畦作條件下不同種類肥料對花生產(chǎn)量形成和氮素利用的影響

中圖分類號：S565.206.2；S145.6 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）03-0644-08

0引言

【研究意義】花生是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物，多年種植面積約 466.67×10⁴hm²"（7000萬畝），年產(chǎn)量約 1 700×10⁴"1 。合理施肥有利于提高花生的產(chǎn)量和品質(zhì)、增加土壤肥力[1-2]。目前，花生生產(chǎn)中習慣施用的肥料類型以復合肥為主，但長期施用復合肥容易造成土壤板結(jié)、土壤肥力失衡，肥料利用率偏低等問題[3]因此，在穩(wěn)定花生產(chǎn)量的前提下，研究炭基肥、緩釋肥、鈣肥對養(yǎng)分積累與分配的影響，對花生施肥以及生產(chǎn)具有指導意義?！厩叭搜芯窟M展】鑒于花生對鈣素的特殊需求，鈣肥與氮肥、復合肥等配施協(xié)同提升花生養(yǎng)分利用的效果顯著[4-5]。炭基肥是將生物質(zhì)炭作為基本載體與化學肥料混合或復合造粒制成的一種新型緩釋肥料[6]。生物炭具有維持其養(yǎng)分長期穩(wěn)定釋放、提高花生產(chǎn)量和肥料養(yǎng)分利用率的作用，炭基肥替代 40% 的有機肥有效提高土壤酶活性、增加風沙地土壤有機碳含量和增加花生產(chǎn)量[8]。不同類型肥料，如有機肥、鈣肥、炭基肥、腐殖酸肥料和緩控釋肥等對花生生長發(fā)育和產(chǎn)量均有提升作用[4-5，9-10]。不同類型肥料的養(yǎng)分利用效率有所差異，緩控釋肥、炭基肥等的養(yǎng)分利用效率高于普通化肥[7.10-11] ?！颈狙芯壳腥朦c】緩釋肥、控釋肥料在主糧作物上[12-14]應用較多，花生上應用較晚[10]。雖然近年對花生施肥進行了研究，但隨著新型肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，針對畦作條件下不同類型的肥料對花生的施用效果的研究較少，特別是有關(guān)緩釋摻混肥、炭基肥在影響花生養(yǎng)分吸收利用、分配等增產(chǎn)機制上的研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】于2022～2023 年采用大田試驗，以傳統(tǒng)復合肥為施肥對照，探究鈣肥、炭基肥、緩釋摻混肥施用下花生養(yǎng)分積累分配特征與增產(chǎn)機制，為花生高效施肥提供理論依據(jù)。

材料與方法

1.1材料

試驗于 2022～2023 年在山東省莒南縣種植春花生，供試花生品種為花育25號。供試土壤質(zhì)地為砂壤土。表1

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

采用畦作覆膜栽培，畦寬 2.0m ，一畦種植6行花生，行距為 30cm ;采用單粒播種，株距為10cm，種植密度約 30×10⁴"株 /hm²"。供試肥料為磷酸二氫鉀、復合肥、鈣鎂磷肥、花生專用炭基肥、花生緩釋復混肥。表2

表1土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分

1. 2.2 測定指標

1. 2. 2. 1 植株干物質(zhì)

于花生成熟期取長勢一致的花生植株6株，按葉片、莖稈、根系和莢果等器官分開。樣品105°C 殺青 30min 后，于 80^°C 烘干至恒重，稱取干物質(zhì)質(zhì)量。烘干植株樣品用高速萬能粉碎機進行粉碎，用于植株全氮、磷、鉀、鈣含量測定。

莢果收獲后及時晾曬、考種、測產(chǎn)。

1. 2. 2. 2 植株養(yǎng)分

氮、磷元素含量采用 H₂SO₄-H₂O₂"消煮，利用San⁺⁺"連續(xù)流動分析儀測定；鉀、鈣采用濃 HNO₃"消解法，電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（型號ICPE-9000）測定。

氮積累量（ mg/ 株） σ=σ 植株各器官生物量 × 植株各器官氮含量；

氮積累分配率 （%）= （各器官氮累積量/氮總積累量） ×100 ：

氮肥農(nóng)學效率（ kg/kg ） Σ=Σ （施氮區(qū)莢果產(chǎn)量-CK無氮區(qū)莢果產(chǎn)量）/施氮量；

氮偏生產(chǎn)力（ kg/kg ） Σ=Σ 施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量；

磷、鉀、鈣元素的積累量、分配率計算公式參照氮素方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel2003進行數(shù)據(jù)整理和作圖，用IBMSPSSStatistics22進行數(shù)據(jù)分析，采用Duncan法進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型肥料對花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

研究表明，相比CK，施肥顯著提高了花生單株飽果數(shù)、出仁率等，進而顯著提高了莢果產(chǎn)量。與復合肥處理（CF）相比，畦作種植模式下復合肥+ 鈣肥（CFG）、花生專用炭基肥（BBF）、緩釋復混肥（SRF）可顯著提高莢果產(chǎn)量，增加了單株飽果數(shù)、百果重、百仁重以及出仁率。CFG的莢果產(chǎn)量最高，較CF、BBF、SRF分別顯著提高 15.0% 17.2% .1.9% ；SRF的莢果產(chǎn)量次之，較CF、BBF分別提高 12.9% 5.3%，但SRF莢果產(chǎn)量與BBF處理無顯著性差異;BBF較CF產(chǎn)量提高 7.3% 0與BBF相比，CFG、SRF提高了單株飽果數(shù)量，但其百果重、百仁重和出仁率降低。表3

2.2 不同類型肥料對成熟期花生干物質(zhì)積累的影響

研究表明，施肥顯著提高了花生植株干物質(zhì)的積累。不同肥料處理（CFG、BBF、SRF）的莖、葉、果干物質(zhì)量、收獲指數(shù)與CF處理均無顯著性差異，但單株植株干物質(zhì)積累量均顯著高于CF，分別提高 8.2%.7.1% 和 8.3% 。表4

表4不同類型肥料下花生干物質(zhì)積累的變化

2.3 不同類型肥料對花生氮、磷、鉀、鈣積累與分配的影響

研究表明，不同類型肥料處理的花生植株氮磷鉀鈣積累總量均表現(xiàn)為氮 gt; 鉀 gt; 鈣 gt; 磷。相比CK，施肥促進了花生對氮、磷、鉀、鈣養(yǎng)分的吸收與積累。不同處理的莖中氮積累量大小順序為SRFgt;BBFgt;CFGgt;CFgt;CK 。葉、莢果、植株氮積累量均以CFG最高，SRF次之。與CF相比，CFG和SRF處理的葉、莢果、植株氮積累量分別提高17.4% 、 24.9% 、 20.7% 和 15.1% 、 22.3% ？19.2% ;而BBF葉、莢果和植株氮積累量較CF分別提高 9.3% 、 11.4% 和 11.1% 。復合肥配施鈣鎂磷肥、緩釋復混肥和炭基肥均可促進花生根系對氮素的吸收積累，而復合肥配施鈣鎂磷肥、緩釋復混肥對氮吸收的促進效果優(yōu)于復合肥和炭基肥。

SRF、BBF和CFG處理的根、莖磷積累量與CF間均無顯著性差異。不同處理的葉磷積累量以CFG處理最高，CF、SRF和BBF處理間差異不顯著。莢果、植株磷積累量均以CFG最高，SRF次之。與CF相比，CFG和SRF莢果、植株磷積累量分別提高 16.6% ） 15.3% 和 15.0% .14.2% ;而BBF莢果、植株磷積累量較CF分別提高 9.3% ：8.8% 。SRF、BBF和CFG處理的莖和葉鉀、鈣積累量與CF間均無顯著性差異。SRF、BBF和CFG處理莢果中鉀和鈣積累量均顯著高于CF處理，分別提高 31.6%.22.2%.27.5% 和 20.7% 、11.1%.16.2% 。配施鈣鎂磷肥、緩釋復混肥和炭基肥均可促進花生對鉀和鈣的吸收積累。表5

施肥降低了氮和磷在根莖葉中的分配比例，顯著提高了莢果中氮和磷的分配比例。不同器官氮分配率為莢果 gt; 葉 gt; 莖 gt; 根，而不同器官磷分配率為莢果 gt; 莖 gt; 葉 gt; 根。其中，莢果中氮和磷分配比例分別為 60.9%～66.5% 和 67.9% ＼～70.5% 。相比CF處理，復合肥配施鈣鎂磷肥、緩釋復混肥、炭基肥均可提高花生莢果中氮和磷的分配比例。

不同器官鉀、鈣分配率為莖 gt; 莢果 gt; 葉 gt; 根，主要分配在莖部。其中，莖中鉀占全株的 44.2% ～50.8% ;莢果、葉中鉀分配率也比較高，分別占全株的 30.8%～38.3% .14.4%～16.7% 。與CF相比，CFG、BBF和SRF顯著提高莢果中的鉀分配率，分別提高4.0、3.3和3.4個百分點。鈣主要分布在莖和葉中，莖葉鈣分配率分別為 36.2% ＼～41.8%，35.6%～37.6% ；莢果中鈣占 19.4% ＼～23.6% 。與CF相比，CFG、BBF和SRF明顯提高莢果中的鈣分配率。圖1

2.4 不同類型肥料對花生氮肥利用的影響

研究表明，相比CF處理，復合肥配施鈣鎂磷肥、緩釋復混肥、炭基肥顯著提高花生氮肥農(nóng)學效率，分別提高 56.4%.27.3% 和 39.6% ；其中，CFG處理氮肥農(nóng)學效率最高，但與SRF、BBF處理差異不顯著。CFG處理氮肥偏生產(chǎn)力高于BBF、SRF、CF處理，CFG處理氮肥偏生產(chǎn)力較CF提高15.0% ，而BBF、SRF、CF處理三者差異不顯著。圖2

3討論

3.1較高生物量是作物高產(chǎn)的前提，說明作物的生物量與產(chǎn)量之間有密切關(guān)系[15]，即在一定范圍內(nèi)，干物質(zhì)積累越多，籽粒產(chǎn)量也就越高[16]。有研究表明，增施鈣肥、控釋肥、炭基肥或碳基緩釋肥等可以增加花生干物質(zhì)積累量，提高花生產(chǎn)量[4.7，17-18]。試驗結(jié)果與前人研究基本一致，與施用復合肥處理相比，復合肥 + 鈣肥、炭基肥、緩釋復混肥可通過顯著提高花生莢果干物質(zhì)總量，進而提高收獲指數(shù);增加了單株飽果數(shù)、百果重、百仁重以及較高的出仁率，來提高花生產(chǎn)量；對產(chǎn)量提升效果以復合肥 + 鈣肥最佳，其次是緩釋復混肥。試驗中炭基肥的增產(chǎn)效果低于復合肥 + 鈣肥、緩釋復混肥處理，可能是炭基肥中含氮量較低，對養(yǎng)分的緩釋效果有限，后期養(yǎng)分釋放較少，降低了干物質(zhì)積累和產(chǎn)量[7]

3.2施肥可以調(diào)整氮、磷、鉀、鈣在作物體內(nèi)的積累與分配來影響產(chǎn)量的形成[4，19]。研究條件下，不同類型肥料處理的花生植株氮磷鉀鈣積累總量均表現(xiàn)為氮 gt; 鉀 gt; 鈣 gt; 磷，氮、磷、鉀、鈣的莢果分配比例平均達到 64.2% ！ 69.7% ！ 35.8% 、22.1% ，與前人研究一致[20]。不同類型肥料處理對氮、磷、鉀、鈣的積累分配存在較大影響，相比CF，CFG、SRF、BBF處理的氮、磷、鉀、鈣更多的分配到了莢果中，主要是因為控釋肥、氮肥與鈣肥互作、生物炭與氮磷鉀配施等促進花生對氮、磷、鉀、鈣營養(yǎng)的吸收及向生殖器官（莢果）中的運輸[4-5，21]。增施鈣肥促進根系生長、植株健壯，利于養(yǎng)分吸收[2，22]，而施用控釋肥促進了花生生育后期氮素同化，延緩根系和葉片衰老[23]，提高當季氮、磷、鉀利用率[21]。試驗研究發(fā)現(xiàn)，與CF相比，CFG、SRF、BBF均提高了氮肥農(nóng)學利用效率與氮肥偏生產(chǎn)力，鈣肥的增效、炭基肥和緩釋肥的養(yǎng)分緩期釋放有利于養(yǎng)分長期有效供應，避免了后期脫肥[1，4，18，21] 。

4結(jié)論

復合肥配施鈣鎂磷肥、緩釋復混肥、炭基肥均可有效提高花生植株干物質(zhì)和氮、磷、鉀、鈣的積累量，促進了養(yǎng)分向莢果的分配比例，進而提高花生的產(chǎn)量與收獲指數(shù)，有利用提高氮肥利用效率，是畦作花生高產(chǎn)栽培措施之一。

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Abstract：【Objective】 To explore the efects of different types offertilizers on peanut yield formation and nitrogen utilization under border cultivation.【Methods】Field experiments were conducted to study the effects of different types offertilizers on peanut yield，nitrogen，phosphorus，potassium，calcium nutrient accumulation and distribution，and nitrogen utilizat【Results】The results showed that the pod yield of CFG（Composite fertilizer andcalcium fertilizer treatment），BBF（Biochar based fertilizer treatment），and SRF（Slow－release compound fertilizer treatment）were significantly increased by 15. 0% ，7. 3% ， 12.9% compared to CF （Compound fertilizer treatment），respectively.Compared with CF treatment， CFG，BBF，and SRF treatments increased the dry matter accumulation of single plant by 8.2% ， 7.1% ，and 8.3% ，respectively，and also increased the number of pods per plant and the weight of 1OO pods，which was beneficial for improving the peanut harvest index. The leaf，pod and total plant nitrogen accumulation were 17.4% ， 24.9% ， 20.7% and 15.1% ， 22.3% ， 19.2% higher under CFG and SRF compared with CF，respectively. CFG had the highest total phosphorus accumulation in pods and plants，followed by SRF.There were no significant diffrences in stem and leaf potassium and calcium accumulation between SRF，BBF，and CFG treatments relative to CF， but potassium and calcium accumulation in pods were significantly higher than those of CF treatments，by （204 31.6% ， 22.2% ， 27.5% and 20.7% ， 11.1% ， 16.2% ，respectively. Fertilization application reduced the distribution ratio of nitrogen，phosphorus，potassium and，calcium in roos，stems，and leaves，and significantly increased the distribution ratio of nitrogen，phosphorus potassium and calcium in pods.Compared with CF treatment，the agronomic efficiency of CFG，SRF，and BBF treatments increased by 56.4% ， 27.3% ，and 39.6% ，respectively.【Conclusion】 The application of compound fertilizer combined with calcium magnesium phosphorus fertilizer，slow-release compound fertilizer，and biochar based fertilizer treatment can promote the absorption and accumulation of nitrogen，phosphorus，potassium and calcium in peanut roots，and also promote the distribution ratio of nitrogen，phosphorus，potassium and calcium in reproductive organs and pods， increase pod yield， nitrogen partial productivity，and nitrogen fertilizer agronomic efciency.

Key words： peanut; slow -release compound fertilizer; biochar-based fertilizer; border cultivation； nitrogen utilization