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施肥量对9个花生品种农艺性状的影响

2019-12-09彭振英田海莹丁红张智猛于晓霞万书波李新国

山东农业科学 2019年9期
关键词:施肥农艺性状花生

彭振英 田海莹 丁红 张智猛 于晓霞 万书波 李新国

摘要:花生是我國重要的经济和油料作物之一,在保障我国食用油供给方面具有重要作用。目前,我国花生施肥普遍偏多,科学施肥、节肥增产成为当前花生种植的重要内容。本研究对9个花生品种在不同施肥情况下的多个农艺性状进行了比较,发现不同花生品种对施肥量的反应是有差异的。总体而言,大部分花生品种在高肥和中肥条件下的产量、株高、分枝数、百果重、饱果率等指标明显高于低肥条件下,但是经济系数变化较小。对比各花生品种在高肥和中肥两种情况下的产量性状,发现冀花4号、海花1号、山花7号在中肥处理下经济产量都较高,花育31、花育22在高肥处理下经济产量较高,而丰花1号、山花11号和豫花15在高肥和中肥处理下差异不明显。因此在实际生产中应根据花生品种自身对肥料的需求调整施肥量,以达到节肥增产的目的。

关键词:花生;施肥;农艺性状;经济产量;经济系数

中图分类号:S565.201:S147.22文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)09-0167-05

Effects of Fertilization Amount on Agronomic Characters of Nine Peanut Varieties

Peng ZhenyingTian HaiyingDing Hong2, Zhang Zhimeng2, Yu Xiaoxia3, Wan Shubo4, Li Xinguo1

(1. Biotechnology Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Key Laboratory of Crop

Genetic Improvement, Ecology and Physiology, Jinan 250100, China; 2. Shandong Peanut Research Institute, Qingdao

266100, China; 3. Agricultural Technology Promotion Station of Wendeng District, Weihai City,Weihai 264000, China;

4. Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China)

Abstract Peanut is one of the most important economic and oil crops in China. It plays an important role in guaranteeing the supply of edible oil in China. At present, peanut fertilization in China is generally excessive, so scientific fertilization and fertilizer saving with yield increasing has become an important part of peanut planting. In this study, several agronomic traits of 9 peanut varieties were compared under different fertilization conditions. It was found that the response of different peanut varieties to fertilization was different. Generally speaking, yield, plant height, branch number, hundred-pod weight and full-pod rate of most peanut varieties were significantly higher under high and medium fertilizer conditions than those under low fertilizer conditions, but the economic coefficient changed slightly. Compared the yield characteristics of different peanut varieties under high and medium fertilizer conditions, it was found that Jihua 4, Haihua 1 and Shanhua 7 had higher economic yield under medium fertilizer treatment, Huayu 31 and Huayu 22 had higher economic yield under high fertilizer treatment, while Fenghua Shanhua 11 and Yuhua 15 had no significant difference under high and medium fertilizer treatments. Therefore, in order to save fertilizer and increase production, the amount of fertilizer should be adjusted to the demand of peanut varieties.

Keywords Peanut; Fertilization; Agronomic traits; Economic yield; Economic coefficient

农田合理施肥对于农业可持续发展和环境安全具有重要意义。自1980年以来中国化肥施用量迅速提高,化肥施用强度则以每年4.1%的速度增长,其中海南、陕西、河南、北京和天津等地区的施肥强度远远超出环境安全阈值[1]。化肥是农业面源污染的第一污染物[2]。中国在改进氮肥施用技术、平衡施肥以及减少农田环境污染风险方面做了许多研究,提出了多种作物“最佳经济施肥量”和“生态经济施肥量”的建议,为合理施肥和控制面源污染提供了重要的参考依据[3-5]。

花生是我国重要的经济作物和油料作物之一,在保障我国食用油供给方面具有重要作用。近年来,随着生产技术的进步和栽培措施的优化,花生产量逐年上升。但是花生田的不合理施肥现象仍然比较普遍,致使土壤板结、酸化日趋严重。据调查,日照市花生田土壤酸化面积已达60%以上,铝、锰、铁、铜等离子增多,钾、钙、镁、钼等有效养分离子流失,出现缺钙、缺镁、缺钼等现象,尤其是钙元素是花生荚果发育必需的中量元素,缺钙常常导致花生荚果空壳、干瘪,严重影响产量[6-8]。而且,酸化土壤易滋生真菌,使花生根际病害增加,且防治困难,造成产量显著下降[6]。

花生高产的合理施肥一直是花生栽培学家关注的焦点。花生对氮的需求量大,是谷类作物的两倍,但是花生相当程度上可以依靠根瘤菌固氮满足。研究表明,根瘤菌固氮量占花生氮积累量的24%~80%,变幅很大,因此花生施氮的效果及生产上推荐的施氮量变化亦很大[9]。刘杏兰等[10]研究表明,陕北花生666.7m2根瘤固氮约6 kg,约占总吸氮量的70%;适量施氮提高花生产量20%左右,但施氮过多则影响根瘤固氮与产量。磷和钾对提高花生产量效果显著,土壤磷、钾含量也是决定花生产量的重要因素[9]。目前花生施肥结构仍然存在不合理的情况,“三重三轻”现象普遍存在,即重氮磷肥轻钾肥、重化肥轻有机肥、重大量元素轻微量元素,致使肥料投入比例与花生实际需求相差较远,化肥利用率和贡献率逐年降低[6]。

我国幅员辽阔,土地类型多种多样,其中氮磷钾等各种元素含量均有较大差异。根据各地土壤的具体情况实行测土配方施肥是花生节肥增效创高产的重要措施之一。董科等[9]概括出一些花生高产优化施肥技术,如产量目标养分平衡法、养分丰缺指标法、试验法等,为花生合理施肥提供了参考。目前,花生控释肥在花生高产减肥增效中发挥着重要作用。白宗义等[11]对比了控释肥、配方施肥与常规施肥对花生产量及相关性状的影响,发现控释肥、配方施肥比常规施肥666.7m2产量分别提高12.3%、11.5%,差异达极显著水平,增产效果明显。而水肥一体化施肥技术,在化肥使用量为常规使用量的60% 时即可达到高产,节水率达30%~40%,节省化肥40%~50%,提高花生产量15%以上[12]。

到目前为止,我国各地栽培花生品种有500多种,但是对各个花生品种需求肥料的差异却了解不多。本研究调查了花生主产区9个花生品种在不同施肥条件下8个农艺性状的差异,发现不同施肥处理对其株高、分枝数、经济产量等性状均有一定的影响。现将调查结果报告如下,以期为花生合理施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

9个花生品种:冀花4号、花育31、花育25、花育22、丰花1号、海花1号、山花11号、山花7号、豫花15号。以上品种均为本实验室自存。供试复合肥为济南惠丰化工有限公司生产的增效秸秆快腐补钾型复合肥,N-P2O5-K2O比例为15-15-15;有机肥为山东新超农业科技有限公司生产的豆粕有机肥料,有机质含量≥45%,N+P2O5+K2O≥5%,粗蛋白≥15%,氨基酸≥5%,钙硅锌硼等中微量元素≥10%。

1.2 试验设计及方法

供试品种于2018年6月15日种植在山东省农业科学院饮马泉试验基地麦茬试验田,10月份适时收获。规格为小地块种植,分为三大区,四周各有2行保护行。每大区面积72 m 9垄,垄距83 cm,垄长9.0 m。播种前施肥,3大区施肥量分为高肥、中肥和低肥3个等级。高肥区施复合肥9 kg,有机肥12 kg;中肥区施复合肥6 kg,有机肥8 kg;低肥区施复合肥3 kg,有机肥4 kg。每垄分三小区,每大区合计27个小区,区组内9个品种随机排列,每品种3次重复。双行单粒精播,穴距10 cm。田间管理按一般栽培措施进行。

1.3 性状测定

收获前对每个花生品种进行观察,每处理每品种各选取3株中等株型的植株进行编号,测定其株高、分枝数等农艺性状。然后将材料置于网丝袋中,彻底晾干后进行单株荚果数、生物產量、经济产量、饱果率、百果重和经济系数的测定与计算。

1.4 数据分析

利用Microsoft Excel计算经济系数、饱果率等。利用箱式图展示各品种不同施肥情况下的差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对花生株高的影响

总体而言,高肥处理下的9个花生品种株高均高于中肥和低肥处理,低肥处理株高最低。但是不同品种间有差异。冀花4号、山花11号和山花7号的株高在3种施肥处理下的差异较小;花育31、花育22、丰花1号的株高在3种处理下的差异较大;海花1号和豫花15号在中肥和低肥处理下差异较小(图1A)。

2.2 不同处理对花生分枝数的影响

高肥处理下,9个花生品种分枝数均多于中肥和低肥处理,低肥处理分枝数最少。不同品种间有差异,花育25和山花11号的分枝数在不同施肥处理下的差异较小;花育22、丰花1号、山花7号的分枝数在不同处理下的差异较大;冀花4号、花育31、海花1号在中肥和低肥处理下差异较小;豫花15号在高肥和中肥处理下差异较小(图1B)。

2.3 不同处理对花生单株荚果数的影响

不同处理间9个花生品种的单株荚果数差异较大。单株荚果数分布在34~57个之间。冀花4号的单株荚果数在高肥处理下最少,而在中肥和低肥处理下差异不明显;花育31、花育22、丰花1号、海花1号、豫花15号在中肥处理下最多;花育25、山花11号和山花7号在3种处理下差异不明显(图1C)。

2.4 不同处理对花生经济产量及生物产量的影响

不同花生品种对肥料的需求差异较大。花育25在低肥处理下经济产量略高,而在高肥和中肥处理下差异不明显,其它8个品种在低肥条件下经济产量都较低,其中冀花4号、海花1号、山花7号在中肥处理下经济产量都较高,花育31、花育22在高肥处理下经济产量较高,丰花1号、山花11号和豫花15在高肥和中肥处理下差异不明显(图1D)。

不同施肥处理对花生品种生物产量的影响各不相同。大部分花生品种在低肥条件下生物产量都较低,除花育25外。冀花4号、花育31 、豐花1号、海花1号、山花11号、山花7号和豫花15号在高肥和中肥处理下生物产量差异不明显;花育22在高肥处理下生物产量略高,而在中肥和低肥处理下差异不明显(图1E)。

2.5 不同处理对花生经济系数的影响

不同施肥处理对经济系数的影响相对较小。经济系数分布于0.40~0.53之间。冀花4号、海花1号、山花7号在中肥处理下经济系数略高,丰花1号、豫花15号在低肥处理下经济系数略低,其它品种差异不明显(图1F)。

2.6 不同处理对花生百果重及饱果率的影响

不同施肥处理对花生百果重有一定的影响。花育31、山花11号和豫花15号在3种处理下差异不明显;冀花4号和海花1号在高肥条件下百果重最大;花育25、花育22、丰花1号、山花7号在中肥条件下百果重最大(图1G)。

不同施肥处理对9个花生品种饱果率有一定的影响。饱果率分布在70%~87%之间。总体而言,大部分花生品种在中肥处理下的饱果率较高,而在低肥处理下饱果率较低。山花7号在低肥条件下饱果率却较高,而在高肥和中肥条件下差异不明显。豫花15在高肥条件下饱果率较高,而在中肥和低肥条件下差异不明显(图1H)。

3 讨论

肥料是花生生产最主要的成本之一,科学施肥不仅与生产效率、土壤质量以及生态环境密切相关,更与产量等密切相关。据统计,每生产100 kg 花生荚果,平均需肥量为氮 5.45 kg、磷1.04 kg、钾2.62 kg、钙2.0~2.5 kg。由于氮和磷60%以上积累在种子内,因此随着产量的提高,需肥量也在增加。生育期越长,需肥量越大[9]。王红军等[13]对豫东平原花生施肥量进行了研究,结果表明,施肥量分别为氮134.7 kg/hm2、磷210.4 kg/hm2、钾172.0 kg/hm2时,即可获得最佳经济产量。王永芳[14]在进行鲁花14减氮试验中发现,花生每公顷追施纯氮135 kg、磷97.5 kg、钾 105 kg的产量最高,经济效益也最高。司贤宗等[15]研究结果表明,砂姜黑土区豫花22在氮磷钾施用量分别为 150、90、150 kg/hm2条件下的荚果产量最高。孙俊丽等[16]对鲁花10施肥的研究表明,氮磷钾配施(氮90、磷120、钾150 kg/hm2)可以促进花生对养分的吸收利用,提高花生产量。上述研究中氮磷钾施用量存在较大差异,可能是由于土壤类型以及花生品种不同造成的。本研究在同一个地块中(土壤类型相同)调查了不同花生品种对肥料用量的需求,结果表明不同花生品种对肥料需求的差异确实较大:花育31和花育22需肥量较大,高肥时产量较高;海花1号和山花7号在中肥条件下即可获得较高产量;而花育25对施肥量的要求反应不明显,减少施肥也能获得较高产量(图1)。我国地形复杂,土壤类型多种多样,根据各地土壤的具体情况进行测土配方施肥是花生节肥增效创高产的重要措施之一。同时,我国花生品种多种多样,不同花生品种需肥情况也不一样,因此在花生高产施肥时,特别是南方、北方花生品种引种时,需要明确土壤的肥力情况以及各花生品种自身的需肥量,才能在获得高产的同时,节约肥料用量,从而达到节肥丰产的效果。

花生产量与各项农艺性状密切相关。李新娜等[17]采用2种方法分析了花生主要农艺性状与单株产量的相关性,结果表明结果枝数、百仁重和 1 kg 仁数对单株产量有较大影响,其中结果枝数对单株产量有显著的正向影响,而1 kg 仁数对单株产量有显著的负向影响。王芳等[18]对安花3号荚果产量与主要农艺性状的关联分析结果表明,各性状与产量的关联度大小顺序为:籽仁产量>百仁重>百果重>饱果率>出米率>生育期>单株饱果数>总分枝数>结果枝数>公斤仁数>侧枝长>主茎高>公斤果数。由此可见,各农艺性状的改变直接关联着花生产量,施肥量是通过改变各项农艺性状来影响花生产量的。黄荣元[19]在研究不同施肥量对泉红花1号花生生长及产量的影响时发现,随着施肥量增加,株高、分枝数、单株结果数和单株生产力均增加。王占伟等[20]研究表明,在一定范围内,湘花2008 随着施肥量的增加,其株高、分枝数、单株荚果数、单株饱果数、百仁重等均有增加的趋势。其它一些花生施肥试验都得到了类似的结论[21-24]。本研究中,大多数花生品种在高肥和中肥条件下,株高、分枝数、单株荚果数、百果重、百仁重、饱果率等农艺性状都高于低肥条件下,这与前人研究结果一致。同时表明,不同花生品种的各项农艺性状应对施肥量的反应是有差异的,从而导致了不同花生品种在相同施肥量情况下产量的差异。

4 结论

本研究通过对9个花生品种在不同施肥情况下多个农艺性状的比较分析,发现不同花生品种对施肥量的反应是有差异的。总体而言,大部分花生品种在高肥和中肥条件下的产量、株高、分枝数、百果重、饱果率等指标是明显高于低肥条件下的,但是经济系数变化较小。因此在实际生产中应根据花生品种自身对肥料的需求调整施肥量,以达到节肥增产的目的。

参 考 文 献:

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收稿日期:2019-08-13

基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFD021000);现代农业产业技术体系建设专项(CARS-13);山东省重大科技创新工程项目(2018YFJH0601);山东省自然科学基金重大基础研究项目(2018GHZ007);山东省良种工程项目(2017LZN035);山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2018D04,CXGC2018B05)

作者简介:彭振英(1970—),女,副研究员,博士,研究方向为作物遗传育种。E-mail: pengzhenying@shandong.cn

通讯作者:万书波(1962—),男,研究员,研究方向为花生栽培学。E-mail: wansb@saas.ac.cn

李新国(1972—),男,研究员,博士,研究方向为栽培生理学。E-mail: xinguol@163.com

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