中低分子量腐殖酸提高冬小麦磷吸收和产量的机理

作者：李伟; 袁亮; 张水勤; 林治安; 李燕婷; 赵秉强^*

来源：植物营养与肥料学报, 2020, 26(11): 2043-2050.

• 腐殖酸
• 腐殖酸分子量
• 磷肥
• 冬小麦
• 产量

【目的】研究不同分子量腐殖酸与磷肥复合制备的腐殖酸磷肥对作物和土壤磷有效性的影响,为腐殖酸磷肥研发和磷素高效利用提供理论依据。【方法】利用超滤分级方法,将风化煤腐殖酸分子量分为> 100 kDa、10～100 kDa和<10 kDa 3个部分,获得高(HAH)、中(HAM)、低(HAL)不同分子量的腐殖酸,采用磷酸与KOH反应法制备普通磷肥(P)、未分级腐殖酸磷肥(PHA)、高分子量腐殖酸磷肥(PHAH)、中分子量腐殖酸磷肥(PHAM)和低分子量腐殖酸磷肥(PHAL) 5种磷肥。采用深100 cm、内径25 cm的土柱进行冬小麦栽培试验,按等磷量原则,设置P、PHA、PHAH、PHAM、PHAL 5个施磷处理,同时设置与4个施磷处理对应的等量腐殖酸处理(HA、HAH、HAM、HAL),以不施磷肥为对照CK。测定小麦产量及产量构成因素、植株磷含量及不同层次土壤有效磷含量。【结果】1)与CK相比,腐殖酸处理(HA、HAH、HAM、HAL)小麦增产不明显。与普通磷肥相比,PHA、PHAM和PHAL处理产量显著提高了14.73%、18.84%、21.37%(P <0.05),3个处理间产量差异不显著,PHAH增产不明显。PHAL处理千粒重显著高于普通磷肥处理,其余3个腐殖酸磷肥处理增幅未达显著水平。2) PHA、PHAM和PHAL处理籽粒吸磷量较普通磷肥处理分别显著提高14.97%、19.45%、22.68%,而PHAH增幅未达显著水平;腐殖酸磷肥处理间秸秆吸磷量没有显著差异。3)与普通磷肥相比,PHA、PHAH、PHAM、PHAL磷肥偏生产力和农学效率分别提高14.71%、6.01%、18.82%、21.35%和14.95%、1.66%、20.18%、23.03%,磷肥表观利用率分别提高2.93、0.51、4.52、5.41个百分点,也以中、低分子量腐殖酸磷肥效果最为明显,腐殖酸中的氧烷基碳、羧基/酰胺基碳、烷基碳结构与小麦籽粒产量和磷肥利用率具有正相关性,与芳香碳、芳香C―O负相关。4) 4个腐殖酸磷肥处理间及其与普通磷肥处理间0—20、20—40、40—60 cm土层土壤有效磷含量差异不显著。【结论】田间土柱栽培条件下,单施腐殖酸对小麦没有表现出明显的增产效果。腐殖酸中的氧烷基碳、羧基/酰胺基碳、烷基碳结构与小麦磷素吸收具有正相关性,低分子量腐殖酸具有较多的烷基碳、氧烷基碳、羧基/酰胺基碳结构,因而低分子量腐殖酸提高磷肥中磷素利用率的作用好于中分子量腐殖酸,而高分子量腐殖酸的效果不显著。

• 单位
  中国农业科学院农业资源与农业区划研究所