土壤调理剂与有机肥配施对花生生长发育及产量的影响
2019-10-22周先林胡成成朱海勇
周先林,周 勇,覃 琴,胡成成,王 龙,李 璐,朱海勇*
(1.中国农业科学院西部农业研究中心,新疆 昌吉 831100;2.新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆 乌鲁木齐 830000)
花生(ArachishypogaeaL.)是我国重要的油料作物和经济作物,种植面积常年稳定在470万hm2,是我国种植面积第三、总产量最大的油料作物,且是中国唯一具有国际竞争力的油料作物,花生的持续稳产、增产对保障我国食用油脂安全具有重要意义[1-3]。近年来,随着新疆产业结构调整的深入实施,花生的栽培面积不断加大,新疆作为我国花生新产区具有其独特的地理优势和气候优势,但新疆土壤盐渍(碱)化等问题直接影响到花生产量、品质和效益,成为制约新疆花生生产可持续发展的障碍因素之一[4]。
目前,对于花生施用单项肥料及不同肥料配施的研究较多[5-14],关于土壤调理剂与有机肥配合施用的研究相对较少。郑惠玲[5]等报道,土壤调理剂在花生生长发育与产量、生理特性和抗旱性、土壤含水量等方面具有积极影响。有关研究表明,施用有机肥有提升花生生长效果和增产的作用,能显著提高花生的单株生产力、百果质量和百仁质量,是影响花生荚果形成的主要因子[6-9]。
近年来,花生生产上盲目施肥现象普遍,植株存在旺长、徒长、花位高、果针入土率较低,引起倒伏和花多不齐、针多不实、果多不饱等问题,导致施肥对花生产量的贡献率降低[15-19]。为此,本文以土壤调理剂和有机肥为试验材料,研究了其对花生生长发育及产量的影响,以期为新疆盐碱地花生高产高效栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2018年在中国农业科学院西部农业研究中心老龙河试验基地(中国农业科学院昌吉综合试验基地)进行。试验田土壤为盐化灰漠土,土壤质地为壤土,容重为1.45 g/cm3,土壤肥力均匀,耕层基础土壤养分状况:有机质5.8 g/kg,碱解氮93.5 mg/kg,速效磷(P) 6.86 mg/kg,速效钾(K) 345.6 mg/kg,pH值8.7。
1.2 供试材料
供试花生品种为四粒红;供试有机肥为动物蛋白骨粉液体有机肥(有机氮磷钾≥5%,有机氨基酸≥6%,有机钙≥2%,有机质≥80%,有机蛋白10%,腐殖酸≥20%);土壤调理剂主要成分是麦饭石。
1.3 试验设计
试验设4个处理,分别为:CK,常规施肥;T1,常规施肥+有机肥;T2,常规施肥+土壤调理剂;T3,常规施肥+有机肥+土壤调理剂。常规施肥于整地前施入作基肥,施入磷酸二铵300 kg/hm2,硫酸钾90 kg/hm2,尿素150 kg/hm2;有机肥作追肥,2250 kg/hm2;土壤调理剂作基肥,3000 kg/hm2。随机区组排列,3 次重复,小区面积30 m2。2018-04-28播种,花生种植密度18万穴/hm2,每穴2粒,2018-09-20收获。
1.4 测定项目与方法
收获时,每个处理小区随机选取有代表性植株5株,调查主茎高、第一侧枝长、有效分枝数、单株荚果数;收获晾晒后,调查单株果质量、百果质量、百仁质量、出仁率等;各小区单独收获计产(样品产量计入小区)。
1.5 数据处理与分析
利用Excel 2007和SPSS Statistics 22.0软件进行数据处理和分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对花生结果性状的影响
表1可知,不同施肥处理对花生单株荚果数及不同粒数荚果数均高于常规施肥的CK处理。T3处理(常规施肥+有机肥+土壤调理剂)的单株荚果数及不同粒数荚果数最高,与其他处理的差异均达到显著水平,说明土壤调理剂和有机肥配施可以明显促进花生的生长发育,提高单株荚果产量;T1处理(常规施肥+有机肥)的单株荚果数略高于T2处理(常规施肥+土壤调理剂),但差异不显著;T1和T2处理与CK处理(常规施肥)对单株荚果数的影响均达到显著性差异。
表1 不同处理对花生结果性状的影响
注:表中同列数据后不同小写字母表示p≤0.05。下同。
Note: Different lowercase letters in the same column of the table representp≤0.05. The same as below.
2.2 不同处理对花生农艺性状的影响
由表2可看出,施用土壤调理剂和有机肥可以有效改善花生的农艺性状,与CK处理相比,土壤调理剂和有机肥配施显著提高了花生株高、第一侧枝长和有效分枝数。T3处理的花生主茎高、第一侧枝长和有效分枝数均高于其他处理,与CK处理相比分别增加8.2cm、4.21cm、1.49条,且差异均达显著水平,与T1和T2处理相比分别增加4.59~5.75cm、2.36~2.87cm、0.79~0.89条,主茎高差异显著;T1和T2处理与CK处理相比,除T2处理的花生主茎高差异达到显著水平外,其余性状差异均未达到显著水平;T1和T2处理之间的主茎高、第一侧枝长和有效分枝数差异均不显著。
表2 不同处理对花生农艺性状的影响
2.3 不同处理对花生产量性状的影响
在本试验条件下,施用土壤调理剂和有机肥能有效提高花生的单株果量和百仁质量(表3)。T3处理的单株果质量达33.60 g,与其他处理的差异均达显著水平,比CK处理增加18.09 g,比T1和T2处理增加7.74~8.47 g;T3处理的百仁质量与CK处理的差异显著,与T1和T2处理的差异不显著;T1和T2处理的单株果质量和百仁质量与CK处理相比,差异均达到显著水平,但两个处理之间差异不显著;不同处理对百果质量和出仁率的影响与CK处理均无显著性差异。
由表3还可知,不同处理的花生产量均高于CK处理,且差异均达到显著水平,产量依次为T3>T1>T2>CK。T3处理增产效果明显,产量达5939.63 kg/hm2,比CK处理增产116.7%,比T1和T2处理增产29.9%~33.7%,说明土壤调理剂和有机肥单施或配施均能提高荚果产量;T1和T2处理的产量与CK处理相比,差异也达到了显著水平,分别增产66.8%和62.1%,但T1和T2处理间差异不显著。
表3 不同处理对花生产量性状和荚果产量的影响
3 讨论与结论
3.1 土壤调理剂和有机肥配施对花生结果性状和农艺性状的影响
土壤调理剂是一种富含多种作物所需营养元素的天然矿物质,可有效改善土壤pH值、减少化学肥料用量、改良土壤的物理化学性状,关于土壤调理剂对花生生长发育与产量、生理特性和抗旱性、土壤含水量等方面的影响已有不少报道,施用稀土微肥与土壤调节剂能明显增加侧枝长,总分枝数及结果枝数[21];土壤调理剂与氮磷配施对花生生长发育性状具有积极影响,可增加花生果和果仁质量[5]。有机肥营养全面且大部分营养能被花生直接吸收,对花生的生长发育和品质改良均有重要作用,研究表明,施用有机肥可以增加花生植株单株分枝数,有效分枝数,主茎绿叶数,促进荚果的饱满度[24],增施有机肥可促进花生的生长发育和根瘤的形成[13]。本试验也得到类似结果,单施有机肥、土壤调理剂及有机肥与土壤调理剂配施均能促进花生的生长发育,主要表现在提高花生株高、第一侧枝长、有效分枝数和单株荚果产量,其中以土壤调理剂与有机肥配施效果最好。
3.2 土壤调理剂和有机肥配施对花生产量性状和产量的影响
大量研究表明,施用土壤改良剂和有机肥均能有效提高作物产量。孙学武等[22]研究表明,在酸性土壤上施用土壤调理剂和石灰氮可提高花生产量,在施用等量酸性土壤调理剂的基础上配施石灰氮可进一步提高花生产量,石灰氮用量越大效果越好;在施用等量石灰氮的基础上配施酸性土壤调理剂同样会进一步提高花生产量。土壤调理剂能明显改变土壤结构,增加土壤微生物数量和活性,增加作物产量和提高作物品质,土壤调理剂与氮磷配施促使花生增产10.74%~18.97%[5]。
施用有机肥和钼肥能显著提高花生单株果质量、百果质量、出仁率和产量,增产效果明显,且对改善花生品质也有主要作用,使粗脂肪和蛋白质含量均有所提高[13-15]。王才斌等[12]也认为,施用有机肥有显著的增产效应,但单施有机肥不能充分挖掘花生的增产潜力。本试验中土壤调理剂和有机肥单施或配施均能提高花生的单株果量、百仁质量和荚果产量,与对照相比均达到差异显著。
综上所述,在本试验条件下,单株果质量和百果质量与花生荚果产量呈正相关,说明花生的营养生长是形成产量的基础,花生株高、第一侧枝长和有效分枝数增加,有利于形成更多的生物产量。研究结果表明,在合理施用氮磷钾肥基础上,单施土壤调理剂、有机肥及土壤调理剂与有机肥配施均能促进花生的生长发育,提高植株的主茎高、侧枝长和有效分枝数,有利于各器官干物质积累,增加百果质量、百仁质量和单株饱果数,最终提高荚果产量,其中土壤调理剂和有机肥配施对花生的增产效果最好,单施有机肥次之,单施土壤调理剂效果稍差,这与其他学者的研究结果一致[23]。但本试验仅在一个施肥水平下研究了单施及配施土壤调理剂和有机肥对花生生长发育及产量的影响,土壤调理剂和有机肥的最佳施用量以及对花生品质和土壤理化性质的影响有待进一步研究。