施用腐植酸對紅小豆生長和產(chǎn)量的影響

盧 環(huán) 王 成 曾玲玲 于運(yùn)凱 季生棟 閆 鋒 董 揚(yáng)

黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院 齊齊哈爾 161000

腐植酸是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色食品的一類重要的天然、環(huán)境友好型物質(zhì)[1～3]。研究表明，腐植酸應(yīng)用于土壤，可改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤有機(jī)質(zhì)、降低土壤鹽分；對于貧瘠的土壤，腐植酸作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)質(zhì)，可促進(jìn)作物生長和提高作物產(chǎn)量，對于沙化土壤及污染土壤等可以實(shí)現(xiàn)良好的修復(fù)改良[4～7]。紅小豆是一種原產(chǎn)于我國的營養(yǎng)豐富藥食同源的糧食作物，富含人體所需氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素及微量元素，對人體的新陳代謝和免疫功能均有良好的調(diào)節(jié)作用[8～14]。隨著人們均衡營養(yǎng)意識的提高及紅小豆醫(yī)療保健功能的不斷發(fā)現(xiàn)，人們對紅小豆的需求量也越來越大，而生產(chǎn)中紅小豆一般種植在土壤貧瘠的地塊，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)難以滿足日益增加的市場需求。選用安全無公害的肥料是提高產(chǎn)量和品質(zhì)的快速有效途徑。腐植酸既可以改良土壤又可以促進(jìn)作物生長。為此，本文研究了腐植酸對紅小豆生長和產(chǎn)量的影響，以前為紅小豆生產(chǎn)提供一定的參考借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

紅小豆品種（系）：“白紅9 號”（育成單位：吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院）；品系“012-27”（選育單位：黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院）；品系“1103”（選育單位：山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所）。

腐植酸試劑（腐植酸含量85%）由食用豆國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培生理崗位提供。

1.2 試驗(yàn)方法

在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院試驗(yàn)基地進(jìn)行田間試驗(yàn)。試驗(yàn)地為旱地，土質(zhì)為碳酸鹽黑鈣土，0～20 cm 耕層土壤基礎(chǔ)肥力：有機(jī)質(zhì)26.5 g/kg、全氮0.74 g/kg、堿解氮100 mg/kg、速效磷16.9 mg/kg、速效鉀134 mg/kg，pH 值7.82。田間管理略高于大田。試驗(yàn)品種（系）3 個(gè)，采用隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，5 行區(qū)，行長5 m，行距65 cm，小區(qū)面積16.25 m2。

處理設(shè)計(jì)為：D 為對照，常規(guī)施肥（尿素7.5 kg/667 m2，磷酸二銨10 kg/667 m2），不施腐植酸；C 為施肥處理，常規(guī)施肥+腐植酸，腐植酸用量15 g/m2，采用人工播種、施肥，5 月17 日播種，前茬作物為玉米。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

記錄紅小豆各個(gè)生育期的時(shí)間。在每個(gè)生長時(shí)期，每個(gè)處理隨機(jī)選取5 株紅小豆植株測量各項(xiàng)性狀指標(biāo)：生長初期（從初生葉期至第三片復(fù)葉期）測量地上部鮮重、地上部干重、葉面積、株高、葉綠素相對含量（SPAD 值）、根鮮重指標(biāo)；成熟期測量莢長、單莢粒數(shù)、百粒重、單株粒重、產(chǎn)量指標(biāo)，計(jì)算增產(chǎn)率。

初生葉期由于幼苗只有兩片初生葉且生長形態(tài)相似，各品種處理組和對照組之間葉面積、地上部干重、根鮮重差異細(xì)微，所以在初生葉期只測量地上部鮮重、株高、SPAD 值3 項(xiàng)指標(biāo)。

SPAD 值和葉面積的測定，在相應(yīng)的生長期每個(gè)處理隨機(jī)選取5 株長勢均勻的紅小豆植株，選取葉面積、葉片位次相同的3 片葉片進(jìn)行SPAD 值和葉面積測量，取平均值；用TYS-A 便捷式葉綠素儀測量紅小豆葉片SPAD 值，用Yaxin-1241 便攜式葉面積儀測量紅小豆的葉面積。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)利用統(tǒng)計(jì)軟件WPS 11.8.2.10251-Release進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用DPS v7.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐植酸處理對紅小豆生育期的影響

腐植酸處理對紅小豆生育期的影響見表1。由表可知，各品種（系）腐植酸處理和對照相比，各生育期一致。3 個(gè)品種（系）之間各生育時(shí)期差異不大，“白紅9 號”籽粒肥大期較品系“012-27”提前3 天開始，延后3 天結(jié)束；品系“012-27”出苗期較其他品種（系）提前1 天，終花期較“白紅9 號”提前2 天；品系“1103”的終花期較品系“012-27”提前4 天，籽粒肥大期提前7 天開始、提前3 天結(jié)束?？梢?，腐植酸處理對紅小豆的生育期影響不明顯，但各品種（系）間略有差異。

表1 腐植酸處理對紅小豆生育期的影響Tab.1 Eff ects of humic acid treatment on growth stage of red bean 月.日

2.2 腐植酸處理對紅小豆初生葉期各性狀的影響

腐植酸處理對紅小豆初生葉期各性狀的影響見表2。由表可知，在初生葉期，腐植酸處理的3 個(gè)品種（系）的地上部鮮重、株高、SPAD 值均有一定增加。其中，3 個(gè)品種（系）的SPAD 值均較對照增加顯著，品系“012-27”和“1103”的地上部鮮重、株高較對照增加顯著。

表2 腐植酸處理對紅小豆初生葉期各性狀的影響Tab.2 Eff ects of humic acid treatment on the characters of red bean in the early leaf stage

比較腐植酸處理的3 個(gè)品種（系）發(fā)現(xiàn)，品系“1103”的地上部鮮重最大；“白紅9 號”的株高和SPAD 值最大。結(jié)合3 個(gè)品種（系）添加腐植酸后的增長率（表3），可以發(fā)現(xiàn)，在紅小豆初生葉期腐植酸處理對品系“1103”作用最為明顯。

表3 不同品系紅小豆初生葉期各性狀腐植酸處理較對照增長率Tab.3 Growth rate of humic acid treatment compared with control on the characters in the early leaf stage of diff erent red bean strains %

2.3 腐植酸處理對紅小豆第一片復(fù)葉期各性狀的影響

腐植酸處理對紅小豆第一片復(fù)葉期各性狀的影響見表4。由表可知，在第一片復(fù)葉期，3 個(gè)品種（系）腐植酸處理較對照的地上部鮮重和葉面積有顯著增加；“白紅9 號”的SPAD 值較對照增加顯著；品系“012-27”的地上部干重和SPAD 值較對照增加顯著；品系“1103”的根鮮重較對照增加顯著。

表4 腐植酸處理對紅小豆第一片復(fù)葉期各性狀的影響Tab.4 Eff ects of humic acid treatment on characters of red bean in the f irst compound leaf stage

比較腐植酸處理的3 個(gè)品種（系）發(fā)現(xiàn)，品系“012-27”的地上部鮮重、地上部干重、葉面積及株高均最高，“白紅9 號”僅SPAD 值最高，品系“1103”的根鮮重最高。結(jié)合3 個(gè)品種（系）添加腐植酸后的增長率（表5），可以發(fā)現(xiàn)，在紅小豆第一片復(fù)葉期腐植酸處理對品系“012-27”作用最為明顯。

表5 不同品系紅小豆第一片復(fù)葉期各性狀腐植酸處理較對照增長率Tab.5 Growth rate of humic acid treatment compared with control on the characters in the f irst compound leaf stage of diff erent red bean strains %

2.4 腐植酸處理對紅小豆第二片復(fù)葉期各性狀的影響

腐植酸處理對紅小豆第二片復(fù)葉期各性狀的影響見表6。由表可知，在第二片復(fù)葉期，腐植酸處理的3 個(gè)紅小豆品種（系）較對照各指標(biāo)均有增加；“白紅9 號”的地上部鮮重、葉面積和SPAD值增加顯著；品系“012-27”的根鮮重增加顯著；品系“1103”在地上部鮮重、葉面積、SPAD 值方面增加顯著。

表6 腐植酸處理對紅小豆第二片復(fù)葉期各性狀的影響Tab.6 Eff ects of humic acid treatment on characters of red bean in the second compound leaf stage

比較腐植酸處理的3 個(gè)品種（系）發(fā)現(xiàn)，品系“1103”的葉面積、SPAD 值最高，“白紅9 號”的株高最高，品系“012-27”地上部鮮重、地上部干重、根鮮重最高。結(jié)合3 個(gè)品種（系）添加腐植酸后的增長率（表7），可以發(fā)現(xiàn)紅小豆第二片復(fù)葉期腐植酸處理對品系“1103”作用最為明顯。

表7 不同品系紅小豆第二片復(fù)葉期各性狀腐植酸處理較對照增長率Tab.7 Growth rate of humic acid treatment compared with control on the characters in the second compound leaf stage of diff erent red bean strains %

2.5 腐植酸處理對紅小豆第三片復(fù)葉期各性狀的影響

腐植酸處理對紅小豆第三片復(fù)葉期各性狀的影響見表8。由表可知，在紅小豆第三片復(fù)葉期，“白紅9 號”腐植酸處理在地上部鮮重、地上部干重方面較對照有顯著增加；品系“012-27”腐植酸處理各指標(biāo)較對照均有增加，除株高增加不顯著外，其他指標(biāo)均增加顯著；品系“1103”腐植酸處理各指標(biāo)較對照也均有增加，地上部鮮重、株高、SPAD 值增加顯著。

表8 腐植酸處理對紅小豆第三片復(fù)葉期各性狀的影響Tab.8 Eff ects of humic acid treatment on characters of red bean in the third compound leaf stage

比較腐植酸處理的3 個(gè)品種（系）發(fā)現(xiàn)，品系“012-27”的地上部鮮重、地上部干重、葉面積、SPAD 值以及根鮮重均居最高，“白紅9 號”紅小豆的株高最高。結(jié)合3 個(gè)品種（系）添加腐植酸后的增長率（表9），可以發(fā)現(xiàn)，在紅小豆第三片復(fù)葉期腐植酸處理對品系“012-27”作用最為明顯。

表9 不同品系紅小豆第三片復(fù)葉期各性狀腐植酸處理較對照增長率Tab.9 Growth rate of humic acid treatment compared with control on the characters in the third compound leaf stage of diff erent red bean strains %

2.6 腐植酸處理對紅小豆成熟期各指標(biāo)的影響

腐植酸處理對紅小豆成熟期各指標(biāo)的影響見表10。由表可知，在紅小豆成熟期，“白紅9 號”腐植酸處理較對照各指標(biāo)均有增加，除百粒重和單株粒重，其他指標(biāo)均增加顯著；品系“012-27”腐植酸處理較對照各指標(biāo)也均有增加，其中單莢粒數(shù)、百粒重增加顯著；品系“1103”腐植酸處理較對照各指標(biāo)也均有增加，除單株粒重，其他指標(biāo)均增加顯著。各品種（系）產(chǎn)量均增加，增產(chǎn)率分別為10.47%、11.59%、10.93%；“白紅9 號”和品系“1103”增產(chǎn)達(dá)顯著水平。

表10 腐植酸處理對紅小豆成熟期各指標(biāo)的影響Tab.10 Eff ects of humic acid treatment on various indexes of red bean in the maturity stage

比較腐植酸處理的3 個(gè)品種（系）發(fā)現(xiàn)，品系“012-27”的莢長、單莢粒數(shù)、百粒重、單株粒重和產(chǎn)量均居最高。結(jié)合3 個(gè)品種（系）添加腐植酸后的增長率（表11），可以發(fā)現(xiàn)，在紅小豆成熟期腐植酸處理對品系“1103”作用最為明顯。

表11 不同品系紅小豆成熟期各指標(biāo)腐植酸處理較對照增長率Tab.11 Growth rate of humic acid treatment compared with control on the characters in the maturity stage of diff erent red bean strains %

3 討論與結(jié)論

通過對紅小豆施用腐植酸的試驗(yàn)對比，得出相同品種（系）施用腐植酸對紅小豆的生育期影響不明顯；對生長初期的植株干鮮重、根干重、株高、葉面積、SPAD 值均有促進(jìn)作用，說明施用腐植酸能促進(jìn)紅小豆的生長。這與陳晨等[15]的研究結(jié)果一致。陳晨等研究證明，施用腐植酸復(fù)合肥能明顯促進(jìn)青椒的生長發(fā)育，施用腐植酸復(fù)合肥的青椒，其株高、冠幅、葉片厚度、葉片相對葉綠素含量均優(yōu)于施用普通復(fù)合肥的青椒，差異均達(dá)顯著水平。

腐植酸對成熟期莢長、單莢粒數(shù)、百粒重、單株粒重也均有不同程度的增加，各品種（系）的產(chǎn)量均有增加，增產(chǎn)率均超過10%，證明施用腐植酸能促進(jìn)各產(chǎn)量性狀的生長，進(jìn)而提高紅小豆產(chǎn)量。結(jié)果與劉曉辰等[16]、Muhammad Waqas 等[17]的研究結(jié)果一致。劉曉辰等研究證明，施用活性腐植酸控釋肥的花生主莖更高、側(cè)枝更長、飽果數(shù)更多，花生的相關(guān)植株性狀有明顯改善，大大提升了花生產(chǎn)量，增產(chǎn)達(dá)到8.78%和7.97%。Muhammad Waqas 等研究證明，施用腐植酸能顯著提高綠豆籽粒產(chǎn)量。

對比3 個(gè)品種（系），腐植酸處理的“白紅9 號”初生葉期只有SPDA 值增加顯著，第一片復(fù)葉期地上部鮮重、葉面積、SPDA 值增加顯著，第二片復(fù)葉期地上部鮮重、葉面積、SPDA 值增加顯著，第三片復(fù)葉期地上部鮮重、地上部干重增加顯著，成熟期莢長、單莢粒數(shù)及產(chǎn)量增加顯著，增產(chǎn)率為10.47%；品系“012-27”初生葉期地上部鮮重和株高增加顯著，第一片復(fù)葉期地上部鮮重、地上部干重、葉面積、SPDA 值增加顯著，第二片復(fù)葉期根鮮重增加顯著，第三片復(fù)葉期地上部鮮重、地上部干重、葉面積、SPDA 值及根鮮重均增加顯著，成熟期單莢粒數(shù)、百粒重增加顯著，產(chǎn)量增加雖不顯著，但是增產(chǎn)率最高，達(dá)11.59%；品系“1103”初生葉期地上部鮮重、株高和SPDA 值增加顯著，第一片復(fù)葉期地上部鮮重、地上部干重、葉面積、SPDA 值增加顯著，第二片復(fù)葉期地上部鮮重、葉面積、SPDA 值增加顯著，第三片復(fù)葉期地上部鮮重、株高、SPDA 值增加顯著，成熟期莢長、單莢粒數(shù)、百粒重及產(chǎn)量增加顯著，增產(chǎn)率為10.93%。由此結(jié)果可以得出，施用腐植酸對3 個(gè)品種（系）影響效果不同，但差異不大，效果明顯程度為品系“1103”＞品系“012-27”＞“白紅9 號”。

據(jù)統(tǒng)計(jì)我國紅小豆的種植面積有525 萬畝，年產(chǎn)量可達(dá)75.25 萬噸[18，19]。常規(guī)施肥配施腐植酸的3 個(gè)品種（系）增產(chǎn)率均超10%，按照增產(chǎn)10%計(jì)算，產(chǎn)量按7.53 萬噸，按當(dāng)時(shí)終端零售價(jià)8～9 元/kg 計(jì)算，經(jīng)濟(jì)效益將增加6.02～6.78 億元，大大增加紅小豆的生產(chǎn)價(jià)值。

綜上所述，在紅小豆種植中，施用腐植酸能有效促進(jìn)紅小豆生長，提高產(chǎn)量。