湘南地区花生钙肥试验初报
2022-04-11胡光江何克花邓义昌沈玉娟李万华何录秋
胡光江,冯 清,何克花,邓义昌,沈玉娟,李万华,何录秋
(1. 道县农业农村局,湖南 道县 425300;2. 湖南省作物研究所,湖南 长沙 410125)
钙是植物必需的营养元素,有“植物细胞代谢的总调节者”之称,具有极其重要的生理功能。钙的重要性主要在于其能与胞内信使——钙调蛋白相结合,调节植物体的许多生理代谢过程[1]。花生对钙极度敏感,其需钙量仅次于氮,高于磷,与钾相当,缺钙会使花生荚果发育受阻,空秕率和单仁果增加[2]。在湘南花生产区,农民素有播种前撒施生石灰的习惯。农业生产实践表明,撒施生石灰后花生产量更高,品质更好。前人也开展了大量关于钙肥对花生生长发育影响的研究,但不同产地、不同钙源、不同施钙方式对研究结果影响较大。王建国等[3]在区域花生生产中建议施钙量为40 kg/667m2;张彩军等[4]认为花生种植时适宜钙肥施用量为10 kg/667m2;张克朝等[5]认为施钙量为5 kg/667m2时花生产量最高。笔者根据湖南道县的实际生产情况,结合多年实践经验,以湘花2008 为供试品种,根据生石灰用量设计6 种施钙浓度,研究不同钙肥用量对花生农艺性状、经济性状和商品性状的影响,以形成科学数据指导花生生产。
1 材料与方法
1.1 试验地地点及供试材料
试验在湖南道县寿雁镇芽洞村进行,试验地地形平坦、开阔,土壤为壤土,肥力中等,地下水位低,排水方便,适宜花生的种植。供试花生品种为湘花2008,由湖南农业大学提供;钙源为生石灰,有效成分为氧化钙(CaO),CaO 约80%,购于农资市场。
1.2 试验方法
根据生石灰用量设6 个浓度梯度,分别为0、20、40、60、80 和100 kg/667m2,编号1~6,氧化钙用量按生石灰的80%计算,分别是0、16、32、48、64 和80 kg/667m2,其中的有效成分Ca 含量分别是0、11.36、22.72、34.08、45.44、56.80 kg/667m2,处 理1为不施钙对照。各处理采用随机区组排列,每个处理3 次重复,小区面积6.67 m2,四周设1 m 以上保护行。
采取小垄双行交错单粒精播,用种量约15 kg/667m2,播前用50%甲基托布津200 g+20%吡虫啉30 g 均匀拌种,晾干后播种。行距60 cm,密度1.8 万株/667m2。一次性撒施复合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)40 kg/667m2作底肥;起垄后按处理将生石灰施于垄面。
1.3 指标测定及数据处理
生育期间记载花生的物候期、主要农艺性状、产量性状及商品性状,方法参考NY/T 2391—2013。试验所得数据采用Excel 2019 和DPSv 7.05 软件进行统计分析和图表绘制。根据公式(1)和(2)计算钙肥贡献率和钙肥偏生产力。
2 结果与分析
2.1 施钙量对花生物候期的影响
从表1可以看出,除了处理2的出苗日期推迟1 d、开花日期提前1 d 外,其他处理的物候期均保持一致,6 个处理的全生育期均为128 d,表明施钙量对花生物候期没有影响。
表1 施钙量对花生物候期的影响
2.2 施钙量对花生生长特性的影响
从表2 可以看出,施钙量对花生主茎高度、主茎数、侧枝长度、出苗率、成苗率均没有显著影响。湘花2008 主茎高度为37.07~41.94 cm,主茎数为7.57~8.43 个,侧枝长度为41.80~44.77 cm,出苗率为79.29%~85.38%,成苗率为78.30%~84.70%。
表2 施钙量对花生生长特性的影响
2.3 施钙量对花生产量的影响
从表3 可以看出,施钙量对花生产量有显著影响,荚果产量随施钙量的增加而增加,处理5~6 的荚果产量显著高于处理1~3,处理6 的小区荚果产量为3.13 kg,较对照增产51.21%。钙肥贡献率也随施钙量的增加而增加,处理6 的钙肥贡献率达到33.87%,证明钙肥对增产有较大贡献。钙肥偏生产力随施钙量的增加而减少,处理6 的钙肥偏生产力仅为处理2 的27.21%。
表3 施钙量对花生产量的贡献
2.4 施钙量对花生商品性的影响
从表4 可以看出,施钙量对饱果率和饱仁率没有显著影响,但对荚果饱满度和出仁率影响显著。随着施钙量的增加,荚果饱满度逐渐增加,处理5 荚果饱满度为61.21%,处理6 为62.00%,显著高于对照。随着施钙量的增加,出仁率逐渐增加,处理6 出仁率为80.35%,显著高于对照。
表4 施钙量对花生商品性的影响 (%)
2.5 施钙量与花生主要商品性状的相关性分析
从表5 可以看出,施钙量与花生主要商品性状的相关性,施钙量与饱果率(r=0.88)、荚果饱满度(r=0.97)、出仁率(r=0.98)、饱仁率(r=0.96)相关性极显著;饱果率与荚果饱满度(r=0.82)、出仁率(r=0.85)、饱仁率(r=0.80)相关性极显著;荚果饱满度与出仁率(r=0.99)、饱仁率(r=1.00)相关性极显著;出仁率与饱仁率(r=0.98)相关性极显著。
表5 施钙量与饱果率、荚果饱满度、出仁率、饱仁率的相关性分析
2.6 钙肥施用决策
利用一元二次方程拟合施钙量与花生荚果产量、荚果饱满度、出仁率的关系模型。由图1~3 可以看出,施钙量(指生石灰用量,下同)与荚果产量、荚果饱满度、出仁率的模型拟合度均达到0.99 以上,通过计算得出,当施钙量为272 kg/667m2时,荚果产量最高,为382 kg/667m2;当施钙量为114 kg/667m2时,荚果饱满度最高,为62.1%;当施钙量为127 kg/667m2时,出仁率最高,为80.4%。但在荚果产量的肥效模型中,理论施钙量过高,明显与事实不符,因此结果不作参考。综合考虑荚果饱满度和出仁率的施肥效应,采用算术平均值决定最佳施钙量为121 kg/667m2。
图1 施钙量与荚果产量的非线性分析
图2 施钙量与荚果饱满度的非线性分析
3 讨论与结论
随着现代农业的发展,合理、高效的施肥技术已成为直接影响作物商品性的关键因素[5]。众多研究认为,施用钙肥可以显著提高花生荚果的品质,其主要原因是增加了双仁果比率和籽仁的饱满度[2,5]。在该研究中,施钙量与花生的饱果率、荚果饱满度、出仁率、饱仁率极显著正相关,施钙可以显著提高花生的商品性,与前人研究结果一致。钙能够促进花生体内蛋白质和酰胺的合成,促进根系和根瘤的发育,使更多的营养物质转移至生殖器官,协调营养生长与生殖生长之间的关系[5]。
图3 施钙量与出仁率的非线性分析
试验结果表明,随着施钙量的增加,钙肥贡献率不断增加,证明在当前地力条件下施钙肥有较大增产潜力,但与其他营养元素一样,随着施肥量的增加肥效在不断减少。因地制宜增施钙肥,同步提高产量和肥料利用率,是增强植株抗逆性、实现减肥增效的重要栽培措施[6]。通过数学建模拟合函数求得:当施钙量为272 kg/667m2时,荚果产量最高,为382 kg/667m2;当施钙量为114 kg/667m2时,荚果饱满度最高,为62.1%;当施钙量为127 kg/667m2时,出仁率最高,为80.4%。然而大多数研究表明,通常生石灰用量在50~150 kg/667m2之间,该研究获得的理论施钙量偏高,可能有以下2 个原因:一是生石灰质量差,氧化钙含量偏低;二是湘南山区以红壤为主,土地瘠薄,土壤pH 值较低。因此,在决策施肥时以商品性为主要考虑因素,采用算术平均值计算出湘南花生产区的生石灰最佳施用量为121 kg/667m2。