小麦产量除了受品种、土壤、气候等因素影响外,还受到田间管理[1]措施和化肥施用[2]的影响。大量使用传统化肥会使土壤质量[3]下降,还易造成农业面源[4]污染。纳米肥料是通过拌种和叶面喷施的方式促进作物生长,为验证纳米Fe微肥应用在小麦上的增产增收效果以及减少小麦后期无效分蘖,提高成穗率,增加千粒重的效果,通过开展田间小区试验,研究单质金属纳米粉体材料纳米Fe微肥在小麦生产中的作用,探求其对小麦的生长发育、铁的吸收和积累的规律及增产效果,挖掘小麦生产潜力。
1.材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于肃州区上坝镇上坝村三组,小麦连片种植、浅埋滴灌节水技术示范基地。该试验地海拔1340m,年均气温8.7℃,无霜期130d左右,年降雨量85.3mm,蒸发量2148.8mm。年日照时数3033.4h,土壤质地为壤土,前茬作物为玉米。试验田土地平整,肥力均匀,采用浅埋滴灌的方式灌溉。
1.2试验材料
供试肥料:纳米Fe微肥。供试作物:小麦。供试品种:甘育4号。供试底肥和追肥均由农户自行购买。
1.3试验设计与方法
试验共设置8个处理(表1),3次重复,共24个小区,每个小区面积为3.3m×6m=19.8m2,随机区组排列,机械条播。小麦品种选用单株生产力高、抗逆性强、株型紧凑、经济系数高的高产品种。施肥量:N 8~16kg/亩、P2O5 6~10kg/亩、K2O 3~6kg/亩,N:P2O5:K2O=1:0.8:0.4。各处理施肥量相同,肥料品种为过磷酸钙、二胺、尿素、氯化钾(硫酸钾),全部磷肥、钾肥及2/3氮肥入地做底肥,其它管理同大田,各小区田间管理一致。表1.纳米Fe微肥处理
单位:g/亩
1.4纳米Fe微肥使用方法
1.4.1拌种方法
纳米Fe微肥用量拌种均为0.5g/亩。以1亩纳米Fe微肥拌种为例,具体如下:纳米处理液配制:将标有0.5g的纳米Fe微肥拆封,倒入0.5L容器中,加入约300mL清水,使劲摇匀,然后在喷雾器中加入适量清水(以反复喷洒不产生流液为准),将摇匀的纳米处理液加入喷雾器中进行二次稀释,再次充分摇匀。
拌种方法:将1亩地需要的冬小麦种子倒在地上或塑料布上均匀铺开,然后用喷雾器中配好的纳米处理液均匀喷施小麦种子,边喷边用木头铲子翻晒(此过程可直接用拌种机或包衣机完成)。注意用水量的控制,使得用水量刚好可以拌湿种子,不能使水产生流液。将处理好的种子阴晾24h以上,完全晾干并充分吸收即可播种。
1.4.2叶面喷施
以1亩喷雾器纳米Fe微肥叶喷为例,具体如下:将标有0.2克的纳米Fe微肥拆封,倒入0.5L容器中,加入约300mL清水,使劲摇匀,然后在喷雾器中加入适量清水(例如15L),将摇匀的纳米处理液加入喷雾器中进行二次稀释,再次充分摇匀即可实施叶面喷施。
1.5物候期记载
对不同处理间的小麦各个生育时期做详细记载。
1.6测量指标
经济性状:小麦成熟后在每个处理中随机取20株,测定株高、单株分蘖、穗长、小穗数、穗粒数、穗重、亩穗数,并对生物产量、籽粒产量、经济系数和千粒重做测算。
产量:小区产量(风干重,含水量13%)、亩产。
2.结果与分析
2.1纳米Fe微肥对小麦生长发育的影响
根据表2可以看出,施用纳米Fe微肥的处理拔节期、孕穗期、开花期、成熟期与对照相比生育期提早1-3d。抽穗最早的是处理7为6月1日,最迟的是处理8,为6月4日,其他处理介于这两个处理之间。成熟最早的是处理7,7月17日成熟,成熟最晚的是处理8(ck),7月20日小麦成熟,其余处理下小麦成熟时间接近。处理8小麦生育期最长,达到103d,处理7最短为100d,其余处理在101d,各个处理的小麦生育期差异不大。
表2.物候期调查表
2.2纳米Fe微肥对小麦经济性状的影响
由表3小麦经济性状汇总表可知,各个处理的经济性状综合表现如下:株高处理1、处理2最高,超过79㎝,最低是处理6为73㎝;处理1、处理2和处理6的单株分蘖略低,其余处理单株分蘖个数均高于平均值。处理5穗长最长,为9.7㎝,最短是处理4、处理3;小穗数最多处理8(ck)达到13个,处理3最少为12个。处理5穗粒数最多为31.7粒,处理3最低为27.9粒;处理7千粒重最高,达到45.1g,其次是处理2为44.9g,处理8(ck)最低,为43.4g,与处理7相差1.7g 。处理5的穗粒数达到31.7,相较于穗粒数最少的处理3多出3.8粒。20株小麦生物总量平均2.967g,粒重1.366g,经济系数0.455,显示高产水平。各处理中生物产量最高的是处理5,达到3.855g,粒重1.790g,经济系数为0.459,最低的是处理8(ck),达到2.531g,粒重1.170g,经济系数为0.457。说明拌种和喷洒纳米Fe微肥对小麦的产量和品质有一定加成。
表3.小麦经济性状考种汇总表
2.3纳米Fe微肥对小麦产量的影响
由表4可知,处理8的产量最低,仅有623.72㎏/亩,亩产量最高的是处理7达到666.7㎏/亩,比对照组处理8亩增产42.98㎏,增产率6.89%;其次是处理6亩产量达641.54㎏/亩,亩增产17.82㎏,增产率2.86%。由此可知施用纳米Fe微肥的处理与对照组相比产量都有一定程度的增加,纳米Fe微肥拌种+加分蘖喷+抽穗喷增产效果明显。
表4.小麦原始产量统计表
注:小区面积为19.8 m2
3. 结论与讨论
通过开展田间小区试验、田间观察、室内考种、实测实收、单收称量等各项指标调查综合分析,表明纳米Fe微肥应用在小麦上,在物候期方面能不同程度减少小麦后期无效分蘖,促进成熟。在提高成穗率和增加千粒重,提高生物产量和经济产量等经济性状方面有一定影响,同时,相比于不喷施纳米Fe微肥的处理,喷施纳米Fe微肥的处理对小麦的亩产量均有不同程度的提升,其中采用拌种+分蘖喷施+抽穗喷施增产效果明显,亩增产42.98㎏,增产率6.89%。本试验为研究小麦的增产提供了一定的研究思路,但小麦的的增产增收需要一系列技术的科学应用。随着农业科技的不断进步,未来可进一步探索不同纳米肥料对小麦生长的影响,为未来小麦的种植提供更为精准的技术支撑。
参考文献:
[1] 乔传英,王红星,乔琳,等.重金属Fe、Zn对小麦种子萌发和生理的影响[J].广东农业科学北京:2010,37(02):7-8+18
[2] 刘童思.小麦的施肥原则和施肥技术优化研究[J].河北农业.2025(01):84-85
[3] 王彩虹.有机肥替代部分化肥对小麦生产及土壤理化性质的影响[J].安徽农学通报.2025,31(09):31-34
[4]安志装,索琳娜,刘宝存.我国农业面源污染研究与展望[J].植物营养与肥料学报.2024,30(07):1422-1436
[5]齐明阳,王秀峰,冯文博,等.不同纳米材料在纳米肥料上的应用研究进展[J].肥料与健康 .2023,50(02):1-5+23