不同施肥方式對土壤酶活性、花生生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響

曲杰，程亮，高建強，吳麗青，王源溪

（1.菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 菏澤 274047；2.巨野縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 巨野 274900）

花生是我國重要的油料作物，總產(chǎn)和單產(chǎn)一直位居我國油料作物之首［1］，為優(yōu)質(zhì)食用油［2］、高蛋白食品原料。合理施用化肥是提高花生產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施［3，4］。有機肥對于改良土壤結(jié)構(gòu)［5］、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)［6］及保持花生營養(yǎng)風(fēng)味都具有特殊作用［7］。土壤某些養(yǎng)分供應(yīng)能力低、養(yǎng)分供應(yīng)不平衡是限制花生再增產(chǎn)的主要原因之一［8］。施氮量過剩，磷、鉀肥供應(yīng)不平衡是我國花生產(chǎn)量提升緩慢、肥料資源浪費的主要原因［9，10］。

眾所周知，過量施氮會引起營養(yǎng)生長過剩，引起N2O等溫室氣體排放增加、水體污染等環(huán)境問題；過量施磷則增強呼吸作用、消耗能量、引起早衰，導(dǎo)致花生產(chǎn)量和品質(zhì)下降；鉀能提高花生葉片葉綠素含量、延長光合功能，活化植物體內(nèi)的酶系統(tǒng)，消除氮、磷過多造成的不良影響。因此氮磷鉀合理配施是肥料高效、花生高產(chǎn)、收益最大化的前提條件。本研究以施用干雞糞15 000 kg／hm2所含營養(yǎng)元素為基準(zhǔn)，開展相同氮磷鉀含量、不同有機質(zhì)梯度隨機對比試驗，研究不同施肥方式對土壤酶活性和花生植株形態(tài)發(fā)育、養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量的影響，探索合理高效的花生施肥方式，為花生高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種與試驗地概況

供試菏花11號為大果型高油酸花生品種，菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育。

試驗于2019年在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生試驗基地進行。土壤質(zhì)地為壤土，前茬作物為玉米。耕層土壤基本狀理化性質(zhì)見表1。

表1 耕層土壤基本理化性質(zhì)

1.2 試驗設(shè)計

試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次。設(shè)置6個處理，具體見表2。小區(qū)面積13.37 m2。壟長5.5 m，壟寬2.43 m，壟高0.15 m。三壟區(qū)，起壟覆膜種植。每公頃16.5萬穴，行距89 cm，穴距18.5 cm，雙粒點播。

本試驗施肥處理以干雞糞15 000 kg／hm2所含營養(yǎng)元素為基準(zhǔn)，即施N 244.5 kg／hm2、P2O5231.0 kg／hm2、K2O 127.5 kg／hm2，減施干雞糞所缺營養(yǎng)元素由化肥補足。干雞糞有機質(zhì)「11」含量25.5%，氮素1.63%，磷素1.54%，鉀素0.85%。每增施干雞糞7 500 kg／hm2，則相當(dāng)于10 cm表層土壤增加有機質(zhì)0.14%。其計算公式為：有機質(zhì)增加比例（%）＝（干雞糞重量×有機質(zhì)含量）／（土壤體積×容重＋干雞糞重量）×100。據(jù)此T3、T4、T5、T6依次增加有機質(zhì)0.07%、0.14%、0.21%和0.28%。

表2 施肥處理設(shè)置 （kg／hm2）

1.3 田間管理

4月20日施肥整地，5月1日播種花生，9月5日收獲。病蟲防治：用10%吡蟲啉1 500倍液防治蚜蟲，用20%氯蟲苯甲酰胺3 000倍液防治青蟲、斜紋夜蛾幼蟲等害蟲。生育期間滴灌3次，分別在播種0、20、40天，每次滴灌水量為225 m3／hm2。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 氮磷鉀含量測定 花生收獲前，各處理選取代表性10株，取樣洗凈后，按根、莖、葉、果分開，105℃殺青0.5 h，80℃烘干至恒重。樣品粉碎后，用凱氏定氮法測全氮含量、釩鉬黃比色法測全磷含量、火焰光度法測全鉀含量［12］。

肥料利用率（%）＝（處理單株莢果養(yǎng)分含量＋處理單株植株養(yǎng)分含量-對照單株養(yǎng)分吸收量）×單位面積株數(shù)／單養(yǎng)分施肥量×100 。

1.4.2 植株及莢果性狀調(diào)查 成熟期各處理選取代表性植株10株，調(diào)查主莖高、單株分枝數(shù)、第一對側(cè)枝長、單株飽果數(shù)等。全小區(qū)收獲后風(fēng)干測產(chǎn)，取樣調(diào)查百果重、百仁重，計算出仁率和單株生產(chǎn)力。

1.4.3 土壤酶活性測定 施肥后30 d，采集土樣測定土壤酶活性。脲酶用苯酚-次氯酸鈉比色法；堿性磷酸酶用磷酸苯二鈉比色法；過氧化氫酶用高錳酸鉀容量法；轉(zhuǎn)化酶用3，5-二硝基水楊酸比色法［13］。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析［14］

采用Microsoft Excel處理數(shù)據(jù)、DPS軟件進行統(tǒng)計分析和顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方式對土壤酶活性的影響

由表3可以看出，各施肥處理的堿性磷酸酶活性，除T2（純化肥處理）外，均顯著高于對照。有機肥處理堿性磷酸酶活性較對照最少增9.56%，T5增加30.88%，T6最多增32.35%，T5、T6之間差異不顯著，即施干雞糞11 250 kg／hm2與15 000 kg／hm2間差異不顯著。

T2、T3處理的脲酶活性與T1差異不顯著，T4、T5、T6顯著高于對照，但三者之間差異不顯著。可知，施干雞糞低于3 750 kg／hm2對脲酶活性影響不大，施干雞糞7 500～15 000 kg／hm2對脲酶活性影響在同一個水平上，增幅6.25% ～9.37%。

各施肥處理較對照均降低過氧化氫酶活性，且差異達到顯著水平。4個施干雞糞處理較對照降低過氧化氫酶活性9.30% ～10.56%，但四者之間無顯著差異。

除T2外各施肥處理均不同程度提高土壤轉(zhuǎn)化酶活性，其中T4、T5、T6顯著高于對照，且T5、T6顯著高于T4。可知，施干雞糞7 500 kg／hm2以上對轉(zhuǎn)化酶活性影響較大，T5、T6增幅處在同一水平。

表3 不同施肥方式的土壤酶活性

2.2 不同施肥方式對花生養(yǎng)分吸收和利用率的影響

由表4可知，各施肥處理均能不同程度提高單株莢果與植株的養(yǎng)分吸收累積量，與T1相比差異均達顯著水平，與T2相比也均差異顯著。表明，施肥均能促進花生植株和莢果的旺盛生長，其中干雞糞與化肥混施較純施化肥對花生生長的影響同樣達到顯著水平。T2處理的氮、磷、鉀利用率分別為26.3%、11.3%、31.7%，與其它研究結(jié)果相似［15-17］，表明土壤有機質(zhì)含量低是肥料利用率低的根源。隨有機質(zhì)增加，土壤氮、磷、鉀利用率逐漸上升，T5處理即有機質(zhì)增加0.21%時達到上升拐點，分別為73.8%、20.0%和64.1%，T6的肥料利用率與T5無顯著差異。

表4 不同施肥方式的花生養(yǎng)分吸收和利用率

2.3 不同施肥方式對花生植株性狀的影響

由表5看出，主莖高、側(cè)枝長T2最大，且隨著干雞糞施用量增加有逐漸變小趨勢，相鄰兩施肥處理間差異未達顯著水平，T5為各施肥處理的最低點，其主莖高為42.8 cm，側(cè)枝長為45.6 cm，T6較T5均有增加，且側(cè)枝長差異達到顯著水平。單株分枝數(shù)以T2處理最多，T5最少，T6顯著增多。單株果數(shù)、飽果率隨施肥及干雞糞增加呈逐漸增多趨勢，T5、T6無顯著差異，即T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1。

表5 不同施肥方式的花生植株性狀

2.4 不同施肥方式對花生莢果性狀及產(chǎn)量的影響

由表6可知，T5處理的百果重、百仁重均最高，分別為248.1、92.3 g，其次是T6處理；T3與T4相比，百果重差異不顯著，百仁重差異顯著。千克果數(shù)、千克仁數(shù)各處理間差異均達顯著水平。出仁率表現(xiàn)為T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1，且差異達到顯著水平。花生莢果產(chǎn)量表現(xiàn)為T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1，T5產(chǎn)量最高，為7 338.0 kg／hm2，較施T2（純化肥處理）增產(chǎn)27.60%，T3、T4、T6較T2分別增產(chǎn)9.89%、16.80%、27.18%，三處理間差異均達顯著水平。

表6 不同施肥方式的花生莢果性狀及產(chǎn)量

3 結(jié)論

從試驗結(jié)果看出，各施肥處理均不同程度提高莢果與植株的養(yǎng)分累積吸收量，與T1（對照）相比差異均達顯著水平，與T2（純化肥處理）相比各施有機肥處理顯著提高。T2處理氮、磷、鉀肥利用率分別為26.3%、11.3%和31.7%，T5處理（有機質(zhì)增加0.21%）迅速上升至拐點，分別為73.8%、20.0%、64.1%，T6與T5無顯著差異。

施肥后30 d，各施肥處理的堿性磷酸酶活性，除T2（純化肥處理）外，均顯著高于對照；有機肥處理T5增加30.88%，T6增加32.35%，T5、T6之間差異不顯著，即施干雞糞11 250 kg／hm2與15 000 kg／hm2間差異不顯著。T4、T5、T6處理的脲酶活性顯著高于對照，但三者之間差異不顯著，可知施干雞糞低于3 750 kg／hm2對脲酶活性影響不大，施干雞糞7 500～15 000 kg／hm2對脲酶活性影響在同一個水平上，增幅6.25% ～9.37%。各施肥處理較對照均降低過氧化氫酶活性，且差異達到顯著水平；4個施干雞糞處理較對照降低過氧化氫酶活性9.30%～10.56%，但四者之間無顯著差異。除T2外各施肥處理均不同程度提高土壤轉(zhuǎn)化酶活性，其中T4、T5、T6顯著高于對照，且T5、T6顯著高于T4，可知施干雞糞7 500 kg／hm2以上對轉(zhuǎn)化酶活性影響較大，T5、T6增幅處在同一水平。

本試驗中，出仁率表現(xiàn)為T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1。花生莢果產(chǎn)量為T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1，T5花生莢果產(chǎn)量最高為7 338.0 kg／hm2，較T2（純化肥處理）增產(chǎn)27.60%，為本研究最佳施肥方式，即在施干雞糞11 250 kg／hm2基礎(chǔ)上施尿素84 kg／hm2、磷酸二銨124.5 kg／hm2和硫酸鉀64.5 kg／hm2。