促进光合产物的积累具有重要作用。

后期倒伏是影响小麦产量的因素之一，倒伏指数可通过株高、茎秆重心高度、基部第2节间长度和粗度的综合体现[16]。本试验研究发现，增施有机肥后可以有效增加每节茎秆粗度，降低每节茎秆节长，显著降低了株高，从而使得重心高度降低，说明增施有机肥可以提高小麦后期的抗倒伏能力。

影响小麦产量构成的三要素分别是单位面积穗数、每穗粒数和千粒重。本试验显示，增施有机肥后小麦的产量及其产量构成因素均高于未增施有机肥的处理，且小麦的千粒重和产量都达到了显著性差异，说明增施有机肥可以有效提高小麦产量，这与张黛静等研究结果一致[17]，可能是增施有机肥后改良了土壤环境，提高了养分利用率，从而提升了小麦产量。

综上所述，在条播条件下增施有机肥后，可以有效提高小麦出苗率，增加小麦根系的长度和数量，促进小麦根系生长，提高叶绿素含量，促进光合产物的积累，降低株高和重心高度，提升小麦的抗倒伏性，全面提高产量构成因素，从而提升小麦的产量。该技术在宁夏土壤贫瘠地区上具有较高的应用价值，值得进一步推广应用。