绿肥油菜压青全量还田对花生生长的影响

刘海东 陈庆政 祁俊程 吴孟才 秦国兵 叶万余 徐小媛 吴春玲

（贺州市农业科学院/广西农业科学院贺州分院，广西 贺州 542813）

作物生长离不开养分，在农事生产上，为提高农产品产量，肥料必不可少[1]。研究表明，长期大量施用化肥会导致田间土壤板结，土壤物理特性变差，作物病虫草害加重，作物产量及品质逐年下降；此外，由于地表淋溶、径流以及气体挥发等作用，会加剧对周围水体和大气的污染[2-4]。因此，生产实践中应多施用有机肥料，如农家肥和绿肥，其既能补充土壤营养元素，又能增加土壤微生物群落多样性[5]，可极大改善土壤性状，有利于植物根系生长和养分的吸收与转运[6]。

随着研究的深入，绿肥作为一种优质生物肥料被推广应用，特别是在水稻、小麦和玉米等粮食作物生产上作为配套高产栽培技术措施。如今可作为绿肥的作物种类较多，如常见的紫云英、黑麦草、大麦和油菜等[7]，其主要特征就是生物量较大，对氮、磷、钾的富集能力强。在实际生产中，基于生产投入成本考虑，近年来油菜作为绿肥推广面积逐年增大，其单位面积产生物量较紫云英高出50%，种子成本不及紫云英的1/10，作为直根系作物油菜对土壤有明显的穿刺效应，其根系腐解后易形成空隙，提高了土壤透气性和保水能力[8]。研究表明，油菜含有的硫苷具有一定的杀虫作用[9]。对于绿肥油菜的土壤养分和微生物种类及细菌群落等相关研究较多，但对后茬花生植株形态、生理等影响的研究较少。本试验结合广西油料作物生产特点，探究绿肥油菜压青还田对花生形态、生理及产量的影响，为花生大田生产上绿肥油菜压青还田作为配套高产栽培技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用湖南省作物研究所选育的甘蓝型半冬性绿肥专用型油菜油肥1号[10]和广西壮族自治区贺州市农业科学院选育的直立型花生新品种贺油16作为试验材料。

1.2 试验设计

试验于2022年11月10日起在贺州市农业科学院科研农场进行，土壤类型为壤土，养分含量基本一致，面积为1 333.34 m2。撒播油菜种前及时清理前茬豆角苗，机械深翻、破碎、耙平后适量喷水造墒，2 d 后喷施芽前除草剂进行土壤封闭处理，处理完10 d 后将试验地块平均分为2 个试验小区，50%撒播油菜（记为T），50%同期休耕（记为CK）。绿肥油菜用种量为10 kg/hm2，按照种子和尿素（含氮量为46%）1∶10 的比例混匀，以保障撒播均匀。2023年2月10日，油菜盛花期时，利用旋耕机将油菜植株全部破碎翻压入土，使其秸秆自然腐解。3月5日，2个小区利用机械开沟起垄，垄面宽40 cm，沟宽40 cm，垄面同步开有3 条沟，左右为种植沟，单粒播种，垄面株行距固定为14 cm×25 cm，中间为肥料沟，肥料采用三元缓释复合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15），CK 小区常规施肥750 kg/hm2，T 小区减施40%，即450 kg/hm2，肥料一次性施入，后期无追肥。施肥、播种完成后及时人工覆土，2个试验小区田间管理保持一致，且参照大田生产。

1.3 测定指标

1.3.1 成熟期植株形态成熟期每个小区连续选取30 株植株，测定主茎高、第一侧枝长、总分枝数、结果枝数和收获青叶数等植株形态指标。

1.3.2 叶片过氧化保护酶活性和丙二醛含量在花生苗期、开花下针期、结荚期和成熟期晴朗的上午9：00左右，在每个小区取花生植株倒三叶20 片放入冰盒，带回实验室，放入-80 ℃超低温冰箱中保存。收获期结束，实验室测定过氧化物酶（POD）活性[11]、过氧化氢酶（CAT）活性[12]和丙二醛（CAT）含量[13]。

1.3.3 考种指标及产量成熟期每个小区采用5 点取样法，每个点5 m2。将所有植株荚果摘下自然晾干后称取荚果重量，在每个小区称取10 份500 g 花生荚果，考察单仁果数、双仁果数和秕果数，选取100 个饱满的双仁荚果测定百果重，随后将其全部脱壳，选取饱满的100粒籽仁测定百仁重，并计算出仁率。

1.4 数据分析

利用Office 365 软件对试验数据进行统计、分析、制表和制图，利用SPSS 26.0 软件对数据进行最小差异显著法（LSD）在5%水平下的多重比较分析，相同小写字母表示差异未达到显著水平，不同小写字母表示差异达到显著水平。

2 结果与分析

2.1 花生成熟期植株形态

由表1可得，主茎高、第一侧枝长、总分枝数、结果枝数和收获主茎青叶数均以T 处理显著高于CK处理，主茎高T处理较CK提高7.63%；第一侧枝长T处理较CK处理提高4.64%；总分枝数T处理较CK处理提高19.77%；结果枝数T 处理较CK 处理提高19.20%；收获主茎青叶数T处理较CK提高34.52%。

表1 绿肥油菜压青全量还田对花生成熟期植株形态的影响

2.2 花生叶片过氧化物酶

由图1 可得，花生全生育期叶片过氧化物酶活性整体呈先上升后下降趋势，在开花下针期达到最高。在苗期、开花下针期、结荚期和成熟期叶片POD活性均以T 处理显著高于CK，4 个时期T 处理较CK处理分别提高55.39%、59.34%、25.03%和35.85%。

图1 绿肥油菜压青全量还田对花生叶片过氧化物酶的影响

2.3 花生叶片过氧化氢酶

由图2 可得，花生全生育期叶片过氧化氢酶活性整体呈先上升后下降趋势，T 处理在开花下针期达到最高，CK 处理在结荚期达到最高。在苗期、开花下针期、结荚期和成熟期叶片CAT 活性均以T 处理显著高于CK，4个时期T处理较CK处理分别提高64.04%、76.62%、32.99%和37.18%。

图2 绿肥油菜压青全量还田对花生叶片过氧化氢酶的影响

2.4 花生叶片丙二醛

由图3可得，随着生育期的推进，叶片丙二醛含量逐步上升，且在成熟期达到最高值。在苗期、开花下针期、结荚期和成熟期叶片MDA 含量均以CK 处理显著高于T 处理，4 个时期CK 处理较T 处理分别提高60.66%、77.69%、52.41%和42.36%。

图3 绿肥油菜压青全量还田对花生叶片丙二醛含量的影响

2.5 花生荚果性状及产量

由表2 可得，单株结果数T 处理显著高于CK 处理，T 处理较CK 处理增加17.71%；双仁果率T 处理显著高于CK 处理，T 处理较CK 处理增加5.99%；饱果率T处理显著高于CK处理，T处理较CK处理增加5.82%；百果重T处理显著高于CK处理，T处理较CK处理增加7.80%；百仁重T 处理显著高于CK 处理，T 处理较CK 处理增加6.77%；出仁率T 处理显著高于CK 处理，T 处理较CK 处理增加7.06%；实际产量T 处理显著高于CK 处理，T 处理较CK 处理增加19.67%。

表2 绿肥油菜压青全量还田对花生荚果性状及产量的影响

3 结论与讨论

通过绿植覆盖可减少冬季田块水土和养分流失，达到养地目的，解决冬季田地闲置问题，冬季闲田播撒紫云英、小麦和油菜等较为常见。近年来，油菜作为绿肥也广为使用，特别是油菜育种学家选育出适合作为绿肥的专用型油菜，兼具营养生长期短、发苗快、生物量大、养分高和抗病抗逆性好等特点[14]。绿肥油菜能够活化土壤中的氮、磷、钾及微量元素，改善土壤理化性质和微生物种类，通过适时翻压还田大量生物有机体逐步腐解形成有机肥料释放养分，并且油菜秸秆在土壤中能够使土壤保持疏松，改善土壤透气性，有利于为后茬花生根系营造良好的生长环境，土壤中营养元素和水分通过花生根系源源不断从下向上运输，满足花生植株叶片光合作用所需的基本物质条件，促进光合物质的形成与转化[15-16]。在植株形态上的表现是株高、侧枝长、总分枝数、结果枝数等增加，良好的生长条件使得花生叶片细胞内部环境相对稳定，相应的功能蛋白质合成顺畅，在全生育期中的某一时期，当作物受到外界环境胁迫作用时，其抗氧化机制积极响应，过氧化物酶、过氧化氢酶等活性增强，及时清除如过氧化氢、超氧阴离子及丙二醛等过氧化产物。随着研究深入，作物植株形态与产量的关系也较为明确，例如，作物分蘖数或分枝数直接影响有效穗数和单株结果数，其是控制作物产量的核心要素之一。油菜压青还田花生植株丰产形态特征明显，收获期荚果和籽仁各项指标优异也反映出二者存在正相关关系。试验对花生形态、叶片生理及产量等做出具体分析，但对于绿肥油菜还田对土壤养分、微生物及根系等的影响，还需进一步探究。

绿肥油菜盛花期压青还田后复合肥减施40%，即450 kg/hm2，显著提高了花生植株株高、第一侧枝长、总分枝数、结果枝数和收获青叶数；显著提高了叶片过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性，显著降低了叶片丙二醛含量；显著提高了花生单株结果数、双仁果率、饱果率、百果重、百仁重和实际产量。因此，绿肥油菜压青还田栽培措施不但有利于后茬花生的生长，而且达到了化肥减施的目的，在花生大田生产上可以作为化肥减施增效绿色施肥高产栽培配套技术推广应用。