控釋肥用量對花生田土壤養(yǎng)分含量及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

張海煥，王月福，張曉軍，王銘倫，趙長星

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)重點實驗室，山東 青島 266109)

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控釋肥用量對花生田土壤養(yǎng)分含量及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

張海煥，王月福，張曉軍，王銘倫，趙長星*

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)重點實驗室，山東 青島 266109)

為探究控釋肥用量對花生田土壤養(yǎng)分含量及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，本試驗以大花生品種“青花7號”為材料，選用金正大控釋肥(N-P2O5-K2O：28-6-7)，設(shè)置了0、450、600、750、900kg/hm25個施肥水平，在大田條件下研究了控釋肥用量對花生產(chǎn)量、品質(zhì)及耕層土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量的影響。結(jié)果表明，花生整個生育期，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量均先升高后降低，且隨著控釋肥用量的增加呈遞增趨勢?；ㄉ麄€生育期，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量均大于對照，后期差異顯著。在0～750kg/hm2用量范圍內(nèi)，控釋肥用量與莢果產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，控釋肥用量為750kg/hm2時，花生產(chǎn)量達到最高為8602kg/hm2。此外，施用控釋肥還可提高花生籽仁中脂肪、蛋白質(zhì)、可溶性糖和O/L值，改善花生品質(zhì)，在控釋肥用量為750kg/hm2時，花生品質(zhì)改善效果較好。

控釋肥；花生；土壤養(yǎng)分；產(chǎn)量；品質(zhì)

農(nóng)業(yè)各項增產(chǎn)措施中，化肥所起的作用約占30%～50%。但氮肥的當季利用率約為30%～35%，磷肥約為10%～20%，鉀肥約為35%～50%[1-2]。化肥利用率低不僅造成資源浪費，而且?guī)韲乐氐纳鷳B(tài)和環(huán)境問題。因此如何有效提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的重大課題。許多研究表明，控釋肥能減少養(yǎng)分揮發(fā)和淋溶損失，提高肥料利用率，減輕施肥對環(huán)境污染，改善作物生長發(fā)育狀況而顯著提高作物產(chǎn)量。研究表明控釋肥氮、磷、鉀利用率可分別提高到55%～80%，35%～50%，60%～70%[3-4]?？蒯尫誓鼙苊飧邼舛塞}分對作物根系的危害，節(jié)約勞動力，降低生產(chǎn)成本；減少肥料養(yǎng)分與土壤接觸，減少因土壤化學(xué)、物理或生物作用對養(yǎng)分的固定或分解，提高肥料利用率，減少養(yǎng)分的淋溶和揮發(fā)，防止多余養(yǎng)分對環(huán)境的污染而保護環(huán)境[5-8]。

近年來，有關(guān)控釋肥在小麥、棉花、水稻、玉米上的增產(chǎn)效應(yīng)[9-12]已有較多報道，陳曦等[13]研究表明，水稻施用緩釋肥比常規(guī)肥增產(chǎn)631.5kg/hm2，增產(chǎn)率7.6%。杜衍紅等[14]研究表明，玉米施用炭基緩釋肥，產(chǎn)量增加7.64%。在花生栽培中，由于地膜覆蓋技術(shù)的推廣應(yīng)用，以及花生地下結(jié)果的特性，多進行基肥方式施用，是導(dǎo)致花生肥料利用率低和產(chǎn)量難以提高的主要原因。控釋肥在花生上的研究雖有報道，但都不夠深入，尤其是在不同控釋肥用量方面的研究還較少。因此，本試驗以金正大控釋肥為材料，設(shè)置不同施肥水平，以不施肥處理為對照，研究了不同控釋肥施用量對花生產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量的影響，以期為控釋肥在今后花生生產(chǎn)上的科學(xué)應(yīng)用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2014-2015年在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)萊陽校區(qū)試驗站進行。供試土壤為砂壤土，0～30cm土層土壤有機質(zhì)11.51 g/kg，全氮0.41 g/kg，堿解氮55.93 mg/kg，速效磷56.32 mg/kg，速效鉀62.44 mg/kg，pH值6.12?；ㄉ贩N為大花生青花7號?？蒯尫柿蠟椋航鹫罂蒯尫?N-P2O5-K2O:28-6-7)。其肥效釋放期為90d左右。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5個處理：CK(對照，不施肥)， T450(450kg/hm2)，T600(600kg/hm2)，T750(750kg/hm2)，T900(900kg/hm2)。完全區(qū)組排列，重復(fù)3次。各處理控釋肥均作為基肥于播種前1 d在壟中間開溝均勻施入，施后覆土。除肥料使用量不同外，各處理田間管理均與當?shù)貍鹘y(tǒng)習(xí)慣一致。起壟覆膜種植，壟寬0.9m，壟內(nèi)種2行花生，穴播2粒，穴距16.5cm，每小區(qū)4壟。小區(qū)面積3.6m×8.0m=28.8m2。4月30日播種，9月8日收獲。

1.3 取樣與測定方法

1.3.1 取 樣 于花生播種后28d開始每隔20d用土鉆按S形多點采集0～30cm耕層混合土樣，風(fēng)干后，磨碎，過100目篩， 備用。于收獲期(9月8日)每小區(qū)選有代表性地段，取30穴植株莢果，自然風(fēng)干，用于調(diào)查花生單株產(chǎn)量、單株莢果數(shù)、雙飽率和百果重等。

從收獲莢果中每小區(qū)選發(fā)育一致的莢果100g烘干，保存，以測定花生籽仁油酸、亞油酸、脂肪、蛋白質(zhì)和可溶性糖含量。

1.3.2 土壤養(yǎng)分含量測定 土壤堿解氮用堿解擴散法測定[15]；土壤速效磷用0.5mol/L的NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定[15]；土壤速效鉀用1mol/L的醋酸銨浸提，火焰光度計法測定[15]。

1.3.3 花生品質(zhì)測定 采用德國布魯克Matrix-1近紅外光譜儀測定。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)、圖表處理在Excel 2003下進行，統(tǒng)計及差異顯著性分析采用DPS 3.01數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同控釋肥用量對土壤養(yǎng)分含量的影響

2.1.1 對土壤堿解氮含量變化的影響 堿解氮能夠較靈敏地反應(yīng)土壤氮素動態(tài)和供氮水平，其在土壤中的含量與后作產(chǎn)量及吸氮量高度相關(guān)[16]。表1可見，花生生長自6月17日后，控釋肥料處理之間的土壤堿解氮含量差異均達到5%顯著水平?；ㄉ麄€生育期，控釋肥處理土壤堿解氮含量的變化趨勢基本一致，呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢，花針期后期(7月7日)達到最大值，而對照處理的花生堿解氮含量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，且對照處理的土壤堿解氮含量均低于各控釋肥處理土壤堿解氮含量。7月7日后土壤堿解氮含量呈明顯下降趨勢，可能是由于花生植株大量開花，營養(yǎng)體迅速生長，大批果針入土發(fā)育成莢果，花生植株吸收養(yǎng)分增多，土壤因向花生植株提供足夠的堿解氮，導(dǎo)致其堿解氮含量表現(xiàn)出下降的趨勢。

表 1 控釋肥用量對土壤堿解氮的影響 (mg/kg)

注：不同大、小寫字母代表差異顯著性達1%，5%顯著水平。下同。

Note: Different capital and lowercase letters in the same column mean significant level at 0.01, 0.05. The same as below.

2.1.2 土壤速效磷含量的變化 由表2可明顯看出，不同控釋肥用量對土壤速效磷含量有不同影響。花生整個生育期，土壤速效磷含量呈現(xiàn)先增高后降低的變化趨勢，花針期(6月17日)達到最大值，控釋肥施用不改變這一趨勢?；ㄉ麄€生育期各施肥處理土壤速效磷含量均大于CK，不同施肥水平隨施肥量的增加土壤速效磷含量增加。從苗期到開花下針期，土壤速效磷含量持續(xù)升高，保證了花生植株的正常生長發(fā)育。開花期后雖然呈下降趨勢，但仍保持較高水平，可為后期開花結(jié)果提供充足的養(yǎng)分，進一步說明了控釋肥的一次性施用基本可滿足花生整個生長期的需要，減少了追肥的環(huán)節(jié)，節(jié)省了勞動力。

2.1.3 土壤速效鉀含量的變化 由表3可見，花生整個生育期，5個施肥量之間土壤速效鉀含量差異均達到了1%顯著水平。花生整個生育期，土壤速效鉀含量為先增高后降低，花針期(6月17日、7月7日)達最大值，各控釋肥用量之間表現(xiàn)為T900>T750>T600>T450>CK。進入結(jié)莢期后期(8月16日)，控釋肥處理仍繼續(xù)釋放K，此時控釋肥處理比對照高38%～156%。成熟期(9月5號)，各控釋肥處理土壤速效鉀含量仍維持較高水平。

表 2 控釋肥用量對土壤速效磷含量的影響 (mg/kg)

表 3 控釋肥用量對土壤速效鉀含量的影響 (mg/kg)

2.2 不同控釋肥用量對花生產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量是施肥效果的最終體現(xiàn)?；ㄉa(chǎn)量的構(gòu)成因素包括單位面積株數(shù)、單株果數(shù)和果重。由表4可以看出，與不施肥處理相比，施用控釋肥可以極顯著提高花生百果重和花生莢果產(chǎn)量，莢果產(chǎn)量增產(chǎn)幅度為10.7%～47.2%。各控釋肥用量之間達1%差異水平，且各施肥量之間表現(xiàn)出T750>T600>T900>T450>CK的趨勢，說明在該試驗條件下，該試驗地金正大控釋肥用量應(yīng)控制在750kg/hm2左右為宜。從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析可知，施用控釋肥的增產(chǎn)作用主要是提高了單株莢果數(shù)，增加了果重。

2.3 不同控釋肥用量對花生品質(zhì)的影響

控釋肥對花生品質(zhì)也有一定的影響?；ㄉ讶手兄竞涂扇苄缘鞍资腔ㄉ闹匾焚|(zhì)指標，直接影響花生的出油率和營養(yǎng)品質(zhì)。表5可見，各控釋肥處理均可以不同程度提高花生籽仁中脂肪和可溶性蛋白的含量。與不施肥處理相比，控釋肥處理的花生籽仁中脂肪含量提高幅度為7.8%～26.5%，蛋白質(zhì)含量提高幅度為6.8%～11.3%?？扇苄蕴鞘怯绊懟ㄉ秤每诟械闹匾笜恕１?可以看出，施用控釋肥可顯著提高花生籽仁中可溶性糖的含量，改善花生的食用口味，控釋肥處理的花生可溶性糖含量比不施肥處理高1.8%～8.6%。

表 4 控釋肥用量對花生產(chǎn)量的影響

表 5 控釋肥用量對花生品質(zhì)的影響

施用控釋肥可以不同程度提高花生籽仁中油酸含量，降低亞油酸含量，因此顯著提高了油亞比。

3 討 論

3.1 不同控釋肥用量對土壤養(yǎng)分含量的影響

土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況與作物體內(nèi)養(yǎng)分狀況、作物對養(yǎng)分需求和作物吸收養(yǎng)分能力具有密不可分的關(guān)系。邱先奎等[17]的研究表明控釋肥處理土壤堿解氮高峰期出現(xiàn)在花針期(6月15日)，此時土壤堿解氮含量106.47mg/kg，比普通復(fù)合肥處理高90.60%，進入結(jié)莢期后期(8月15日)土壤堿解氮含量比不施肥處理高49.42%。劉飛等[18]的研究表明控釋氮肥顯著降低了氮素的淋失，在一定程度上抑制了磷、鉀的淋失，從而提高了耕層土壤速效氮含量。本試驗結(jié)果表明，控釋肥處理土壤堿解氮、速效鉀含量高峰期出現(xiàn)在花針期后期(7月7日)，土壤速效磷含量高峰期出現(xiàn)在花針期前期(6月17號)，這可能與不同控釋肥養(yǎng)分釋放速率不同以及當?shù)氐墓庹铡囟?、水分情況及作物對不同養(yǎng)分的吸收動態(tài)等生態(tài)因素有關(guān)。本試驗結(jié)果還表明，花生整個生育期，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量均先升高后降低，且隨著控釋肥用量的增加呈遞增趨勢，這和陳寶成等[19]對草莓的研究結(jié)果一致。

3.2 控釋肥處理對花生產(chǎn)量的影響

追求高產(chǎn)和提高品質(zhì)是花生作物栽培的重要目標，施肥是達到這一目標的重要措施之一。而控釋肥一次性基施后，能在全生育期內(nèi)滿足作物生長對養(yǎng)分的需求。控釋肥對產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為：在一定范圍內(nèi)籽粒產(chǎn)量隨著施肥量的增加而提高，超過一定限度后再增加施肥量籽粒產(chǎn)量反而下降[20]。魯欣欣等[21]在玉米上的研究表明，在控釋肥(沃夫特控釋肥：N-P-K=22-10-10)用量為1023kg/hm2時玉米產(chǎn)量最高，比不施肥處理提高34.7%。姜雯等[22]在玉米上的研究表明，在高密度種植(8.25×104株/hm2)下適當增加緩釋肥(沃夫特控釋肥：N-P-K=22-8-12)(975kg/hm2)更有利于挖掘夏玉米增產(chǎn)潛力，實現(xiàn)夏玉米節(jié)本增產(chǎn)高效。本試驗結(jié)果表明，在控釋肥用量為750kg/hm2時花生莢果產(chǎn)量最高，比不施肥處理提高47.2%。這可能是因為不同品牌的控釋肥有效成分含量及氮磷鉀比例并不完全相同，以及不同作物的需肥特性不同造成的。

3.3 控釋肥處理對花生品質(zhì)的影響

陳寶成等[19]的研究結(jié)果表明，控釋復(fù)合肥能提高草莓鮮果維生素C含量和口感，但總糖和總酸度差異不顯著。本研究結(jié)果表明，施用控釋肥可以顯著提高花生籽仁中可溶性糖的含量，改善花生的食用口味，控釋肥處理的花生可溶性糖含量比不施肥處理高1.8%～8.6%?？蒯尫蔬€可以提高花生籽粒中蛋白質(zhì)和粗脂肪的含量，這和邱現(xiàn)奎等[23]的研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

與不施肥處理相比，施用不同用量的控釋肥均可以不同程度地提高花生田土壤堿解氮、速效磷、速效鉀的含量?；ㄉL前期，各肥料處理的土壤速效養(yǎng)分含量差異不明顯，這說明控釋肥前期有一定的養(yǎng)分釋放，但釋放量較小，可以滿足花生前期生長的養(yǎng)分需求，這樣解決了普通肥料前期養(yǎng)分過多浪費的問題。到花生生長的中后期，土壤速效養(yǎng)分含量要顯著大于對照，這說明中后期控釋肥還可以釋放出養(yǎng)分，滿足花生后期的養(yǎng)分需求?？蒯尫誓茱@著增加花生莢果產(chǎn)量，從產(chǎn)量構(gòu)成因素分析，施用控釋肥的增產(chǎn)作用主要是提高了單株莢果數(shù)，增加了果重。此外，施用控釋肥還可以提高花生籽仁中脂肪、蛋白質(zhì)、可溶性糖含量和O/L值，改善花生品質(zhì)。綜合土壤養(yǎng)分含量，產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)性分析可知，在本試驗條件下，以750kg/hm2的控釋肥施用量處理為最佳施肥量。

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Effects of Controlled-release Fertilizer Application Rates on Soil Nutrient Contents in the Field and Yield and Quality of Peanut

ZHANG Hai-huan, WANG Yue-fu, ZHANG Xiao-jun, WANG Ming-lun, ZHAO Chang-xing*

(ShandongProvincialKeyLaboratoryofDrylandFarmingTechnology,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China)

In order to investigate the effects of controlled-release fertilizer application rates on yield and quality of peanut and soil nutrient contents, the controlled-release fertilizerJinZhengda(N-P2O5-K2O: 28-6-7)and peanut varietyQinghua7 with large seed were chosen as test material in the trial, and 5 application rates of fertilizer including 0, 450, 600, 750, 900 kg/hm2were designed. Under the field condition, the effects of different controlled-release fertilizer application rates on yield and quality of peanut and the contents of soil alkali-hydrolysable nitrogen, available phosphorus and available potassium were studied. The results showed that the alkali-hydrolysable nitrogen, available phosphorus and available potassium contents of soil in peanut field presented a trend of increasing at first and then decreasing during the whole growth period of peanut. Moreover, with the increase of the amount of controlled-release fertilizer, the 3 kind of soil nutrient contents showed an increasing trend. In the whole growth period of peanut, the alkali-hydrolysable nitrogen, available phosphorus and available potassium contents of soil in the peanut field were all higher than the control, and showed significant difference during later stages. Within the range of application rate at 0～750 kg/hm2, there showed a significant positive correlation between controlled-release fertilizer application rates and the pod yield, which reached the maximum yield as 8602 kg/hm2when controlled-release fertilizer application rate was 750 kg/hm2. In addition, the application of controlled-release fertilizer could also improve the peanut kernel fat, protein, soluble sugar and O/L value, and improve the quality of peanut. In the experiment, the improvement of kernel quality of peanut reached the best when controlled-release fertilizer application rate was 750 kg/hm2.

controlled release fertilizers; peanut; soil nutrient; yield; quality

10.14001/j.issn.1002-4093.2016.02.005

2016-02-28

國家自然基金項目(31271657)；國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目(Nycytx-19)；農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目(2011GB2C600010)；山東省花生現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目(SDAIT-04-05)；山東省“旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)”創(chuàng)新團隊項目

張海煥(1988-)，女，山東菏澤人，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生，主要從事花生高產(chǎn)理論與技術(shù)研究。

*通訊作者：趙長星(1976-)，男，教授，博士，主要從事作物生理生態(tài)研究。E-mail: zhaochangxing@126.com

S565.2; S145.6

A