酸化土壤施鈣對(duì)不同花生品種（系）鈣吸收、利用及產(chǎn)量的影響

于天一 鄭亞萍 邱少芬 姜大奇 吳正鋒 鄭永美 孫學(xué)武 沈浦 王才斌 張建成

酸化土壤施鈣對(duì)不同花生品種（系）鈣吸收、利用及產(chǎn)量的影響

于天一1鄭亞萍1邱少芬2姜大奇2吳正鋒1鄭永美1孫學(xué)武1沈浦1王才斌1張建成1

（1山東省花生研究所，266100，山東青島；2煙臺(tái)市牟平區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，264100，山東煙臺(tái)）

為明確不同花生品種（系）對(duì)鈣肥響應(yīng)的差異及機(jī)制，在酸化土壤上，以不施鈣為對(duì)照，研究鈣肥（CaO 450kg/hm2）對(duì)6個(gè)花生品種（系）鈣素積累、分配、利用及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，施鈣肥可促進(jìn)花生針殼和籽仁對(duì)鈣素的吸收，籽仁尤為明顯，而對(duì)營養(yǎng)器官（根、莖和葉）的影響較小。山花8號(hào)對(duì)鈣肥較敏感，各器官鈣含量及積累量較對(duì)照均顯著增加，而花育32各器官增幅較小或沒有增加，對(duì)鈣肥反應(yīng)較為遲鈍；鈣肥可促進(jìn)籽仁發(fā)育，6個(gè)品種（系）籽仁干重平均值顯著高于對(duì)照，但對(duì)營養(yǎng)器官和針殼干重影響較小，因此提高了收獲指數(shù)。施鈣可提高莢果產(chǎn)量，其中山花8號(hào)莢果產(chǎn)量增幅最大，為49.09%，花育32增幅最小，僅為4.11%；莢果產(chǎn)量與針殼和籽仁鈣積累量呈極顯著正相關(guān)，與營養(yǎng)器官鈣含量呈顯著負(fù)相關(guān)。綜上，不同花生品種（系）對(duì)鈣肥的響應(yīng)差異較大，生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)不同花生品種（系）對(duì)鈣肥的敏感程度適量施用鈣肥。

鈣肥；花生；品種（系）間差異；鈣吸收；鈣利用

花生是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物。近年來，受生理酸性化肥投入量增加及酸沉降的影響，花生田土壤酸化問題日益突出，酸化土壤中含有較多的交換性酸和鋁，可直接傷害花生根系，影響細(xì)根及側(cè)根的生長，使根系吸收養(yǎng)分和水分的能力下降[1-3]，更重要的是土壤酸化降低了交換性鈣的有效性，抑制了花生對(duì)鈣的吸收，導(dǎo)致籽仁發(fā)育不良，秕果、空果及爛果增加，產(chǎn)量顯著降低[4-6]。因此，土壤酸化已成為制約花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。

研究[7-11]表明，施用堿性鈣肥（如石灰）能夠促進(jìn)鹽基離子在土壤中的積累及交換性酸的消耗，可提高土壤鹽基飽和度和酸堿緩沖容量，進(jìn)而提高pH值，降低酸鋁危害，而且施鈣肥能為花生植株直接提供鈣素，改善莢果性狀，是緩解土壤鈣缺乏的重要途徑。汪仁等[12]研究表明，盆栽條件下每公斤土施鈣50～800mg時(shí)，花生植株鈣積累量隨施鈣量的增加而增加，而過量施鈣不利于鈣積累。張佳蕾等[5]研究表明，酸化土壤施用鈣肥提高了花生單株結(jié)果數(shù)、雙仁果率及出仁率，進(jìn)而增加了莢果產(chǎn)量。本課題組前期研究[9]表明，在酸化土壤上施鈣促進(jìn)了花生籽仁對(duì)鈣素的吸收利用，提高了鈣收獲指數(shù)，且能有效控制花生植株冗余生長，促進(jìn)籽仁發(fā)育，顯著提高籽仁干重和出仁率。以往研究多集中于單一花生品種（系）的施鈣效應(yīng)，缺乏不同花生品種（系）對(duì)鈣肥響應(yīng)的報(bào)道，因此，研究在酸化土壤上施鈣對(duì)不同花生品種（系）鈣吸收、利用及產(chǎn)量的影響，以期為花生耐酸栽培及高效施鈣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2016年在山東省煙臺(tái)市招遠(yuǎn)市齊山鎮(zhèn)鄒戈莊進(jìn)行大田試驗(yàn)，土壤質(zhì)地為沙壤土，基礎(chǔ)理化性質(zhì)為pH 4.6、有機(jī)質(zhì)10.4g/kg、堿解氮90.2mg/kg、速效磷65mg/kg及速效鉀192mg/kg。采用二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，因素1為施鈣水平，分別為不施鈣（CK）和施鈣（CaO）450kg/hm2（TF），因素2為花生品種（系），分別為601、花育22、魯花11、花育32、花育39和山花8號(hào)。將百仁重≥80.00g的品種（系）歸類為大粒品種（系），百仁重50.00～79.00g的歸類為中粒品種（系），百仁重≤50.00g的歸類為小粒品種（系）[13]（表1）。共12個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積50m2。鈣肥為石灰，采用分析純試劑（國藥）氧化鈣（CaO），純度≥98%。各處理施三元復(fù)合肥750kg/hm2（N︰P2O5︰K2O=15︰15︰15），N、P2O5和K2O投入量均為112.5kg/hm2。采用春播起壟覆膜栽培，播種前撒施三元復(fù)合肥，然后旋耕15cm，鈣肥在旋耕后均勻撒施在土壤表面，起壟時(shí)將其包在0～10cm的結(jié)果層。壟距85cm，壟面寬50cm，壟上行距30cm，穴距20cm。于5月1日播種，每穴播種2粒，其他田間管理同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田水平。

表1 6個(gè)花生品種（系）的百仁重及粒型

1.2 測定指標(biāo)與方法

收獲時(shí)，每小區(qū)選取長勢一致的6穴花生植株，統(tǒng)計(jì)單株結(jié)果數(shù)，即全株有經(jīng)濟(jì)價(jià)值莢果（包括秕果和飽果，幼果除外）的總和。將整株花生分成營養(yǎng)器官（根、莖和葉）、針殼（果針和果殼）及籽仁3部分，經(jīng)105℃殺青1h后，于80℃烘干至恒重，稱重，然后粉碎、過篩備用。采用硝酸―雙氧水微波消解粉末，然后利用原子吸收分光光度計(jì)測定全鈣含量。并計(jì)算鈣積累、分配和利用，植株某器官中鈣積累量（mg/株）=某器官鈣濃度×該器官干重；鈣分配系數(shù)=生殖器官（針殼和籽仁）鈣積累量/整株鈣積累量；莢果（籽仁）鈣利用效率（kg/kg）=收獲期莢果（籽仁）重/整株鈣積累量。

成熟期以小區(qū)為單位實(shí)收測產(chǎn)，在風(fēng)干莢果中隨機(jī)選取有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的莢果計(jì)算百果重和出仁率。從中選取典型干莢果100個(gè)稱重，即為百果重；隨機(jī)取500g干莢果，剝殼后稱籽仁重，出仁率（%）=籽仁干重/莢果干重×100。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007進(jìn)行繪圖和制表；利用SPSS 13.0進(jìn)行差異顯著性（LSD法）及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施鈣對(duì)花生鈣吸收、積累的影響

2.1.1 鈣含量 由表2可知，品種（系）的單一效應(yīng)、品種（系）及施鈣處理的交互效應(yīng)對(duì)花生各器官鈣含量的影響均達(dá)極顯著水平，鈣處理單一效應(yīng)對(duì)針殼和籽仁鈣含量的影響達(dá)極顯著水平，但對(duì)營養(yǎng)器官鈣含量的影響不顯著?？傮w來講，施鈣提高了花生生殖器官（針殼和籽仁）鈣含量，對(duì)籽仁鈣含量影響最大，各品種（系）施鈣處理籽仁鈣含量較CK增加5.77%～50.88%，平均增加24.49%，其中山花8號(hào)增幅最大，花育32增幅最小；施鈣處理針殼鈣含量平均值也顯著高于CK，其中山花8號(hào)、花育22和601 TF處理顯著高于CK，花育39表現(xiàn)相反，其他2個(gè)品種（系）TF處理與CK差異不顯著。施鈣對(duì)營養(yǎng)器官鈣含量影響較小，除山花8號(hào)外，其他品種（系）TF處理營養(yǎng)器官鈣含量與CK差異均未達(dá)顯著水平。

表2 施鈣對(duì)不同花生品種（系）各器官鈣含量的影響

同行不同小寫字母表示相同品種（系）不同處理間差異達(dá)0.05顯著水平?！?*”和“*”分別表示差異達(dá)0.01和0.05顯著水平，“ns”表示差異不顯著。下同

Different small letters indicate within the same row represent significant differences at 0.05 level among treatments within the same peanut variety (line). “**”and“*”significant difference at the 0.01 and 0.05 probability level, respectively; “ns”indicates no significant difference. The same below

2.1.2 鈣積累量 表3顯示，品種（系）的單一效應(yīng)、品種（系）及施鈣處理的交互效應(yīng)對(duì)花生營養(yǎng)器官、針殼及籽仁鈣積累量的影響均達(dá)顯著或極顯著水平?？傮w來講，施鈣提高了花生生殖器官（針殼和籽仁）鈣積累量，其中對(duì)籽仁鈣積累量影響最大，各品種（系）TF處理籽仁鈣積累量較CK增加18.35%～137.35%，平均增加65.21%，其中山花8號(hào)增幅最大，花育32增幅最??；各品種（系）TF處理針殼鈣含量平均值也顯著高于CK，其中山花8號(hào)和花育22的TF處理針殼鈣含量顯著高于CK，其他4個(gè)品種（系）與CK無顯著差異；各品種（系）營養(yǎng)器官及整株鈣積累量對(duì)鈣肥的反應(yīng)有所差異，其中601 TF處理營養(yǎng)器官和整株鈣積累量均顯著低于CK，而山花8號(hào)則表現(xiàn)出相反趨勢，其他4個(gè)品種與CK差異不顯著。表明施鈣主要促進(jìn)花生生殖器官對(duì)鈣素的吸收，對(duì)籽仁的影響尤為明顯，而對(duì)營養(yǎng)器官影響較小。鈣肥對(duì)山花8號(hào)各器官鈣積累量的影響最大，而花育32對(duì)施鈣不敏感，其他品種（系）介于兩者之間。

表3 施鈣對(duì)不同花生品種（系）各器官鈣積累量的影響

2.2 施鈣對(duì)花生鈣分配與利用的影響

由表4可知，施鈣處理及品種（系）的單一效應(yīng)對(duì)鈣分配系數(shù)、莢果和籽仁鈣利用效率的影響均達(dá)極顯著水平。施鈣與品種（系）的交互效應(yīng)對(duì)鈣分配系數(shù)的影響極顯著，而對(duì)莢果和籽仁鈣利用效率的影響均未達(dá)顯著水平。TF處理的鈣分配系數(shù)、莢果和籽仁鈣利用效率的平均值均顯著高于CK，其中601植株鈣素分配和利用特性對(duì)鈣肥的反應(yīng)最為敏感，TF處理的鈣分配系數(shù)、莢果和籽仁鈣利用效率均顯著高于CK；TF處理顯著提高了花育39莢果和籽仁鈣利用效率，但對(duì)鈣分配系數(shù)的影響不顯著；TF處理還顯著提高了花育22的鈣分配系數(shù)及魯花11的籽仁鈣利用效率，但施鈣對(duì)山花8號(hào)鈣分配和利用相關(guān)指標(biāo)均無顯著影響。表明施鈣促進(jìn)了601植株的鈣素在生殖器官中分配，提高了莢果和籽仁對(duì)鈣素的利用效率，而對(duì)山花8號(hào)鈣分配和利用相關(guān)指標(biāo)影響較小，其他4個(gè)品種（系）介于兩者之間。

2.3 施鈣對(duì)花生干物質(zhì)重的影響

由表5可知，施鈣對(duì)籽仁干重及收獲指數(shù)的影響極顯著，而對(duì)其他器官的影響不顯著。品種（系）對(duì)各器官、整株干重及收獲指數(shù)的影響均達(dá)極顯著水平。施鈣與品種（系）的交互作用對(duì)收獲指數(shù)影響達(dá)極顯著水平，而對(duì)各器官干物質(zhì)重的影響均不顯著。施鈣對(duì)花生籽仁干重影響最為顯著，TF處理下各品種（系）籽仁干重較CK增加10.13%～58.25%，平均增加30.71%，其中山花8號(hào)增幅最大，花育32增幅最小。除601營養(yǎng)器官干重及花育39整株干重外，施鈣對(duì)各品種營養(yǎng)器官、針殼及整株干重的影響均不顯著。施鈣提高了花生收獲指數(shù)，其中TF處理下601、花育39和山花8號(hào)收獲指數(shù)顯著高于CK，表明施鈣促進(jìn)了花生籽仁發(fā)育，對(duì)針殼和營養(yǎng)器官影響較小，其中對(duì)山花8號(hào)影響最大，而對(duì)花育32影響較小。

表4 施鈣對(duì)不同花生品種（系）鈣分配系數(shù)、莢果及籽仁鈣利用效率的影響

表5 施鈣對(duì)不同花生品種（系）各器官干重的影響

2.4 施鈣對(duì)花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表6可知，品種（系）單一效應(yīng)對(duì)莢果產(chǎn)量、單株果數(shù)、百果重和出仁率的影響均達(dá)顯著或極顯著水平，施鈣與品種（系）的交互效應(yīng)對(duì)上述4個(gè)指標(biāo)的影響均不顯著，施鈣單一效應(yīng)對(duì)出仁率和莢果產(chǎn)量的影響均達(dá)極顯著水平，而對(duì)單株果數(shù)和百果重的影響均不顯著。施鈣提高了花生莢果產(chǎn)量，其中3個(gè)大?；ㄉ贩N（系）莢果產(chǎn)量對(duì)鈣的反應(yīng)基本一致，增產(chǎn)幅度為12.24%～16.47%；而3個(gè)中?；ㄉ贩N（系）莢果產(chǎn)量對(duì)鈣的反應(yīng)差異較大，山花8號(hào)對(duì)鈣肥最敏感，產(chǎn)量增幅為49.09%，而花育32的增產(chǎn)幅度最小，僅為4.11%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，施鈣主要提高了出仁率，其中601、魯花11、花育39和山花8號(hào)TF處理的出仁率均顯著高于CK，而施鈣對(duì)單株果數(shù)和百果重影響較小，同一品種（系）TF處理的單株果數(shù)和百果重與CK無顯著差異。

表7顯示，莢果產(chǎn)量與針殼和籽仁鈣積累量呈極顯著正相關(guān)，與營養(yǎng)器官鈣含量呈顯著負(fù)相關(guān)。而籽仁產(chǎn)量與籽仁鈣積累量呈極顯著正相關(guān)。表明生殖器官（針殼和籽仁）鈣積累量的增加是花生產(chǎn)量提高的主要因素，尤其是籽仁鈣積累量作用最大，而營養(yǎng)器官鈣含量過高不利于增加莢果產(chǎn)量。

3 討論

花生莢果（包括果針、幼果）能直接從土壤中吸收鈣素，這一部分鈣主要供給莢果自身發(fā)育，根系吸收的鈣幾乎無法轉(zhuǎn)移至莢果，且莢果的吸收能力相對(duì)較弱，因此土壤鈣養(yǎng)分不足時(shí)花生莢果最易缺鈣，在酸化土壤中這種現(xiàn)象尤為突出[14]。本研究表明，施鈣提高了多數(shù)花生品種（系）生殖器官鈣含量和積累量，而對(duì)營養(yǎng)器官鈣積累量影響較小，這與于天一等[9]的研究結(jié)果類似。不同花生品種（系）對(duì)鈣的吸收利用有所差異，Gao等[15]研究表明，施鈣能夠提高2個(gè)花生品（系）種幼苗鈣含量和積累量，但2個(gè)品種（系）植株鈣積累量增幅相差不大。而本研究表明，施鈣條件下，山花8號(hào)各器官植株鈣含量及積累量提升幅度最大，601、花育22、花育39和魯花11次之，而施鈣對(duì)花育32 無顯著影響，表明不同花生品種（系）在鈣素吸收積累方面存在顯著差異。

表6 施鈣對(duì)不同花生品種（系）產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

表7 花生產(chǎn)量與鈣積累、分配及利用指標(biāo)的相關(guān)性

缺鈣導(dǎo)致花生籽仁發(fā)育不良或敗育，生殖器官與營養(yǎng)器官比例失衡[16]。施鈣是緩解土壤缺鈣、提高莢果飽滿度的重要措施[17-18]。于天一等[9]研究表明，施石灰可促進(jìn)籽仁發(fā)育，降低針殼和營養(yǎng)器官干重，顯著提高莢果產(chǎn)量，有效控制冗余生長。與本研究結(jié)論基本一致，即施石灰也能夠提高籽仁干重及莢果產(chǎn)量，而對(duì)針殼和營養(yǎng)器官干重?zé)o顯著影響。主要是因?yàn)槭┾}能夠促進(jìn)花生莢果鈣吸收，而鈣離子能夠活化ATP酶，提高植株能量，促進(jìn)光合產(chǎn)物向籽仁轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而提高產(chǎn)量。而不同花生品種（系）生長發(fā)育及產(chǎn)量對(duì)鈣肥的反應(yīng)差異顯著，其中山花8號(hào)對(duì)鈣肥最為敏感，產(chǎn)量增幅為49.09%，而花育32的增產(chǎn)幅度最小，僅為4.11%，這可能與酸化條件下花生鈣素受抑制程度、莢果鈣吸收能力及植株鈣需求等因素有關(guān)[19]。

近年來，花生植株鈣素吸收利用與莢果產(chǎn)量的關(guān)系備受關(guān)注，于天一等[9]研究表明，莢果產(chǎn)量與各器官（營養(yǎng)器官、針殼及籽仁）及整株鈣含量、籽仁鈣積累量和鈣利用效率呈顯著或極顯著正相關(guān)。而本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，莢果產(chǎn)量與針殼和籽仁鈣積累量呈極顯著正相關(guān)，與營養(yǎng)器官鈣含量呈顯著負(fù)相關(guān)；籽仁產(chǎn)量與籽仁鈣積累量呈極顯著正相關(guān)。

4 結(jié)論

酸化土壤施鈣（CaO）450kg/hm2促進(jìn)了花生生殖器官（針殼和籽仁）對(duì)鈣素的吸收，增加了籽仁干重及莢果產(chǎn)量，提高了鈣素在莢果中的分配，而施鈣對(duì)營養(yǎng)器官鈣吸收及干物質(zhì)積累的影響較??；不同花生品種（系）植株鈣吸收利用及生長發(fā)育對(duì)鈣肥的反應(yīng)有差異，山花8號(hào)對(duì)鈣肥的反應(yīng)最為敏感，其各器官鈣素吸收積累及產(chǎn)量均有較大幅度提升，而施鈣對(duì)花育32鈣吸收相關(guān)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響均不顯著；生殖器官鈣積累量的增加是花生產(chǎn)量提高的主要因素，尤其是籽仁鈣積累量作用最為明顯，而營養(yǎng)器官鈣含量過高不利于莢果產(chǎn)量增加。因此，在生產(chǎn)過程中，針對(duì)不同花生品種（系）選擇適宜的施鈣量是實(shí)現(xiàn)花生高產(chǎn)高效的重要途徑。

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Effects of Calcium (Ca) Application in Acidified Soil on Ca Absorption, Utilization and Yield of Different Peanut Varieties (Lines)

Yu Tianyi1, Zheng Yaping1, Qiu Shaofen2, Jiang Daqi2, Wu Zhengfeng1, Zheng Yongmei1,Sun Xuewu1, Shen Pu1, Wang Caibin1, Zhang Jiancheng1

(1Shandong Peanut Research Institute, Qingdao 266100, Shandong, China;2Muping District Agricultural Technology Extension Center of Yantai City, Yantai 264100, Shandong, China)

To investigate the difference and mechanism of responses of different peanut varieties (lines) to Ca fertilizer, the effects of Ca fertilizer (CaO 450kg/ha) on Ca accumulation, distribution, utilization and yield of six peanut varieties (lines) were studied in acidified soil with no Ca fertilizer as control (CK). The results showed that Ca fertilizer could promote the absorption of Ca in peanut peg, shell and seed, especially the seed, but had little effect on vegetative organs. Shanhua 8 was more sensitive to Ca fertilizer, and the content and accumulation of Ca in all organs were significantly increased compared with CK, while Huayu 32 had little or no increase, and its response to Ca fertilizer was insensitive. Ca fertilizer promoted the development of seed, and the average dry weight of seed of six varieties (lines) were significantly higher than those of CK, but had little effect on dry weights of vegetative organs, peg and shell, so the harvest indexes of all varieties (lines) were also improved by Ca fertilizer. Ca fertilizer could increase the pod yield. Among the six varieties (lines), Shanhua 8 had the largest increase range in pod yield of 49.09%, and Huayu 32 was the lowest, which was only 4.11%. In addition, there was a very significant positive correlations between pod yield and Ca accumulation in peg, shell, and seed, and a significant negative correlations between pod yield and Ca contents of vegetative organs. In conclusion, peanut varieties (lines) had great differences in response to Ca fertilizer, and Ca fertilizer should be applied appropriately according to the sensitivity of different peanut varieties (lines) to Ca fertilizer in production.

Ca fertilizer; Peanut; Differences among varieties (lines); Ca absorption; Ca utilization

10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.012

于天一，主要從事花生栽培生理方面研究，E-mail：tianyi_1984@126.com

王才斌為通信作者，主要從事花生栽培生理方面研究，E-mail：caibinw@126.com；張建成為共同通信作者，主要從事花生栽培與育種相關(guān)研究，E-mail：13863920622@163.com

山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CXGC2021A01）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2018YFD1000906)；山東省重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目（2018YFJH0601-1）

2020-09-17；

2021-07-01；

2021-07-25