增施硅肥對花生生理特性、光合性能及產量的影響

石彥召 楊海棠 胡延嶺 劉軟枝 李盼

摘 ? 要 ?以鄭農花13號為試驗材料，研究了增施硅肥對花生生理特性及產量的影響，結果表明：對花生增施硅肥不僅能提高花生葉片的葉綠素含量、光合速率、蒸騰速率、干物質積累量，還能提高花生葉片中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）等酶的活性，且能有效降低葉片中丙二醛（MDA）含量等;增施硅肥對花生的主要經濟性狀也有顯著改善作用，可以使花生莢果產量提高5.36%～8.30%，籽仁產量提高5.56%～10.03%。

關鍵詞 ? 花生;硅肥;生理特性;光合性能;產量

中圖分類號：S565.2 ? ?文獻標志碼：A ? ?DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.16.009

硅元素已被國際土壤界專家認為是繼氮、磷、鉀之后第四大植物營養元素。研究表明，施硅肥有利于提高作物的光合作用，提高作物的抗逆性，改善作物品質和增加產量，同時還可以改善生態環境。目前，硅肥研究主要集中在水稻等喜硅作物上，花生的相關研究報道較少。高芳進行了基施硅肥對厚皮甜瓜光合生理特性和果實品質的影響研究，結果表明667 m2施硅肥65 kg處理的厚皮甜瓜葉片凈光合速率和蒸騰速率與對照相比顯著增加，有效提高了植株的光合能力和根系的吸水能力[1]。外源施加硅肥可以改善干旱脅迫條件下小麥旗葉光合特性，有助于光合產物的積累。在干旱脅迫下，外源施加硅肥顯著提高了小麥旗葉超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性，施加硅肥處理的小麥旗葉SOD、POD酶活性較對照分別提高了21.03%、11.53%;施加硅肥能顯著降低小麥旗葉丙二醛、過氧化氫酶含量[2]。在同一氮肥水平下，施用硅肥可不同程度地延緩成熟期劍葉葉綠素含量下降，提高光合速率和氣孔導度，降低胞間CO2濃度，改善葉片光合功能;施用氮肥和硅肥均能提高水稻劍葉中谷草轉氨酶（GOT）、谷丙轉氨酶（GPT）活性，并且隨著硅肥施用量增加，水稻葉片硅素積累量與GOT活性呈極顯著正相關關系[3]。研究表明，花生施用硅肥后提高了葉片的葉綠素含量和光合作用效率，增加了莖葉及莢果干物質積累量，從而使花生植株生長健壯，葉色深綠，分枝多，果仁充實飽滿、空殼少，百果重和百仁重提高，出仁率高，增產顯著，增產幅度達20%[4]。花生是河南省的主要油料作物之一，也是我國傳統的出口農產品之一。施肥對花生生理品質和產量的影響已經引起了人們的廣泛關注[5]。鄭農花13號是鄭州市農林科學研究所選育出的大果高產多抗廣適花生新品種，本試驗研究增施硅肥對鄭農花13號的生理特性、光合性能及產量的影響，以期為提高肥料利用率和花生產量提供理論依據，為進一步提高花生平衡施肥技術提供數據支持，同時為合理施用肥料、減輕農業環境污染提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗在位于鄭州市中原區須水鎮的鄭州市農林科學研究所試驗田開展，土壤為輕壤土，施肥前取0～20 cm土壤進行化驗，測得結果為有機質0.95%，pH值7.86，全氮0.096%，堿解氮77 mg·kg-1，速效磷67 mg·kg-1，速效鉀182 mg·kg-1，有效SiO2 279 mg·kg-1。2017年5月6號播種，花生種子穴播，每穴2粒，壟距80 cm，株距15～17 cm，每667 m2挖一萬穴，同年9月9號收獲，管理措施同一般高產田。

1.2 試驗材料

供試肥料：硅肥（硅酸鈉為分析純）、有機肥（雞糞）、氮磷鉀復合肥。

供試花生品種：鄭農花13號。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

試驗設5個處理：處理1（對照）為常規施肥，667 m2施有機肥（雞糞）3 m3，氮磷鉀復合肥50 kg，尿素20 kg;處理2為常規施肥加硅肥（37.5 kg·hm-2）;處理3為常規施肥加硅肥（75 kg·hm-2）;處理4為常規施肥加硅肥（112.5 kg·hm-2）;處理5為常規施肥加硅肥（150 kg·hm-2）。每小區面積12 m2（3 m×4 m），3次重復，隨機區組排列。

1.3.2 施肥方法

地塊平整冬耕凍垡后，一次性施足底肥，667 m2施有機肥（雞糞）3 m3，播種前配合旋耕耙，撒施復合肥50 kg、尿素20 kg、硅肥，耙平。

1.3.3 樣品采集、測定項目

在花生不同生育期（苗期、花針期、結莢期和成熟期）選擇晴天上午9： 00—10： 30，每個處理隨機取5～10株植株，每株取3片新展開功能葉用便攜式葉綠素儀（SPAD502）、便攜式光合蒸騰儀（CB-1102），測定葉片葉綠素含量和凈光合速率、蒸騰速率;每個處理取8～10片最近完全展開葉，立刻保存在冰盒內，帶回實驗室用分光光度計比色法測定超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）。在收獲期，收獲其莢果，同時測定主莖高、側枝長、總分枝數、結果枝數、單株飽果數、單株秕果數，自然風干后用于調查莢果產量、百果重、百仁重、每千克果數、每千克仁數和出仁率等。花生整株干物質的測定：采用土壤農業化學常規分析方法。

1.4 數據處理

試驗數據采用DPS7.05數據處理系統和Excel 2007進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同硅肥處理對花生生理特性及光合性能的影響

2.1.1 不同硅肥處理對花生葉綠素含量的影響

葉綠素含量是反映植物光合作用和衰老程度的重要指標，葉綠素含量的提高有助于植物在光合作用過程中對光能的吸收，提高轉化率。由表1可見，增施硅肥可不同程度地提高花生葉片葉綠素含量，在苗期和花針期，增施硅肥處理的葉綠素值隨時間推移呈遞增趨勢，尤其是處理4增長最多，比對照處理增加18.50%、15.25%、15.78%，差異顯著;在結莢期，葉片葉綠素含量先升至最高再開始下降，當進入成熟期后，葉綠素值迅速降低。與對照處理相比，增施硅肥對花生葉片葉綠素含量有促進作用，尤以處理4增加最為明顯，與對照差異顯著，表明花生增施硅肥能提高各生育期的葉片葉綠素含量。

2.1.2 不同硅肥處理對花生凈光合速率和蒸騰速率的影響

花生的光合、呼吸速率是影響花生產量形成的重要因子。由表2可知，花生生育期內，各施肥處理的花生葉片光合速率（Pn）、蒸騰速率（E）的變化趨勢與葉綠素含量變化趨勢相同，這是因為葉綠素是影響光合速率的限制性因子。花生葉片光合速率、蒸騰速率在苗期、花針期、結莢期逐漸增大，到成熟期又減小。在苗期、花針期、結莢期，處理4和處理5的光合速率較大;在成熟期，處理4和處理3的光合速率較大。在花生全生育期內，處理4比對照處理1的光合速率分別增加了21.15%、23.01%、17.74%、7.89%;處理4和處理5的花生葉片的蒸騰速率較大，其中處理4的蒸騰速率比對照分別增加27.78%、7.83%、13.95%、17.24%。處理4的花生葉片光合速率、蒸騰速率與對照處理1比達5%差異顯著水平。表明花生增施硅肥能顯著提高各生育期的葉片光合速率和蒸騰速率。

2.1.3 不同硅肥處理對花生葉片中SOD、POD、CAT酶活性及MDA含量的影響

SOD是一種抗氧化酶，具有特殊的生理活性，是生物體內清除自由基的首要物質，能夠促進植物生長。MDA是生物體內自由基作用于脂質發生過氧化反應的最終產物，會引起蛋白質、核酸等生命大分子的交聯聚合，具有細胞毒性。檢測植物體內MDA含量可評價質膜受損程度。由表3可知，從花針期、結莢期至成熟期，每個處理的葉片中SOD、POD、CAT酶活性，MDA含量都呈上升趨勢;與對照相比，增施硅肥處理能提高花生葉片中SOD、POD含量，并不同程度地降低MDA含量;在花針期、結莢期、成熟期，處理4比常規施肥處理1的SOD酶活性分別提高14.38%、9.43%、11.93%，POD酶活性分別提高9.59%、3.83%、12.50%，CAT 酶活性分別提高10.61%、2.57%、3.43%，葉片中MDA含量分別降低18.75%、18.37%、11.39%，差異達到5%顯著水平。試驗結果表明增施硅肥能顯著提高花生生育期葉片SOD、POD、CAT酶活性，降低葉片中MDA含量。

2.1.4 不同硅肥處理對花生干物質積累量的影響

由表4可見，增施硅肥能提高花生干物質積累量。在花生各生育期，處理4的干物質積累量比對照處理1分別提高9.92%、5.38%、12.59%、8.66%、13.55%。在苗期、結莢期、飽果期、成熟期，處理4、處理5、處理3與對照處理差異性達5%顯著水平。

2.2 不同硅肥處理對花生經濟性狀的影響

由表5可見，增施硅肥可以使花生主莖高和側枝長都有所增加，處理4比對照處理的主莖高和側枝長分別增加3.84%、3.14%;分枝數和結果枝數、單株飽果數有不同程度地增加，秕果數有所減少。增施硅肥對花生百果重、百仁重、千克果數、千克仁數、出米率均能增加，處理4的百果重、百仁重比對照處理分別增加了5.22%、7.14%，差異性達到5%顯著水平。

2.3 不同硅肥處理對花生產量的影響

由表6可見，與常規施肥處理相比，增施硅肥能顯著提高花生的莢果產量和籽仁產量。莢果增產幅度為5.36%～8.30%，莢果產量依次為處理4>處理3>處理5>處理2>處理1;處理4、處理3、處理5與處理1的差異達到5%顯著水平，尤以處理4增產最顯著（8.30%）。從表6中還可以看出，增施硅肥同樣能顯著增加花生籽仁產量。與常規施肥處理1相比，增施硅肥處理的籽仁產量提高了5.56%～10.03%，處理4、處理3、處理5和處理1的差異達到5%顯著水平，其中處理4增產最為明顯，達到10.03%。

3 小結

1）增施硅肥能有效提高和改善花生的生理指標，使花生葉片中葉綠素，光合速率，蒸騰速率，干物質積累量，SOD、POD、CAT等酶活性均能有不同程度的增加，MAD含量能有不同程度的減少。

2）增施硅肥能有效改善花生的經濟性狀，主莖高和側枝長都能增長，總分枝數、結果枝數和飽果數都有所增加，秕果數有所減少，百果重、百仁重也均有增加，千克果數、千克仁數、出米率均有不同程度的增加。

3）增施硅肥能有效提高花生產量，花生莢果產量增加了5.36%～8.30%，最高能增產400.2 kg·hm-2，增產率8.30%;籽仁產量增加了5.56%～10.03%，最高能增產342.52 kg·hm-2，增產率10.03%。處理3、處理4、處理5與處理1的差異能達到5%顯著水平，增產顯著。

4）結合花生產量及各生理指標、經濟性狀等綜合表現，處理4、處理3表現較好，建議花生增施硅肥量為75～112.5 kg·hm-2。

5）花生施用硅肥的最佳用量還要結合其他指標來綜合考慮，有待進一步深入研究。

參考文獻：

[1] 高芳.基施硅肥對厚皮甜瓜光合生理特性和果實品質的影響[D].南寧：廣西大學，2018.

[2] 孫德祥.外源施加鋅、硅肥對干旱脅迫下小麥旗葉生理特性及產量的影響[D].鄭州：河南農業大學，2015.

[3] 王顯，張國良，霍中洋，等.氮硅配施對水稻葉片光合作用和氮代謝酶活性的影響[J].揚州大學學報，2010（3）：44-49.

[4] 李尚霞，楊吉順，張智猛，等.硅肥對花生生理特性和產量的影響[J].花生學報，2012（3）：37-40.

[5] 楚召.緩釋/控釋化肥的研究現狀及進展[J].磷肥與復肥，2007（2）：14-16.

（責任編輯：易 ?婧）