不同品种花生的氮磷钾钙硫积累及产质量差异

司贤宗,张 翔*,索炎炎,李 亮,余 琼,余 辉,王红梅

(1.河南省农业科学院 植物营养与资源环境研究所,河南 郑州 450002;2.河南省正阳县花生研究所,河南 正阳 463600;>3.河南省驻马店市农业科学院,河南 驻马店 463000)

氮、磷、钾是花生生长发育必需的大量营养元素；钙能减少花生秕果数,增加饱果数、单果重和出仁率；硫能显著提高花生油分和蛋白质含量[1-3]。不同花生品种存在光合、生理、代谢等方面的遗传差异[1-8],导致花生品种间在氮、磷、钾、钙、硫养分的吸收积累方面也有明显的不同,进而影响花生的产量和品质[4-12]。探明不同花生品种对养分吸收积累的特性和产量及品质的差异,对于花生产区不同品种花生合理施肥具有重要的意义。有关施肥与花生产量方面的报道较多,例如：孙虎等[13]、 张翔等[14]研究了施氮对不同花生品种氮吸收差异和产量的影响,结果表明不同花生品种对氮肥的响应有显著的差异；徐亮等[15]的研究结果表明,施磷能显著增加花生荚果的产量；周可金等[16]、李伟锋等[17]、高飞等[18]研究了施钾对花生生长发育与产量的影响,发现在一定施钾范围内,随着钾肥用量增加,花生产量呈增加趋势,而过量施钾时产量略有降低；周录英等[19-20]研究了钙肥用量、钙肥与氮磷钾肥配施对花生生理特性、产量和品质的影响；司贤宗等[21]研究了施硫对花生生长发育、品质和土壤供硫能力的影响;何春梅等[22]利用盆栽试验方法,研究了钾、镁、硫元素不同配比对花生养分吸收、累积及分配的影响,发现钾、镁、硫配施有利于增加花生的生物产量，提高其经济产量;熊金燕等[23]研究了控缓释含硫尿素对花生产量和品质的影响,结果表明,施用控缓释含硫尿素可以促进花生营养生长与生殖生长,改善提高其农艺性状与产量性状,增加花生产量,提高籽粒中蛋白质和粗脂肪含量。但不同品种花生对氮、磷、钾、钙、硫的积累及产质量差异方面的研究还未见报道。为此,我们在优化施肥条件下,研究了漯花8号、豫花37、豫花40、远杂9307、商花5号、豫花22、驻花1号、冀花13、中花16、开农71号、中花24号、豫花23、宛花2号等品种花生对氮、磷、钾、钙、硫积累及产质量的差异,旨在为豫南花生产区不同品种花生合理施肥和养分高效利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年6～10月在河南省正阳县兰青乡大余村花生试验田进行。供试土壤为砂姜黑土,质地粘壤,地势平坦,土壤肥力均匀。耕层土壤基础地力:有机质含量16.3 g/kg,全氮1.17 g/kg,速效氮125.3 mg/kg,速效磷29.8 mg/kg,速效钾123.4 mg/kg,交换性钙3. 51 g/kg，有效硫25.1 mg/kg, pH 4.7。

1.2 试验设计

试验采用生产应用的13个花生品种,分别为漯花8号、豫花37、豫花40、远杂9307、商花5号、豫花22、驻花1号、冀花13、中花16、开农71号、中花24号、豫花23、宛花2号,各个处理氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)、钙(CaO)、硫(S)的施用量分别为150、120、90、150、60 kg/hm2,肥料品种分别为尿素(N 46%)、重钙(P2O544%)、氯化钾(K2O 60%)、碳酸钙(CaO 53%)、硫酸铵(S 25%);肥料全部作基肥施用,肥料撒施于起垄后。试验小区面积为30 m2,不设重复,随机排列。种植方式为起垄种植,花生种植密度为18万穴/hm2,每穴播种2粒。于6月1日播种,9月14日收获。其它田间管理按照一般丰产大田管理。

1.3 样品采集与分析

在整地施肥前采集基础土壤(0～20 cm)样品1 kg,用于测定基础地力[24]。

花生籽粒品质分析:选取有代表性的大小一致的饱满籽粒样品,按照GB 5009.5─2010中的凯氏定氮法测定含氮量,并折算成蛋白质含量；按照GB/T 5009.87─2003中的钼蓝比色法测定磷含量;按照GB/T 5009.91─2003中的火焰光度计法测定钾含量；按照GB/T 5009.92─2003中的原子吸收分光光度法测定钙含量；按照HNO3-HClO4消煮、BaSO4比浊法测定硫含量;按照GB/T 14772─2008中的索氏提取法测定粗脂肪含量;按照GB/T 17377─2008中的气相色谱法测定脂肪酸组分相对百分含量。

1.4 收获与计产

在收获花生时,每个处理分别取4 m2的花生植株进行收获，在晾晒后称重计产;同时每个处理取有代表性的10株花生进行考种,测定其株高、侧枝长、分枝数、结果枝数、单株结果数(饱果数、秕果数)、单株果重、饱果重、秕果重、百果重等。

1.5 数据分析

采用Excel 2007软件对试验数据进行初步整理;用DPS软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同花生品种间氮磷钾钙硫积累的差异

从图1可知：花生生育期氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、硫(S)养分的积累量分别为205.0～386.0、20.6～36.8、60.2～127.2、24.7～60.3、12.0～26.1 kg/hm2,平均分别为270.4、28.3、103.5、40.2、18.4 kg/hm2；其中商花5号的氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、硫(S)养分积累量最小;豫花40的氮(N)、磷(P)、钾(K)、硫(S)养分积累量最大,中花24的钙(Ca)养分积累量最大。

图1 不同花生品种间氮磷钾钙硫积累的差异

2.2 不同花生品种间农艺性状的差异

从表1可以看出：花生主茎高、第一侧枝长、分枝数、饱果数、秕果数分别为28.0～51.3 cm、33.3～56.5 cm、8.3～19.7个/株、6.0～17.1个/株、1.9～8.3个/株,平均分别为42.7 cm、48.7 cm、10.4个/株、11.2个/株、5.0个/株；中花24的主茎高、第一侧枝长最小；豫花22、开农71、宛花2号的分枝数最少；漯花8号的饱果数最少；豫花22的秕果数最少;漯花8号的主茎高、第一侧枝长最大；中花24的分枝数最多；远杂9307的饱果数最多；驻花1号的秕果数最多。

表1 不同基因型花生品种间农艺性状的差异

2.3 不同花生品种间经济性状的差异

从表2可以看出：花生饱果重、秕果重、出仁率、荚果产量分别为15.1～26.0个/株、1.4～6.6个/株、56.2%～73.8%、4455.3～7749.2 kg/hm2,平均分别为19.7个/株、2.4个/株、68.4%、5981.7 kg/hm2；商花5号的饱果重、秕果重、荚果产量最小；中花24的出仁率最小;远杂9307的饱果重最大；漯花8号的秕果重最大；商花5号的出仁率最大；豫花40的荚果产量最大。

表2 不同基因型花生品种间经济性状的差异

2.4 不同花生品种间粗脂肪的差异

从表3可以看出：花生粗脂肪含量和粗脂肪产量分别为44.23%～48.52%、1491.7～2733.5 kg/hm2,平均分别为46.5%、1902.7 kg/hm2；漯花8号的粗脂肪含量最低；冀花13的粗脂肪产量最低;豫花40的粗脂肪含量和粗脂肪产量最大。

表3 不同花生品种间粗脂肪的差异

2.5 不同花生品种间脂肪酸组分的差异

从表4可以看出:花生仁中油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、花生一烯酸、山嵛酸、木焦油酸含量分别为38.60%～78.8%、3.60%～38.80%、6.30%～13.20%、3.13%～4.16%、1.44%～1.76%、0.69%～1.69%、2.16%～3.22%、0.96%～1.74%,平均分别为53.8%、25.6%、10.2%、3.6%、1.6%、1.1%、2.8%、1.3%；豫花23的油酸含量最低；中花24的亚油酸含量最低；豫花37的棕榈酸含量最低；开农71的硬脂酸含量最低；豫花23、豫花37、豫花22的花生酸含量最低；漯花8号的花生一烯酸、山嵛酸、木焦油酸含量最低;中花24的油酸含量最高；豫花23的亚油酸含量最高；豫花22的棕榈酸含量最高；商花5号的硬脂酸、花生酸含量最高；豫花37的花生酸、花生一烯酸含量最高；冀花13的山嵛酸含量最高。

表4 不同花生品种间脂肪酸组分含量的差异 %

3 结论与讨论

科学施用氮、磷、钾、钙、硫肥能增加花生产量,改善花生籽仁品质。周录英等[19]在含碱解氮87.74 mg/kg、速效磷13.48 mg/kg、速效钾76.99 mg/kg、代换性钙86.59 mg/kg的试验田上,分别施用氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)、钙(CaO)150、150、300、450 kg/hm2,发现施用磷肥对提高花生籽仁脂肪、粗蛋白和游离氨基酸含量,改善花生籽仁品质作用最大,其次是施用氮肥和钙肥；施用钾肥能提高花生籽仁的可溶性糖含量,但过量施用钾肥会明显降低花生籽仁的脂肪含量。施硫能增加花生叶片的SPAD值，并增加花生的主茎高、侧枝长、分枝数和饱果数,当施硫量为60 kg/hm2时,花生籽仁的蛋白质含量和脂肪含量最高[21]。本试验研究发现：商花5号的氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、硫(S)养分积累量最小；豫花40的N、P、K、S养分积累量最大；中花24的Ca养分积累量最大。花生养分积累量的高低,不仅取决于花生植株中养分含量的大小,还取决于植株干物质量的多少,对植株干物质量大、养分积累量高的花生品种,在施肥时可考虑增加肥料的施用量,这样能促进花生的生长发育,提高养分的利用效率,达到花生高产优质和增产增效的目的。

不同花生品种间籽仁油酸含量差异较大,油酸含量超过75%的花生是高油酸花生。油酸可以减少或者抑制低密度脂蛋白的含量,进而维持高密度脂蛋白与低密度脂蛋白的合理比例,利于人体健康[25-27]。本研究结果表明,不同高油酸花生品种间油酸含量也有差异,如,豫花37的油酸含量达77.6%,冀花13的为76.2%、中花24的为78.8%。也有研究认为,施用钙肥能提高花生籽仁中油酸亚油酸比值,延长花生制品的货架寿命[19]。

探明不同花生品种产量、品质和花生养分之间的关系,可以选择适宜的品种,通过施肥调节,生产出高产、优质和富集特定营养元素的花生,例如,中花24的油酸含量和钙积累量最高,对人类健康具有重要的意义。有关不同品种花生在矿质营养元素和产质量方面的差异还需要开展更深入的研究,以便更好地满足人们的健康需求。