小麦是重要的粮食作物之一，其产业发展直接关系到粮食安全[1]。小麦的产量除了受自身遗传因素影响外，还受栽培环境、施肥量和灌溉措施的影响。近年来，为保障粮食的充足供应，农业生产中大量施用肥料来提升作物产量，尤其以氮肥的投入量最多。据国家统计局数据，化肥有效利用率仅为30％左右，大部分肥源以径流形式流失，导致农业面源污染加剧和作物产量下降[2-3]。因此，在现有耕地数量基础上提升粮食产量尤为重要。
肥料增效助剂是一类以增加养分有效性为目的的活性物质，可通过固持氮和活化土壤中难以利用的磷、钾元素来增加对作物养分的供给，并在调节植物生理功能中起到一定作用。李俊积等[3]研究发现，增效助剂“激健”配施可实现夏玉米减氮20%且稳产。李慧等[4]研究表明，配施0.5、1.0、1.5 kg/株黄腐酸钾可使灵武长枣氮素利用率提高2.27~5.34个百分点，以1.5 kg/株黄腐酸钾处理组最佳。汪亚龙等[5]通过开展添加黄腐酸钾对番茄产量的影响研究，得出黄腐酸钾添加量为4 kg/666.7 m2时，番茄产量可提高27.14%，但过量添加会导致增产效应下降。基于此，为明确添加肥料增效助剂黄腐酸钾对小麦产量及养分吸收利用的影响，本研究于2023年10月至2024年6月在山东省烟台市蓬莱地区开展田间试验，探究小麦收获期株高、干物质累积量、氮素吸收利用和小麦产量及其构成因素指标对氮肥减施配施增效助剂黄腐酸钾的响应效果，以期为小麦高产优质的种植生产技术和氮肥高效利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
于2023年10月至2024年6月在山东省烟台市蓬莱地区开展田间研究，研究区年平均气温12.5 ℃，年平均降水量约600 mm。试验地块土壤类型为棕壤土，0～20 cm土层的土壤理化性质分别为全氮含量0.94 g/kg，有效磷含量15.8 mg/kg，速效钾含量148.94 mg/kg，有机质含量14.6 g/kg，pH 7.2，土壤容重1.31 g/cm3。
1.2 试验材料
供试小麦品种为鲁麦21，由山东省烟台市农业科学研究院选育。供试氮肥为尿素（N含量为46.4%），磷肥为粒状重过磷酸钙（P2O5含量为47%），钾肥为硫酸钾（K含量为52%），均由山东瑞星化工有限公司生产。供试肥料增效助剂为施田旺牌矿源黄腐酸钾（有机质含量≥50%，腐殖酸含量≥50%，黄腐酸含量≥50%和小分子有机碳含量≥60%），由上海沪联生物药业（夏邑）股份有限公司生产。
1.3 试验设计
采用单因素随机区组试验设计，共设置6个处理，分别为不施肥（CK）、当地常规施肥（T1）、当地常规施肥配施黄腐酸钾（T2）、当地常规施氮量减少10%配施黄腐酸钾（T3）、当地常规施氮量减少20%配施黄腐酸钾（T4）和当地常规施氮量减少30%配施黄腐酸钾（T5）。不同处理的施肥量及黄腐酸钾添加量见表1。肥料均在播前一次性基施，后续不再进行追施。小麦于2023年10月12日播种，播种量为187.5 kg/hm2，于2024年6月9日收获，不同处理间除施氮量和增效助剂添加有差异外，其他田间灌溉、施肥情况等田间管理措施保持一致。
表1 不同处理下的施肥量及黄腐酸钾添加量单位：（kg/hm2） |
| 处理 | 肥料施加量 | 黄腐酸钾添加量 | ||
|---|---|---|---|---|
| 尿素 | 粒状重过磷酸钙 | 硫酸钾 | ||
| CK | 0 | 0 | 0 | 0 |
| T1 | 323.0 | 223 | 144 | 0 |
| T2 | 323.0 | 223 | 144 | 75 |
| T3 | 290.7 | 223 | 144 | 75 |
| T4 | 258.4 | 223 | 144 | 75 |
| T5 | 226.1 | 223 | 144 | 75 |
1.4 测定项目及方法
1.4.1 小麦收获期株高和干物质积累量测定
在小麦收获期利用卷尺测定小麦株高，每个处理测定10个数据，株高为小麦基部到穗部顶端的距离，单位为cm；同时每个处理选取10株小麦，破坏性取样，分为茎秆、叶片、穗三部分，电子天平称量后放入牛皮纸袋中，105 ℃杀青30 min后，50 ℃烘干至恒重，并利用电子天平称重，精确度为0.01 g，计算小麦单株干物质积累量。
1.4.2 小麦产量及其构成因素指标测定
在小麦收获期进行田间调查，每个处理选取长×宽为1 m×1 m的样方，统计样方内穗数、穗粒数、千粒重等指标，最后进行产量测定。
1.4.3 氮素吸收利用指标的测定与计算
将上述干物质样品烘干后进行粉碎处理，分别采用凯氏定氮法测定小麦植株氮含量，然后计算小麦吸氮量、氮肥农学效率、氮肥回收利用率和氮肥偏生产力，计算方法参照张斯梅等[6]的研究方法。
1.5 数据处理
利用Excel进行数据整理，DPS软件进行方差分析，LSD法进行处理间多重比较。
2 结果与分析
2.1 对小麦收获期株高和干物质积累量的影响
由图1可知，与CK相比，T1、T2、T3、T4、T5的小麦株高和干物质积累量明显增加（P<0.05）。T4的小麦干物质积累量最大、株高最高，分别为48.67 g/株和76.64 cm，较T1分别增加2.14%和0.99%。以上结果说明，施氮可以明显提升小麦株高和干物质积累量，同时与当地常规施氮量相比，配施黄腐酸钾能在一定程度上提升小麦株高和干物质积累量。
2.2 对小麦产量及其构成因素指标的影响
由表2可知，与CK相比，T1、T2、T3、T4、T5处理的小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量明显增加（P<0.05）；T4的穗数、穗粒数、千粒重和产量最大，分别为502.45×104穗/hm2、34.12粒、38.49 g和6 703.51 kg/hm2，较T1分别增加19.20×104穗/hm2、0.27粒、0.17 g和387.67 kg/hm2，增幅分别为3.97%、0.80%、0.44%和6.14%。以上结果说明配施黄腐酸钾能在一定程度上提升穗数、穗粒数、千粒重和产量，其在减少氮肥施加的同时也可增加小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量。
表2 黄腐酸钾对小麦产量及其构成因素指标的影响 |
| 处理 | 穗数/（×104穗/hm2） | 穗粒数/粒 | 千粒重/g | 产量/（kg/hm2） |
|---|---|---|---|---|
| CK | 423.56 ± 0.25 c | 31.21 ± 0.27 b | 36.26 ± 0.03 b | 4 527.59 ± 136.25 d |
| T1 | 483.25 ± 0.34 b | 33.85 ± 0.23 a | 38.32 ± 0.02 a | 6 315.84 ± 85.24 b |
| T2 | 494.53 ± 0.17 a | 33.98 ± 0.21 a | 38.34 ± 0.03 a | 6 525.67 ± 33.26 b |
| T3 | 501.26 ± 0.18 a | 34.01 ± 0.18 a | 38.42 ± 0.01 a | 6 639.29 ± 56.15 a |
| T4 | 502.45 ± 0.15 a | 34.12 ± 0.16 a | 38.49 ± 0.01 a | 6 703.51 ± 29.89 a |
| T5 | 487.36 ± 0.12 b | 33.76 ± 0.19 a | 38.27 ± 0.02 a | 6 012.45 ± 67.43 c |
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2.3 对小麦氮素吸收利用的影响
如表3所示，与CK和T1相比，T2、T3、T4、T5的小麦地上部氮素吸收量明显增加（P<0.05）；以T4的小麦吸氮量最高，为321.67 kg/hm2，较T1增加47.29 kg/hm2，增幅为17.24%；氮肥农学效率、氮肥偏生产力较T1分别增加为9.11%和3.02%，氮肥回收利用率较T1增加2.52个百分点，T1、T2、T3、T4、T5的氮肥农学效率、氮肥回收利用率和氮肥偏生产力间差异无统计学意义（P>0.05）。以上结果说明配施黄腐酸钾可增加小麦的氮素吸收量，对氮肥农学效率、氮肥回收利用率和氮肥偏生产力虽有增加，但作用不明显。
表3 黄腐酸钾对小麦氮素吸收利用的影响 |
| 处理 | 吸氮量/（kg/hm2） | 氮肥农学效率/（kg/kg） | 氮肥回收利用率/% | 氮肥偏生产力/（kg/kg） |
|---|---|---|---|---|
| CK | 162.45 ± 5.15 d | |||
| T1 | 274.38 ± 2.69 c | 26.45 ± 0.26 a | 33.12 ± 0.16 a | 64.59 ± 1.31 a |
| T2 | 295.63 ± 4.85 b | 28.13 ± 0.34 a | 33.96 ± 0.13 a | 65.48 ± 0.98 a |
| T3 | 314.24 ± 7.75 a | 28.36 ± 0.16 a | 34.73 ± 0.13 a | 65.93 ± 0.76 a |
| T4 | 321.67 ± 3.63 a | 28.86 ± 0.11 a | 35.64 ± 0.07 a | 66.54 ± 0.56 a |
| T5 | 286.26 ± 7.89 b | 27.14 ± 0.23 a | 33.83 ± 0.21 a | 65.24 ± 0.84 a |
3 结论与讨论
氮素是促进小麦生长发育和干物质积累的重要营养元素之一，而小麦株高和干物质积累量则与小麦产量密切相关[6]。本研究发现，黄腐酸钾对收获期小麦株高和干物质积累量具有一定的影响，T4的小麦干物质积累量和株高最大，较T1分别增加2.14%和0.99%；配施黄腐酸钾明显增加小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量，在减少氮肥施用量的同时也可增加小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量，均以T4最大。这是由于黄腐酸钾是纯天然矿物质活性钾元素肥，其内含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分，使养分更充足、补给更合理，从而避免了作物因缺少元素而造成的各种生理性病害的发生，使作物株型更旺盛、叶色更浓绿，抗倒伏能力更强，给小麦生长发育营造适宜的生长环境，进而促进小麦株高、干物质累积和产量及其构成因素指标的形成[3,7]。
综上，综合考虑到小麦产量、氮素吸收利用和农业可持续发展，研究区小麦种植生产中推荐在当地常规施氮量基础上减少20%的同时配施黄腐酸钾，以实现小麦提质增产。