侯凱旋,崔潔亞,張曉軍,司 彤,王月福,王銘倫,鄒曉霞
(青島農業大學/山東省旱作農業技術重點實驗室,山東青島 266109)
花生是我國重要的油料作物和經濟作物,在國內油料作物中,其種植面積僅次于油菜,且花生油價格高出大豆油和菜子油近30%,經濟效益十分可觀[1]。近年來,我國農產品市場受到國際市場不同程度的沖擊,對花生的質量、品種、類型等都提出更高要求,花生與其他糧油作物爭地矛盾也日益突出[2]。因此,通過提高單產來增加花生總產量,是保障花生產品持續供應的根本途徑,對于保障國家糧食安全和食用油料安全具有重要意義。
花生是地上開花地下結果的作物,由于生產上不便于追肥,特別當采用覆膜栽培時,所以在花生生育中后期由于土壤養分供應不足引起的植株早衰現象較為普遍[3]。且我國農業生產中當季肥料利用率低,而膜下滴灌技術能夠解決花生追肥難和當季肥料利用率低的難題。膜下滴灌技術是一種將滴灌技術與地膜覆蓋栽培技術相結合的節水技術,以其有節水、節能、增產等優點在干旱半干旱地區得到廣泛應用[4]。分次滴灌追肥可以在不破壞土壤結構的前提下給花生持續提供肥料,不僅能夠使作物更易于吸收肥料中的養分,而且能夠滿足不同生育時期對養分的需求,可提高肥料利用率[5]。陳天宇[6]研究發現三次等比例追施氮肥,追氮量120 kg/hm2時,可有效提高玉米的氮素吸收、氮素利用率和干物質積累,顯著增加玉米籽粒產量。欒春勝和任大赫[7]研究發現,煙草葉色隨追肥次數的增加而加深,在煙株農藝性狀上追肥處理明顯優于不追肥處理,且追肥兩次的處理表現最好。丁寧等[8]研究分次追施氮肥對蘋果葉片15N吸收利用的影響,發現分次追肥可提高氮肥利用率,且三次追肥效果優于二次追肥。施用氮肥對花生營養生長有一定促進作用,鈣肥會抑制花生營養生長,對防止旺長和倒伏有利,施肥有利于改善花生株型,避免分枝過多而影響通風透光[9]。施用硼肥對促進植株生長發育、提高莢果產量和改善品質均有明顯的效果[10-12]。目前關于膜下滴灌技術在玉米、棉花、烤煙、果樹等[13-16]作物上已有較多研究,在花生上雖然也已有研究報道,但多是在某一時期或是對某一種肥料的研究,而膜下滴灌追肥時期和次數對花生生長發育和產量的影響鮮有報道。因此,本試驗在大田膜下滴灌條件下,設置不同時期追肥組合,研究了追肥時期和次數對花生生長發育和產量的影響,旨在明確花生高產的適宜追肥時期和次數,為花生節水省肥高效栽培體系的建立提供理論依據。
供試花生品種為青花7號,肥料種類為尿素(U)(總氮 ≥ 46.4%,由陽煤平原化工有限公司提供)、硝酸鈣 (Ca)(分析純 Ca(NO3)2·4H2O ≥ 99.0%,由天津市鼎盛鑫化工有限公司提供) 和硼砂 (B)(分析純,由天津市恒興化學試劑制造有限公司提供)。供試土壤為砂姜黑土,0—20 cm土層土壤含有機質1.15%、堿解氮55.9 mg/kg、速效磷31.8 mg/kg、速效鉀80.4 mg/kg、交換性鈣5.09 g/kg,有效硼0.87 mg/kg,pH 7.68。
試驗于2017年在青島農業大學膠州現代科技示范園 (36.45° N,120.09° E) 進行。試驗區屬暖溫帶季風氣候,雨熱同季,降水集中,花生生育期總降水量428 mm,5~9月降水量依次為3.9、111.9、138.1、144.1和29.8 mm。采用膜下滴灌方式,在統一施復合肥 (N:P:K = 15:15:15) 300 kg/hm2的基礎上,在生育期間設置不灌水不追肥對照 (CK),花針期追施1次肥 (N),結莢期追施1次肥 (P),飽果期追施1次肥 (F),花針期和結莢期分別追施1次肥(NP),花針期和飽果期分別追施1次肥 (NF),結莢期和飽果期分別追施1次肥 (PF),花針期、結莢期和飽果期分別追施1次肥 (NPF),共8個處理。各處理追肥種類和總量相同,追肥種類和數量見表1。種植方式為起壟覆膜覆蓋膜下鋪設滴灌帶,壟寬0.9 m,壟上種2行,壟上行距30 cm,穴距16.5 cm,每穴2粒,滴灌帶鋪設于壟上中間。于5月8日進行機播,9月13日收獲。其它田間管理同大田生產。試驗共8個處理,設3次重復,共24個小區,隨機排列,小區面積 54 m2(20 m × 2.7 m)。
分別于花針期施肥前1 d和施肥后12 d、結莢期施肥前1 d和施肥后12 d、飽果期施肥前1 d和施肥后12 d及收獲期取樣。每次每小區取長勢一致、有代表性的植株5株,調查入土果針數和未入土果針數、單株莢果數等。收獲期每處理每重復選擇代表性地段連續收獲20穴,將莢果摘入網袋,自然晾曬,測定莢果產量、百果重、百仁重、莢果數、籽仁重、出仁率等。
數據處理采用Microsoft Excel 2010和SAS 9.0軟件,顯著性測驗采用LSD方法。

表1 各處理在花生三個生育期追肥種類和數量 (kg/hm2)Table 1 Variety and quantity of fertilizers used for topdressing in the three growing stages of each treatment
隨著花生生育進程的推進,各處理花生入土果針數和未入土果針數均呈現逐漸增加的變化趨勢(表2),其中生育前期增長迅速到后期增長緩慢,至成熟期達到最大值。追肥處理花生最終入土果針數均顯著高于對照;而除飽果期追肥花生最終未入土果針數與對照差異不顯著外,其他追肥處理均顯著高于對照,其中最終入土果針數和未入土果針數都以花針期+結莢期+飽果期追肥為最多。
花生生育期間只追肥1次,花針期追肥后12 d入土果針數和未入土果針數較對照分別增加37%和32%,結莢期追肥后12 d入土果針數和未入土果針數較對照分別增加19%和40%,飽果期追肥后12 d入土果針數和未入土果針數較對照分別增加4%和2%,最終入土果針數較對照分別增加15%、12%和5%,最終未入土果針數較對照分別增加10%、6%和3%。

表2 不同追肥時期和次數處理各取樣期花生果針數 (No./plant)Table 2 Needles per peanut plant of each sampling time under different topdressing timing and frequency treatments
花生生育期間追肥2次,以花針期+結莢期追肥促進花生入土果針和未入土果針形成的幅度最大,其次為結莢期和飽果期追肥,花針期和飽果期追肥最小,最終入土果針數較對照分別增加16%、8%和8%;最終未入土果針數較對照分別增加19%、14%和13%。
另在同一時期追肥表現為隨著追肥量的增大入土果針數和未入土果針數逐漸增多,如花針期追肥后12 d,花針期追肥、花針期+結莢期追肥、花針期+結莢期+飽果期追肥的入土果針數分別較對照增加37%、34%和22%。
隨著花生生育進程的推進,各處理花生總果針數均呈現逐漸增加的變化趨勢,至成熟期達到最大值。除飽果期追肥花生最終總果針數與對照差異不顯著外,其他追肥處理均顯著高于對照,其中花生最終總果針數以花針期+結莢期追肥和花針期+結莢期+飽果期追肥為最多,但與追肥1次花針期追肥差異不顯著。
花生生育期間只追肥1次,花針期追肥后12 d總果針數較對照增加36%,結莢期追肥后12 d總果針數較對照增加25%,飽果期追肥后12 d總果針數較對照增加4%,最終總果針數較對照分別增加13%、10%和5%。
花生生育期間追肥2次,以花針期和結莢期追肥促進花生總果針數形成的幅度最大,其次為結莢期和飽果期追肥,花針期和飽果期追肥最小,最終總果針數較對照分別增加17%、10%和10%。
另在同一時期追肥表現為隨著追肥量的增大總果針數逐漸增多,如花針期追肥后12 d,花針期追肥、花針期+結莢期追肥、花針期+結莢期+飽果期追肥的總果針數分別較對照增加36%、31%和22%。
由此說明,分次追肥和追肥時期越早、前期追肥量越大越有利于促進花生果針的形成,飽果期追肥對花生果針形成的影響已不再顯著。
隨著花生生育進程的推進,各處理花生單株結果數均呈現逐漸增加的變化趨勢,至成熟期達到最大值 (表3)。除飽果期追肥花生最終單株結果數與對照差異不顯著外,其他追肥處理均顯著高于對照,其中最終單株結果數以花針期+結莢期+飽果期追肥為最高,但與追肥2次花針期+結莢期追肥的最終單株結果數差異均未達到顯著水平。

表3 不同滴灌追肥時期和次數各取樣時期花生單株結果數 (No./plant)Table 3 Pod number per peanut plant of each sampling time under different topdressing timing and frequency treatments
花生生育期間只追肥1次,花針期追肥后12 d單株結果數較對照增加19%,結莢期追肥后12 d單株結果數較對照增加23%,飽果期追肥后12 d單株結果數較對照增加10%,最終單株結果數較對照分別增加14%、11%和10%。
花生生育期間追肥2次,以花針期和結莢期追肥促進花生單株結莢數的幅度最大,其次為花針期和飽果期追肥,結莢期和飽果期追肥最小,最終單株結莢數較對照分別增加21%、15%和15%。
另在同一時期追肥表現為隨著追肥量的增大單株結莢數逐漸增多,如花針期追肥后12 d,花針期追肥、花針期+結莢期追肥、花針期+結莢期+飽果期追肥的單株結莢數分別較對照增加19%、15%和3%。說明追肥時期越早、前期追肥量越大和分次追肥越有利于促進花生單株結果,飽果期追肥對單株結果數的影響已不再顯著。
膜下滴灌條件下分次追肥均顯著提高莢果產量、百果重、百仁重、莢果數和出仁率 (表4)。除結莢期追肥和飽果期追肥處理外,其余追肥處理的莢果產量均與對照差異顯著。
其中,花生生育期間只追肥1次,在花針期追肥、結莢期追肥、飽果期追肥處理莢果產量較對照分別增加18%、15%和8%。生育期間追肥2次,花針期+結莢期追肥、花針期+飽果期追肥、結莢期+飽果期追肥處理莢果產量較對照分別增加38%、24%和20%。生育期間追肥3次的花針期+結莢期+飽果期追肥處理莢果產量較對照增加26.54%,說明分次追肥可以顯著提高花生產量。通過提高花生的百果重、百仁重、莢果數、籽仁重和出仁率提高莢果產量,各處理花生百果重分別增加5%、6%、7%、15、11%、11%、15%;百仁重分別增加1%、3%、2%、5%、5%、6%和7%;莢果數分別提高23%、21%、17%、51%、30%、36%和49%;籽仁重分別提高14%、21%、18%、43%、23%、27%和30%;出仁率分別提高5%、2%、2%、5%、3%、3%和5%。花針期+結莢期追肥和花針期+結莢期+飽果期追肥的各產量構成因素均表現優異且兩者之間差異不顯著。從滴灌追肥成本及效益方面考慮,認為花針期+結莢期追肥更適用于花生實際生產。
有研究表明,生育前期追肥可保證花生苗期營養生長,但對后期花針發育影響較小;花針期追肥有利于植株健壯生長,增加葉面積、有效花、有效果針和有效分枝數量,從而改善源庫結構和功能,利于干物質積累為莢果發育和產量形成奠定基礎;而生育后期在結莢期追肥,因地上部形態建成已基本完成,此時追肥對地上部的發育影響較小[17]。魏正文[18]對不同滴灌施肥下花生生理性狀與產量的研究表明,分別在花針期與飽果期滴灌一次可滿足花生生育中后期的營養需求,在春旱年份苗期也可滴灌1次達到保全苗的目的。曾勇軍等[19]研究發現,分次追施氮肥有利于促進壯稈的形成和塑造理想株型,有利于結實期物質的生產。岳壽松等[20]研究結果表明,不同生育時期施氮延長了籽粒線性增重的持續期,提高了粒重,增加了籽粒產量。張翔等[21]對夏花生施氮時期的研究也發現,基肥加苗期追肥和花針期追肥可以明顯提高花生產量,還可提高氮肥利用率,結莢期施氮對營養體增加效果不顯著[22],花生后期葉面噴肥對產量增加有一定效果[23]。

表4 不同滴灌追肥時期和次數下花生產量及其構成因素Table 4 Yield and yield components of peanut under different topdressing timing and frequency treatments
本試驗結果表明,追肥時期越早、前期追肥量越大和分次追肥越有利于促進花生生長,分次追肥能夠提高花生產量,而在飽果期追肥對花生生長的影響已不再顯著。分次追肥可持續提供生育中后期生長所需養分不致于脫肥,1次追肥處理莢果產量較對照提高8%~18%,2次追肥處理莢果產量較對照提高20%~38%,3次追肥處理莢果產量較對照提高27%。其中1次追肥中花針期表現效果較好,這與前人研究結果[24]基本一致。分期施氮通過提高花生的飽果率、飽仁率和出仁率提高花生的莢果產量,結莢期和基施施氮提高了花生百果重和百仁重,結莢期和飽果期施肥能夠提高花生飽果率和飽仁率[25]。而在分次追肥處理中追肥2次的花針期+結莢期追肥和追肥3次的花針期+結莢期+飽果期追肥處理在果針數、結果數以及產量方面表現優異,從滴灌追肥成本及效益方面考慮,花生生產上可選用花針期和結莢期兩個時期灌水追肥。
有研究[4]表明,在降雨300 mm的枯水年,補灌量和補灌次數適當的增加對花生增產具有一定的效果,花生生育期間的降雨量對花生生長和產量有影響。本試驗是在大田條件下進行,更能模擬生產實際,同時也不能避免降雨、高溫等不可控因素。當年花生生長期降水較充沛,但本試驗在追肥過程中保持各處理灌水量相同,因此在同等的水分條件下,得出的施肥方案仍具有一定的指導性。