钼肥拌种量对旱薄地花生发育及氮素积累的影响

张 俊，郝 西，刘 娟，臧秀旺，张 曼，汤丰收，董文召

(河南省农业科学院 经济作物研究所/农业部黄淮海油料作物重点实验室/河南省油料作物遗传改良重点实验室/国家油料作物改良中心河南花生分中心/花生遗传改良国家地方联合工程实验室，河南 郑州 450002)

钼是植物重要的营养元素，同时是植物硝酸还原酶、固氮酶等的组成成分，在植物氮代谢及逆境防御过程起着重要作用[1-2]。

花生是河南省重要的油料作物和经济作物，据统计，2018年河南省花生种植面积达120.3万hm2，总产732.4万t[3]。河南省花生种植主要分布在黄淮平原的潮土、黄褐土和砂姜黑土区等地区，这些地区土壤均缺钼严重，存在季节性干旱，典型地区如新乡市延津县、原阳县，安阳市内黄县等地。据统计，河南省耕地土壤有效钼平均含量为0.078 mg/kg[4]，缺钼(有效钼含量<0.15 mg/kg属缺钼土壤)耕地面积占河南省耕地面积93%[5-6]，极缺钼(有效钼含量<0.10 mg/kg)耕地面积超过1 000万hm2，占河南省耕地面积的80%[6-8]。近年来，随着花生种植面积的不断扩大和常年连作或单一轮作(花生—小麦轮作)种植，土壤有效钼含量降低加剧，严重限制了花生产量、品质的提高和花生产业的发展。

研究表明，目前大多数植物含钼量不到1 mg/kg，禾本科作物含钼量显著低于豆科作物[9]。钼肥在多种植物上的应用均已有研究，刘贵河等[10]研究表明，钼肥与大量元素配施可增加苜蓿干草产量；四川农业大学试验验证，钼肥具有提高大豆经济效益的作用[11]；喻敏等[12]认为，施用钼肥可有效提高冬小麦抗低温能力；刘娜等[13]研究表明，钼可提高花生花针期光合能力；蒋春姬等[14]研究得出，钼可提高花生荚果产量以及籽仁脂肪、亚油酸和蛋白质含量。目前，关于河南省旱薄地花生上的钼肥研究较少，且钼肥对花生生长发育的影响等尚缺乏系统研究[15-17]，鉴于此，研究不同用量钼肥拌种对花生生长发育、氮素积累、产量及品质的影响，为花生科学施肥及其产量、品质提高提供依据和技术支持。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验于2018年在河南现代农业研究开发基地进行，该区属黄河冲积平原，土壤砂质，季节性干旱较为明显，能较为典型地体现河南省旱薄地花生产区情况。参试花生品种为豫花9326，由河南省农业科学院经济作物研究所育成并提供。钼酸铵(分析纯)购自天津恒兴化学试剂制造有限公司。

1.2 试验设计

试验采用防雨棚下盆栽砂土种植，可较好地模拟旱薄地的土壤情况，土壤基础养分含量见表1。试验设置0(CK)、0.5、1.0、1.5 g/kg 4个钼酸铵拌种量。拌种时将钼酸铵用温水稀释为1 000倍液，将花生种子浸泡8～10 h，风干后即播种，每盆1株，每处理50盆。各处理均足墒播种，播种期为5月15日，收获期为9月12日。

表1 盆栽土壤基础养分含量Tab.1 Basic nutrient content of potted soil

1.3 测定项目及方法

1.3.1 植株生长发育和干物质积累 于花生出苗后，每隔20 d，选择各处理长势均匀的植株5株，调查主茎高、侧枝长、茎粗、分枝数、果针数、荚果数、荚果体积等植株性状，用WinRHIZO根系扫描分析系统分析根系形态。将各器官分开，测定各器官含水量，之后105 ℃杀青，75 ℃烘干至恒质量，调查各器官的干物质积累量。

1.3.2 植株开花情况 于花生出苗后，选择各处理长势均匀的植株5株，自开花后，调查每日开花量至开花结束，统计开花总量。

1.3.3 叶片叶绿素含量及净光合速率 于花生出苗后，每隔20 d，选择各处理长势均匀的植株5株，用万深叶面积仪测定倒三叶叶面积，用LI-6400光合仪测定倒三叶的净光合速率。

1.3.4 氮含量 收获后将各器官分开，用格哈特VAP50S全自动凯氏定氮仪测定各器官氮素含量。

1.3.5 产量、品质 单株收获，晾干后称量单株荚果干质量，计算单株生产力，并测定品质。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2013 和DPS对试验数据进行统计分析及作图。

2 结果与分析

2.1 钼酸铵拌种量对花生营养生长的影响

钼酸铵拌种后，花生植株主茎高、侧枝长、茎粗、分枝数均有不同程度增加(图1)。从收获后的植株形态来看，钼酸铵1.5 g/kg拌种处理的花生主茎高、侧枝长、茎粗、分枝数分别较对照增加27.33%、21.39%、9.55%、11.70%；钼酸铵1.0 g/kg拌种处理的花生主茎高、侧枝长、茎粗、分枝数分别较对照增加19.18%、12.77%、6.79%、7.69%。

钼酸铵拌种促进了花生各器官生长及干物质积累。钼酸铵拌种后，花生叶、根等器官干物质积累较对照显著增加，随钼酸铵拌种用量的增加，器官干物质积累增加。收获时，钼酸铵1.5 g/kg拌种处理，花生叶、根的干物质积累分别较对照提高28.42%、28.30%；钼酸铵1.0 g/kg拌种处理，花生叶、根的干物质积累分别较对照提高18.26%、20.02%。

图1 钼酸铵不同拌种量对花生营养生长的影响Fig.1 Effect of different amount of ammonium molybdate seed dressing on peanut nutritional growth

图2 钼酸铵不同拌种量对花生各器官干物质积累的影响Fig.2 Effects of different amount of ammonium molybdate seed dressing on dry matter accumulation of peanut organs

2.2 钼酸铵拌种量对花生生殖生长的影响

从图3可以看出，钼酸铵拌种还可增加单株开花数，3个钼酸铵拌种处理花生单株总开花数平均较对照(0 g/kg)增加35.67朵，增幅46.73%，其中钼酸铵1.5 g/kg拌种处理单株开花总量最多，较对照增加48.43朵，钼酸铵1.0 g/kg拌种处理较对照增加36.00朵。

开花数不同，果针数和荚果数亦不同，各处理果针数、荚果数、荚果体积均呈上升趋势。钼酸铵拌种后，不论果针数、荚果数还是荚果体积，均较对照增加，其中钼酸铵1.5 g/kg拌种处理果针数、荚果数最多，荚果体积最大，分别较对照增加19.46%、26.49%、16.39%；钼酸铵1.0 g/kg拌种处理果针数、荚果数、荚果体积增加次之，分别较对照增加了13.74%、14.95%、11.93%。

图3 钼酸铵不同拌种量对花生生殖生长的影响Fig.3 Effect of different amount of ammonium molybdate seed dressing on peanut reproductive growth

2.3 钼酸铵拌种量对花生根系发育的影响

由图4可见，钼酸铵拌种量不同对根系影响较大，其在根长、根表面积、根体积、根尖数等方面均有所体现。生育期前60 d为根系发育最快的时期，80～120 d根系发育相对较缓。钼酸铵1.5 g/kg处理花生根系最为发达，钼酸铵1.0 g/kg处理次之，不拌种根系最弱。收获期，钼酸铵1.5 g/kg处理花生根长、根表面积、根体积、根尖数分别较对照增加69.95%、64.97%、52.50%、44.32%；钼酸铵1.0 g/kg处理花生根长、根表面积、根体积、根尖数分别较对照增加57.73%、54.27%、39.72%、32.10%。

2.4 钼酸铵拌种量对花生叶片功能的影响

钼酸铵拌种量不同对花生叶片影响亦有差别，从图5可以看出，钼酸铵拌种可提高功能叶片的叶面积和净光合速率，且叶面积和净光合速率随钼酸铵拌种用量的增加而增大。

随生育进程的推进，花生叶面积在出苗后80 d左右达到最大值，之后至收获逐渐下降，从整个生育期叶面积平均值来看，钼酸铵0.5、1.0、1.5 g/kg拌种后，功能叶片面积分别比不拌种增加9.64%、14.64%、20.35%，这种促进效果在生育中后期尤为显著，出苗后120 d，钼酸铵拌种3个处理平均叶面积较对照增加了19.13%，其中钼酸铵1.5 g/kg拌种效果最显著，叶面积较对照增加25.20%；钼酸铵1.0 g/kg拌种处理效果次之，较对照增加20.71%。

图4 钼酸铵不同拌种量对花生根系形态的影响Fig.4 Effects of different amount of ammonium molybdate seed dressing on root morphology of peanut

钼酸铵拌种提高了花生叶片的净光合速率，整个生育期内，钼酸铵拌种处理叶片净光合速率均高于对照，此规律在花生生育前期和生育后期效果更为明显。出苗后40 d，钼酸铵拌种后功能叶净光合速率平均为28.27 μmol/(m2·s)，对照功能叶净光合速率为21.24 μmol/(m2·s)，其中钼酸铵1.5、1.0 g/kg拌种处理净光合速率分别为30.14、28.72 μmol/(m2·s)；出苗后120 d，钼酸铵拌种后功能叶净光合速率平均为27.36 μmol/(m2·s)，对照功能叶净光合速率为19.38 μmol/(m2·s)，其中钼酸铵1.5、1.0 g/kg拌种处理净光合速率分别为29.28、27.63 μmol/(m2·s)，分别较对照提高51.08%、42.57%。

图5 钼酸铵不同拌种量对花生单株功能叶片面积和净光合速率的影响Fig. 5 Effects of different amount of ammonium molybdate seed dressing on functional leaf area and net photosynthetic rate of peanut

2.5 钼酸铵拌种量对花生各器官氮含量的影响

由表2可见，与对照相比，钼酸铵拌种促进花生各器官对氮素的积累。其中，钼酸铵1.5 g/kg拌种处理对各器官氮含量增加效果最显著，根氮含量较对照提高124.73%，茎氮含量较对照提高128.41%，叶氮含量较对照提高202.91%，籽仁氮含量较对照提高18.91%，果壳氮含量较对照提高151.28%，果针氮含量较对照提高123.23%；钼酸铵1.0 g/kg拌种处理对氮含量增加效果次之，其中根、茎、叶、籽仁、果壳、果针氮含量分别较对照提高97.85%、107.95%、166.02%、8.01%、128.21%、93.94%。

表2 钼酸铵不同拌种量对花生各器官氮含量的影响

2.6 钼酸铵拌种量对花生产量、品质的影响

钼酸铵拌种后，花生单株结果数和单株生产力增加，且随钼酸铵拌种用量增加效果愈加明显，其中钼酸铵1.5 g/kg拌种处理较对照单株结果数增加4.80个，单株生产力提高32.74%；钼酸铵1.0 g/kg拌种处理较对照单株结果数增加3.56个，单株生产力提高26.41%。花生籽粒脂肪、蛋白质及油酸含量随钼酸铵用量的增加而增加。

表3 钼酸铵不同拌种量对花生产量及品质的影响

3 结论与讨论

钼是植物干物质中含量最低的必需元素，仅有0.1 mg/kg[18-19]，但其作用多且重要，钼离子除参与和影响氮素转化和碳氮代谢外，还直接影响植物的生长发育[20]，此外,钼还与磷酸代谢有关[21]。施钼可改善作物品质，提高蔬菜维生素C含量和可溶性蛋白含量[2]，提高花生脂肪及蛋白质含量；还可缓解非生物胁迫，提高抗性防治病害，如增强小麦抗寒力和玉米耐旱性，增强烟草花叶病免疫力和玉米抗病毒性能[18-19,22]，有效防治小麦穗发芽问题[23]，此外，还能减轻和消除钨、铝等重金属的毒害[2,9,18]。

本试验结果表明，钼肥拌种可促进花生生长并改善产量、品质。钼对花生生长发育有较好的促进作用，钼肥拌种可促进花生根系发育，改善和加强营养生长和生殖生长，提高花生叶面积和光合速率，增加产量，改善品质并提高氮积累量，这与赵华建等[24]、蒋春姬等[14]的研究结果类似。但亦有研究指出，若植株体内钼含量过高(>200 mg/kg)则会抑制植物生长[25]，但此种情况在多数植物中均较为罕见。为促进花生生长、提高产量品质，可适当钼肥拌种，但拌种用量必然有一个适宜区间，本研究中，钼酸铵拌种用量0.5～1.5 g/kg均可促进花生生长，提高产量，改善品质，但从增幅来看，当拌种量从0.5 g/kg提高到1.0 g/kg时，单株结果数增加最多，拌种量从1.0 g/kg提高到1.5 g/kg时，单株结果数增幅下降。王立强[26]认为，钼肥喷施量为1.50 kg/hm2增产效果最为明显；黄雪兰等[27]研究表明，3.75 g/kg为最佳施钼量。这可能与施用方式、花生品种及环境条件有关，在今后的试验中将进一步研究。

本试验中，钼酸铵拌种可显著促进花生的营养生长和生殖生长，提高花生单株结果数和单株生产力，改善品质，但当拌种量从1.0 g/kg提高到1.5 g/kg时，单株结果数和单株生产力的增幅开始下降，因此，钼酸铵拌种用量为1.0～1.5 g/kg对花生产量、品质等指标的提高效果最好，用量少且拌种方法简便易行，可有效解决河南省土壤特别是旱薄地普遍缺钼的情况，适宜在生产上推广。