礦源黃腐酸鉀施用方法對大豆產量的影響

張昭會，李 放，朱 琳，貝敬超，翟秀麗，劉曉麗，韓桂蓮

(山東省東阿縣農業局 山東東阿 252201)

0 前言

黃腐酸是腐殖酸中分子量最小、生理活性最高、具有多種官能團的一類水溶性小分子聚合物，其在農業上有著廣泛的用途。礦源黃腐酸具有調節土壤pH、提高肥料利用率、縮小葉片氣孔開張度、促進根系發育、增加葉綠素含量、增強光合作用、提高多種酶的活性、增強作物抗逆性、提高作物產量和產品品質等諸多功能[1- 3]。有關研究表明，礦源黃腐酸應用于小麥、玉米、水稻等多種糧食作物，能提高種子發芽率、作物抗旱能力和產量[4- 10]。礦源黃腐酸應用于西瓜、辣椒、番茄等果蔬，能促進種子發芽，幼苗生長健壯，根系發達，作物抗病能力增強，果實品質提高[11- 13]。礦源黃腐酸應用于果樹，可提高果樹水分利用率，減少果樹根系病害發生，提高果實含糖量及Vc含量，增加單果質量，提高產量[14- 15]，防治蘋果苦痘病[16]。礦源黃腐酸還是一種土壤改良劑，可使土壤中氮、磷、鉀及有機質的含量提高，土壤有益生物數量翻倍，土壤中中、微量元素的利用率顯著提高，有害物質對農作物的危害明顯減輕，使土壤板結和透氣性明顯改善，土壤保墑性能提高，與化肥配合施用可提高肥料利用率[17]。

綜上所述，礦源黃腐酸是一種應用范圍較廣的生物刺激劑、土壤改良劑，不僅可應用于糧食作物，還可應用于蔬菜、水果。大豆是我國主要油料作物之一，年需求量較大，我國2015年的進口量為81 690 kt，因此，尋求大豆高產技術成為一個重要課題。我國對礦源黃腐酸在農業上的應用研究多集中于糧食作物，很少涉及大豆，偶有關于黃腐酸應用于大豆的研究，也是關于生化黃腐酸對大豆影響機理的研究[18]。礦源黃腐酸成分難以確定，生化黃腐酸與傳統化學提取礦源黃腐酸的成分存在較大的差別。目前，關于礦源黃腐酸對大豆農藝性狀及產量的研究仍是空白。礦源黃腐酸鉀是一種黃腐酸肥料，既能刺激作物生長，也能補充作物生長所需的各種營養元素，其礦源黃腐酸來源于傳統化學提取法。為了探討礦源黃腐酸鉀對大豆農藝性狀及產量的影響，進而探討礦源黃腐酸鉀在大豆種植上的應用方法，為我國主要油料作物大豆的高產探尋新的途徑，開展了礦源黃腐酸鉀葉面噴施和拌種試驗。

1 方法與材料

通過葉面噴施試驗和拌種試驗來討探礦源黃腐酸鉀的2種施用方法對大豆生育期的影響，從而確定礦源黃腐酸鉀的最佳施用量及施用方法。

1.1 葉面噴施礦源黃腐酸鉀的試驗設計

葉面噴施礦源黃腐酸鉀的試驗共設5個處理：處理1，噴施質量濃度100 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液；處理2，噴施質量濃度200 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液；處理3，噴施質量濃度500 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液；處理4，噴施質量濃度1 000 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液；處理5，對照，噴施清水。

因礦源黃腐酸鉀是小分子有機聚合物，所以各處理間的用量均為礦源黃腐酸鉀粉劑產品的用量，噴施量為225 L/hm2。每個處理設3個小區，隨機區組排列，小區面積為66.7 m2。

1.2 礦源黃腐酸鉀拌種試驗設計

礦源黃腐酸鉀拌種試驗設2個處理：處理B，對照，清水拌種；處理A，質量濃度1 000 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液(礦源黃腐酸鉀粉劑產品用量)拌種，拌種液體用量為10 mL/kg。每個處理設8個小區，小區面積100 m2，隨機區組排列。

1.3 供試材料與實施

礦源黃腐酸鉀由山東創新腐植酸科技股份有限公司提供，w(黃腐酸)≥50.0%，w(K2O)≥12.0%。供試大豆品種均為當地種植面積最大的中黃24。

2個試驗均設在山東省東阿縣張漢吳村有代表性的輕壤質潮土地塊進行，各試驗地塊理化性狀如表1所示。

表1 各試驗地塊理化性狀

項目pH有機質/(g·kg-1)全氮/(g·kg-1)堿解氮/(mg·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)速效鉀/(mg·kg-1)葉面噴施試驗8.3414.860.9185.520.35140拌種試驗8.3314.720.9594.621.42139

2個試驗的種植密度均為行距86 cm、株距24 cm。由于2個試驗的試驗地塊土壤肥力較為接近，所以采用相同的水肥運籌方法。供試肥料為尿素(含N質量分數46%)、過磷酸鈣(含P2O5質量分數14%)、硫酸鉀(含K2O質量分數50%)。全生育期各養分施入量P2O582.5 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2、N 45.0 kg/hm2，所有肥料均作為底肥施入。葉面噴施試驗于初花期對各處理噴施相應用量的礦源黃腐酸鉀溶液，拌種試驗在播種前進行拌種。大豆成熟后，分小區收獲用于室內拷種及測產。

2 結果與分析

2.1 葉面噴施礦源黃腐酸鉀試驗

2.1.1 不同處理對大豆部分農藝性狀的影響

圖1 不同處理對大豆部分農藝性狀的影響

如圖1所示：隨礦源黃腐酸鉀噴施濃度的增大，大豆收獲期的植株高度、單株分枝數量和側生根數量均出現了一定幅度的變化，但變化幅度均不大；側生根數量與植株高度的變化趨勢一致，均以處理1最大；當噴施的礦源黃腐酸鉀質量濃度超過100 mg/L時，側生根數量與植株高度均隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的增大而減小，但經方差分析各處理間的株高、側生根數量均未達到顯著性差異，說明初花期葉面噴施黃腐酸鉀對大豆的株高和側生根數量影響不大；單株分枝的數量隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的變化表現出無序波動，且各處理之間差異不顯著，說明大豆初花期葉面噴施礦源黃腐酸鉀對單株分枝的數量無影響。

圖2 不同處理對大豆結莢的影響

2.1.2 不同處理對大豆結莢的影響

如圖2所示：各處理均以二粒莢數量最多；當噴施的礦源黃腐酸鉀質量濃度不超過500 mg/L時，二粒莢與三粒莢的數量均隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的增大而增加；當噴施的礦源黃腐酸鉀質量濃度超過500 mg/L時，隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的增大，二粒莢數量略有增加但變化不大，而三粒莢數量則表現出降低的趨勢；處理4的二粒莢數比處理3平均多0.4個，遠小于處理4的標準誤差1.2，且2個處理間沒有達到顯著性差異，因此可認為當葉面噴施的礦源黃腐酸鉀質量濃度超過500 mg/L時，對提高大豆二粒莢數量無作用；處理3的三粒莢數最多，比處理5平均多10.1個，并達到極顯著差異，因此葉面噴施質量濃度500 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液可有效提高三粒莢數量；與處理3相比，處理4的三粒莢數量平均少4.0個，2個處理間差異雖不顯著，但趨勢較為明顯。試驗結果表明，噴施礦源黃腐酸鉀對大豆一粒莢數量影響不大，噴施濃度過高的礦源黃腐酸鉀溶液有可能會降低大豆三粒莢數量。

2.1.3 不同處理對大豆單株粒數和千粒重的影響

大豆初花期噴施礦源黃腐酸鉀對單株粒數和千粒重表現出相同的影響趨勢，隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的遞增而增加，當達到一定濃度時隨濃度的進一步增大而降低。如圖3所示：大豆單株粒數與千粒重均以處理3最高，單株粒數比對照提高17.6%，達到極顯著差異，千粒重雖比對照提高5.1%，但差異并不顯著；處理2和處理4的單株粒數也均與對照達到極顯著差異。由此可見，大豆初花期噴施質量濃度500 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液為最佳用量，可有效提高單株粒數及千粒重。噴施濃度過高的礦源黃腐酸鉀會對大豆單株粒數、千粒重產生一定的負面作用，處理4與處理3相比，單株粒數降低5.5%，千粒重降低1.0%。試驗結果表明，大豆初花期葉面噴施礦源黃腐酸鉀質量濃度不可超過500 mg/L。

圖3 不同處理對大豆單株粒數和千粒重的影響

2.1.4 不同處理對大豆產量的影響

大豆初花期葉面噴施礦源黃腐酸鉀可顯著提高大豆產量。如表2所示，各處理產量隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的遞增表現出先增加后減少的趨勢，大豆產量由高到低依次為處理3>處理2>處理4>處理1>處理5。處理3的產量最高，因此可將礦源黃腐酸鉀的最佳噴施質量濃度定為500 mg/L。

表2 不同處理對大豆產量的影響

處理產量/(kg·hm-2)LSR顯著性0.050.01較對照增產率/%處理32552.6±26.7aa25.3處理22466.4±73.9aba21.1處理42390.8±30.9aba17.4處理12268.5±47.3bab11.4處理52036.5±75.4cb

2.2 礦源黃腐酸鉀拌種試驗

礦源黃腐酸鉀拌種對大豆生育期各研究指標均產生了明顯的影響。如表3所示，處理A與處理B相比，單株分枝數量、側生根數量、植株高度均達到了極顯著差異水平，單株分枝數量比對照增加23.8%，側生根數量比對照增加15.4%，植株高度比對照降低7.4%，說明利用礦源黃腐酸鉀拌種可有效降低大豆株高、增加分枝數量、促進根系發育。

表3 礦源黃腐酸鉀拌種對大豆生長的影響

研究指標處理A處理B較對照增減/%株高/cm57.4??±0.862.0±0.6-7.4單株分枝數量/根5.2??±0.24.2±0.223.8側生根數量/根24.0??±0.620.8±0.415.4三粒莢/個35.6??±0.432.6±0.49.2二粒莢/個44.8??±1.040.1±0.811.7一粒莢/個12.9?±0.910.8±0.419.4單株粒數/粒209.2??±3.4188.9±2.610.7千粒重/g252.1??±0.9231.0±1.39.1產量/(kg·hm-2)2557.1??±36.02041.2±23.325.3

礦源黃腐酸鉀拌種還對大豆結莢情況產生了顯著影響，處理A的三粒莢、二粒莢和一粒莢數量均比處理B多，其中三粒莢數量比處理B多9.2%，二粒莢數量比處理B多11.7%，一粒莢數量比處理B多19.4%，均達到顯著差異水平。由于礦源黃腐酸鉀拌種可增加大豆結莢數量，故提高了大豆的單株粒數，處理A的單株粒數比處理B增加10.7%，千粒重比處理B增加9.1%，并且均達到極顯著差異水平。由此可見，礦源黃腐酸鉀拌種可對大豆的單株粒數、千粒重、結莢情況產生積極的影響，進而提高大豆產量，處理A的產量比處理B提高25.3%。

3 結語

3.1 礦源黃腐酸鉀施用方法對大豆部分農藝性狀的影響

葉面噴施試驗表明：隨礦源黃腐酸鉀噴施濃度的增大，大豆的側生根數量與株高均呈先增加后降低的變化趨勢，且均以處理1最大；單株分枝的數量隨礦源黃腐酸鉀噴施濃度的變化表現出無規律的波動；各處理之間的側生根數量、單株分枝數、株高差異并不顯著，表明噴施礦源黃腐酸鉀對試驗中所涉及的大豆初花期農藝性狀影響不大。

拌種試驗表明，與對照相比，礦源黃腐酸鉀拌種處理的大豆側生根數、單株分枝數、植株高度均達到了極顯著差異，單株分枝數比對照增加了23.8%，株高比對照降低了7.4%，側生根數比對照增加了15.4%，說明利用礦源黃腐酸鉀拌種可有效降低大豆株高、增加分枝數、促進根系發育。

由此可見，礦源黃腐酸鉀拌種對大豆農藝性狀的影響比初花期噴施更大、效果更好。

3.2 礦源黃腐酸鉀施用方法對大豆產量的影響

在礦源黃腐酸鉀葉面噴施試驗中，一粒莢、二粒莢和三粒莢的數量均隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度變化表現出一定的變化趨勢，其中：二粒莢數量隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的遞增而增加；一粒莢數量隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的遞增出現先減后增，以噴施質量濃度200 mg/L礦源黃腐酸鉀溶液的處理數量最低；各處理間的二粒莢數及一粒莢數均未達到顯著性差異水平，只有處理3的三粒莢數與處理5達到極顯著差異水平，比處理5增加35.3%。由此可見，大豆初花期噴施質量濃度500 mg/L的礦源黃腐酸鉀溶液可顯著提高三粒莢數量。由于噴施礦源黃腐酸鉀溶液可提高三粒莢數量，因此單株粒數明顯增加，處理3的單株粒數最大，為214.0粒，比對照提高17.6%，且達到極顯著差異。大豆千粒重隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的遞增表現出先增后減的趨勢，各處理大豆產量隨噴施的礦源黃腐酸鉀濃度的遞增同樣表現出先增加后減少的趨勢，以處理3的產量最高，為2 552.6 kg/hm2，比對照增產25.3%。大豆產量的變化趨勢與單株粒數的變化趨勢完全一致，經相關性分析，兩者相關系數為0.998，呈極顯著正相關，所以大豆初花期噴施礦源黃腐酸鉀對產量的影響主要來源于大豆單株粒數的增加，以質量濃度500 mg/L礦源黃腐酸鉀進行噴施效果最好。

大豆拌種試驗表明：礦源黃腐酸鉀拌種對大豆結莢情況、千粒重、單株粒數均產生了顯著影響，處理A的一粒莢數量比對照高19.4%，二粒莢數量比對照高11.7%，三粒豆莢數量比對照高9.2%；處理A的單株粒數比對照增加10.7%，千粒重比對照增加9.1%，產量以極顯著差異比對照高25.3%。由此可見，礦源黃腐鉀拌種可對大豆的單株粒數、千粒重、結莢情況產生積極的影響，進而提高大豆產量。雖然研究中2個試驗的最佳處理與各自對照相比產量增幅相同，但初花期葉面噴施礦源黃腐酸鉀對大豆農藝性狀、部分產量構成因素的影響僅有趨勢但不顯著，因此，礦源黃腐酸鉀拌種是大豆種植的最佳應用方法。