孫學(xué)武,于天一,沈 浦,鄭永美,吳正鋒,王才斌
(山東省花生研究所,山東 青島 266100)
土壤是人類最基本的生產(chǎn)資料,是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),近年來,受成土母質(zhì)、氣候及人為因素影響,相當(dāng)一部分花生田中的障礙性因子逐漸增加,主要表現(xiàn)為土壤酸化、鹽漬(堿)化、粘重等,尤其是土壤酸化,近年來有加重的趨勢,直接影響到花生產(chǎn)量、品質(zhì)和效益,是制約我國花生生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙因素之一。土壤調(diào)理劑能明顯改變土壤結(jié)構(gòu),減少蒸發(fā),保蓄水分,有效提高降水利用效率;增加土壤微生物數(shù)量和活性,提高酶的活性,減少化肥用量,增加作物產(chǎn)量和提高作物質(zhì)量,可有效解決我國土壤酸化問題,提高土壤利用率,維護我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1]。
關(guān)于土壤調(diào)理劑對花生產(chǎn)量品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響已有不少報道。其中土壤調(diào)理劑對花生的影響研究主要集中在花生生長發(fā)育與產(chǎn)量、生理特性和抗旱性、土壤含水量等方面[1-7]。鄭惠玲等報道,土壤調(diào)理劑與氮磷配施對花生生長發(fā)育性狀具有積極影響,施用土壤調(diào)理劑可以減少秕果數(shù),增加飽果數(shù),提高產(chǎn)量同時可有效地提高土壤耕層的有機質(zhì)、氮、磷養(yǎng)分含量和氮磷利用效率[1]。司賢宗等研究表明,與不施土壤調(diào)理劑相比,施用不同土壤調(diào)理劑可使平作和壟作兩種種植方式花生分別增產(chǎn)7.4%~18.6%和5.6%~25.6%,其中施用秸稈灰分花生產(chǎn)量最高,其次是施用生物炭的處理,腐植酸處理的花生產(chǎn)量較低[6]。魏嵐等研究了堿渣、菇渣、污泥、泥炭等土壤調(diào)理劑對酸性土壤的調(diào)節(jié)作用和對辣椒生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,各土壤調(diào)理劑均能提高土壤pH,降低酸性土壤交換性鋁含量,提高土壤有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂含量[7]。上述研究表明,土壤調(diào)理劑對改善土壤生境及作物生育有很好的調(diào)節(jié)作用,是改善酸化土壤的有效途徑之一[1,6]。本文以含鈣土壤調(diào)理劑為試驗材料,研究了其對花生產(chǎn)量品質(zhì)及土壤理化性質(zhì)的影響,以期為酸化土壤花生高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。
試驗于2016年在青島和煙臺兩地進行,青島萊西市望城試驗田為砂壤土,施肥后測土壤pH值5.1,有機質(zhì)含量8.7mg/kg,堿解氮120mg/kg,速效磷104mg/kg,速效鉀109mg/kg。煙臺招遠市齊山鎮(zhèn)鄒戈莊試驗田為砂壤土,施肥前測土壤pH值4.6,有機質(zhì)含量10.4mg/kg,堿解氮90.2 mg/kg,速效磷65 mg/kg,速效鉀192 mg/kg。
酸性土壤調(diào)理劑(鈣CaO≥45%、鎂MgO≥3%、硅SiO2≥12%、肥料增效劑≥2%);石灰氮(氰胺化鈣≥50%、總氮含量≥19%),上述產(chǎn)品均由寧夏佳榮農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供?;ㄉ贩N為花育9901。
試驗設(shè)7個處理, 如表1,隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積51m2,重復(fù)3次,肥料于起壟前撒施。
表1 試驗設(shè)計 (kg/hm2)
每個處理選8m2的小區(qū)收獲、晾干、測產(chǎn),重復(fù)3次。農(nóng)藝性狀考察按王在序[8]方法進行。
脂肪及蛋白質(zhì)用傅立葉近紅外光譜儀測定;交換性鈣用等離子電感耦合發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測定;pH值用電位法測定;堿解氮用堿解擴散法測定;速效磷用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法測定;速效鉀用火焰光度法測定。
由表2可知,招遠的試驗表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高花生產(chǎn)量,處理4的效果最好,增產(chǎn)16.7%,處理7和處理6次之,分別增產(chǎn)10.7%和9.5%;可以提高花生出米率,處理4最明顯,出米率提高了6.2個百分點;單株果數(shù)未見明顯增加,說明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮是通過提高莢果飽滿度來提高產(chǎn)量的。萊西的試驗同樣證明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高花生產(chǎn)量,處理4的效果最好,增產(chǎn)41%,處理7次之,增產(chǎn)37.7%;出米率處理5最高,處理4次之,分別提高11.9和1.3個百分點;萊西地塊因為線蟲泛濫,產(chǎn)量普遍較低,土壤調(diào)理劑和石灰氮處理單株果數(shù)高于對照處理,這間接說明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮對根結(jié)線蟲有一定的抑制作用。
由表3可知,施用土壤調(diào)理劑和石灰氮對招遠、萊西花生籽仁蛋白質(zhì)、脂肪、油酸、亞油酸含量基本沒有影響。表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮對花生籽仁營養(yǎng)基本沒有影響。
表2 土壤調(diào)理劑與石灰氮對莢果及產(chǎn)量的影響
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。下同。
Note: Values followed by different small letters in the same column meant significant difference at 0.05 level. The same below.
表3 對花生籽仁營養(yǎng)的影響 (%)
由表4可看出,招遠試驗表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高壟上土壤的pH值,其中處理7改善效果最好,花針期、結(jié)莢期、飽果成熟期pH值分別提高0.39、0.57、0.30。萊西試驗同樣表明了很好的改善效果,其中也是處理7效果最好, 苗期、花針期、結(jié)莢期、飽果成熟期和收獲時分別提高1.21、1.14、1.94、1.2、1.39。招遠、萊西兩地試驗均表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高壟上土壤的pH值,兩地各個時期的數(shù)據(jù)均是處理7改善效果最好,處理4次之,而且均是在結(jié)莢期改善效果最為明顯,pH值提高最多。
表4可見,招遠試驗表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可提高壟上土壤的交換性鈣含量,處理7效果最好,花針期、結(jié)莢期、飽果成熟期交換性鈣的含量分別提高64.2%、72.8%、65.2%;處理4次之,分別提高44.8%、22.4%、39.6%。萊西試驗同樣表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高壟上土壤的交換性鈣的含量,不同處理在不同時期交換性鈣含量變化不一樣,苗期和花針期處理7效果最好,分別提高23.2%和21.6%;結(jié)莢期、飽果成熟期和收獲時處理4效果最好,分別提高36.9%、21.0%、18.4%。招遠、萊西兩地試驗均表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可大幅提高壟上土壤的交換性鈣含量,土壤中的交換性鈣含量在花針期至結(jié)莢期變化最快, 結(jié)莢期含量達最高,后逐漸降低,但較未施用土壤調(diào)理劑和石灰氮的處理1仍有很明顯的提高。
表4 對土壤pH值和交換性鈣的影響
表5 對土壤速效氮磷鉀的影響
表5可見,招遠試驗表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高土壤的堿解氮含量,土壤中的堿解氮含量隨著花生生長發(fā)育而逐漸降低;招遠、萊西試驗均表明施用土壤調(diào)理劑和石灰氮對土壤的速效磷含量無顯著影響,但對照磷含量隨著花生發(fā)育而降低,處理的磷含量苗期時低于對照,但隨著花生發(fā)育而有所升高。招遠、萊西試驗均表明部分處理土壤速效鉀含量升高,但大部分速效鉀含量都是減少了;施用土壤調(diào)理劑和石灰氮對壟上土壤的速效鉀含量無顯著影響。
本試驗主要研究酸性土壤調(diào)理劑和石灰氮對花生產(chǎn)量品質(zhì)和花生田壟上土壤理化性質(zhì)的影響。相對于陳之群等[4]對土壤調(diào)理劑對土壤理化性質(zhì)及甘藍生理特性的影響的研究,更進一步地研究了土壤調(diào)理劑對土壤理化性質(zhì)的影響,而且涉及到花生產(chǎn)量品質(zhì)的影響,目前國內(nèi)還未有過相關(guān)方面的研究。通過起壟前搭配復(fù)合肥料一起撒施的方法,在招遠、萊西兩地花生試驗田展開相關(guān)研究。
試驗結(jié)果表明:① 在酸性土壤上施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高花生產(chǎn)量,每公頃施用1125kg酸性土壤調(diào)理劑效果最好,750kg酸性土壤調(diào)理劑加75kg石灰氮次之;② 在施用等量酸性土壤調(diào)理劑的基礎(chǔ)上配施石灰氮可以進一步提高花生產(chǎn)量,石灰氮用量越大效果越好;在施用等量石灰氮的基礎(chǔ)上配施酸性土壤調(diào)理劑同樣會進一步提高花生產(chǎn)量;③ 在酸性土壤上施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可以提高土壤pH、交換性鈣含量和堿解氮的含量,可以一定程度減輕根結(jié)線蟲的危害。