矿源黄腐酸钾施用方法对大豆产量的影响

张昭会，李 放，朱 琳，贝敬超，翟秀丽，刘晓丽，韩桂莲

(山东省东阿县农业局 山东东阿 252201)

0 前言

黄腐酸是腐殖酸中分子量最小、生理活性最高、具有多种官能团的一类水溶性小分子聚合物，其在农业上有着广泛的用途。矿源黄腐酸具有调节土壤pH、提高肥料利用率、缩小叶片气孔开张度、促进根系发育、增加叶绿素含量、增强光合作用、提高多种酶的活性、增强作物抗逆性、提高作物产量和产品品质等诸多功能[1- 3]。有关研究表明，矿源黄腐酸应用于小麦、玉米、水稻等多种粮食作物，能提高种子发芽率、作物抗旱能力和产量[4- 10]。矿源黄腐酸应用于西瓜、辣椒、番茄等果蔬，能促进种子发芽，幼苗生长健壮，根系发达，作物抗病能力增强，果实品质提高[11- 13]。矿源黄腐酸应用于果树，可提高果树水分利用率，减少果树根系病害发生，提高果实含糖量及Vc含量，增加单果质量，提高产量[14- 15]，防治苹果苦痘病[16]。矿源黄腐酸还是一种土壤改良剂，可使土壤中氮、磷、钾及有机质的含量提高，土壤有益生物数量翻倍，土壤中中、微量元素的利用率显著提高，有害物质对农作物的危害明显减轻，使土壤板结和透气性明显改善，土壤保墒性能提高，与化肥配合施用可提高肥料利用率[17]。

综上所述，矿源黄腐酸是一种应用范围较广的生物刺激剂、土壤改良剂，不仅可应用于粮食作物，还可应用于蔬菜、水果。大豆是我国主要油料作物之一，年需求量较大，我国2015年的进口量为81 690 kt，因此，寻求大豆高产技术成为一个重要课题。我国对矿源黄腐酸在农业上的应用研究多集中于粮食作物，很少涉及大豆，偶有关于黄腐酸应用于大豆的研究，也是关于生化黄腐酸对大豆影响机理的研究[18]。矿源黄腐酸成分难以确定，生化黄腐酸与传统化学提取矿源黄腐酸的成分存在较大的差别。目前，关于矿源黄腐酸对大豆农艺性状及产量的研究仍是空白。矿源黄腐酸钾是一种黄腐酸肥料，既能刺激作物生长，也能补充作物生长所需的各种营养元素，其矿源黄腐酸来源于传统化学提取法。为了探讨矿源黄腐酸钾对大豆农艺性状及产量的影响，进而探讨矿源黄腐酸钾在大豆种植上的应用方法，为我国主要油料作物大豆的高产探寻新的途径，开展了矿源黄腐酸钾叶面喷施和拌种试验。

1 方法与材料

通过叶面喷施试验和拌种试验来讨探矿源黄腐酸钾的2种施用方法对大豆生育期的影响，从而确定矿源黄腐酸钾的最佳施用量及施用方法。

1.1 叶面喷施矿源黄腐酸钾的试验设计

叶面喷施矿源黄腐酸钾的试验共设5个处理：处理1，喷施质量浓度100 mg/L矿源黄腐酸钾溶液；处理2，喷施质量浓度200 mg/L矿源黄腐酸钾溶液；处理3，喷施质量浓度500 mg/L矿源黄腐酸钾溶液；处理4，喷施质量浓度1 000 mg/L矿源黄腐酸钾溶液；处理5，对照，喷施清水。

因矿源黄腐酸钾是小分子有机聚合物，所以各处理间的用量均为矿源黄腐酸钾粉剂产品的用量，喷施量为225 L/hm2。每个处理设3个小区，随机区组排列，小区面积为66.7 m2。

1.2 矿源黄腐酸钾拌种试验设计

矿源黄腐酸钾拌种试验设2个处理：处理B，对照，清水拌种；处理A，质量浓度1 000 mg/L矿源黄腐酸钾溶液(矿源黄腐酸钾粉剂产品用量)拌种，拌种液体用量为10 mL/kg。每个处理设8个小区，小区面积100 m2，随机区组排列。

1.3 供试材料与实施

矿源黄腐酸钾由山东创新腐植酸科技股份有限公司提供，w(黄腐酸)≥50.0%，w(K2O)≥12.0%。供试大豆品种均为当地种植面积最大的中黄24。

2个试验均设在山东省东阿县张汉吴村有代表性的轻壤质潮土地块进行，各试验地块理化性状如表1所示。

表1 各试验地块理化性状

项目pH有机质/(g·kg-1)全氮/(g·kg-1)碱解氮/(mg·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)速效钾/(mg·kg-1)叶面喷施试验8.3414.860.9185.520.35140拌种试验8.3314.720.9594.621.42139

2个试验的种植密度均为行距86 cm、株距24 cm。由于2个试验的试验地块土壤肥力较为接近，所以采用相同的水肥运筹方法。供试肥料为尿素(含N质量分数46%)、过磷酸钙(含P2O5质量分数14%)、硫酸钾(含K2O质量分数50%)。全生育期各养分施入量P2O582.5 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2、N 45.0 kg/hm2，所有肥料均作为底肥施入。叶面喷施试验于初花期对各处理喷施相应用量的矿源黄腐酸钾溶液，拌种试验在播种前进行拌种。大豆成熟后，分小区收获用于室内拷种及测产。

2 结果与分析

2.1 叶面喷施矿源黄腐酸钾试验

2.1.1 不同处理对大豆部分农艺性状的影响

图1 不同处理对大豆部分农艺性状的影响

如图1所示：随矿源黄腐酸钾喷施浓度的增大，大豆收获期的植株高度、单株分枝数量和侧生根数量均出现了一定幅度的变化，但变化幅度均不大；侧生根数量与植株高度的变化趋势一致，均以处理1最大；当喷施的矿源黄腐酸钾质量浓度超过100 mg/L时，侧生根数量与植株高度均随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的增大而减小，但经方差分析各处理间的株高、侧生根数量均未达到显著性差异，说明初花期叶面喷施黄腐酸钾对大豆的株高和侧生根数量影响不大；单株分枝的数量随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的变化表现出无序波动，且各处理之间差异不显著，说明大豆初花期叶面喷施矿源黄腐酸钾对单株分枝的数量无影响。

图2 不同处理对大豆结荚的影响

2.1.2 不同处理对大豆结荚的影响

如图2所示：各处理均以二粒荚数量最多；当喷施的矿源黄腐酸钾质量浓度不超过500 mg/L时，二粒荚与三粒荚的数量均随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的增大而增加；当喷施的矿源黄腐酸钾质量浓度超过500 mg/L时，随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的增大，二粒荚数量略有增加但变化不大，而三粒荚数量则表现出降低的趋势；处理4的二粒荚数比处理3平均多0.4个，远小于处理4的标准误差1.2，且2个处理间没有达到显著性差异，因此可认为当叶面喷施的矿源黄腐酸钾质量浓度超过500 mg/L时，对提高大豆二粒荚数量无作用；处理3的三粒荚数最多，比处理5平均多10.1个，并达到极显著差异，因此叶面喷施质量浓度500 mg/L矿源黄腐酸钾溶液可有效提高三粒荚数量；与处理3相比，处理4的三粒荚数量平均少4.0个，2个处理间差异虽不显著，但趋势较为明显。试验结果表明，喷施矿源黄腐酸钾对大豆一粒荚数量影响不大，喷施浓度过高的矿源黄腐酸钾溶液有可能会降低大豆三粒荚数量。

2.1.3 不同处理对大豆单株粒数和千粒重的影响

大豆初花期喷施矿源黄腐酸钾对单株粒数和千粒重表现出相同的影响趋势，随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的递增而增加，当达到一定浓度时随浓度的进一步增大而降低。如图3所示：大豆单株粒数与千粒重均以处理3最高，单株粒数比对照提高17.6%，达到极显著差异，千粒重虽比对照提高5.1%，但差异并不显著；处理2和处理4的单株粒数也均与对照达到极显著差异。由此可见，大豆初花期喷施质量浓度500 mg/L矿源黄腐酸钾溶液为最佳用量，可有效提高单株粒数及千粒重。喷施浓度过高的矿源黄腐酸钾会对大豆单株粒数、千粒重产生一定的负面作用，处理4与处理3相比，单株粒数降低5.5%，千粒重降低1.0%。试验结果表明，大豆初花期叶面喷施矿源黄腐酸钾质量浓度不可超过500 mg/L。

图3 不同处理对大豆单株粒数和千粒重的影响

2.1.4 不同处理对大豆产量的影响

大豆初花期叶面喷施矿源黄腐酸钾可显著提高大豆产量。如表2所示，各处理产量随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的递增表现出先增加后减少的趋势，大豆产量由高到低依次为处理3>处理2>处理4>处理1>处理5。处理3的产量最高，因此可将矿源黄腐酸钾的最佳喷施质量浓度定为500 mg/L。

表2 不同处理对大豆产量的影响

处理产量/(kg·hm-2)LSR显著性0.050.01较对照增产率/%处理32552.6±26.7aa25.3处理22466.4±73.9aba21.1处理42390.8±30.9aba17.4处理12268.5±47.3bab11.4处理52036.5±75.4cb

2.2 矿源黄腐酸钾拌种试验

矿源黄腐酸钾拌种对大豆生育期各研究指标均产生了明显的影响。如表3所示，处理A与处理B相比，单株分枝数量、侧生根数量、植株高度均达到了极显著差异水平，单株分枝数量比对照增加23.8%，侧生根数量比对照增加15.4%，植株高度比对照降低7.4%，说明利用矿源黄腐酸钾拌种可有效降低大豆株高、增加分枝数量、促进根系发育。

表3 矿源黄腐酸钾拌种对大豆生长的影响

研究指标处理A处理B较对照增减/%株高/cm57.4∗∗±0.862.0±0.6-7.4单株分枝数量/根5.2∗∗±0.24.2±0.223.8侧生根数量/根24.0∗∗±0.620.8±0.415.4三粒荚/个35.6∗∗±0.432.6±0.49.2二粒荚/个44.8∗∗±1.040.1±0.811.7一粒荚/个12.9∗±0.910.8±0.419.4单株粒数/粒209.2∗∗±3.4188.9±2.610.7千粒重/g252.1∗∗±0.9231.0±1.39.1产量/(kg·hm-2)2557.1∗∗±36.02041.2±23.325.3

矿源黄腐酸钾拌种还对大豆结荚情况产生了显著影响，处理A的三粒荚、二粒荚和一粒荚数量均比处理B多，其中三粒荚数量比处理B多9.2%，二粒荚数量比处理B多11.7%，一粒荚数量比处理B多19.4%，均达到显著差异水平。由于矿源黄腐酸钾拌种可增加大豆结荚数量，故提高了大豆的单株粒数，处理A的单株粒数比处理B增加10.7%，千粒重比处理B增加9.1%，并且均达到极显著差异水平。由此可见，矿源黄腐酸钾拌种可对大豆的单株粒数、千粒重、结荚情况产生积极的影响，进而提高大豆产量，处理A的产量比处理B提高25.3%。

3 结语

3.1 矿源黄腐酸钾施用方法对大豆部分农艺性状的影响

叶面喷施试验表明：随矿源黄腐酸钾喷施浓度的增大，大豆的侧生根数量与株高均呈先增加后降低的变化趋势，且均以处理1最大；单株分枝的数量随矿源黄腐酸钾喷施浓度的变化表现出无规律的波动；各处理之间的侧生根数量、单株分枝数、株高差异并不显著，表明喷施矿源黄腐酸钾对试验中所涉及的大豆初花期农艺性状影响不大。

拌种试验表明，与对照相比，矿源黄腐酸钾拌种处理的大豆侧生根数、单株分枝数、植株高度均达到了极显著差异，单株分枝数比对照增加了23.8%，株高比对照降低了7.4%，侧生根数比对照增加了15.4%，说明利用矿源黄腐酸钾拌种可有效降低大豆株高、增加分枝数、促进根系发育。

由此可见，矿源黄腐酸钾拌种对大豆农艺性状的影响比初花期喷施更大、效果更好。

3.2 矿源黄腐酸钾施用方法对大豆产量的影响

在矿源黄腐酸钾叶面喷施试验中，一粒荚、二粒荚和三粒荚的数量均随喷施的矿源黄腐酸钾浓度变化表现出一定的变化趋势，其中：二粒荚数量随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的递增而增加；一粒荚数量随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的递增出现先减后增，以喷施质量浓度200 mg/L矿源黄腐酸钾溶液的处理数量最低；各处理间的二粒荚数及一粒荚数均未达到显著性差异水平，只有处理3的三粒荚数与处理5达到极显著差异水平，比处理5增加35.3%。由此可见，大豆初花期喷施质量浓度500 mg/L的矿源黄腐酸钾溶液可显著提高三粒荚数量。由于喷施矿源黄腐酸钾溶液可提高三粒荚数量，因此单株粒数明显增加，处理3的单株粒数最大，为214.0粒，比对照提高17.6%，且达到极显著差异。大豆千粒重随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的递增表现出先增后减的趋势，各处理大豆产量随喷施的矿源黄腐酸钾浓度的递增同样表现出先增加后减少的趋势，以处理3的产量最高，为2 552.6 kg/hm2，比对照增产25.3%。大豆产量的变化趋势与单株粒数的变化趋势完全一致，经相关性分析，两者相关系数为0.998，呈极显著正相关，所以大豆初花期喷施矿源黄腐酸钾对产量的影响主要来源于大豆单株粒数的增加，以质量浓度500 mg/L矿源黄腐酸钾进行喷施效果最好。

大豆拌种试验表明：矿源黄腐酸钾拌种对大豆结荚情况、千粒重、单株粒数均产生了显著影响，处理A的一粒荚数量比对照高19.4%，二粒荚数量比对照高11.7%，三粒豆荚数量比对照高9.2%；处理A的单株粒数比对照增加10.7%，千粒重比对照增加9.1%，产量以极显著差异比对照高25.3%。由此可见，矿源黄腐钾拌种可对大豆的单株粒数、千粒重、结荚情况产生积极的影响，进而提高大豆产量。虽然研究中2个试验的最佳处理与各自对照相比产量增幅相同，但初花期叶面喷施矿源黄腐酸钾对大豆农艺性状、部分产量构成因素的影响仅有趋势但不显著，因此，矿源黄腐酸钾拌种是大豆种植的最佳应用方法。