小麥
—花生統(tǒng)籌施肥對花生產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響

張　翔，毛家偉，司賢宗，李　亮，李國平，郭中義

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002；2. 駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 駐馬店 463000)

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小麥
—花生統(tǒng)籌施肥對花生產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響

張翔1，毛家偉1，司賢宗1，李亮1，李國平1，郭中義2

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002；2. 駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 駐馬店 463000)

摘要：在田間試驗(yàn)條件下研究了小麥花生兩熟制統(tǒng)籌施肥對花生產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤肥力的影響，結(jié)果表明，與小麥、花生單季習(xí)慣施肥相比，將小麥花生兩作施肥統(tǒng)籌考慮，采取了減少周年氮用量、增加鉀肥用量、調(diào)整氮磷鉀在小麥-花生上的分配比例、改變施肥時(shí)期等優(yōu)化施肥措施，可有效增加花生結(jié)果枝、單株飽果數(shù)、百果重和出仁率，使花生產(chǎn)量和周年產(chǎn)量分別提高10.5%、9.1%；花生籽仁中粗脂肪、鉀含量、花生酸和山崳酸等人體必需脂肪酸含量均顯著增加；土壤磷、鉀養(yǎng)分含量提高，有效解決了土壤養(yǎng)分不平衡問題。因此，通過小麥花生統(tǒng)籌優(yōu)化施肥，既能夠增產(chǎn)又提升土壤肥力。

關(guān)鍵詞：施肥；花生；產(chǎn)量；品質(zhì)；土壤肥力

花生是我國主要油料作物之一，目前，河南省花生種植面積約1000khm2，居全國首位。河南省花生分春播和夏播兩種種植制度，夏播花生主要采用小麥花生一年兩熟制。近年來，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，該種植模式已由花生在小麥成熟期點(diǎn)播套種向小麥?zhǔn)斋@后直播花生轉(zhuǎn)變。但是，隨著種植模式的變化，花生施肥問題也越來越突出，主要表現(xiàn)在施肥量偏大，施肥方式不科學(xué)，尤其是沒有考慮小麥花生一年兩熟制下肥料協(xié)同高效的問題。

小麥花生一年兩熟制是黃淮花生產(chǎn)區(qū)主要種植模式，針對小麥花生一體化施肥技術(shù)，前人已經(jīng)開展了氮、磷、鉀和有機(jī)肥在小麥花生輪作單因素周年用量及分配效果試驗(yàn)[1-8]，研究了肥料周年合理分配對花生產(chǎn)量的影響。但隨著小麥花生兩熟制花生種植方式的變化和生產(chǎn)中肥料投入不斷加大，深入開展小麥花生兩熟制統(tǒng)籌施肥技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。再者，有關(guān)小麥花生一體化施肥的研究大多集中在對花生產(chǎn)量的影響[9-10]，對其品質(zhì)、礦質(zhì)營養(yǎng)元素吸收和土壤養(yǎng)分變化等研究較少。本試驗(yàn)以花生增產(chǎn)提質(zhì)、減少肥料浪費(fèi)為目標(biāo)，通過減肥增效、均衡營養(yǎng)、改進(jìn)施肥方法等統(tǒng)籌措施的組合，探討小麥花生周年一體化協(xié)同高效施肥最佳模式，以期為小麥花生一體化施肥提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012-2013年在河南省正陽縣蘭青鄉(xiāng)進(jìn)行。供試土壤為黃褐土，基礎(chǔ)土壤理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)12.2g/kg、堿解氮129.4mg/kg、速效P 19.5 mg/kg、速效K 80.1mg/kg、pH6.5。供試花生品種為遠(yuǎn)雜9012。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，具體設(shè)計(jì)見表1。試驗(yàn)隨機(jī)排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積30m2。試驗(yàn)用肥料分別為尿素(N 46%)、重過磷酸鈣(P2O544.5%)、氯化鉀(K2O 60%)。小麥播種量150kg/hm2；花生種植密度18萬穴/hm2，每穴2粒。小麥2012年10月20日播種，2013年5月30日收獲；花生2013年6月10日播種，9月27日收獲。

表1　試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)

1.2測定項(xiàng)目與方法

花生成熟時(shí)，分處理采集花生植株樣品進(jìn)行考種，每處理單收、晾曬摘果，稱重計(jì)產(chǎn)?；ㄉ讶势焚|(zhì)測定：蛋白質(zhì)含量用微量凱氏定氮法；脂肪含量用索氏提取法；脂肪酸組分用氣相色譜法[11]，氣相色譜載氣為氮?dú)猓瑴y定時(shí)氮?dú)饬髁?7mL/min，氫氣流量40 mL/min，空氣流量400 mL/min，柱溫保持200℃，維持10min，升溫速率20℃/min，升溫至230℃，保持8min，進(jìn)樣口溫度250℃，檢測器溫度250℃，柱前壓75kPa，進(jìn)樣量1.0μL。磷含量用鉬銻抗比色法；鉀含量用醋酸銨浸提-火焰光度法；鈣、鎂含量用原子吸收分光光度法；硫含量用BaSO2比濁法[12]。

土壤測定：pH用酸度計(jì)電位法；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法；速效氮用堿解擴(kuò)散法；有效磷用Olsen法；速效鉀用醋酸銨浸提-火焰光度法[12]。數(shù)據(jù)用Excel 2007 和DPS 6.55 版進(jìn)行處理；采用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析，LSD法進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對花生農(nóng)藝性狀的影響

從表2可看出，不同施肥措施間花生農(nóng)藝性狀相比，以對照(不施肥)處理最差，施肥處理比對照處理顯著增加，其中，株高增加5.4～6.0cm，側(cè)枝長增加5.5～7.7cm，總分枝增多0.8～3.0個(gè)，結(jié)果枝增多1.0～3.0個(gè)，單株飽果數(shù)增加0.4～3.3個(gè)，百果重增重8.7～26.4g，出仁率提高2.6～6.2個(gè)百分點(diǎn)。優(yōu)化施肥處理與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比，結(jié)果枝數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重和出仁率差異顯著，其他指標(biāo)差異不顯著。

2.2不同施肥處理對花生產(chǎn)量的影響

從表3可看出，無論周年產(chǎn)量或是花生單季產(chǎn)量，從高到低順序均為優(yōu)化施肥(T3)>習(xí)慣施肥(T2)>不施肥(T1)。施肥處理比對照(不施肥)處理顯著提高。優(yōu)化施肥處理與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比，不僅花生產(chǎn)量顯著增加，而且周年產(chǎn)量增加也達(dá)差異顯著水平。可見，通過優(yōu)化小麥花生周年肥料用量及比例、改進(jìn)分配方式，使花生、小麥產(chǎn)量得到了有效增加。

表 2　不同施肥處理花生農(nóng)藝性狀的差異

注：同列數(shù)字后的小寫字母表示差異達(dá)5%顯著水平，下同。

Note: Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at 5% probability level.

表 3　不同施肥處理花生和周年產(chǎn)量比較

2.3不同施肥處理對花生品質(zhì)及礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響

從表4可看出，施肥能夠顯著提高花生蛋白質(zhì)和粗脂肪含量。與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，優(yōu)化施肥可以不同程度提高花生籽仁粗脂肪和蛋白質(zhì)含量，優(yōu)化施肥處理雖然比農(nóng)民習(xí)慣施肥處理降低了氮素用量，但由于增加了鉀素用量，氮磷鉀配合比例更加合理，提高了氮素利用效率，籽仁蛋白質(zhì)含量升高；增施鉀肥對粗脂肪的改善作用明顯；優(yōu)化施肥使籽仁中礦質(zhì)營養(yǎng)元素P、K、Ca、Mg、S的含量均有所升高，尤其是對K含量提高顯著。

從表5可看出，隨著施肥結(jié)構(gòu)變化和營養(yǎng)水平提高，花生仁中油酸、亞油酸、花生酸等不飽和脂肪酸含量有增加的趨勢。硬脂酸、山崳酸、棕櫚酸、花生烯酸含量亦有提高，但施肥與不施肥處理間棕櫚酸、花生烯酸含量差異不顯著。與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，通過增施鉀肥和改變施肥方式等優(yōu)化施肥措施，顯著提高了花生仁中花生酸和山崳酸等人體必需脂肪酸含量。

2.4不同施肥處理對土壤氮磷鉀養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化的影響

表6表明，不施肥處理，小麥、花生收獲后土壤氮、磷、鉀均呈顯著降低趨勢。農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，小麥?zhǔn)斋@后土壤速效氮變化不大，花生收獲后速效氮降低較多，土壤磷在小麥和花生收獲后均變化不大，土壤鉀呈降低趨勢，這與農(nóng)民習(xí)慣施肥氮用量較大、鉀用量不足有明顯關(guān)系。優(yōu)化施肥處理土壤氮呈降低趨勢，土壤磷含量基本穩(wěn)定，土壤鉀含量明顯升高。同一取樣時(shí)間，不同處理堿解氮和速效鉀含量均表現(xiàn)為優(yōu)化施肥(T3)>習(xí)慣施肥(T2)>不施肥(T1)，速效磷則為習(xí)慣施肥(T2)>優(yōu)化施肥(T3)>不施肥(T1)。

表 4　不同施肥處理對花生品質(zhì)及礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響

表 5　不同施肥處理對花生脂肪酸組分的影響(%)

表 6　不同施肥處理周年土壤氮磷鉀養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化

3討論與結(jié)論

施肥是促進(jìn)花生生長發(fā)育和提高花生產(chǎn)量的重要措施之一。氮、磷、鉀是花生產(chǎn)量形成過程中吸收較多的三大營養(yǎng)元素。有關(guān)施肥對花生生長發(fā)育和產(chǎn)量影響的研究結(jié)果表明，氮、磷、鉀配合施用對花生的增產(chǎn)作用大于氮、鉀或氮、磷配合[13]。以往對小麥花生兩熟制一體化施肥的研究，多偏重于研究氮、磷、鉀等單項(xiàng)肥料在小麥花生上用量與分配效應(yīng)[1-6]，對小麥花生氮、磷、鉀統(tǒng)籌分配和氮磷鉀配施效果研究較少[7]。本試驗(yàn)條件下，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，通過減少周年氮用量、增施鉀肥用量，調(diào)整氮磷鉀在小麥、花生上的分配比例，改進(jìn)施肥時(shí)期，對促進(jìn)花生營養(yǎng)生長作用明顯?？梢?，在花生施肥上應(yīng)注意控制氮肥用量、穩(wěn)定磷肥用量、適當(dāng)增加鉀肥用量，協(xié)調(diào)花生氮、磷、鉀營養(yǎng)，以免造成花生地上部徒長而影響花生莢果發(fā)育。在花生單季施肥上，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，優(yōu)化施肥采取了減少氮肥用量、追施氮肥前移，增加鉀肥用量、鉀肥由基施改為基追結(jié)合等措施，使花生產(chǎn)量明顯提高。說明在中高產(chǎn)地力水平下，花生應(yīng)注重施用鉀肥，減少氮肥，改進(jìn)氮鉀肥施用方法。

花生籽仁中蛋白質(zhì)、脂肪含量及其脂肪酸組分是花生的重要品質(zhì)指標(biāo)，花生籽仁中礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量高低受施肥措施的影響很大。氮、磷、鉀配合施用可提高籽仁中粗脂肪含量，增加花生脂肪酸組分含量，改善花生品質(zhì)[14]。甄志高等[15]報(bào)道，不同肥料配比處理對花生籽仁蛋白質(zhì)含量影響大小順序：NPK>NK>N>NP>CK>PK，對籽仁脂肪含量影響大小順序：PK>CK>NPK>NP>NK>N。關(guān)于對小麥花生兩熟制一體化施肥對花生品質(zhì)的影響前人研究較少，成波[9]等采用盆栽試驗(yàn)研究得出，施用氮磷鉀復(fù)混肥使花生蛋白質(zhì)和粗脂肪含量分別比對照提高3.0和2.7個(gè)百分點(diǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，優(yōu)化小麥花生周年施肥對脂肪酸組分有一定影響，顯著提高了花生仁中花生酸和山崳酸等人體必需脂肪酸含量。

試驗(yàn)土壤氮本底值較大，但無論是不施肥或是施氮處理試驗(yàn)后與試驗(yàn)前相比，土壤速效氮含量均有所降低，原因可能是由于周年產(chǎn)量較高，作物從土壤帶走氮較多所致。不施肥導(dǎo)致土壤磷、鉀養(yǎng)分明顯虧缺。農(nóng)民習(xí)慣施肥由于氮、磷、鉀不平衡，土壤速效鉀下降明顯。優(yōu)化施肥處理不僅保證了周年高產(chǎn)，而且使土壤磷、鉀養(yǎng)分比試驗(yàn)前有明顯提高，這與王秋杰[10]等研究結(jié)果一致。可見，通過平衡氮磷鉀營養(yǎng)、改進(jìn)施肥方法等優(yōu)化措施，既增產(chǎn)又提升了土壤肥力。但是，本試驗(yàn)僅對各處理氮、磷、鉀速效養(yǎng)分變化進(jìn)行了分析，且不同養(yǎng)分指標(biāo)的表現(xiàn)也不盡一致。因此，關(guān)于小麥花生統(tǒng)籌施肥對土壤綜合肥力影響的評(píng)價(jià)，以及如何建立科學(xué)的土壤綜合肥力評(píng)價(jià)體系還需進(jìn)一步研究[17-20]。

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Effect of Integrated Fertilization on the Yield and Quality of Peanut and Soil Fertility under Wheat-peanut Planting System

ZHANG Xiang1, MAO Jia-wei1, SI Xian-zong1, LI Liang1, LI Guo-ping1, GUO Zhong-yi2

(1.InstituteofPlantNutrition,ResourceandEnvironment,HenanAcademyofAgr.Sci.,Zhengzhou450002,China; 2.ZhumadianAcademyofAgr.Sci.,Zhumadian463000,China)

Abstract:Effect of integrated fertilization on the yield and quality of peanut and soil fertility under wheat-peanut planting system was studied through field experiment. Results showed that, comparing to conventional fertilizer application to wheat and peanut, integrated fertilization methods, such as reducing nitrogen rate, increasing potassium, adjusting proportion of N, P and K between wheat and peanut, changing fertilization time, etc., effectively increased peanut pod branches, plump pods number per plant, 100 pods weight and kernel percentage, through which increased peanut yield and wheat-peanut yield by 10.5% and 9.1%, respectively. Besides, integrated fertilization significantly increased crude fat, potassium content, essential fatty acids such as arachidic acid and docosanoic acid content, in peanut kernel. Integrated fertilization also improved phosphorus and potassium content in soil, effectively solved problem of soil nutrient imbalance. Therefore, integrated fertilization on wheat-peanut planting system not only increased yield, but also improved soil fertility.

Key words:fertilizer application; peanut; yield; quality; soil fertility

中圖分類號(hào)：S565.2; S157.4+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡介：張翔(1967-)，男，河南駐馬店人，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所研究員，碩士，主要從事植物營養(yǎng)與施肥技術(shù)研究。

基金項(xiàng)目：河南省花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(S2012-05-02)；河南省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目(122101110600)

收稿日期：2015-08-27

DOI：10.14001/j.issn.1002-4093.2016.01.005