黄腐酸钾和黄腐酸锌对夏玉米的增产效果

河北农业科学,2014,18(4):64-68 Journal of Hebei Agricultural Sciences
编辑　杜晓东
黄腐酸钾和黄腐酸锌对夏玉米的增产效果
李　放,宋东涛,王丹丹∗,孟泽凤,刘晓丽,刘怀龙,王　红
(东阿县农业局,山东东阿　252201)
摘要:在夏玉米拔节期叶面喷施黄腐酸锌溶液,试验设黄腐酸锌施用浓度0(清水,CK)、200、500和1000mg/L计4个处理,研究不同施用浓度对夏玉米生长和产量的影响,以筛选黄腐酸锌的适宜施用浓度;在夏玉米大喇叭口期采用穴施的方式进行土壤追肥,以施尿素298.5kg/hm2为对照,研究在尿素中添加不同比例的黄腐酸钾(尿素与黄腐酸钾的配施比例为400∶1、200∶1、133∶1、100∶1)对玉米产量性状和产量的影响,以筛选黄腐酸钾的最佳添加比例。

结果表明:喷施适宜浓度的黄腐酸锌能够明显促进植株生长,显著提高产量性状和籽粒产量,本研究条件下黄腐酸锌的适宜施用浓度为200mg/L,该浓度处理下穗粒数(543.0粒)和产量(8636.9kg/hm2)均达到最大,千粒重(296.3g)明显提高,增产率为8.31%;尿素中添加黄腐酸钾进行追肥能够促进玉米穗粒数增多,极显著地提高千粒重和产量,本研究条件下尿素与黄腐酸钾配施的最佳比例为200∶1,该处理下玉米产量性状和产量均最好,穗粒数653.0粒,千粒重273.48g,产量9075kg/hm2,增产率为19.56%。

关键词:黄腐酸锌;黄腐酸钾;玉米;产量;穗粒数;千粒重
中图分类号:S513 文献标识码:A 文章编号:1008⁃1631(2014)04⁃0064⁃05
The Effects of Potassium Fulvate and Zinc Fulvate on Increasing Yield of Summer Maize
LI Fang,SONG Dong⁃tao,WANG Dan⁃dan∗,MENG Ze⁃feng,LIU Xiao⁃li,LIU Huai⁃long,WANG Hong (Donge Agriculture Bureau,Donge　252201,China)
Abstract:Zinc fulvate solution was sprayed at the jointing stage of summer maize,the test set4zinc fulvate concentration treatments including0mg/L(clean water,control),200mg/L,500mg/L and1000mg/L,the effects of different concentrations on the growth and yield of maize were studied to select the optimum zinc fulvate concentration.The fertilizer was used by spot application at the big trumpet period,the urea of298.5kg/hm2was used as control,the test studied the effects of different ratios(400∶1,200∶1,133∶1,100∶1)of combined application of urea and potassium fulvate on the yield traits and yield of maize to select the optimum ratio of combined application of urea and potassium fulvate.The results showed that spraying zinc fulvate with compatible concentration could enhance the plants growth,significantly improve the yield traits and the seeds yield.Under the conditions of this study,the optimum zinc fulvate concentration was200mg/L,with this treatment,the the grain number per spike(543.0seeds)and the yield(8636.9kg/hm2)were highest,the thousand⁃grain weight was increased significantly,the yield was improved by8.31%.Combined application of urea and potassium fulvate could increase the grain number per spike,significanly improve the thousand⁃grain weight and the yield,under the conditions of this study the best ratio of urea and potassium fulvate was200∶1,with this treatment the yield traits and the yield were the best,the grain number per spike was653.0seeds,the thousand⁃grain weight was 273.48g,the yield was9075kg/hm2,and the yield was improved by19.56%.
Key words:Zinc fulvate;Potassium fulvate;Maize;Yield;Grain number per spike;Thousand⁃grain weight
收稿日期:2014⁃01⁃23
作者简介:李　放(1980-),男,山东东阿人,农艺师,硕士,主要从事土壤农化分析工作。

E⁃mail:yuemengchuxing@。

通讯作者:王丹丹(1987-),女,山东东阿人,硕士,主要从事土壤农化分析工作。

E⁃mail:wangdandan52006@。

黄腐酸是腐植酸类物质碱溶⁃酸析后留在酸性溶液中的可溶性有机酸[1],是腐植酸中分子量比较小的一种混合有机物[2,3],其因酸性基团多,能溶于酸、碱和水而常被用作肥料[4,5],对植物生长具有调节作用。

研究表明,黄腐酸能提高小麦的ABA(脱
第4期李　放等:黄腐酸钾和黄腐酸锌对夏玉米的增产效果
落酸)和IAA(引哚乙酸)含量,使SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物歧化酶)活性增强[6,7],提高冬小麦的iPA(异戊烯基腺嘌呤)和GAs(赤霉素)含量[8]以及硝酸盐还原酶活性[9]。

黄
腐酸除了能影响植物内源激素的含量外,还能直接作用于植物,如能直接促进细胞伸长刺激植物生长,减小气孔开度[10],提高植株的抗旱能力[11]和叶绿素含量[12]。

黄腐酸还是一种土壤改良剂,能够提高土壤养分活性,改善土壤通透性,提高土壤的保水和保肥能力,与化肥配合施用可提高化肥利用率[13]。

黄腐酸钾因具有有效成分含量高、无毒副作用、增产效果显著等特点[14,15],在农业生产中得到了一定范围的应用。

黄腐酸以拌种、浇灌、喷施等方式应用可提高冬小麦种子发芽率[16];在玉米上应用时可促进植株生长[17]和根系生长[18],提高玉米幼苗的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量[18],提高玉米产量[19,20]。

锌在植物体内主要作为酶的金属活化剂参与生长素(吲哚乙酸)的合成,还参与叶绿素生成、防止叶绿素的降解和形成碳水化合物。

缺锌时,植物体内的生长素含量有所降低,生长发育出现停滞状态,茎节缩短,植株矮小,叶片扩展伸长受到阻滞,形成小叶,并呈叶簇状。

施锌可显著促进玉米植株生物量,并增强玉米水分生理代谢,提高水分利用效率[21]。

黄腐酸锌实质为黄腐酸螯合锌,是由黄腐酸与二价锌元素进行螯合形成,融合了黄腐酸和锌元素对植物的双重作用,还可以抑制有害细菌的生长,最大程度地减少土传病害的发生,能有效解决重茬问题,是功能型肥料的主要成分,对改善作物生理性状和果实品质都具有很好的作用。

但截至目前,大部分相关研究局限于单纯黄腐酸作为植物生长调节剂对作物生长的影响及其影响机理的探讨,偶有对黄腐酸类肥料的研究也仅限于其对作物生长状况的影响,极少有研究提出黄腐酸钾在夏玉米上的最佳施用量;而有关黄腐酸锌应用于夏玉米的研究更为少见,关于黄腐酸锌对夏玉米的生长影响及其最佳施用量尚属未知领域。

这种情况严重阻碍了黄腐酸钾与黄腐酸锌的推广应用。

夏玉米是我国主要粮食作物之一,仅山东省东阿县的种植面积就高达3.46万hm2,目前夏玉米生产中存在着化肥施用过量、肥料利用率低、微量元素肥料施用不足的问题。

黄腐酸在多种作物上都表现出提高作物产量、抗旱能力和肥料利用率的作用,因此探讨黄腐酸类肥料应用于夏玉米的效果并确定其最佳用量,对提高夏玉米肥料利用率、降低化肥用量、减少农业面源污染、降低农业生产成本、探寻新型肥料、促进农业研究成果的应用有着重大意义。

本研究旨为探明黄腐酸锌作为一种新型微量元素肥料应用于夏玉米的实际效果,并确定其最佳喷施浓度,为夏玉米高效生产提供技术指导;同时探讨追施黄腐酸钾对夏玉米的增产作用,并进一步确定其最佳施用量,为黄腐酸钾应用于夏玉米提供基础数据,并为科学生产黄腐酸钾涂层尿素提供理论依据。

1　材料与方法
本研究分黄腐酸锌叶面喷施效果试验和黄腐酸钾土壤追肥效果试验2项内容进行。

1.1　黄腐酸锌在夏玉米上叶面喷施效果试验
试验玉米品种为丰利德1号。

黄腐酸锌粉剂由山东创新腐植酸科技股份有限公司生产并提供,其养分含量为氮和钾13%、腐植酸8%、黄腐酸5%、锌5%、氨基酸5%。

试验在山东省东阿县大桥镇井绳赵村典型的中壤质潮土地块进行。

耕层土壤基础养分含量为有机质16.21g/kg、碱解氮99mg/kg、有效磷24.46mg/kg、有效钾151mg/kg,pH值8.3。

2013年6月12日播种玉米,行距72cm、株距26cm,各小区间留有隔离区。

在玉米拔节期(5~7片叶)叶面喷施黄腐酸锌溶液,试验设黄腐酸锌施用浓度4个处理(表1),溶液喷施量均为225kg/hm2。

小区面积66.7m2,随机区组排列,3次重复。

黄腐酸锌为混合物,分子量不固定,各处理的黄腐酸锌浓度均为黄腐酸锌粉剂产品溶于水后的溶液浓度。

表1　不同处理的黄腐酸锌溶液浓度
Table1　The zinc fulvate concentrations of
different treatments (mg/L)
处理施用浓度
Ⅰ(CK)0
Ⅱ200
Ⅲ500
Ⅳ1000
玉米收获期,采用系统采样法,每小区取10株样品,测定株高、穗粒数和千粒重;全小区收获,籽粒风干后称重测产。

利用SPSS软件进行结果数据的差异显著性分析。

1.2　黄腐酸钾在夏玉米上土壤追肥效果试验
试验玉米品种为当地主推品种先玉335。

黄腐酸钾粉剂由山东创新腐植酸科技股份有限公司生产并提供,含黄腐酸50%、K2O12%。

尿素由鲁西化工集团股份有限公司生产,含氮量为46%。

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河北农业科学2014年
试验在新城办事处崔赵村地势平坦、排灌条件良好、肥力均匀的壤质潮土地块上进行。

耕层土壤基础养分含量为有机质22g/kg、全氮1.38g/kg、有效磷
45mg/kg、速效钾190mg/kg,pH值8.1。

2013年6月7日采用机播方式播种玉米,行距65cm;随后灌溉,灌水量为900m3/hm2;6月24日定苗,株距29cm。

7月16日玉米大喇叭口期(10~11片叶)采用穴施的方式进行土壤追肥,试验设尿素与黄腐酸钾配施比例5个处理(表2)。

小区面积67m2,每小区尿素施用量均为298.5kg/hm2,随机区组排列,3次重复,各小区之间设有3m的隔离区。

7月19日利用井水灌溉,灌水量为900m3/hm2。

其他管理同大田常规。

表2　不同处理的尿素与黄腐酸钾配施比例Table2　The different ratios of combined application of urea and potassium fulvate for every treatments
处理尿素与黄腐酸钾的配施比例 A(CK)1∶0
B400∶1
C200∶1
D133∶1
E100∶1
9月12日收获玉米,每小区随机选取15株,测量株高,并调查穗粒数。

各小区单独收获,手工脱粒,籽粒风干后称重计产,并测定千粒重。

2　结果与分析
2.1　黄腐酸锌喷施浓度对夏玉米株高和产量性状的影响
2.1.1　不同浓度黄腐酸锌对夏玉米株高的影响　处理Ⅱ玉米植株最高,显著>CK和其他浓度处理(表3),表明施用浓度200mg/L的黄腐酸锌溶液能够明显促进夏玉米植株生长;处理Ⅲ和Ⅳ的株高均<CK,其中处理Ⅳ与CK差异达到了极显著水平,表明黄腐酸锌施用浓度≥500mg/L时抑制植株生长,其中施用浓度为1000mg/L时抑制作用强烈。

2.1.2　不同浓度黄腐酸锌对夏玉米穗粒数的影响　施用黄腐酸锌处理的玉米穗粒数均>CK,表明施用浓度200~1000mg/L的黄腐酸锌溶液能够促进夏玉米穗粒数增多。

其中,处理Ⅱ穗粒数最多(54
3.0粒),显著>其他处理,其中与CK和处理Ⅳ差异达到了极显著水平,表明施用浓度200mg/L的黄腐酸锌溶液能够明显促进夏玉米穗粒数增多;处理Ⅲ穗粒数次之,与处理Ⅳ和CK差异均不显著,表明黄腐酸锌施用浓度≥500mg/L时对穗粒数增多的促进作用会有所降低。

2.1.3　不同浓度黄腐酸锌对夏玉米千粒重的影响　施用黄腐酸锌处理的玉米千粒重均显著>CK,但3个浓度处理的千粒重差异均不显著,表明施用浓度200~ 1000mg/L的黄腐酸锌溶液能够明显提高夏玉米千粒重,但在该施用浓度范围内效果差异不显著。

其中,处理Ⅲ千粒重最高(302.8g),与CK差异达到了极显著水平,表明黄腐酸锌施用浓度为500mg/L时促进作用强烈。

施用浓度200、500和1000mg/L黄腐酸锌溶液的玉米千粒重差异均不显著,从经济角度考虑,黄腐酸锌溶液的适宜施用浓度为200mg/L。

2.1.4　不同浓度黄腐酸锌对夏玉米产量的影响　施用黄腐酸锌处理的玉米产量均显著>CK,增产率为4.58%~8.31%,但3个浓度处理的产量差异均不显著,表明施用浓度200~1000mg/L的黄腐酸锌溶液能够明显提高夏玉米产量,但在该施用浓度范围内增产效果差异不显著。

其中,处理Ⅱ产量最高(8636.9kg/hm2),处理Ⅲ次之(8597.7kg/hm2),二者产量差异不显著,但均极显著>CK,表明黄腐酸锌溶液施用浓度为200和500mg/L时增产作用强烈,其中黄腐酸锌溶液施用浓度为200mg/L时增产效果最佳。

表3　喷施不同浓度的黄腐酸锌对夏玉米株高、穗粒数、千粒重和产量的影响
Table3　Effects of different concentrations of zinc fulvate on summer maize height,grain number per spike,
thousand⁃grain weight and yield
处理
株高
高度
(m)增加率
(%)
穗粒数
粒数
(粒)增加率
(%)
千粒重
千粒重
(g)增加率
(%)
产量
产量
(kg/hm2)增加率
(%)
Ⅰ(CK)2.08bAB-514.7bB-285.7bB-7974.4bB-Ⅱ2.12aA1.92543.0aA5.50296.3aAB3.718636.9aA8.31Ⅲ2.07bB-0.48528.7bAB2.72302.8aA5.998597.7aA7.82Ⅳ2.01cC-3.37526.3bB2.25295.1aAB3.298339.7aAB4.58·66·
第4期李　放等:黄腐酸钾和黄腐酸锌对夏玉米的增产效果
2.2　黄腐酸钾添加比例对夏玉米产量和产量性状的影响
2.2.1　不同添加比例对夏玉米产量的影响　添加黄腐酸钾处理的玉米产量均极显著>CK(表4),表明用尿素追肥时添加黄腐酸钾能够极显著地提高夏玉米产量,增产率为7.30%~19.56%,且不同添加水平的产量差异达到了极显著水平。

其中,处理C产量最高(9075kg/hm2),与其他处理差异均达到了极显著水平,表明追肥中尿素与黄腐酸钾施用比例为200∶1时增产作用强烈,增产率高达19.56%;处理B产量次之,处理D产量居第3位,二者产量差异不显著,但均显著>处理E,表明追肥中尿素与黄腐酸钾施用比例为400∶1时增产效果次之。

2.2.2　不同添加比例对夏玉米穗粒数和千粒重的影响　添加黄腐酸钾处理的玉米穗粒数均>CK,表明用尿素追肥时添加黄腐酸钾能够促进夏玉米穗粒数增多,增加率为0.79%~10.12%,且不同添加水平的穗粒数差异达到了极显著水平。

其中,处理C穗粒数最多(65
3.0粒),与其他处理差异均达到了极显著水平,表明追肥中尿素与黄腐酸钾施用比例为
200∶1时对提高穗粒数作用强烈,增加率高达10.12%;处理B穗粒数次之,处理D穗粒数居第3位,二者穗粒数差异不显著,但均极显著>处理E,表明追肥中尿素与黄腐酸钾施用比例为400∶1时促进效果次之。

添加黄腐酸钾处理的千粒重均极显著>CK,表明用尿素追肥时添加黄腐酸钾能够极显著地提高夏玉米千粒重,增加率为6.55%~8.66%,但不同添加水平的千粒重差异并不显著。

其中,处理C千粒重最大(273.48g),处理B次之(272.68g),表明追肥中尿素与黄腐酸钾施用比例为200∶1时对提高千粒重效果最好,比例为400∶1时效果次之。

表4　用尿素追肥时添加不同比例的黄腐酸钾对夏玉米产量和产量性状的影响
Table4　Effects of the different ratios of combined application of urea and potassium fulvate on the
summer maize yield and yield traits
处理
穗粒数
粒数
(粒)增加率
(%)
千粒重
千粒重
(g)增加率
(%)
产量
产量
(kg/hm2)增加率
(%)
A(CK)593.0cC-251.69bB-7590dC-B617.3bB4.10272.68aA8.348550bB12.65 C653.0aA10.12273.48aA8.669075aA19.56 D613.3bB3.42271.75aA7.978475bB11.66 E597.7cC0.79268.17aA6.558145cB7.30
3　结论与讨论
3.1　叶面喷施黄腐酸锌对夏玉米株高和产量的影响
在玉米拔节期(5~7片叶)叶面喷施黄腐酸锌溶液,浓度不同,对夏玉米生长和产量的影响也不一样。

施用浓度为200mg/L时能够明显促进植株生长,但浓度≥500mg/L时会抑制植株生长,其中浓度为
1000mg/L时抑制作用强烈;施用浓度为200~ 1000mg/L时能够促进夏玉米穗粒数增多,其中,浓度为200mg/L时促进作用明显,但浓度≥500mg/L 时促进作用有所降低;施用浓度为200~1000mg/L 时能够明显提高夏玉米千粒重,但该施用浓度范围内千粒重差异不显著,其中,施用浓度为500mg/L时促进作用强烈,但从经济角度考虑,黄腐酸锌溶液的适宜施用浓度应为200mg/L;施用浓度为200~ 1000mg/L时能够明显提高夏玉米产量,但该施用浓度范围内产量差异不显著,其中浓度为200mg/L时增产效果最好。

从玉米植株生长、产量性状、籽粒产量和经济效益角度多方面考虑,认为黄腐酸锌的适宜喷施浓度为200mg/L,该浓度处理下能够明显促进夏玉米植株生长,穗粒数(543.0粒)和籽粒产量
(8636.9kg/hm2)均达到最大,千粒重(296.3g)明显提高,最终增产率达到最高(8.31%)。

3.2　黄腐酸钾添加比例对夏玉米产量和产量性状的影响
在用尿素进行土壤追肥时添加黄腐酸钾,能够极显著地提高玉米产量,增产率为7.30%~19.56%,其中尿素与黄腐酸钾的施用比例为200∶1时产量最高(9075kg/hm2),增产率高达19.56%,施用比例为400∶1时效果次之(产量为8550kg/hm2,增产率为12.65%);能够使穗粒数增多0.79%~10.12%,其中尿素与黄腐酸钾的施用比例为200∶1时促进作用强烈,穗粒数最多(653.0粒),施用比例为400∶1时效果次之;极显著地提高千粒重,增加率为6.55%
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~8.66%,但不同添加水平的千粒重差异并不显著,其中施用比例为200∶1时效果最好,施用比例为400∶1时效果次之。

尿素配施黄腐酸钾用于玉米追肥增产效果极为明显,而穗粒数和千粒重均随黄腐酸钾添加量的增加呈先增加后降低趋势,但千粒重差异不显著。

可以看出,添加黄腐酸钾的增产效果主要是通过增加穗粒数和提高千粒重实现的,其中增加穗粒数对产量的影响效果较提高千粒重的影响效果显著。

在尿素中添加黄腐酸钾进行土壤追肥,二者的最佳比例为200∶1,该处理下玉米产量性状和产量均达到最好。

如用含黄腐酸50%、K2O12%的黄腐酸钾作为包衣材料生产涂层尿素,其用量应控制在0.5%。

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