王康 吳家旺 戴輝 施兵 張家宏
摘要:沼液作為沼氣的副產(chǎn)物,含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素和鈣、銅、鐵、鋅、錳等中微量營(yíng)養(yǎng)元素,同時(shí)還含有多種氨基酸、植物激素和維生素等,將其在水稻生產(chǎn)上資源化利用,對(duì)于沼氣工程發(fā)展和提高水稻品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。噴施不同量的以沼液為母液生產(chǎn)的葉面肥,研究其對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。以不噴葉面肥為對(duì)照(CK),根據(jù)1 hm2水稻在分蘗期、孕穗期和灌漿期噴施葉面肥量設(shè)置3個(gè)處理:CL1(6.00、6.00、3.00 kg)、CL2(7.50、7.50、3.75 kg)和CL3(9.00、9.00、4.50 kg),加水稀釋到450 kg噴施。結(jié)果表明,噴施合適量葉面肥能有效促進(jìn)水稻生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量和效益,超過(guò)一定量反而會(huì)導(dǎo)致水稻減產(chǎn);其中CL2整體效果最佳,有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量和效益分別提高17.2%、4.5%、15.4%和4 331.4元/hm2。
關(guān)鍵詞:沼液;葉面肥;產(chǎn)量;水稻生長(zhǎng);效益
中圖分類號(hào): S511.06
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2019)15-0126-04
葉面肥具有諸多優(yōu)點(diǎn),在調(diào)節(jié)作物生理[1-2]、作物營(yíng)養(yǎng)施肥[3-4]、提高綜合肥效[5-6]和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[7-9]等方面具有重要作用。葉面肥具有很強(qiáng)的針對(duì)性,可以根據(jù)作物本身所缺乏的營(yíng)養(yǎng)元素來(lái)確定養(yǎng)分的種類和配方,及時(shí)補(bǔ)充作物缺少的養(yǎng)分,減輕或消除作物的缺素癥狀。葉片是植物生長(zhǎng)最重要的根外營(yíng)養(yǎng)器官,尤其是對(duì)根部施肥困難的植物更為重要。將養(yǎng)分噴施于作物葉片,植物能通過(guò)葉片表面氣孔快速吸收利用各種養(yǎng)分,對(duì)養(yǎng)分直接進(jìn)行利用,不需要長(zhǎng)距離的運(yùn)輸。與根部營(yíng)養(yǎng)相比,葉面營(yíng)養(yǎng)快速、直接、高效,因而葉面肥具有肥效好、操作簡(jiǎn)單、養(yǎng)分吸收快、針對(duì)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)[10-11]。
目前市場(chǎng)上葉面肥總的歸納起來(lái)有5種:大量元素類、微量元素類、腐殖酸類、氨基酸類和激素類。沼液是一種天然的葉面肥,其中含有豐富的大量元素以及中微量元素,還含有大量的植物激素(赤霉素、植物生長(zhǎng)素等)、多種小分子氨基酸和對(duì)病蟲(chóng)害有抑制作用的物質(zhì)[12],這是其他葉面肥無(wú)法具有的優(yōu)勢(shì)。但是沼液中這些物質(zhì)對(duì)植物來(lái)說(shuō)缺乏平衡,pH值過(guò)高(如雞糞沼液)、附著性不強(qiáng),尤其是氣孔多數(shù)分布在葉片背面,且沼液中有益物質(zhì)濃度低[13],無(wú)法作為商品肥大面積推廣使用。
本研究使用的沼液研制的水稻葉面肥pH值適中、營(yíng)養(yǎng)平衡、濃度高、黏著性大,能夠作為商品肥大面積推廣。從而使沼液利用不再受時(shí)間與空間的限制,為沼液的處理利用提供了一條解決途徑,避免二次污染的產(chǎn)生,推動(dòng)沼氣工程的發(fā)展,協(xié)調(diào)并緩解經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的矛盾。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
水稻品種為低谷蛋白粳稻W(wǎng)0868。葉面肥制作方法如下:(1)將原沼液先放置15 d左右,除掉部分氨氣;(2)將原沼液先后通過(guò)超濾膜和納濾膜濃縮至原來(lái)的1/10體積,得到納濾濃縮液和納濾清液;(3)納濾清液通過(guò)反滲透膜濃縮至原來(lái)的1/6體積,得到反滲透濃縮液;(4)將納濾濃縮液和反滲透濃縮液按體積比1 ∶ 4混合得到葉面肥母液;(5)在1 t葉面肥母液中添加6.4 kg螯合態(tài)鋅、4.7 kg螯合態(tài)硼、25 kg氨基酸粉、1.5 kg復(fù)硝酚鈉、1.0 kg 吐溫20,攪拌均勻,分裝,制得成品“禾順寶”葉面肥。
1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)及條件
試驗(yàn)于2018年6—11月在大豐港華豐農(nóng)場(chǎng)七排內(nèi)進(jìn)行,試驗(yàn)田的土壤基本理化特性為含全氮2.113 g/kg、有效磷 48.5 mg/kg、速效鉀146 mg/kg、有機(jī)質(zhì)29.1 g/kg,pH值為 8.05,含可溶性鹽0.015 g/kg。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理,包括1個(gè)不噴施葉面肥和3個(gè)噴施葉面肥處理,每個(gè)處理試驗(yàn)面積為0.23 hm2(40 m×58.4 m)。各處理不同時(shí)期1 hm2葉面肥用量及稀釋量見(jiàn)表1。機(jī)械插秧的栽插行株距為30 cm×11 cm,帶蘗基本苗為71.25萬(wàn)/hm2,其他栽培管理措施按當(dāng)?shù)爻R?guī)進(jìn)行。
1.4 樣品處理與方法
①株高:分蘗期葉面肥噴施前和噴施1周后,每次隨機(jī)選擇3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)選5穴,用直尺量取;②分蘗數(shù):分蘗期葉面肥噴施前和噴施1周后的分蘗數(shù),每次隨機(jī)選擇3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)選5穴;③單位面積穗數(shù):每個(gè)處理隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)選取5穴,統(tǒng)計(jì)穗數(shù),推算出1 hm2穗數(shù);④每穗粒數(shù):每個(gè)處理隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)選取9穗,統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù),求平均值;⑤千粒質(zhì)量:每個(gè)處理隨機(jī)數(shù)3個(gè)1 000粒,稱質(zhì)量,求平均值;⑥實(shí)產(chǎn):收割曬干后稱質(zhì)量,統(tǒng)計(jì)實(shí)際產(chǎn)量;⑦粗蛋白質(zhì)含量:各處理取稻谷1 kg測(cè)定稻米粗蛋白質(zhì)含量,采用半微量凱氏定氮法,測(cè)定結(jié)果乘以5.95換算成蛋白質(zhì)含量。
1.5 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)和作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 分蘗期葉面肥噴施前和噴施1周后株高變化
由圖1可知,噴施葉面肥對(duì)水稻的生長(zhǎng)有影響。噴施葉面肥前,CL2處理株高最高,為33.00 cm,然后依次為CK、CL3處理、CL1處理,CK、CL2處理和CL處理之間差異不顯著,但明顯高于CL1處理。而噴施葉面肥1周后,CL2處理株高還是最高,為44.60 cm,然后依次為CL3處理、CK、CL1處理,CK、CL2處理和CL3處理之間差異不顯著,但明顯高于CL1處理。對(duì)比噴施葉面肥前后株高增長(zhǎng)率,整體呈現(xiàn)噴施葉面肥濃度越高,株高增加越快,但CL1處理出現(xiàn)反常,生長(zhǎng)最快,增高了42.5%。
2.2 分蘗期葉面肥噴施前和噴施1周后分蘗數(shù)變化
由圖2可知,噴施葉面肥對(duì)水稻的分蘗有影響。噴施葉面肥前,CL2處理分蘗數(shù)最高,為18.53個(gè)/穴,然后依次為CK、CL3處理、CL1處理,但之間沒(méi)有顯著差異。而噴施葉面肥1周后,CL3處理分蘗數(shù)顯著高于其他處理,為 23.20個(gè)/穴,然后依次為CL2處理、CK、CL1處理。對(duì)比噴施葉面肥前后分蘗數(shù)增長(zhǎng)率,整體呈現(xiàn)噴施葉面肥濃度越高,分蘗增加越快。但CL1處理出現(xiàn)反常,分蘗數(shù)增長(zhǎng)較快。
2.3 葉面肥對(duì)水稻有效穗的影響
由圖3可知,施用葉面肥可以提高有效穗數(shù)。整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。常規(guī)施肥CK的有效穗數(shù)只有 12.8穗/穴。CL1處理有效穗數(shù)達(dá)到了13.6穗/穴,比CK提
高了6.2%,沒(méi)有明顯差異。CL2處理的有效穗數(shù)最多,達(dá)到了15.0穗/穴,比CK提高了17.2%,差異顯著。CL3處理有效穗數(shù)和CK基本一致。
2.4 葉面肥對(duì)水稻每穗粒數(shù)的影響
由圖4可知,噴施適量葉面肥能夠增加水稻每穗粒數(shù)。隨著葉面肥增多,出現(xiàn)對(duì)穗粒數(shù)形成起到先促進(jìn)后抑制作用。常規(guī)施肥CK的穗粒數(shù)為119.3粒/穗。CL1處理的穗粒數(shù)最多,達(dá)到了125.9粒/穗,比CK提高了5.5%,效果顯著。CL2處理穗粒數(shù)為119.7粒/穗,與CK實(shí)際上沒(méi)有顯著差異。CL3處理的穗粒數(shù)最低,只有110.6粒/穗,比CK降低了7.3%,差異顯著。
2.5 葉面肥對(duì)水稻千粒質(zhì)量的影響
由圖5可知,噴施葉面肥能夠增加水稻千粒質(zhì)量,但是隨著葉面肥施用量增多,千粒質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。常規(guī)施肥CK千粒質(zhì)量最低,只有23.51 g。CL1處理的千粒質(zhì)量最高,達(dá)到了24.83 g,然后CL2處理千粒質(zhì)量達(dá)到24.57 g,再然后CL3處理千粒質(zhì)量達(dá)到24.25 g,相比常規(guī)施肥CK分別提高了 5.6%、4.5%和3.1%,差異顯著,但CL1、CL2、CL3處理之
間無(wú)顯著差異。
2.6 葉面肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響
由圖6可知,適當(dāng)噴施葉面肥能夠增加水稻產(chǎn)量。CK的產(chǎn)量為9 256.5 kg/hm2。CL1處理產(chǎn)量為9 488.2 kg/hm2,比CK提高了2.5%。CL2處理的水稻產(chǎn)量最高,達(dá)到了 10 680.4 kg/hm2,比CK提高了15.4%。CL3處理產(chǎn)量最低,只有7 955.2 kg/hm2,比常規(guī)施肥CK產(chǎn)量低了14.1%。
2.7 葉面肥對(duì)水稻品質(zhì)的影響
由圖7可知,噴施葉面肥能夠顯著增加水稻粗蛋白質(zhì)含量。隨著葉面肥增多,粗蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì)。常規(guī)施肥CK粗蛋白含量最低,只有8.70%。CL1處理的粗蛋白質(zhì)含量達(dá)到了9.02%,CL2處理粗蛋白質(zhì)含量最高,達(dá)到 9.12%,CL3處理粗蛋白質(zhì)含量達(dá)到了9.10%,相比常規(guī)施肥CK,分別增加了3.7%、4.8%和4.6%,差異顯著,但CL1、CL2、CL3處理之間無(wú)顯著差異。
2.8 效益分析
由表2至表4可知,葉面肥處理的生產(chǎn)成本只是比常規(guī)施肥增加了240~270元/hm2,但是CL1和CL2處理的水稻稻谷收入?yún)s增加了739.2元/hm2和4 556.4元/hm2,導(dǎo)致CL2處理的純利潤(rùn)比CK要高很多,提高了18.2%。CL3處理雖然噴施葉面肥,但是導(dǎo)致減產(chǎn),收入降低,純利潤(rùn)比CK降低了18.6%。
3 討論與結(jié)論
本研究表明,葉面肥可以有效促進(jìn)水稻的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),在合適范圍內(nèi),噴施葉面肥的濃度越高,對(duì)水稻株高和分蘗的促進(jìn)效果越好。葉面肥的原料主要是沼液,含有大量的植物生長(zhǎng)素、赤霉素等,對(duì)細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng)有促進(jìn)效果。高燕等研究表明外源赤霉素可以促進(jìn)水稻節(jié)間伸長(zhǎng)和株高增高[1,14]。本研究中CL1處理出現(xiàn)反常,可能是由于前期水稻苗弱小,還處于生長(zhǎng)前期,所以生長(zhǎng)較快。但是株高過(guò)高容易引發(fā)倒伏,導(dǎo)致產(chǎn)量下降。高燕等也發(fā)現(xiàn)赤霉素太多,會(huì)導(dǎo)致水稻瘋長(zhǎng),莖稈纖細(xì)[1]。因此葉面肥不可以過(guò)度使用。本試驗(yàn)中最后有效穗隨著葉面肥噴施量增大,呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。可能是葉面肥中赤霉素促進(jìn)水稻的分蘗,但是隨著濃度達(dá)到9 kg/hm2時(shí),導(dǎo)致水稻分蘗過(guò)多,生長(zhǎng)過(guò)分密集,導(dǎo)致后期養(yǎng)分供應(yīng)不足,通風(fēng)和透光效果差,惡化田間小氣候,很多分蘗生長(zhǎng)受到抑制,成為無(wú)效分蘗。蔣彭炎發(fā)現(xiàn)水稻有效分蘗數(shù)和最高分蘗數(shù)不一定呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,在水稻密度過(guò)高時(shí),有效分蘗降低[15],本試驗(yàn)結(jié)果與之一致。因此本試驗(yàn)中最佳的分蘗期噴施7.5 kg/hm2是最適濃度,保證成穗率。
本研究表明,葉面肥可以有效促進(jìn)水稻的生殖生長(zhǎng)。孕穗期和灌漿期噴施低濃度葉面肥可以促進(jìn)水稻的穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量增加。葉面肥噴施量增加,穗粒數(shù)呈先升高后下降趨勢(shì);千粒質(zhì)量的變化趨勢(shì)和穗粒數(shù)相似,但是噴施葉面肥處理的千粒質(zhì)量都高于普通處理??赡苁窃兴肫趪娛┑娜~面肥適宜濃度在6 kg/hm2,而隨著葉面肥量增加,赤霉素濃度增大,反而促進(jìn)效果下降甚至出現(xiàn)抑制作用。同時(shí)可能是分蘗增多,導(dǎo)致每個(gè)莖蘗上平均營(yíng)養(yǎng)不足,穎花分化少,退化多。這和鄭東的研究結(jié)果[16]相似。葉面肥中含有一定量大量元素和氨基酸等小分子易吸收物質(zhì)[17],一定程度上補(bǔ)充了水稻對(duì)養(yǎng)分的需求;葉面肥中的赤霉素可以促進(jìn)水稻抽穗,減少包頸現(xiàn)象;葉面肥中含有Ca、Mg、Fe等中微量元素,可以增加葉綠素的形成,保持光合葉的數(shù)量,促進(jìn)光合作用,提高干物質(zhì)積累量[18-19];水稻的有效莖和穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量具有互償作用,無(wú)效分蘗死亡時(shí),可以將一定量同化物輸出,一定程度增加穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量[15]。但是無(wú)效分蘗貢獻(xiàn)率很小,會(huì)造成大量養(yǎng)分的浪費(fèi),并且越是光照條件和生長(zhǎng)基礎(chǔ)差的無(wú)效分蘗,貢獻(xiàn)率越低。同時(shí)大量無(wú)效分蘗存在會(huì)導(dǎo)致田間小氣候惡化,對(duì)有效莖的生態(tài)條件帶來(lái)明顯的不良影響,尤其是在過(guò)度密集的水稻中,無(wú)效分蘗弊大于利[16,20],CL3處理的結(jié)果與其一致。
本研究表明,噴施葉面肥可以有效增加水稻的粗蛋白質(zhì)含量。所有噴施葉面肥的水稻粗蛋白質(zhì)含量都達(dá)到了9%以上,屬于1級(jí)米,而常規(guī)施肥處理粗蛋白含量只有8.7%,屬于2級(jí)米,這和唐薇等的研究結(jié)果[21]一致。
噴施適量葉面肥可以有效增加水稻的產(chǎn)量和純收入。水稻的產(chǎn)量與有效穗、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量等有關(guān)。試驗(yàn)中CL2處理的產(chǎn)量比常規(guī)施肥增加了1 423.9 kg/hm2,純利潤(rùn)增加了4 331.4元/hm2。試驗(yàn)中所有處理的理論產(chǎn)量都高于實(shí)際產(chǎn)量,可能是由于試驗(yàn)小區(qū)太大,可能出現(xiàn)空穴,而只隨機(jī)取了4個(gè)點(diǎn)測(cè)量有效穗和總粒數(shù)來(lái)反映整塊小區(qū)情況,導(dǎo)致結(jié)果有誤差。同時(shí),由于是機(jī)械收割,會(huì)有一定的掉籽率,使得產(chǎn)量比實(shí)際產(chǎn)量低。
對(duì)雞糞發(fā)酵的沼液進(jìn)行深加工,生產(chǎn)的葉面肥,對(duì)水稻的生長(zhǎng)和產(chǎn)量都有促進(jìn)作用,但是要控制每次使用量,考慮水稻的產(chǎn)量及效益,葉面肥在分蘗期、孕穗期和灌漿期分別使用7.50、7.50、3.75 kg/hm2,能夠提高產(chǎn)量15.4%,增加純收入18.2%。
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