?蓖麻饼粕有机肥对花生产量及土壤酶活性的影响

李明静 罗蕊 张驰 张智勇 户雪妹 顾晓慧 徐淑艳 黄凤兰

摘要：為探究不同施肥水平下蓖麻饼粕肥对花生产量及土壤酶活性的影响，明确蓖麻饼粕肥的最佳施肥量，以四粒红为试验品种，设置不施肥（CK）、施化肥（HF1、HF2、HF3，施用量分别为175、350和700 kg/hm2）、施蓖麻饼粕有机肥（BM1、BM2、BM3，施用量分别为2 500、5 000和10 000 kg/hm2），共7个施肥处理，比较各处理对花生产量及土壤酶活性的影响。结果表明：与CK相比，BM2、BM3处理增产0.35%～0.67%；HF1、HF2、HF3处理增产了1.55%～4.44%；BM1处理的花生产量最高，达到了440.22 kg/667m2，较CK处理增产46.67%；此外，BM1处理的单株饱果数、百果重、百仁重均高于其他施肥处理。在幼苗期时，BM3处理的过氧化氢酶、多酚氧化酶、淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶和脱氢酶活性均显著低于CK处理，而在收获期时，BM3处理的6种酶活性显著高于其他施肥处理。因此，BM3处理的土壤酶活性较CK处理变化效果最明显。综上所述，蓖麻饼粕有机肥2 500 kg/hm2处理能够使花生增产，提高经济效益，而蓖麻饼粕有机肥10 000 kg/hm2处理对土壤酶活性的改善效果最明显。

关键词： 蓖麻饼粕有机肥；花生；产量；土壤酶

中图分类号：S141.5；S565.2文献标识码：A文章编号：1006-060X（2024）02-0036-06

Effects of Organic Castor Meal Fertilizer on Peanut Yield and Soil Enzyme Activity

LI Ming-jing1，LUO Rui1，ZHANG Chi1，ZHANG Zhi-yong2，HU Xue-mei1，GU Xiao-hui1，

XU Shu-yan3，HUANG Feng-lan1，4

（1. College of Life Science and Food， Inner Mongolia Minzu University， Tongliao 028000， PRC; 2. Tongliao Agricultural and Animal Husbandry Science Research Institute， Tongliao 028000， PRC; 3. Aohan Banner Agricultural and Animal Husbandry Technology

Extension Center， Chifeng 024000， PRC; 4. Key Laboratory of Castor Breeding of National Ethnic Affairs Commission， Key Laboratory

of Castor Breeding and Comprehensive Utilization of the Inner Mongolia Autonomous Region， Inner Mongolia Autonomous

Region Engineering Research Center of Castor Industry Technology Innovation， Inner Mongolia Autonomous Region

Engineering Research Center of Castor Industry in Colleges and Universities， Tongliao 028000， PRC）

Abstract： In order to investigate the effect of castor meal fertilizer on peanut yield and soil enzyme activity under different fertilization levels and clarify the optimal fertilization amount of castor meal fertilizer， the Silihong was used as the test variety. Seven fertilization treatment groups were set up， namely， no fertilization （CK）， fertilizer （HF1， HF2， and HF3 of 175， 350， and 700 kg/hm2）， and organic castor meal fertilizer （BM1， BM2， and BM3 of 2 500， 5 000， and 10 000 kg/hm2）， so as to compare the effect of each treatment on peanut yield and soil enzyme activity. The results show that compared with CK， the BM2 and BM3 treatments increase yields by 0.35%–0.67%; the HF1， HF2， and HF3 treatments increase yields by 1.55%–4.44%; the peanut yield of the BM1 treatment is the highest， reaching 440.22 kg/667m2， which is an increase of 46.67% compared with that of the CK treatment. Moreover， the number of full fruits， 100-fruit weight， and 100-kernel weight of the single plant with the BM1 treatment are all higher than those with other fertilization treatments. At the seedling stage， the activities of catalase， polyphenol oxidase， amylase， cellulase， protease， and dehydrogenase in the BM3 treatment are significantly lower than those in the CK treatment， while at the harvesting stage， the activities of the six enzymes in the BM3 treatment are significantly higher than those in other fertilization treatments. Therefore， the BM3 treatment has the most significant effect of changing soil enzyme activities compared with the CK treatment. In summary， the organic castor meal fertilizer of 2 500 kg/hm2 can increase peanut yield and improve economic benefits， the organic castor meal fertilizer of 10 000 kg/hm2 has the most obvious improvement effect on soil enzyme activities.

Key words：organic castor meal fertilizer; peanuts; yield; soil enzyme

花生又名“长生果”，是世界上最重要的油料作物之一，具有很高的经济价值[1-2]。我国是花生主产国，2022年以1 832.95万t的产量居世界第一，占亚洲花生总产量的50%以上，为世界花生生产做出了巨大的贡献[3]。目前，我国提高花生产量的主要方式是施用化肥。化肥作为我国主要的农用肥料，使用量在不断升高。长期施用化肥不仅会使作物增产效果下降，还会引发土壤肥力下降、板结酸化、环境污染等一系列问题[4-6]。改善土壤条件、提高土壤肥力是实现花生增产的重要途径。有机肥在改善土壤理化性质、提高土壤肥力、增加作物产量方面具有积极作用[7]。张然等[8]研究发现有机肥较单施化肥可显著提高冬小麦的产量，且通过5 a田间试验证明，施用有机肥时间越长，增产效果越明显。温延臣等[9]研究表明，施用有机肥可促进作物生长，提高养分利用效率和经济效益。土壤中一切化学反应均是在酶的催化作用下完成，土壤酶活性的高低能反映土壤中生化反应的强弱[10-11]。Fatemi F R等[12]研究发现长期施用有机肥能提高土壤过氧化氢酶、蛋白酶、淀粉酶的活性。

蓖麻饼粕是蓖麻榨油后的副产物，含有丰富的粗蛋白、粗纤维及多种矿物质元素，是一种天然有机肥料[13]。蓖麻饼粕有机肥是蓖麻饼粕肥通过微生物发酵所得的一种肥料，兼具微生物肥和有机肥的特点。蓖麻饼粕有机肥可为作物生长提供必需的养分、改善土壤理化性质，从而实现作物高产[14-15]。目前，国内外专家对于蓖麻研究较多，但对蓖麻饼粕有机肥相关研究较少。同时，随着花生需求量的增加，如何提高花生产量成为亟待解决的问题。为此，笔者以蓖麻饼粕有机肥为试验材料，研究了其对花生产量及土壤酶活性的影响，以期为化肥减量配施及花生高产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022年5—9月在内蒙古自治区通辽市农牧科学研究所（119°89′E，44°55′N）进行。该区域属温带大陆性气候，海拔650 m，年平均气温8.2℃，年均无霜期140 d，年平均降水量395 mm，降雨主要集中在每年7—8月，是典型的半干旱区。供试土壤为砂质土，试验前采集土壤样品，测得土壤基本理化性质为：pH值8.77，有机碳10.3 g/kg，全氮0.84 g/kg，全磷0.034 g/kg，全钾21.07 g/kg，碱解氮61.6 mg/kg，碱性磷19.2 mg/kg，速效钾144 mg/kg。

1.2 试验材料

试验花生品种为四粒红，来源于内蒙古通辽市农牧科学研究所。蓖麻饼粕肥来源于蓖麻育种国家民委重点实验室，pH值6.0～6.3，养分含量为有机质65%～73%，全氮41～46 g/kg，全磷7.5～9.5 g/kg，全钾9.5～10.4 g/kg，硝态氮0.23%～0.27%，有效磷2.3～ 3 g/kg，速效鉀9～9.8 g/kg；蓖麻饼粕肥发酵菌剂包（芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌、醋酸菌、乳酸菌和放线菌等）；蓖麻饼粕有机肥是将蓖麻饼粕肥发酵菌剂加入到蓖麻饼粕肥中发酵20～30 d后所得，此时有机肥中N为5.218%，P2O5为1.704%，K2O为0.7%。化肥来源于史丹利农业集团股份有限公司（总养分≥

45%，N–P2O5–K2O＝15–15–15）。

1.3 试验设计

参考王凡[16]关于蓖麻饼粕田间试验的最佳施肥量，试验共设置7个处理，分别为不施肥（CK，空白），常规化肥不同梯度处理（HF1、HF2、HF3，对照）和不同梯度蓖麻饼粕有机肥处理（BM1、BM2、BM3），其中，HF1、HF2、HF3处理的化肥施用量分别为175、350和700 kg/hm2，BM1、BM2、BM3处理的蓖麻饼粕有机肥施用量分别为2 500、5 000和10 000 kg/hm2。采取随机设计，每个处理重复3次，共21个小区，每小区长2 m，宽2.5 m，面积5 m?，行距0.5 m，穴距0.1 m，采用每穴2粒种子进行种植，种植密度为1.2万穴/667m2，小区与小区之间设置1 m保护行，其他同当地大田管理。所有肥料种植前以底肥形式一次性投入。花生于2022年6月10日种植，11月2日收获。

1.4 样品的测定及方法

1.4.1 产量指标 在花生收获期，每小区随机选取长势一致的植株10株放入网袋中，于阴凉通风处自然风干至恒重后，测定单株饱果数、百果重、百仁重，另外每小区取中间2行，共2.5 m?收获，将荚果放入纱网袋中风干至恒重后称重计算总产量。

1.4.2 土壤酶活性 土壤样品分别于花生幼苗期（6月22日）和收获期（11月2日）进行采样，用环刀取0～20 cm土壤样品作为供试土样，每个花生实验区随机取5个点土样，充分混匀后为一个样品。取得土壤样品后，去除石块，放入-40℃冰箱冷冻保存，用于土壤酶活性的测定。采用南京陌凡生物科技有限公司的土壤过氧化氢酶、酸性转化酶、多酚氧化酶、淀粉酶、脱氢酶、纤维素酶、过氧化物酶、蛋白酶试剂盒进行土壤酶活性的测定。

1.5 数据分析

采用Excel 2016进行数据的初步整理，SPSS 25.0软件对数据进行方差分析，花生产量及土壤酶活性采用单因素（one way ANOVA）方差分析法和最小显著差异法（LSD）进行多重比较（P＜0.05）。采用Excel 2016软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对花生产量的影响

如表1所示，BM1、HF3、HF1、BM3处理的单株饱果数均显著高于CK处理（P＜0.05），其中BM1

处理下的单株饱果数最高，与其他处理均达到显著性差异，说明施2 500 kg/hm2蓖麻饼粕有机肥可促进花生的生长发育，显著提高单株饱果数；BM2、HF2处理的单株饱果数略高于CK处理，但差异不显著。BM1处理的百果重、百仁重、产量与其他处理均达到显著性水平（P＜0.05）。其中，BM1处理的百果重达到167.154 3 g，比CK处理增加6.087 1 g，比其他处理增长了9.65～18.5 g；BM1处理的百仁重为50.106 1g，较CK处理显著增加7.61%，除BM1外，其他不同处理之间差异不显著。由表可知不同施肥处理的花生产量均高于CK处理，均达到显著性差异，产量依次为BM1＞HF1＞HF2＞HF3＞BM2＞BM3＞CK。

BM1增产效果最显著，产量为440.22 kg/667m2，比CK增产了46.67%，说明蓖麻饼粕有机肥能显著提高花生荚果产量。

2.2 不同施肥处理对花生土壤酶活性的影响

2.2.1 不同施肥处理对土壤过氧化氢酶活性的影响 图1表明，不同施肥处理对过氧化氢酶活性的影响在不同阶段呈现不同的趋势。花生幼苗期时，与CK相比，随着施肥量的增加，化肥处理的过氧化氢酶活性逐渐降低，而蓖麻饼粕有机肥处理的过氧化氢酶活性随着施肥量的增加，呈先升高后降低的趋势。在收获期除BM3、BM2处理外，其他施肥处理的土壤过氧化氢酶活性较CK差异不显著（P＜0.05），其中BM3处理的酶活最高，为1 411.897 U/g。综上所述，蓖麻饼粕有机肥在花生收获期作用效果明显，对土壤过氧化氢酶活性具有一定的提升效果。

2.2.2 不同施肥处理对土壤多酚氧化酶活性的影响 土壤多酚氧化酶是一种氧化还原酶，可催化土壤中芳香化合物氧化，进而生成有机质，对改良土壤具有重要意义。不同施肥处理对多酚氧化酶活性的影响如图2所示，幼苗期时，不同施肥处理的多酚氧化酶活性均显著低于CK处理，其中HF3、BM1、BM2、BM3处理之间差异不显著（P＜0.05）。在收获期时BM1、BM2、BM3、HF3处理的多酚氧化酶活性显著高于CK处理（P＜0.05），分别提高了54.8%、52.05%、37.09%、36.29%。根据2个时期分析，化肥与蓖麻饼粕有机肥对多酚氧化酶活性都有不同程度的影响，但综合来看，蓖麻餅粕有机肥对多酚氧化酶活性作用效果较好。

2.2.3 不同施肥处理对土壤淀粉酶活性的影响 土壤中的淀粉酶主要来自微生物，是一种重要的酶抑制剂。不同施肥处理对淀粉酶活性具有不同程度的影响。由图3可知，在幼苗期，BM1、HF1处理的淀粉酶活性显著高于CK（P＜0.05），分别为13.933

和13.385 U/g；HF1和BM1间差异不显著。收获期BM3处理下的淀粉酶活性最高，较CK显著增加了36.3%（P＜0.05）；除BM3外，其他施肥条件下与CK相比淀粉酶活性存在较小差异。

2.2.4 不同施肥处理对土壤脱氢酶活性的影响 土壤脱氢酶活性可反映土壤体系内微生物数量及对有机物降解活性，可以作为土壤微生物降解性能指标。由图4分析可知，从幼苗期到收获期，不同施肥处理的土壤脱氢酶均呈现出升高趋势。幼苗期时，随着施肥量的增加，化肥处理的脱氢酶活性逐渐降低，蓖麻饼粕有机肥处理的脱氢酶活性先降低后升高，其中HF1处理的脱氢酶活性在幼苗期达到最大，为0.0242 U/g。收获期BM3处理的脱氢酶活性最高为0.0289 U/g，较CK处理显著增加25.65%（P＜0.05），HF1处理次之，其余均低于CK处理。从两个时期总体来看，HF1处理对脱氢酶活性影响最明显。

2.2.5 不同施肥处理对土壤纤维素酶活性的影响 纤维素酶是碳素循环中重要的酶之一，对土壤改良具有积极意义。由图5可知，施肥处理对土壤纤维素酶均有不同程度的影响。在幼苗期不同肥料在不同水平下的处理纤维素酶活性均显著低于CK处理（P＜0.05）。在收获期间，纤维素酶增长趋势明显，而不同施肥处理的纤维素酶活性均高于CK处理，其中BM3、BM2、BM1、HF3和HF2与CK均达到显著性差异水平（P＜0.05），但BM2、BM1、HF3处理间差异不显著。由涨幅分析来看，蓖麻饼粕有机肥对于土壤纤维素酶活性的影响作用显著。

2.2.6 不同施肥处理对土壤蛋白酶活性的影响 土壤蛋白酶是一种重要的胞外酶，能够参与土壤氮素循环，是促进土壤氮循环的重要成分。如图6所示，从幼苗期到收获期，不同施肥处理的蛋白酶活性均减弱，其中HF2、HF3、BM2处理的蛋白酶活性在2个时期较为稳定，与CK相比未达到显著性差异水平（P＜0.05）。HF1、BM3处理的蛋白酶活性在幼苗期均显著低于CK（P＜0.05），分别降低了20.75%、25.15%。至收获期，除BM1、HF1处理外，其他施肥处理的蛋白酶活性无明显变化。

2.2.7 土壤酶与花生产量相关性分析 对不同施肥处理的土壤酶活和产量进行相关性分析，结果由表2可知，花生产量与过氧化氢酶、淀粉酶、脱氢酶、纤维素酶和蛋白酶均呈负相关，与多酚氧化酶呈正相关。过氧化氢酶与淀粉酶和纤维素酶呈显著正相关，淀粉酶与纤维素酶、蛋白酶、脱氢酶呈正相关。

3 讨论

3.1 蓖麻饼粕有机肥对花生产量的影响

有研究表明施用有机肥可有效提高作物产量，近年来，有机肥代替化肥技术在作物生产中被广泛应用。张翔等[17]研究表明，施用有机肥能显著提高花生单株饱果数、百果重及产量，增产效果明显，且对花生品质也具有一定的影响，与试验结果一致中。在试验条件下，单株饱果数和百仁重与花生产量呈正相关，且根据分析，蓖麻饼粕有机肥能促进花生生长发育，增加单株饱果数、百果重等产量指标，最终提高花生产量。其中BM1处理对花生的增产效果最好，与对照相比显著增长了46.67%，BM2处理次之，这与陈德乐等[18]的研究结果一致。但试验中有关于蓖麻饼粕有机肥施用下是如何促进花生生长发育进而提高产量有待进一步研究和验证。

3.2 蓖麻饼粕有机肥对土壤酶活性的影响

土壤酶参与土壤中一切生化反应，土壤酶活性可反应土壤生态状况下生化过程的相对强度[19-20]。蓖麻饼粕有机肥可提高土壤酶活性，增强土壤微生物活动，改善土壤结构，提高土壤肥力。刘金光等[21]通过3 a大田试验发现，长期施用有机肥可增强土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶及蛋白酶的活性，土壤酶活性的变化可能与土壤微生物数量、有机质含量及其他营养元素有关。徐丽丽等[22]研究结果也表明有机肥能够显著提高土壤中碳氮循环中相关酶的活性。通过研究可知，在蓖麻饼粕有机肥施用2 500～10 000

kg/hm2范围内，土壤酶活性随着蓖麻饼粕有机肥施肥量的增加而增加，原因可能是蓖麻饼粕有机肥中含有微生物和其他酶类，进而增加酶活性[19]。从花生幼苗期到收获期，蓖麻饼粕有机肥处理的土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶活性均有不同程度的降低，分析原因可能是收获期时，土壤养分被作物吸收，土壤代谢缓慢，微生物和土壤酶所利用的养分减少，导致土壤酶活性降低。收获期时BM3处理的6种酶活性，分别较CK处理提高了54.6%、36.04%、36.32%、24.57%、327.76%和34.62%，说明蓖麻饼粕有机肥对土壤酶活性具有一定的影响。研究表明，施用蓖麻饼粕有机肥10 000 kg/hm2对提高土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、淀粉酶、纤维素酶、脱氢酶、蛋白酶活性具有明显的效果。可见，施用蓖麻饼粕有机肥有利于实现化肥的减量增效，对有机肥资源利用和保护农业生态环境具有重要意义[23-24]，可进一步开展研究，优化配套栽培技术。

4 结论

研究结果表明，蓖麻饼粕有机肥均对花生产量及土壤酶活性有显著的影响。施用蓖麻饼粕有机肥能提高花生单株饱果数、百果重、百仁重等产量构成因素，增加花生产量。当蓖麻饼粕有机肥施肥量为2 500 kg/hm?时，花生的单株饱果数、百果重、百仁重及产量均达到最大值，较CK增产46.67%。当蓖麻饼粕有机肥施肥量为10 000 kg/hm?时，花生土壤中酶的活性有较大的涨幅。

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（责任编辑：肖彦资）