不同施肥處理對(duì)多彩花生干物質(zhì)積累和主要農(nóng)藝性狀的影響

任明剛, 楊 平, 李春紅, 何大智, 陳 維, 馮明友

(安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 貴州 安順 561000)

0 引言

【研究意義】花生是我國重要的油料作物,是生物固氮效率較高的豆科作物,也是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源[1-2]。多彩花生因其種皮顏色發(fā)生變異而產(chǎn)生花斑,種皮上存在2種或2種以上的顏色,形成色澤艷麗的斑紋[3],因其特異的外觀、優(yōu)良的品質(zhì),比較受市場(chǎng)青睞,適宜作為地方農(nóng)特產(chǎn)品。肥料是花生生產(chǎn)必不可少的物資,科學(xué)施肥既是提高花生產(chǎn)量[4],促進(jìn)干物質(zhì)積累[5],提升品質(zhì)[6]的重要措施之一,又是提高肥料利用率[7],促進(jìn)化肥減施增效的重要途徑。氮磷鉀肥是作物生長(zhǎng)的主要營(yíng)養(yǎng)元素,不合理施肥直接影響農(nóng)作物正常生長(zhǎng)。不同花生品種由于遺傳物質(zhì)差異而各具特色,使得對(duì)肥料的需求也存在個(gè)體差異。當(dāng)前,花生生產(chǎn)上普遍存在肥料使用過量或不足的現(xiàn)象,不科學(xué)的施肥技術(shù)已經(jīng)成為影響花生產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要因素之一[2]。因此,研究多彩花生最適施肥方式和施肥量對(duì)集成多彩花生配套栽培技術(shù)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】氮磷鉀肥配施或單一肥料對(duì)普通花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因子、品質(zhì)形成等方面的影響有較多研究[8],但在施肥方式與施肥量互作對(duì)花生生長(zhǎng)的研究相對(duì)較少。彩色花生口感細(xì)膩,有較強(qiáng)的抗氧化能力,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[9-11],但由于育成的彩色花生品種數(shù)較少,栽培技術(shù)相關(guān)研究報(bào)道也較少。張小紅等[12]研究認(rèn)為,彩色花生品種與普通花生品種的種植技術(shù)有較大差異;張映信等[13]研究認(rèn)為,基肥和追肥均有利于彩色花生增產(chǎn)?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育的多彩花生新品系A(chǔ)h48,其莢果大,網(wǎng)紋非常明顯,單莢3～4粒,種皮為淺紫色與深紫色相間形成斑紋,具有很好的視覺性,但是其生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),植株旺盛,若按普通花生栽培方式種植,產(chǎn)量潛力不能有效發(fā)揮,其最佳施肥方式和施肥量尚未見報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究多彩花生Ah48對(duì)肥料的利用效率,分析干物質(zhì)積累及主要農(nóng)藝性狀對(duì)不同施肥處理的響應(yīng),尋找與其最適宜的施肥方式和施肥量,集成高效配套栽培技術(shù),為新品種登記及其示范推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研試驗(yàn)地實(shí)施。試驗(yàn)地海拔1 395 m,土壤類型為黃壤,pH 6.7,堿解氮115.50 mg/kg,速效磷180.77 mg/kg,速效鉀40.27 mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量15.93 g/kg,排灌方便。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育的多彩花生新品系A(chǔ)h48,種皮色為淺紫色與深紫色相間的花斑色。供試肥料為云天化安全素硫酸鉀型復(fù)合肥料(N∶P∶K=15∶15∶15,總養(yǎng)分≥45%,由云南云天化股份有限公司生產(chǎn))。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)施肥方式(A)和施用量(B)2個(gè)因素。施肥方式設(shè)A1(作基肥一次性施用)、A2(基肥50%+開花期追肥50%)、A3(開花期作追肥一次性施用),施用量設(shè)B1(300 kg/hm2)、B2(375 kg/hm2)、B3(450 kg/hm2)、B4(525 kg/hm2)、B5(600 kg/hm2),共15個(gè)處理,以不施肥為對(duì)照(CK)。田間試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),5行區(qū),行長(zhǎng)4 m,行距0.4 m,穴距0.2 m,密度25.5萬株/hm2,小區(qū)面積8.0 m2,3次重復(fù)。4月30日播種時(shí),用5%辛硫磷顆粒劑按45 kg/hm2拌細(xì)土撒施防治地下害蟲;9月22日人工收獲。其余操作同大田生產(chǎn)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

按照《花生種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[14],調(diào)查記載出苗期、初花期、成熟期;收獲時(shí),從每小區(qū)中間3行隨機(jī)取10株作為樣株,田間測(cè)定主莖高、第一側(cè)枝長(zhǎng)、一次分枝數(shù)、總分枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、單株有效結(jié)果數(shù),測(cè)定生物產(chǎn)量,其余全區(qū)收獲曬干去土后測(cè)定飽果重、飽仁重、百果重、百仁重、出仁率和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量;樣株莢果單獨(dú)收獲曬干并去土,測(cè)定單株果重、單株籽仁重。

在幼苗期、開花期(初花后15 d)、成熟期,每小區(qū)取樣5株,將各器官分開置于恒溫烘箱中105 ℃殺青1 h,80 ℃烘48 h后冷卻至室溫,再分別稱重。最后計(jì)算肥料貢獻(xiàn)率(P)。

P=(Kij-Nj)/kij×100%

式中,Kij為第i個(gè)施肥處理的第j個(gè)性狀值,Nj為不施肥處理的第j個(gè)性狀值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel歸納整理,利用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理多彩花生的植株性狀

由圖1可知,3種施肥方式均有利于促進(jìn)植株生長(zhǎng),以A3處理的植株最旺盛,其主莖高和第一側(cè)枝長(zhǎng)分別比對(duì)照(CK)增加24.89%和27.51%。在同一施肥方式下,隨施肥量增加,植株主莖高和第一側(cè)枝長(zhǎng)呈先增后減趨勢(shì),以B3處理為最高。5個(gè)不同施肥量處理對(duì)多彩花生植株生長(zhǎng)的促進(jìn)作用表現(xiàn)為B3>B4>B2>B5>B1,主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)B3處理分別比對(duì)照增加28.82%和35.83%,B1分別比對(duì)照增加12.15%和11.93%。

圖1 不同處理花生的主莖高和第一側(cè)枝長(zhǎng)

2.2 不同處理多彩花生的分枝性狀

由表1可知,3種施肥方式多彩花生分枝數(shù)表現(xiàn)為A2>A3>A1,結(jié)果枝數(shù)表現(xiàn)為A2>A1>A3。說明,施基肥有利于增加有效結(jié)果枝,追肥有利于增加總分枝數(shù)。同一施肥量下,A2處理表現(xiàn)最好,一次分枝數(shù)、總分枝數(shù)、單株結(jié)果枝數(shù)和單株有效結(jié)果枝數(shù)分別(為3.0條、3.0條、3.0條、2.5條,分別比對(duì)照增加41.33%、57.56%、41.11%和34.44%。在同一施肥方式條件下,隨著施肥量增加,4個(gè)分枝性狀值均以B2處理最高;一次分枝數(shù)、單株結(jié)果枝和單株有效結(jié)果枝均表現(xiàn)為B3>B2>B1>B4>B5,總分枝數(shù)差異表現(xiàn)為B3>B2>B4>B5>B1。說明,適量施肥既有利于促進(jìn)分枝,又有利于增加有效結(jié)果枝。15個(gè)處理組合中,A2B3處理對(duì)分枝的促進(jìn)作用較好,其一次分枝數(shù)、總分枝數(shù)、單株結(jié)果枝數(shù)和單株有效結(jié)果枝數(shù)分別比對(duì)照增加60.00%、86.67%、66.67%和68.00%;A2B2處理表現(xiàn)次之,比對(duì)照顯著增加53.33%、56.67%、70.00%和70.00%。

表1 不同處理花生的分枝性狀

2.3 不同處理多彩花生各生育時(shí)期的干物質(zhì)積累

2.3.1 干物質(zhì)的變化 從表2看出,多彩花生的干物質(zhì)總量從苗期、開花下針期至成熟期呈逐漸增加至一定量后穩(wěn)定的規(guī)律。苗期至開花下針期以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主,干物質(zhì)總量積累增速最大;開花下針至成熟期以生殖生長(zhǎng)為主,干物質(zhì)積累從地上部分轉(zhuǎn)向莢果。不同器官間干物質(zhì)量的差異在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段表現(xiàn)為葉>莖>根,在苗期分別占干物質(zhì)總量的44.85%、41.61%和13.54%;在開花下針分別占干物質(zhì)總量的62.99%、23.73%和13.28%;在生殖生長(zhǎng)階段表現(xiàn)為莢果>葉>莖>根,分別占干物質(zhì)總量的46.42%、28.18%、18.84%和6.56%。

表2 不同處理花生各器官在不同生育時(shí)期的干物質(zhì)量

2.3.2 干物質(zhì)積累 由表2可知,在相同施肥量條件下,3種施肥方式處理的干物質(zhì)總量差異在苗期表現(xiàn)為A1>A2>A3,在開花下針期和成熟期表現(xiàn)為A2>A1>A3。相同施肥方式下,5種施肥量處理的苗期干物質(zhì)差異主要來源于莖稈干物質(zhì)差異,開花下針期和成熟期的干物質(zhì)差異來源于葉、莖、根和莢果干物質(zhì)差異。在A1和A2處理?xiàng)l件下,5種施肥量處理對(duì)多彩花生3個(gè)生育時(shí)期的葉、莖、根和干物質(zhì)總量的影響,均以B3處理為頂點(diǎn)呈拋物線規(guī)律變化,表現(xiàn)為B3>B4>B2>B1>B5;在A3處理?xiàng)l件下,苗期干物質(zhì)及構(gòu)成在5種施肥量處理間無明顯差異,開花下針期和成熟期干物質(zhì)及構(gòu)成差異與A1和A2處理一致。在15個(gè)處理組合中,A1B3和A1B4處理顯著增加苗期干物質(zhì)積累,A2B3和A2B4顯著增加開花下針期和成熟期干物質(zhì)積累。說明苗期施足底肥有利于形成壯苗,適量追肥能促進(jìn)生殖生長(zhǎng)。

2.4 不同處理多彩花生的莢果及籽仁性狀

由圖2和圖3可知,在3種施肥方式下,飽果重率、飽仁率、出仁率、百果重和百仁重的差異均表現(xiàn)為A2>A1>A3。5種施肥量處理對(duì)飽果率、飽仁率、出仁率、百果重和百仁重的影響因施肥方式不同而存在差異,在A1和A2條件下差異表現(xiàn)為B3>B4>B2>B1>B5;在A3條件下,飽果率、飽仁率和出仁率的差異表現(xiàn)為B3>B2>B1>B4>B5,百果重和百仁重表現(xiàn)為B3>B2>B4>B1>B5。15個(gè)處理組合中,以A2B3和A2B4處理的飽果率、飽仁率、出仁率、百果重和百仁重較高,飽果率分別比對(duì)照顯著增加10.76%和9.56%,飽仁率顯著增加4.47%和4.10%,出仁率顯著增加20.08%和17.92%,百果重顯著增加14.77%和14.32%,百仁重著增加13.87%和11.25%。說明,適量底肥+追肥是提高多彩花生果仁飽滿度和出仁率的有效施肥方式。

圖2 不同處理花生的果仁飽滿度及出仁率

圖3 不同處理花生的果仁重

2.5 不同處理多彩花生的產(chǎn)量及肥料貢獻(xiàn)率

2.5.1 生物產(chǎn)量 由表3可知,在3種施肥方式條件下,生物產(chǎn)量的差異表現(xiàn)為A3>A2>A1,分別比對(duì)照(15.54 t/hm2)增加24.45%、22.45%和12.22%。在5種施肥量條件下,生物產(chǎn)量隨施肥量增加呈先增后降趨勢(shì),以B3最高,表現(xiàn)為B3>B2>B4>B5>B1,變幅達(dá)2.51 t/hm2,分別比對(duì)照顯著增加27.03%、23.81%、21.56%、15.31%和10.88%。在15個(gè)處理組合中,以A3B3和A2B3處理?xiàng)l件下的生物產(chǎn)量最高,分別達(dá)20.58 t/hm2和20.21 t/hm2,比對(duì)照顯著增加32.43%和30.05%;以A1B1處理的生物產(chǎn)量最低,為16.68 t/hm2,仍比對(duì)照顯著增加7.34%。說明,適量追肥能顯著提高多彩花生成熟期的生物產(chǎn)量,能有效延緩植株衰老。

表3 不同處理花生的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量

2.5.2 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 由表3可得,施肥有利于提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,不同施肥處理對(duì)多彩花生經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響差異明顯。在3種施肥方式條件下,莢果和籽仁產(chǎn)量的差異均表現(xiàn)為A2>A1>A3;莢果產(chǎn)量分別比對(duì)照(2.94 t/hm2)增加34.35%、23.13%和17.69%;籽仁產(chǎn)量分別比對(duì)照(1.82 t/hm2)顯著增加53.30%、30.22%和23.63%。在5種施肥量條件下,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量隨施肥量增加呈先增后降趨勢(shì),以B3最高,表現(xiàn)為B3>B2>B4>B1>B5;莢果產(chǎn)量變幅達(dá)0.50 t/hm2,比對(duì)照顯著增加14.29%～31.29%;籽仁產(chǎn)量變幅達(dá)到0.59 t/hm2,比對(duì)照顯著增加17.03%～49.45%。在15個(gè)處理中,以A2B3、A2B2和A2B4處理?xiàng)l件下的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量表現(xiàn)最好,莢果產(chǎn)量分別達(dá)4.21 t/hm2、4.15 t/hm2和4.10 t/hm2,比對(duì)照顯著增加43.20%、41.16%和39.46%;籽仁產(chǎn)量分別達(dá)3.13 t/hm2、2.91 t/hm2和2.99 t/hm2,比對(duì)照顯著增加71.98%、59.89%和64.29%,是增加多彩花生經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最適宜的肥料運(yùn)籌措施;以A3B5處理?xiàng)l件下的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最低,莢果和籽仁產(chǎn)量分別比對(duì)照顯著增加3.41%和4.40%。說明,以基肥+追肥方式施復(fù)合肥375～525 kg/hm2能顯著增加多彩花生經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

2.5.3 產(chǎn)量的肥料貢獻(xiàn)率 由圖4可得出,不同處理?xiàng)l件下,多彩花生生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的肥料貢獻(xiàn)率有明顯差異。3種施肥方式的生物產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)差異表現(xiàn)為A3>A2>A1,肥料貢獻(xiàn)率分別為19.34%、18.09%和10.76%;莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量的貢獻(xiàn)差異均表現(xiàn)為A2>A1>A3,莢果產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)率分別為25.11%、18.77%和14.42%,籽仁產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)率分別為34.68%、22.62%和18.10%。5種施肥量處理的生物產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)差異表現(xiàn)為B3>B2>B4>B5>B1,肥料貢獻(xiàn)率為9.71%～21.07%;莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量的貢獻(xiàn)差異均表現(xiàn)為B3>B2>B1>B4>B5,莢果和籽仁產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)率分別為12.02%～23.40%和13.81%～32.37%。在15個(gè)處理組合中,以A3B3處理的生物產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)度最高,達(dá)24.49%;以A2B3處理的莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)度最高,分別為30.10%和41.79%。

圖4 不同處理花生生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度

3 討論

作物高產(chǎn)需以生物量積累為前提,合理施肥能夠增加干物質(zhì)積累,才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成[15]。前人對(duì)普通花生施肥技術(shù)研究結(jié)果顯示,合理施肥能夠有效促進(jìn)植株生長(zhǎng),增加分枝數(shù)和果仁飽滿度,增加出仁率和單株生產(chǎn)力,提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[16-18],不恰當(dāng)施肥均不利于提高肥料利用率[19]。張映信等[13]研究了基肥和追肥對(duì)彩色花生生長(zhǎng)的影響得出,基肥和追肥均有利于增產(chǎn),過多施肥在一定程度上抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng),影響莢果產(chǎn)量。研究結(jié)果顯示,施肥有利于促進(jìn)多彩花生營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng),提高肥料貢獻(xiàn)率,增加生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量;施肥過量或不足雖也能增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,但不是最理想的施肥方式。一次性作基肥的施肥方式雖能夠顯著增加營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段的干物質(zhì)積累,但不利于生殖生長(zhǎng)階段干物質(zhì)有效積累,這一結(jié)論與前人對(duì)普通花生[15,20]的研究結(jié)果基本一致。多彩花生的適宜施肥量比普通花生[21]偏低,與黑花生[16]基本一致,這可能與多彩花生自身根系發(fā)達(dá)、固氮能力高有關(guān),而不同器官在不同時(shí)期的養(yǎng)分含量還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

按硫酸鉀型復(fù)合肥料(N︰P︰K=15︰15︰15,總養(yǎng)分≥45%)450 kg/hm2的施肥量,以基肥50%+開花期追肥50%的施肥方式最有利于增加多彩花生的有效分枝,增加生殖生長(zhǎng)階段干物質(zhì)積累,成熟期干物質(zhì)總量達(dá)77.80 g;能夠促進(jìn)形成飽果、飽仁,顯著增加出仁率、百果重和百仁重;莢果和籽仁產(chǎn)量肥料貢獻(xiàn)率分別達(dá)30.10%和41.79%,莢果和籽仁產(chǎn)量達(dá)4.21 t/hm2和3.13 t/hm2,莢果和籽仁產(chǎn)量分別比不施肥處理顯著增加43.20%和71.98%,是多彩花生的最適施肥處理方式。