不同改良剂对盐碱地花生生长特性和产量的影响

徐 婷，柳延涛，王海江

(1.石河子大学农学院，新疆 石河子 832000；2.新疆农垦科学院作物研究所，新疆 石河子 832000)

【研究意义】我国可利用的盐碱地面积为6.7×106hm2，是盐碱地大国之一[1]。新疆盐渍土分布面积广，占全国盐渍土总面积的1/3，其中盐渍化耕地面积占灌区耕地总面积的32.07%[1-2]，严重影响了作物的生长发育。花生是我国重要的油料作物，随着盐渍化面积增加，其产量和品质不断降低，制约了花生产业的发展[3-4]，因此筛选耐盐碱品种和改良盐碱地是提高花生产量，促进花生产业可持续发展的关键。目前，改良盐碱地主要采用物理措施、农艺措施和化学改良。物理措施见效快、成本高；农艺措施耗时耗力；化学措施(添加如改良剂)改良速度快，不仅可改善盐碱土的物理性质，还能促进植物生长。生物炭、钙抑制剂、土壤再生要素原液和微生物菌剂是农业生产中常见的改良剂，对提高盐碱地利用率，增加花生产量具有重要意义。【前人研究进展】土壤中适量添加生物炭有利于小麦[5]、大白菜[6]、花生[7]等幼苗的生长，可以增加作物株高和叶绿素含量，促进根系生长[8]。土壤中适量添加生物炭还可改善花生根系功能，增加全生育期花生主根长和分枝数[9]，从而达到增产的效果[10-11]。生物炭在马铃薯[12]、玉米[13]、小麦[14]和番茄[15]等作物中应用效果也显著。土壤再生要素原液是一种新型肥料，能够有效消除盐渍化、改良土壤、促进植株代谢及增强植株的抗逆性。钙抑制剂异搏定可以减少盐碱胁迫对玉米带来的危险[16]。微生物菌剂通过确保、改善或维持作物所需的营养，促进作物生长，提升生物炭产量和品质[17]，近年来已广泛应用于棉花[18-19]、玉米[20]、小麦[21]、水稻[22]、黄瓜[23]和番茄[24]等作物，施用微生物菌剂后，棉花[25]、向日葵[26]等作物的株高、净同化率、叶面积指数、生物量、叶绿素含量显著增加，花生幼苗地上部干重和根干重分别增加137.50%和77.78%[27]，增产效果显著。【本研究切入点】目前，生物炭对作物生长的研究大多集中在盆栽试验上，且微生物菌剂、钙抑制剂和土壤再生要素原液应用在花生方面的相关研究较少。【拟解决的关键问题】通过生物炭、钙抑制剂、土壤再生要素原液和微生物菌剂对新疆花生盐碱地进行改良，分析不同改良剂类型及施用量对盐碱地花生生长特性和产量特性的影响，以期筛选最优施用量改良剂，从而提高花生产量，为新疆花生产业的发展提供科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为花育25号，由山东省花生研究所提供；益花1号由新疆天鹰公司提供。

1.2 试验方法

于2020—2021年在新疆农垦科学院试验场进行田间小区试验，试验地前茬作物为玉米，0～20 cm土层pH 8.01，含盐量0.60%，土层碱解氮62.74 mg/kg、速效磷11.73 mg/kg、速效钾204.46 mg/kg。

试验共设26个处理(表1)，每个处理重复3次，小区面积37.00 m2(10.00 m×3.70 m)，8行区，行距0.46 m，密度15株/m2。播种时间为5月12日，5月16日滴水，采用加压式滴灌方式灌溉，灌水15次，总灌溉量为358 m3/667 m2。

表1 小区田间处理

全生育期施尿素28.26 kg/667 m2、磷酸二氢钾17.94 kg/667 m2(磷含量2.75%，钾含量28.72%)、过磷酸钙16 kg/667 m2(钙含量12%、磷含量14%～20%、硫含量9%)、磷酸二胺30 kg/667 m2(氮含量≥18%，有效磷含量≥46%)，随水滴肥。生物炭于播种前翻入土壤，深20 cm，其它改良剂随肥料在出苗水时施入，于花针期、荚果期和饱果成熟期再分别追施等量改良剂[16]。

1.3 采品采集与测定指标

播种后于苗期、花针期、荚果期、饱果成熟期分别取长势一致的6株花生，用直尺测量株高、主根长、第一侧枝长、第二侧枝长。

茎叶干物质量：各生育时期分别取样6株花生，取茎叶部分放入记有标签的样品袋，放置在恒温烘箱中杀青30 min(105 ℃)，之后将温度调至70～80 ℃，6～8 h称重1次，直至恒重。

根干物质量：各生育时期分别取样6株花生，清除根部残留的土壤，取根部进行干物质量测定，具体步骤同茎叶干物质量测定。

于10:00—12:00每个小区随机选取10个花生叶片利用SPAD-502测定SPAD值，测定前进行校准。

总之，随着时代的进步，高校管理工作中将制度化和人性化相融合是一种新型的管理模式，从传统的学校管理学生变为学校管理和学生参与相结合的模式，实现管理者和被管理者和谐相处，在实践过程中建立制度。因此，要充分完善学校管理过程中制度化和人性化的有机融合，使学校管理健康发展。

各生育时期选取6株具有代表性的花生植株，每株摘取全部叶片称量鲜重，选取其中20片，将叶脉对齐，于叶片中央用1 cm2的打孔器打孔，并称鲜重[28]。

aL=LFW×SLA/SLFW

式中,aL:叶面积；LFW：叶片总鲜重；SLFA：圆片面积；SLFW：圆片鲜重。

于9月27日收获后统计花生荚果数和荚果重并求平均值，晒种后测定花生的饱果率、百果重、百仁重、籽仁率和产量。

1.4 数据处理及分析

使用SPSS 19.0和Excel 2010进行数据处理和方差分析，多重比较采用 Duncan 法，显著水平为 0.05。利用Origin 2018制图，所有试验指标的测定至少3次重复。

2 结果与分析

2.1 改良剂对花生株高的影响

不同改良剂对花生全生育期株高均有影响(图1)。随着生育进程推进，花生株高呈直线增长趋势，在微生物菌剂T3处理下，成熟期花育25号和益花1号苗期、花针期、荚果期和饱果成熟期的株高最高。与CK相比，在微生物菌剂T3处理下，花育25号和益花1号饱果成熟期的株高显著增加，增幅分别为15.37%和34.27%。与CK相比，微生物菌剂T2处理下，花育25号和益花1号饱果成熟期的株高分别提高15.25%和32.79%。钙抑制剂T1处理对株高的影响较其他处理最小，与CK相比分别提高3.05%和14.32%。花育25号和益花1号均表现为：微生物菌剂T3处理与CK、生物炭T1和T2、钙抑制剂、土壤再生要素原液T1和T2处理差异显著(饱果成熟期除外)。说明，不同改良剂均能有效促进花生生长，增加株高，其中微生物菌剂T3处理对花生的促生效果最显著。

A: 生物炭；B: 钙抑制剂；C: 土壤再生要素原液；D: 微生物菌剂。T1、T2、T3分别为改良剂的不同施用量，具体见材料与方法。HY 25：花育25号；YH 1：益花1号。a、b、c、d分别代表苗期、花针期、荚果期、饱果成熟期。不同小写字母表示处理间在 0.05 水平差异显著，下同。

2.2 改良剂对花生主根长的影响

从图2可知，花育25号在微生物菌剂T3处理下苗期、花针期、荚果期和饱果成熟期的主根长最长，分别为16.60、22.53、23.67和24.63 cm，较对照分别增加85.82%、27.31%、23.91%和19.39%，而钙抑制剂T1处理花育25号各生育时期的根长增长率最低，较对照分别增加16.79%、2.26%、5.93%和4.85%。施用不同改良剂也可不同程度地增加益花1号的主根长，在微生物菌剂T3处理下，益花1号苗期、花针期、荚果期至饱果成熟期的主根长较对照分别增加60.14%、22.81%、17.03%和17.55%，在钙抑制剂T1处理下，益花1号的主根长较对照分别增加11.82%、1.72%、0.47%和1.82%。说明微生物菌剂T3更有利于花生根系的生长。

左侧字母由上至下依次为柱状图所代表的处理。

2.3 改良剂对花生第一侧枝和第二侧枝长的影响

施用改良剂对花育25号和益花1号第一侧枝长和第二侧枝长均有影响(图3)，苗期至花针期侧枝迅速生长，荚果期至饱果成熟期侧枝生长逐渐减缓。微生物菌剂T3处理下，花育25号全生育期第一侧枝长和第二侧枝长显著增加，苗期、花针期、荚果期和饱果成熟期第一侧枝长分别比对照增加34.20%、70.47%、16.15%和12.77%，第二侧枝长分别比对照分别增加39.04%、46.90%、12.71%和16.72%。钙抑制剂T1处理对花育25号侧枝生长的促进作用较小，与对照相比，花育25号各生育时期第一侧枝长分别增加2.59%、6.92%、3.46和1.66%，第二侧枝长分别增加0.68%、-10.08%、0.67%和0.93%。益花1号施加微生物菌剂T3处理显著增加了第一侧枝长和第二侧枝长，不同生育时期第一侧枝长分别增加30.91%、57.54%、15.41%和19.39%，第二侧枝长分别增加21.92%、33.67%、13.70%和10.30%，钙抑制剂T1处理分别使第一侧枝长增加6.82%、4.19%、1.96%和2.44%，第二侧枝长分别增加28.08%、-11.57%、2.45%和2.03%，增长效果较其他处理不显著。说明，施用微生物菌剂能有效增加花生的第一侧枝长和第二侧枝长。

图3 改良剂对花育25号和益花1号侧枝长的影响

2.4 改良剂对茎叶和根干物质量的影响

由图4可知，不同改良剂处理下花育25号和益花1号茎叶和根的干物质量变化呈现增加趋势。

图4 改良剂对花育25号和益花1号茎叶和根干物质量的影响

花育25号茎叶干物质量以微生物菌剂T3处理最高，与对照相比，微生物菌剂T3处理下花育25号苗期、花针期、荚果期和饱果成熟期的干物质量分别增加69.23%、21.84%、20.37%和11.82%，钙抑制剂T1处理，花育25号茎叶的干物质量增量最小，分别为12.59%、4.13%、4.66%和1.29%。随着生育进程推进，不同处理下花育25号根干物质量的变化较小，微生物菌剂T3处理花育25号根干物质量较CK增加75.81%、18.66%、4.12%和11.31%，钙抑制剂T1处理花育25号根干物质量较CK增加14.26%、8.07%、3.16%和1.48%。花育25号饱果成熟期的茎叶和根总干物质量最高。

图5 改良剂对花育25号和益花1号叶片SPAD值的影响

益花1号在微生物菌剂T3处理下苗期、花针期、荚果期和饱果成熟期茎叶干物质量最高，与对照相比，分别增加61.58%、34.15%、16.48%和17.42%；益花1号在微生物菌剂T3处理下，根干物质量与对照相比分别增加57.75%、4.48%、4.12%和16.19%。钙抑制剂T1处理对益花1号干物质量的影响程度最小，茎叶干物质量与对照相比分别增加3.94%、2.26%、1.89%和2.04%，根干物质量与对照相比分别增加3.04%、21.37%、15.32%和2.63%。说明，施用改良剂对花育25号和益花1号花生地上部和地下部生长具有促进作用，茎叶和根干物质量均增加，促进作用从大到小依次为微生物菌剂T3、T2、T1和生物炭T3处理。

2.5 改良剂对叶片SPAD值的影响

不同改良剂处理下花育25号和益花1号花生叶片SPAD值在苗期至花针期呈现升高趋势，饱果成熟期降低。花育25号和益花1号苗期均以微生物菌剂T3处理SPAD值最高，较对照分别提高35.19%和33.26%，微生物菌剂T2处理次之，较对照分别提高32.55%和33.19%。不同改良剂间花育25号和益花1号的SPAD值差异显著，除钙抑制剂T1和T2处理外，益花1号其余处理均与CK差异显著。花针期花生叶片SPAD值均显著升高，花育25号和益花1号在微生物菌剂T3处理下SPAD值最高，较对照分别升高17.73%和16.42%，与CK差异显著，生物炭T3处理SPAD值较对照分别升高9.73%和12.14%。花育25号和益花1号荚果期叶片SPAD值达到峰值，不同改良剂处理花生叶片SPAD值均显著高于CK，其中微生物菌剂T3处理花育25号和益花1号SPAD值最高，为54.03和53.53，较对照分别提高25.64%和14.65%。花育25号和益花1号饱果成熟期较荚果期叶片SPAD值均显著降低。钙抑制剂T1处理下花育25号和益花1号的SPAD值最低，分别为31.5和32.83。说明，微生物菌剂能有效增加花育25号和益花1号叶片的SPAD值，提高光合作用效率。

2.6 改良剂对花生叶面积的影响

不同改良剂均增加了花育25号和益花1号叶面积。花育25号和益花1号生育前期叶面积显著增加，生育后期部分叶片脱落，叶面积增幅较小，不同处理间花育25号和益花1号苗期的叶面积差异较小(图6)。在微生物菌剂T3处理下，花育25号和益花1号的叶面积较CK分别增加80.26%和81.54%，花育25号和益花1号花针期的叶面积急剧增加，微生物菌剂T3处理增幅大，较CK处理增加33.65%和33.77%，荚果期和饱果成熟期叶面积没有显著的变化。说明，施用改良剂能有效增加花育25号和益花1号的叶面积，减缓叶片脱落带来的影响。

图6 改良剂对花育25号和益花1号叶面积的影响

2.7 改良剂对花生产量及产量构成因素的影响

2.7.1 产量及产量构成因素的影响 不同改良剂处理下花育25号和益花1号的饱果率随着施用量的增加呈增加趋势(表2)。在微生物菌剂T3处理下，花育25号和益花1号的饱果率较CK分别提高19.84%和6.39%，不同处理间花育25号的饱果率差异显著。所有改良剂处理下花育25号和益花1号的百果重和百仁重均高于CK处理，微生物菌剂T3处理下，花育25号和益花1号的百果重和百仁重显著高于CK处理，花育25号百果重和百仁重分别增加4.05%和11.94%，益花1号百果重和百仁重分别增加34.27%和7.34%。钙抑制剂T1处理下，花育25号和益花1号的百果重和百仁重增幅最小，花育25号和益花1号的百果重和百仁重均依次为DT3>DT2>DT1>AT3>CT3>CT2>CT1>BT3>AT2>AT1>BT2>BT1。微生物菌剂T3处理下花育25号和益花1号的籽仁率均最高，花育25号达到74.92%，益花1号达到76.57%，且增产作用显著，其中花育25号产量最高为5981.84 kg/hm2，较CK处理增产14.07%，益花1号产量最高为6048.40 kg/hm2，较CK处理增产10.45%。与CK处理相比，钙抑制剂T1处理下，花育25号和益花1号产量分别增加1.7%和0.45%，增产效果不显著，产量由高到低依次为DT3>DT2>DT1>AT3>CT3>CT2>CT1>BT3>AT2>AT1>BT2>BT1。说明，微生物菌剂T3处理最有利于花育25号和益花1号生殖生长，可使果仁加速饱满，产量显著提高。

2.7.2 产量构成因素F值分析 由表3可知，改良剂、施用量和品种对花育25号和益花1号的饱果率、秕果率、百果重、百仁重、籽仁率和产量均有显著影响，其中改良剂与品种对花育25号和益花1号的饱果率、百果重和产量有显著影响，改良剂与施用量、施用量与品重、改良剂与施用量及品种的交互效应对花育25号和益花1号的百果重和产量有显著影响，但对饱果率、秕果率、百仁重和籽仁率影响不显著。

表3 改良剂对花育25号和益花1号产量构成因素的影响(F值)

2.8 改良剂与花生各指标主成分分析

为分析改良剂对花育25号和益花1号的农艺性状(株高、主根长、第一侧枝长、第二侧枝长、茎叶干物质量、根干物质量、SPAD值、叶面积)及产量特性(饱果率、秕果率、百果重、百仁重、籽仁率、产量)的影响，对各指标进行主成分分析。由图7可知，花育25号和益花1号的HKW、SLBL、FLBL、TL、PH、KR、FFR、FW、Yield、DMSL、LA、SPAD与DT2、DT3呈正相关，相关性最高。花育25号和益花1号的DMR与DT1呈正相关，相关性最高。花育25号和益花1号的BFR与BT1呈正相关，相关性最高。说明，花育25号和益花1号的生长发育和产量受DT2、DT3的影响最大。

3 讨 论

研究发现施用生物炭能够促进花生地上部和根系的生长发育，显著增加花针期、荚果期和饱果成熟期的主根长，提高花生产量[29]。随着生物炭施用量的增加小麦生物量显著提高[5]。本研究表明，不同改良剂处理与对照相比均有效促进了花生的生长，使株高、主根长、第一侧枝长、第二侧枝长、茎叶和根干物质量增加，与前人研究结果一致[29]，说明生物炭有利于促进花生幼苗生长和根系干物质量的提高，是加速幼苗生长的关键。生物炭提高了大白菜幼苗和花生叶片中的叶绿素含量[6，9]，本研究表明，与对照相比，施用生物炭花生叶片SPAD值显著提高，其中生物炭T3处理较T2和T1处理效果更显著，与前人研究结果一致[6，9]，说明生物炭对提高花生叶片叶绿素含量具有较好的效果。前人研究表明，施用生物炭能够增加花生的仁产量、荚果产量和百果重，使花生增产14.74%[9]。本研究表明，与对照相比，生物炭处理下花生的百果重、百仁重、饱果率提高，其中生物炭T3处理增产效果较生物炭T1和T2处理显著，与前人研究结果一致[9]。说明，生物炭提高了花生叶片叶绿素含量，通过维持绿性，花生生育后期可进行充分的光合作用，果仁加速饱满，从而提高了产量。

低浓度钙抑制剂异博定溶液使番茄抗逆能力增强，茎杆变粗，光合作用增强[30]，本研究表明，钙抑制剂较对照处理显著增加了花生的株高、主根长、第一侧枝长、第二侧枝长、茎叶和根干重，提高了叶片SPAD值，并使叶面积增加，产量提高，与前人研究结果一致[30]，但增产效果与其他改良剂相比较弱。本研究表明，土壤再生要素原液增加了花生株高、主根长、第一侧枝长、第二侧枝长、茎叶和叶干重，并使花生叶面积增加，SPAD值提高，饱果率、籽仁率、百果重、百仁重和产量增加，但增产效果较微生物菌剂处理弱。

研究发现施用金中微生物制剂后油菜生长旺盛，株高显著增加[31]。盐碱地施用微生物菌剂后，向日葵叶面积、株高均有不同程度的增加，并使地上部干物质量提高[32]，主茎高和侧枝长增加[33]。本研究表明，微生物菌剂的施用使花生长势旺盛，株高、根长显著增加，第一侧枝长和第二侧枝长均较对照增加，与前人研究结果一致[31-33]，且微生物菌剂对花生生长发育的促进效果较其他改良剂显著。研究发现，添加微生物菌剂有利于提高小白菜和棉花叶片叶绿素含量[34，25]，添加微生物菌剂可使花生苗期、花针期和荚果期叶片的叶绿素含量提高，当施用量达到22.5～37.5 kg/hm2时，SPAD值最高[17]。而贺冰等[35]认为，微生物菌剂对番茄幼苗叶绿素含量没有明显影响。本研究表明，与对照相比，微生物菌剂显著提高了花生叶片的SPAD值，其中微生物菌剂T3处理对SPAD值影响最大，与前人研究结果一致[34，25]，与贺冰等[35]的研究结果不一致。推测原因可能是，随着生育进程的推进，SPAD值在荚果期达到峰值，由于植株老化、温度骤降的因素花生饱果成熟期光合效率逐渐降低，而微生物菌剂的应用能够有效地保持花生叶片的光合性能，使SPAD值较对照显著提高。研究表明，微生物菌剂处理后油菜增产效果明显[31]，黄瓜产量提高22.76%[36]，2年生人参年增产83.87%[37]，棉花株高、结铃数、果枝数均显著增加[38]。本研究表明，微生物菌剂处理使花育25号和益花1号的饱果率和籽仁率较其他改良剂处理高，百果重和百仁重增加，产量显著高于生物炭、钙抑制剂、土壤再生要素原液处理。与CK相比，微生物菌剂T3处理下，花育25号和益花1号的产量均显著提高，与前人研究结果类似[27，31，36-38]。说明，微生物菌剂作为一种新型生物肥料，能够有效改善土壤环境，促进植物吸收养分，增加花生收获期荚果数和荚果重，从而提高产量。

4 结 论

生物炭、钙抑制剂、土壤再生要素原液和微生物菌剂均使花针期、荚果期和饱果成熟期株高、主根长、第一侧枝和第二侧枝长、茎叶干物质量、根干质量、SPAD值、叶面积、百果重、百仁重、饱果率、籽仁率和产量提高。微生物菌剂T3处理对花生具有显著的促生作用，增产效果最优，花育25号和益花1号产量分别达到5981.84和6048.40 kg/hm2，较对照提高14.07%和10.45%。钙抑制剂T1处理对花生生长发育和产量的影响较其他处理最小，花育25号和益花1号产量分别较对照提高1.79%和0.45%。因此，微生物菌剂T3(8750.10 g/hm2)处理是提高花生产量的最优方式。