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腐植酸有机地膜对花生生长和产量的影响

2021-02-26刘国惠刘国为刘春峰郭书利

腐植酸 2021年1期
关键词:根瘤腐植酸苗期

刘国惠 刘国为 陈 晨 刘春峰 郭书利*

1 辽宁顺屹农业科技有限公司 沈阳 110326

2 沈阳顺风实业集团有限公司 沈阳 110326

腐植酸是天然形成的一种有机高分子混合物,在农业领域有重要的应用价值[1],具有增强土壤肥力、治理污染土壤、提高肥料利用率、增强作物抗逆性、刺激根系生长发育、提高农产品品质等良好作用[2~6]。花生是农业生产上优良的轮作换茬和间套种作物,具有增加复种指数、改良土壤结构、肥地养地等农业生态功能[7,8]。地膜覆盖能有效抑制土壤水分蒸发,提高地温,促进作物生长发育,提高作物产量[9~11]。腐植酸地膜还可以提高土壤肥力,可降解,减少“白色污染”[12~15]。沈阳顺风实业集团有限公司应用互穿乳液聚合技术,以腐植酸为底物与丙烯酸类物质进行互穿聚合改性开发出具有地膜特性的可降解的腐植酸有机地膜。将腐植酸有机地膜喷施在土壤表面后,在其表面能快速形成一层薄薄的膜,将土壤颗粒联结在一起,形成理想的土壤团聚体。为此,将腐植酸有机地膜应用于花生的种植,对比与塑料地膜的作用效果意义重大。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

顺风宝宝花生肥(12-15-18,腐植酸≥3%,顺风农业集团提供);农妈妈有机肥(有机质≥50%,N+P2O5+K2O≥5%,顺风农业集团提供);腐植酸有机地膜(技术指标见表1,顺风农业集团提供);塑料地膜(PE材料、1.3 m宽,厚度0.008~0.0012 mm,天成杜静农资商店提供)。

表1 腐植酸有机地膜技术指标Tab.1 Technical index of humic acid organic film

1.2 试验地基本情况

试验地点在锦州市义县,位于中纬度地带,属于暖温带亚湿润季风型气候,全年平均气温8~9 ℃,1月份最冷,平均气温为-8 ℃;7月份最热,平均气温为24 ℃。年降水量平均为540~640 mm,无霜期达180天。试验地土壤类型为沙壤,土壤的基本化学性质见表2。

表2 试验地土壤基本化学性状Tab.2 Basic chemical properties of the test soil

1.3 试验作物

“花育961”花生,株型直立,果柄坚韧不落果,是一个适合机械化收获的花生新品种。

1.4 试验设计

本试验共设3个处理,每个处理3个重复,每个重复222 m2。CK:喷水100千克/亩;T1:喷10%腐植酸有机地膜溶液100千克/亩。T2:覆盖塑料地膜。

1.5 田间管理

2020年4月20日使用机械旋耕、起垄,垄宽85 cm,5月5日播种。人工垄中央开沟施入顺风宝宝花生肥30千克/亩,垄上两侧开沟,施入农妈妈有机肥20千克/亩,同时播种,种子和有机肥间距5 cm左右,每穴两粒,穴距17.0 cm,密度9000穴/亩,5月13日开始打除草剂,然后喷腐植酸有机地膜、覆盖塑料地膜、喷水。灌溉、除草、打药等其他田间管理措施同当地农民习惯一致。

1.6 测定指标与方法

1.6.1 腐植酸有机地膜对土壤温度的影响

用曲管地温表分别测定5、10、15、20 cm土层温度,每个处理取6个点,每天分别在8、14、20时记录一次,从5月13日开始记录,记录30天,每5天的温度平均值作为参考值。

1.6.2 腐植酸有机地膜对土壤含水量的影响

采用烘干称重法,在花生的各生长阶段用土钻分别取0~10、10~20 cm土层土壤测定土壤含水量。每个处理的每个重复取6个点,混合土样测出每个处理的平均含水量为参考值。

1.6.3 腐植酸有机地膜对花生出苗期下胚轴长和下胚轴粗的影响

花生播种后第5天开始采集数据,每个处理的每个重复取6穴(12株)测量下胚轴长和下胚轴粗,每个处理的平均值作为参考值。

1.6.4 腐植酸有机地膜对出苗率及花生鲜重、干重的影响

在花生完全出苗后,每个处理的每个重复选择3垄调查出苗率,出苗率为出苗数占播种数的百分率。在花生的苗期和花针期每个处理的每个重复取6穴(12株)测量鲜重和干重,以每个处理的平均值作为参考值。

1.6.5 腐植酸有机地膜对花生根瘤数的影响

在花生成熟期,每个处理取5穴(10株),记录根瘤数。

1.6.6 腐植酸有机地膜对花生产量的影响

花生成熟后,每个处理全部收获计产。

2 结果与分析

2.1 腐植酸有机地膜对土壤温度的影响

由表3可知,喷施腐植酸有机地膜和覆盖塑料地膜均随着土层的加深增温效果减弱。从开始试验到第20天,T1处理和T2处理与CK处理在5、10、15 cm的土层温度相差均较大,经方差分析差异达到显著水平(P<0.05),T1处理和T2处理在5、10、15 cm的土层喷施腐植酸有机地膜比覆盖塑料地膜平均温度低1.5 ℃,经方差分析差异不显著(P>0.05),说明腐植酸有机地膜和塑料地膜在5、10、15 cm深的土层均可以显著提高土壤温度。试验处理20~30天,在不同土层,喷施腐植酸有机地膜对土壤的增温效果较CK处理差异不显著(P>0.05),塑料地膜对土壤增温效果较CK处理好,以5、10、15 cm的土层差异显著(P<0.05),在5、10、15 cm的土层喷施腐植酸有机地膜比覆盖塑料地膜平均温度低3.2 ℃,经方差分析差异显著(P<0.05)。

表3 腐植酸有机地膜对土壤温度的影响Tab.3 Effects of humic acid organic film on soil temperature ℃

2.2 腐植酸有机地膜对土壤含水量的影响

由表4可知,T1、T2两个处理在0~10、10~20 cm土层处幼苗期、花针期、成熟初期、成熟期的土壤含水量与CK处理对比相差较大,经方差分析均达到显著水平(P<0.05),说明喷施腐植酸有机地膜和覆盖塑料地膜都对土壤具有一定保水作用。在0~10 cm土层覆盖塑料地膜比腐植酸有机地膜平均含水量高0.42%,经方差分析差异不显著(P>0.05),在10~20 cm土层覆盖塑料地膜比腐植酸有机地膜平均含水量高0.38%,经方差分析差异不显著(P>0.05)。出苗期和结荚期测量时由于是雨水天气,3个处理的含水量基本一致。

2.3 腐植酸有机地膜对花生出苗期下胚轴的影响

2.3.1 腐植酸有机地膜对花生出苗期下胚轴长的影响由表5可知,CK、T1和T2 3个处理花生出苗期下胚轴伸长都可分为快速伸长期和缓慢伸长期。CK处理,下胚轴在播后第7~11天为快速伸长期,从第11天开始进入缓慢伸长期,第13天基本停止伸长;T1处理,下胚轴在播种后第6~11天为快速伸长期,从第11天开始进入缓慢伸长期,第13天基本停止伸长;T2处理,下胚轴在播后第6~11天为快速伸长期,从第11天开始进入缓慢伸长期,第12天基本停止伸长。CK、T1和T2 3个处理在快速伸长期的平均日伸长速率分别为0.60、0.76、0.64厘米/天,经方差分析,T1处理与CK处理差异显著(P<0.05),与T2处理差异不显著(P>0.05)。说明喷施腐植酸有机地膜较覆盖地膜和喷水对照均能更好地促进花生下胚轴的伸长。

表4 腐植酸有机地膜对土壤含水量的影响Tab.4 Effects of humic acid organic film on soil water content %

表5 腐植酸有机地膜对花生下胚轴长的影响Tab.5 Effects of humic acid organic film on hypocotyl length of peanut cm

2.3.2 腐植酸有机地膜对花生出苗期下胚轴粗的影响

由表6可知,CK处理下在播后第7天开始增粗,第9天达到最粗,平均日增粗0.04 cm,然后快速缩水,下胚轴迅速变细。T1处理下在播后第6天开始增粗,第10天达到最粗,平均日增粗0.07 cm,然后快速缩水,下胚轴迅速变细。T2处理下在播后第6天开始增粗,第9天达到最粗,平均日增粗0.05 cm,然后快速缩水,下胚轴迅速变细。T1处理的平均日增粗是CK处理的1.75倍,差异达到显著水平(P<0.05)。T2处理的平均日增粗是CK处理的1.25倍, 差异达到显著水平(P<0.05)。因此,喷施腐植酸有机地膜和覆盖塑料地膜都可以促进下胚轴的增粗。喷施腐植酸有机地膜的增粗效果要好于覆盖塑料地膜。覆盖塑料地膜比喷施腐植酸有机地膜提前1天开始增粗。

2.4 腐植酸有机地膜对出苗率、花生鲜重及干重的影响

由表7可知,T1处理的出苗率较CK处理提高10.83%,差异达到显著水平(P<0.05);T2处理的出苗率较CK处理提高12.69%,差异达到显著水平(P<0.05)。苗期鲜重T1处理是CK处理的1.22倍,差异达到显著水平(P<0.05);苗期鲜重T2处理是CK处理的1.26倍,差异达到显著水平(P<0.05)。苗期干重T1处理是CK处理的1.24倍,差异达到显著水平(P<0.05);苗期干重T2处理是CK处理的1.29倍,差异达到显著水平(P<0.05)。花针期鲜重T1处理是CK处理的1.15倍,差异达到显著水平(P<0.05);花针期鲜重T2处理是CK处理的1.18倍,差异达到显著水平(P<0.05)。花针期干重T1处理是CK处理的1.23倍,差异达到显著水平(P<0.05);花针期干重T2处理是CK处理的1.29倍,差异达到显著水平(P<0.05)。由此可知,使用腐植酸有机地膜和覆盖塑料地膜均使出苗率更高,花生生长更旺盛,鲜重、干重积累更多。

表6 腐植酸有机地膜对花生下胚轴粗的影响Tab.6 Effects of humic acid organic film on hypocotyl diameter of peanut cm

表7 腐植酸有机地膜对出苗率、花生鲜重及干重的影响Tab.7 Effects of humic acid organic film on emergence rate, fresh weight and dry weight of peanut

2.5 腐植酸有机地膜对花生根瘤数的影响

由表8可知,CK处理、T1处理和T2处理根瘤数相差较大。T1处理的平均根瘤数比CK处理的平均根瘤数多176个,经方差分析差异极显著(P<0.01)。T2处理的平均根瘤数比CK处理的平均根瘤数多75个,经方差分析差异达极显著(P<0.01)。T1的平均根瘤数比T2处理的平均根瘤数多101个,经方差分析差异达极显著(P<0.01)。说明喷施腐植酸有机地膜的平均根瘤数显著多于覆盖塑料地膜和喷水对照。

表8 腐植酸有机地膜对花生根瘤数的影响Tab.8 Effects of humic acid organic film on the number of root nodules of peanut 个

2.6 腐植酸有机地膜对花生产量的影响

由表9可知,T1处理和T2处理比CK处理小区产量高62.04 kg和40.11 kg。T1处理和T2处理比CK处理小区产量分别增加20.58%和13.31%。T1处理花生亩产量明显高于CK处理和T2处理,比T2处理增产6.42%,经方差分析均达到差异显著水平(P<0.05)。因此,喷施腐植酸有机地膜可以显著提高花生产量。

表9 腐植酸有机地膜对花生产量的影响Tab.9 Effects of humic acid organic film on yield of peanut

3 结论与讨论

喷施腐植酸有机地膜与CK相比,可以在15~20天内显著提高5、10、15 cm土层温度,对0~20 cm土层具有显著保水作用,可以显著促进花生下胚轴伸长和下胚轴增粗,提高出苗率,促进花生苗期和花针期干物质的积累,增加花生根系的根瘤数,提高花生产量,较对照每亩增产20.58%。

喷施腐植酸有机地膜与覆盖塑料地膜相比,从开始试验到第20天,在5、10、15 cm土层喷施腐植酸有机地膜比覆盖塑料地膜平均温度低1.5 ℃,试验20~30天,在5、10、15 cm土层喷施腐植酸有机地膜比覆盖塑料地膜平均温度低3.2 ℃,差异均不显著;在0~10 cm土层覆盖塑料地膜比腐植酸有机地膜平均含水量高0.42%,在10~20 cm土层覆盖塑料地膜比腐植酸有机地膜平均含水量高0.38%,差异均不显著。但是腐植酸有机地膜处理在促进花生下胚轴伸长和下胚轴增粗,增加花生根系的根瘤数,提高花生产量方面效果更佳,其中对花生根系根瘤数和产量促进达显著水平。

塑料地膜的使用严重影响了农机播种作业和施肥,同时对土壤造成破坏,影响农作物的生长,还影响村容村貌,成为制约农业绿色发展、乡村振兴的突出问题。试验结果表明,腐植酸有机地膜在花生种植上有良好的成果,可以替代传统塑料薄膜,提高农民的收入水平,推进农业的绿色发展。

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