增施硅肥對(duì)花生生理特性、光合性能及產(chǎn)量的影響

石彥召 楊海棠 胡延嶺 劉軟枝 李盼

摘 ? 要 ?以鄭農(nóng)花13號(hào)為試驗(yàn)材料，研究了增施硅肥對(duì)花生生理特性及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：對(duì)花生增施硅肥不僅能提高花生葉片的葉綠素含量、光合速率、蒸騰速率、干物質(zhì)積累量，還能提高花生葉片中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）等酶的活性，且能有效降低葉片中丙二醛（MDA）含量等;增施硅肥對(duì)花生的主要經(jīng)濟(jì)性狀也有顯著改善作用，可以使花生莢果產(chǎn)量提高5.36%～8.30%，籽仁產(chǎn)量提高5.56%～10.03%。

關(guān)鍵詞 ? 花生;硅肥;生理特性;光合性能;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S565.2 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.16.009

硅元素已被國際土壤界專家認(rèn)為是繼氮、磷、鉀之后第四大植物營養(yǎng)元素。研究表明，施硅肥有利于提高作物的光合作用，提高作物的抗逆性，改善作物品質(zhì)和增加產(chǎn)量，同時(shí)還可以改善生態(tài)環(huán)境。目前，硅肥研究主要集中在水稻等喜硅作物上，花生的相關(guān)研究報(bào)道較少。高芳進(jìn)行了基施硅肥對(duì)厚皮甜瓜光合生理特性和果實(shí)品質(zhì)的影響研究，結(jié)果表明667 m2施硅肥65 kg處理的厚皮甜瓜葉片凈光合速率和蒸騰速率與對(duì)照相比顯著增加，有效提高了植株的光合能力和根系的吸水能力[1]。外源施加硅肥可以改善干旱脅迫條件下小麥旗葉光合特性，有助于光合產(chǎn)物的積累。在干旱脅迫下，外源施加硅肥顯著提高了小麥旗葉超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性，施加硅肥處理的小麥旗葉SOD、POD酶活性較對(duì)照分別提高了21.03%、11.53%;施加硅肥能顯著降低小麥旗葉丙二醛、過氧化氫酶含量[2]。在同一氮肥水平下，施用硅肥可不同程度地延緩成熟期劍葉葉綠素含量下降，提高光合速率和氣孔導(dǎo)度，降低胞間CO2濃度，改善葉片光合功能;施用氮肥和硅肥均能提高水稻劍葉中谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）活性，并且隨著硅肥施用量增加，水稻葉片硅素積累量與GOT活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系[3]。研究表明，花生施用硅肥后提高了葉片的葉綠素含量和光合作用效率，增加了莖葉及莢果干物質(zhì)積累量，從而使花生植株生長健壯，葉色深綠，分枝多，果仁充實(shí)飽滿、空殼少，百果重和百仁重提高，出仁率高，增產(chǎn)顯著，增產(chǎn)幅度達(dá)20%[4]?；ㄉ呛幽鲜〉闹饕土献魑镏?，也是我國傳統(tǒng)的出口農(nóng)產(chǎn)品之一。施肥對(duì)花生生理品質(zhì)和產(chǎn)量的影響已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注[5]。鄭農(nóng)花13號(hào)是鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所選育出的大果高產(chǎn)多抗廣適花生新品種，本試驗(yàn)研究增施硅肥對(duì)鄭農(nóng)花13號(hào)的生理特性、光合性能及產(chǎn)量的影響，以期為提高肥料利用率和花生產(chǎn)量提供理論依據(jù)，為進(jìn)一步提高花生平衡施肥技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持，同時(shí)為合理施用肥料、減輕農(nóng)業(yè)環(huán)境污染提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)在位于鄭州市中原區(qū)須水鎮(zhèn)的鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所試驗(yàn)田開展，土壤為輕壤土，施肥前取0～20 cm土壤進(jìn)行化驗(yàn)，測(cè)得結(jié)果為有機(jī)質(zhì)0.95%，pH值7.86，全氮0.096%，堿解氮77 mg·kg-1，速效磷67 mg·kg-1，速效鉀182 mg·kg-1，有效SiO2 279 mg·kg-1。2017年5月6號(hào)播種，花生種子穴播，每穴2粒，壟距80 cm，株距15～17 cm，每667 m2挖一萬穴，同年9月9號(hào)收獲，管理措施同一般高產(chǎn)田。

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料：硅肥（硅酸鈉為分析純）、有機(jī)肥（雞糞）、氮磷鉀復(fù)合肥。

供試花生品種：鄭農(nóng)花13號(hào)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：處理1（對(duì)照）為常規(guī)施肥，667 m2施有機(jī)肥（雞糞）3 m3，氮磷鉀復(fù)合肥50 kg，尿素20 kg;處理2為常規(guī)施肥加硅肥（37.5 kg·hm-2）;處理3為常規(guī)施肥加硅肥（75 kg·hm-2）;處理4為常規(guī)施肥加硅肥（112.5 kg·hm-2）;處理5為常規(guī)施肥加硅肥（150 kg·hm-2）。每小區(qū)面積12 m2（3 m×4 m），3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.3.2 施肥方法

地塊平整冬耕凍垡后，一次性施足底肥，667 m2施有機(jī)肥（雞糞）3 m3，播種前配合旋耕耙，撒施復(fù)合肥50 kg、尿素20 kg、硅肥，耙平。

1.3.3 樣品采集、測(cè)定項(xiàng)目

在花生不同生育期（苗期、花針期、結(jié)莢期和成熟期）選擇晴天上午9： 00—10： 30，每個(gè)處理隨機(jī)取5～10株植株，每株取3片新展開功能葉用便攜式葉綠素儀（SPAD502）、便攜式光合蒸騰儀（CB-1102），測(cè)定葉片葉綠素含量和凈光合速率、蒸騰速率;每個(gè)處理取8～10片最近完全展開葉，立刻保存在冰盒內(nèi)，帶回實(shí)驗(yàn)室用分光光度計(jì)比色法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）。在收獲期，收獲其莢果，同時(shí)測(cè)定主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株飽果數(shù)、單株秕果數(shù)，自然風(fēng)干后用于調(diào)查莢果產(chǎn)量、百果重、百仁重、每千克果數(shù)、每千克仁數(shù)和出仁率等?；ㄉ旮晌镔|(zhì)的測(cè)定：采用土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同硅肥處理對(duì)花生生理特性及光合性能的影響

2.1.1 不同硅肥處理對(duì)花生葉綠素含量的影響

葉綠素含量是反映植物光合作用和衰老程度的重要指標(biāo)，葉綠素含量的提高有助于植物在光合作用過程中對(duì)光能的吸收，提高轉(zhuǎn)化率。由表1可見，增施硅肥可不同程度地提高花生葉片葉綠素含量，在苗期和花針期，增施硅肥處理的葉綠素值隨時(shí)間推移呈遞增趨勢(shì)，尤其是處理4增長最多，比對(duì)照處理增加18.50%、15.25%、15.78%，差異顯著;在結(jié)莢期，葉片葉綠素含量先升至最高再開始下降，當(dāng)進(jìn)入成熟期后，葉綠素值迅速降低。與對(duì)照處理相比，增施硅肥對(duì)花生葉片葉綠素含量有促進(jìn)作用，尤以處理4增加最為明顯，與對(duì)照差異顯著，表明花生增施硅肥能提高各生育期的葉片葉綠素含量。

2.1.2 不同硅肥處理對(duì)花生凈光合速率和蒸騰速率的影響

花生的光合、呼吸速率是影響花生產(chǎn)量形成的重要因子。由表2可知，花生生育期內(nèi)，各施肥處理的花生葉片光合速率（Pn）、蒸騰速率（E）的變化趨勢(shì)與葉綠素含量變化趨勢(shì)相同，這是因?yàn)槿~綠素是影響光合速率的限制性因子?；ㄉ~片光合速率、蒸騰速率在苗期、花針期、結(jié)莢期逐漸增大，到成熟期又減小。在苗期、花針期、結(jié)莢期，處理4和處理5的光合速率較大;在成熟期，處理4和處理3的光合速率較大。在花生全生育期內(nèi)，處理4比對(duì)照處理1的光合速率分別增加了21.15%、23.01%、17.74%、7.89%;處理4和處理5的花生葉片的蒸騰速率較大，其中處理4的蒸騰速率比對(duì)照分別增加27.78%、7.83%、13.95%、17.24%。處理4的花生葉片光合速率、蒸騰速率與對(duì)照處理1比達(dá)5%差異顯著水平。表明花生增施硅肥能顯著提高各生育期的葉片光合速率和蒸騰速率。

2.1.3 不同硅肥處理對(duì)花生葉片中SOD、POD、CAT酶活性及MDA含量的影響

SOD是一種抗氧化酶，具有特殊的生理活性，是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)，能夠促進(jìn)植物生長。MDA是生物體內(nèi)自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的最終產(chǎn)物，會(huì)引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合，具有細(xì)胞毒性。檢測(cè)植物體內(nèi)MDA含量可評(píng)價(jià)質(zhì)膜受損程度。由表3可知，從花針期、結(jié)莢期至成熟期，每個(gè)處理的葉片中SOD、POD、CAT酶活性，MDA含量都呈上升趨勢(shì);與對(duì)照相比，增施硅肥處理能提高花生葉片中SOD、POD含量，并不同程度地降低MDA含量;在花針期、結(jié)莢期、成熟期，處理4比常規(guī)施肥處理1的SOD酶活性分別提高14.38%、9.43%、11.93%，POD酶活性分別提高9.59%、3.83%、12.50%，CAT 酶活性分別提高10.61%、2.57%、3.43%，葉片中MDA含量分別降低18.75%、18.37%、11.39%，差異達(dá)到5%顯著水平。試驗(yàn)結(jié)果表明增施硅肥能顯著提高花生生育期葉片SOD、POD、CAT酶活性，降低葉片中MDA含量。

2.1.4 不同硅肥處理對(duì)花生干物質(zhì)積累量的影響

由表4可見，增施硅肥能提高花生干物質(zhì)積累量。在花生各生育期，處理4的干物質(zhì)積累量比對(duì)照處理1分別提高9.92%、5.38%、12.59%、8.66%、13.55%。在苗期、結(jié)莢期、飽果期、成熟期，處理4、處理5、處理3與對(duì)照處理差異性達(dá)5%顯著水平。

2.2 不同硅肥處理對(duì)花生經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表5可見，增施硅肥可以使花生主莖高和側(cè)枝長都有所增加，處理4比對(duì)照處理的主莖高和側(cè)枝長分別增加3.84%、3.14%;分枝數(shù)和結(jié)果枝數(shù)、單株飽果數(shù)有不同程度地增加，秕果數(shù)有所減少。增施硅肥對(duì)花生百果重、百仁重、千克果數(shù)、千克仁數(shù)、出米率均能增加，處理4的百果重、百仁重比對(duì)照處理分別增加了5.22%、7.14%，差異性達(dá)到5%顯著水平。

2.3 不同硅肥處理對(duì)花生產(chǎn)量的影響

由表6可見，與常規(guī)施肥處理相比，增施硅肥能顯著提高花生的莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量。莢果增產(chǎn)幅度為5.36%～8.30%，莢果產(chǎn)量依次為處理4>處理3>處理5>處理2>處理1;處理4、處理3、處理5與處理1的差異達(dá)到5%顯著水平，尤以處理4增產(chǎn)最顯著（8.30%）。從表6中還可以看出，增施硅肥同樣能顯著增加花生籽仁產(chǎn)量。與常規(guī)施肥處理1相比，增施硅肥處理的籽仁產(chǎn)量提高了5.56%～10.03%，處理4、處理3、處理5和處理1的差異達(dá)到5%顯著水平，其中處理4增產(chǎn)最為明顯，達(dá)到10.03%。

3 小結(jié)

1）增施硅肥能有效提高和改善花生的生理指標(biāo)，使花生葉片中葉綠素，光合速率，蒸騰速率，干物質(zhì)積累量，SOD、POD、CAT等酶活性均能有不同程度的增加，MAD含量能有不同程度的減少。

2）增施硅肥能有效改善花生的經(jīng)濟(jì)性狀，主莖高和側(cè)枝長都能增長，總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)和飽果數(shù)都有所增加，秕果數(shù)有所減少，百果重、百仁重也均有增加，千克果數(shù)、千克仁數(shù)、出米率均有不同程度的增加。

3）增施硅肥能有效提高花生產(chǎn)量，花生莢果產(chǎn)量增加了5.36%～8.30%，最高能增產(chǎn)400.2 kg·hm-2，增產(chǎn)率8.30%;籽仁產(chǎn)量增加了5.56%～10.03%，最高能增產(chǎn)342.52 kg·hm-2，增產(chǎn)率10.03%。處理3、處理4、處理5與處理1的差異能達(dá)到5%顯著水平，增產(chǎn)顯著。

4）結(jié)合花生產(chǎn)量及各生理指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性狀等綜合表現(xiàn)，處理4、處理3表現(xiàn)較好，建議花生增施硅肥量為75～112.5 kg·hm-2。

5）花生施用硅肥的最佳用量還要結(jié)合其他指標(biāo)來綜合考慮，有待進(jìn)一步深入研究。

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（責(zé)任編輯：易 ?婧）