腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240312

浙江农业科学 ›› 2025, Vol. 66 ›› Issue (4): 885-892.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20240312

腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响

张运红^1abcd(), 任子雯², 毛家伟^1ab^,^*(), 杨永辉^1abcd, 高翠民^1abcd, 韩伟锋^1abcd, 刘小奇³

1.河南省农业科学院 a植物营养与资源环境研究所,b河南省农业资源与环境重点实验室,c农业农村部作物高效用水原阳科学观测试验站,d河南省黄河流域节水农业野外科学观测研究站,河南郑州 453514
2.河南农业大学资源与环境学院,河南郑州 450046
3.郑州阿波罗肥业有限公司,河南荥阳 450100

收稿日期:2024-04-16 出版日期:2025-04-11 发布日期:2025-05-09
通讯作者: 毛家伟
作者简介:毛家伟(1981—),男,湖北广水人,副研究员,主要从事新型肥料研究,E-mail:maojiawei2022@126.com。
张运红(1983—),女,河南新乡人,副研究员,博士,主要从事植物营养与施肥研究,E-mail:snowgirl23@126.com。
基金资助:
河南省农科院创新团队(2024TD27);河南省农业科学院自主创新项目(2025ZC103);国家自然科学基金(32001443);郑州市重大科技创新专项项目(2020CXZX0085)

Effects of humic acids on the growth and drought resistance of wheat seedlings

ZHANG Yunhong^1abcd(), REN Ziwen², MAO Jiawei^1ab^,^*(), YANG Yonghui^1abcd, GAO Cuimin^1abcd, HAN Weifeng^1abcd, LIU Xiaoqi³

1. a.Institute of Plant Nutrition, Agricultural Resources and Environmental Science, b. Henan Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment, c.Yuanyang Experimental Station of Crop Water Use, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, d.Field Scientific Observation and Reserch Station of Water-Saving Agriculture in the Yellow River Basin of Henan Province, Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 453514, Henan
2. College of Resources and Environment, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450046, Henan
3. Zhengzhou Aboluo Fertilizer Co., Ltd., Xingyang 450100, Henan

Received:2024-04-16 Online:2025-04-11 Published:2025-05-09
Contact: MAO Jiawei

摘要/Abstract

摘要：

采用水培法,通过聚乙二醇模拟干旱,研究了喷施不同腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响。利用主成分分析法构建小麦幼苗的综合指标,用于评价腐殖酸促进小麦幼苗生长和提高抗旱性的效果,以期筛选出高活性腐殖酸产品。结果表明,正常生长条件下,F8、F4和F5处理小麦幼苗综合得分最高、长势较好,其中F8处理的小麦地下部鲜重显著高于CK,增幅为24.3%;F5和F8处理的叶绿素b含量也显著增加。干旱胁迫下,F3处理的小麦苗长和地下部鲜重显著高于CK2,增幅分别为15.4%和10.3%;F4处理的小麦地下部鲜重和CAT活性较CK2分别显著增加12.5%和4.1%;F5处理的脯氨酸含量则较CK2处理显著降低72.6%。主成分分析结果显示,F8、F4和F5处理促进小麦生长效果较好,F3、F4和F5处理缓解小麦干旱胁迫效果较好。本试验条件下,10种腐殖酸中,以F4和F5施用效果最佳。

关键词: 腐殖酸, 小麦, 幼苗生长, 抗旱性, 主成分分析

Abstract:

This study employed a hydroponic method to investigate the effects of different humic acid applications on wheat seedling growth and drought resistance under polyethylene glycol (PEG)-simulated drought conditions. Principal component analysis (PCA) was used to construct a comprehensive evaluation index for wheat seedlings to assess the effectiveness of humic acid in promoting growth and enhancing drought resistance, aiming to screen high-activity humic acid products. The results showed that under normal growth conditions, the F8, F4, and F5 treatments achieved the highest comprehensive scores and better growth performance. Specifically, the fresh weight of the underground parts of wheat seedlings treated with F8 was significantly higher than that of CK, with an increase of 24.3%. The chlorophyll b content in the F5 and F8 treatments also increased significantly. Under drought stress, the seedling length and underground fresh weight of wheat treated with F3 were significantly higher than those of CK2, with increases of 15.4% and 10.3%, respectively. The underground fresh weight and catalase (CAT) activity of wheat treated with F4 increased significantly by 12.5% and 4.1%, respectively, compared with CK2. In contrast, the proline content in the F5 treatment decreased significantly by 72.6% compared with CK2. PCA results indicated that F8, F4, and F5 treatments were more effective in promoting wheat growth, while F3, F4, and F5 treatments performed better in alleviating drought stress. Under the experimental conditions, among the 10 humic acids tested, F4 and F5 demonstrated the best application effects.

Key words: humic acid, wheat, seedling growth, drought resistance, principal component analysis

中图分类号:

S512

张运红, 任子雯, 毛家伟, 杨永辉, 高翠民, 韩伟锋, 刘小奇. 腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响[J]. 浙江农业科学, 2025, 66(4): 885-892.

ZHANG Yunhong, REN Ziwen, MAO Jiawei, YANG Yonghui, GAO Cuimin, HAN Weifeng, LIU Xiaoqi. Effects of humic acids on the growth and drought resistance of wheat seedlings[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2025, 66(4): 885-892.

图/表 11

参考文献 31

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腐殖酸	生产厂家	性能指标
F0	乌鲁木齐黑色生态公司	腐殖酸含量60%~80%,水分含量≤15%,pH值3.5~6.0
F1	乌鲁木齐黑色生态公司	腐殖酸含量>60%,氧化钾含量≥12%,水分含量≤15%,水不溶物含量≤25%
F2	乌鲁木齐黑色生态公司	腐殖酸含量>70%,黄腐酸含量5%~10%,氧化钾含量≥12%,水分含量≤15%,水不溶物含量≤5%
F3	河南黑色生态科技有限公司	腐殖酸含量≥60%,黄腐酸含量≥50%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值8~11
F4	河南黑色生态科技有限公司	黄腐酸含量≥50%,腐殖酸含量10%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值8~11
F5	山西肥美生物科技有限公司	腐殖酸含量≥55%,黄腐酸含量≥50%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值10~12
F6	山西林海腐殖酸科技有限公司	腐殖酸含量≥55%,黄腐酸含量≥50%,氧化钾含量≥12%,水分含量<10%,水不溶物含量<1%
F7	山东奥博化工科技有限公司	腐殖酸含量≥75%,氧化钾含量≥12%,水分含量<10%,水不溶物含量<1%
F8	山西瑞普特肥业有限公司	黄腐酸含量≥50%,腐殖酸含量≥25%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值9~11
F9	山西广宇通科技股份有限公司	黄腐酸含量≥50%,腐殖酸含量≥50%,氧化钾含量≥10%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值8~10

腐殖酸	生产厂家	性能指标
F0	乌鲁木齐黑色生态公司	腐殖酸含量60%~80%,水分含量≤15%,pH值3.5~6.0
F1	乌鲁木齐黑色生态公司	腐殖酸含量>60%,氧化钾含量≥12%,水分含量≤15%,水不溶物含量≤25%
F2	乌鲁木齐黑色生态公司	腐殖酸含量>70%,黄腐酸含量5%~10%,氧化钾含量≥12%,水分含量≤15%,水不溶物含量≤5%
F3	河南黑色生态科技有限公司	腐殖酸含量≥60%,黄腐酸含量≥50%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值8~11
F4	河南黑色生态科技有限公司	黄腐酸含量≥50%,腐殖酸含量10%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值8~11
F5	山西肥美生物科技有限公司	腐殖酸含量≥55%,黄腐酸含量≥50%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值10~12
F6	山西林海腐殖酸科技有限公司	腐殖酸含量≥55%,黄腐酸含量≥50%,氧化钾含量≥12%,水分含量<10%,水不溶物含量<1%
F7	山东奥博化工科技有限公司	腐殖酸含量≥75%,氧化钾含量≥12%,水分含量<10%,水不溶物含量<1%
F8	山西瑞普特肥业有限公司	黄腐酸含量≥50%,腐殖酸含量≥25%,氧化钾含量≥12%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值9~11
F9	山西广宇通科技股份有限公司	黄腐酸含量≥50%,腐殖酸含量≥50%,氧化钾含量≥10%,水分含量<15%,水不溶物含量<5%,pH值8~10

腐殖酸	元素含量/%				原子比
腐殖酸	C	H	O	N	O/C	H/C	C/N	(N+O)/C
F0	52.49	3.089	30.878	1.09	0.441	0.706	56.182	0.459
F1	42.83	2.255	31.819	0.74	0.557	0.632	67.525	0.572
F2	43.93	2.599	29.731	0.77	0.508	0.710	66.561	0.523
F3	39.56	2.635	32.742	0.90	0.621	0.799	51.281	0.640
F4	38.42	3.815	33.131	0.46	0.647	1.192	97.442	0.657
F5	32.08	2.521	36.369	0.60	0.850	0.943	62.378	0.866
F6	34.04	2.169	27.899	0.80	0.615	0.765	49.642	0.635
F7	40.66	2.302	29.223	0.57	0.539	0.679	83.222	0.551
F8	26.03	2.987	35.809	3.53	1.032	1.377	8.603	1.148
F9	34.23	2.760	34.168	0.67	0.749	0.968	59.604	0.765

腐殖酸	元素含量/%				原子比
腐殖酸	C	H	O	N	O/C	H/C	C/N	(N+O)/C
F0	52.49	3.089	30.878	1.09	0.441	0.706	56.182	0.459
F1	42.83	2.255	31.819	0.74	0.557	0.632	67.525	0.572
F2	43.93	2.599	29.731	0.77	0.508	0.710	66.561	0.523
F3	39.56	2.635	32.742	0.90	0.621	0.799	51.281	0.640
F4	38.42	3.815	33.131	0.46	0.647	1.192	97.442	0.657
F5	32.08	2.521	36.369	0.60	0.850	0.943	62.378	0.866
F6	34.04	2.169	27.899	0.80	0.615	0.765	49.642	0.635
F7	40.66	2.302	29.223	0.57	0.539	0.679	83.222	0.551
F8	26.03	2.987	35.809	3.53	1.032	1.377	8.603	1.148
F9	34.23	2.760	34.168	0.67	0.749	0.968	59.604	0.765

腐殖酸	苗长/cm	根长/cm	地上部鲜重/mg	地下部鲜重/mg
CK	11.81 ab	6.31 ab	78.46 ab	43.25 bc
F0	11.96 ab	6.56 ab	80.81 a	43.71 bc
F1	12.13 ab	7.29 a	83.36 a	47.84 ab
F2	12.00 ab	6.82 ab	80.74 a	42.70 c
F3	12.13 ab	7.34 a	84.17 a	45.31 b
F4	12.44 a	7.30 a	84.68 a	49.38 ab
F5	12.49 a	6.89 ab	84.94 a	46.30 b
F6	12.14 ab	6.96 a	83.58 a	47.45 ab
F7	10.72 b	4.94 b	67.87 b	43.04 bc
F8	12.88 a	8.04 a	84.53 a	53.76 a
F9	12.03 ab	6.90 ab	76.17 ab	48.14 ab

腐殖酸对小麦幼苗生长及抗旱性的影响

Effects of humic acids on the growth and drought resistance of wheat seedlings

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腐殖酸	Chl a含量/ (mg·g^-1)	Chl b含量/ (mg·g^-1)	Car含量/ (mg·g^-1)	总Chl含量/ (mg·g^-1)	Chl a/Chl b	可溶性蛋白含量/ %	可溶性糖含量/ %
CK	1.310 a	0.436 b	0.240 a	1.745 a	3.012 a	12.09 b	0.567 ab
F0	1.570 a	0.538 ab	0.293 a	2.108 a	2.920 ab	14.32 a	0.576 ab
F1	1.490 a	0.538 ab	0.266 a	2.028 a	2.773 b	11.23 bc	0.573 ab
F2	1.419 a	0.505 ab	0.262 a	1.924 a	2.815 b	10.69 c	0.591 a
F3	1.503 a	0.539 ab	0.299 a	2.042 a	2.786 b	11.58 bc	0.444 bc
F4	1.390 a	0.483 ab	0.280 a	1.873 a	2.893 b	12.48 b	0.511 b
F5	1.602 a	0.574 a	0.298 a	2.175 a	2.791 b	11.84 bc	0.550 ab
F6	1.255 a	0.448 b	0.253 a	1.700 a	2.799 b	11.14 bc	0.589 a
F7	1.478 a	0.537 ab	0.272 a	2.015 a	2.752 bc	11.48 bc	0.415 c
F8	1.615 a	0.590 a	0.296 a	2.205 a	2.736 c	13.21 ab	0.414 c
F9	1.471 a	0.543 ab	0.256 a	2.014 a	2.710 c	11.91 bc	0.509 b

测定指标	主成分Y₁	主成分Y₂	主成分Y₃
苗长	0.119	-0.120	-0.133
根长	0.266	0.175	-0.029
地上部鲜重	0.015	-0.131	-0.091
地下部鲜重	0.116	0.017	0.080
Chl a	0.263	0.175	0.483
Chl b	-0.074	-0.133	0.074
Car	0.088	-0.136	-0.007
总Chl	0.281	0.170	0.520
Chla/Chlb	0.075	-0.053	-0.114
可溶性蛋白	0.123	0.156	0.182
可溶性糖	0.165	0.177	-0.175
特征值	5.029	2.936	1.656
贡献率/%	45.719	26.692	15.057
累计贡献率/%	45.719	72.411	87.468

处理	综合得分	排名
CK	-0.49	10
F0	0.19	5
F1	0.07	6
F2	-0.46	9
F3	0.34	4
F4	0.59	2
F5	0.58	3
F6	-0.41	8
F7	-1.14	11
F8	1.04	1
F9	-0.31	7

处理	苗长/cm	根长/cm	地上部鲜重/mg	地下部鲜重/mg	含水量/%	相对含水量/%
CK1	8.07 b	3.87 d	56.19 a	31.48 c	78.4 a	92.5 a
CK2	7.52 c	5.93 ab	43.75 bc	31.19 c	77.4 a	82.0 bc
F1	7.05 d	4.76 c	41.10 c	30.63 c	73.2 b	86.9 b
F2	7.50 c	5.58 b	43.39 bc	32.43 bc	75.2 ab	84.4 bc
F3	8.68 a	6.37 a	46.92 b	34.39 ab	75.1 ab	80.6 c
F4	8.55 a	6.32 a	51.44 ab	35.09 a	73.1 b	85.7 b
F5	7.91 b	5.57 b	43.57 bc	31.96 bc	70.6 bc	85.1 b
F6	7.76 bc	5.51 b	44.66 bc	31.28 c	72.0 b	85.2 b
F8	7.27 cd	4.84 c	40.15 c	32.15 bc	66.4 c	82.9 bc
F9	7.00 d	4.78 c	44.88 bc	31.77 c	68.4 c	86.0 b

处理	Chl a含量/ (mg·g^-1)	Chl b含量/ (mg·g^-1)	Car含量/ (mg·g^-1)	总Chl含量/ (mg·g^-1)	Chl a/Chl b	MDA含量/ (10³ μmol·g^-1)	Pro含量/ (μg·g^-1)
CK1	1.021 b	0.423 b	0.217 b	1.444 b	2.413 c	7.102 d	21.985 c
CK2	1.640 a	0.544 ab	0.297 a	2.184 a	3.033 a	9.162 bcd	41.969 a
F1	1.419 a	0.478 ab	0.259 ab	1.897 ab	2.975 a	9.872 bc	25.979 bc
F2	1.577 a	0.544 ab	0.288 a	2.121 a	2.900 a	9.858 bc	18.508 c
F3	1.723 a	0.616 a	0.312 a	2.339 a	2.798 b	14.678 a	39.275 a
F4	1.524 a	0.530 ab	0.281 a	2.055 a	2.868 ab	8.654 cd	38.108 a
F5	1.615 a	0.570 a	0.296 a	2.186 a	2.840 ab	9.888 bc	11.500 d
F6	1.554 a	0.565 ab	0.276 ab	2.119 a	2.765 b	9.935 b	16.872 c
F8	1.521 a	0.559 ab	0.270 ab	2.080 a	2.731 b	9.904 bc	31.434 b
F9	1.489 a	0.532 ab	0.265 ab	2.021 a	2.806 ab	7.289 d	42.251 a

处理	SOD活性/ (U·g^-1)	POD活性/ (U·mg^-1·min^-1)	CAT活性/ (mg·g^-1·min^-1)
CK1	187.37 a	9.02 bc	2.565 b
CK2	168.29 b	13.05 a	2.534 bc
F1	157.29 b	12.18 ab	2.505 c
F2	168.82 b	12.71 a	2.557 b
F3	156.32 b	12.57 a	2.537 bc
F4	164.18 b	10.81 b	2.639 a
F5	171.77 ab	12.17 ab	2.562 b
F6	152.90 b	8.40 c	2.597 ab
F8	136.43 c	10.79 b	2.610 a
F9	151.56 b	12.72 a	2.614 a

测定指标	主成分Y₁	主成分Y₂	主成分Y₃	主成分Y₄
苗长	0.014	0.287	0.102	0.012
根长	0.113	0.140	0.019	0.117
地上部鲜重	-0.085	0.198	0.113	0.195
地下部鲜重	0.052	0.185	0.226	0.172
含水量	-0.041	0.184	-0.233	0.222
相对含水量	-0.131	0.009	0.001	-0.005
Chl a	0.135	0.004	-0.014	-0.006
Chl b	0.126	0.037	0.078	-0.130
Car	0.131	0.065	-0.046	0.024
总Chl	0.135	0.012	0.007	-0.034
Chl a/Chl b	0.098	-0.078	-0.165	0.186
MDA	0.057	0.167	-0.084	-0.395
Pro	0.028	-0.131	0.187	0.401
SOD活性	-0.072	0.172	-0.188	0.168
POD活性	0.079	-0.067	-0.169	0.337
CAT活性	-0.007	-0.017	0.392	0.025
特征值	7.324	3.326	2.360	1.556
贡献率/%	45.773	20.788	14.749	9.723
累计贡献率/%	45.773	66.561	81.310	91.033

处理	综合得分	排名
CK1	-1.08	10
CK2	0.21	3
F1	-0.67	9
F2	0.07	5
F3	0.96	1
F4	0.66	2
F5	0.13	4
F6	-0.08	7
F8	-0.06	6
F9	-0.13	8

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