不同品種花生的氮磷鉀鈣硫積累及產質量差異

司賢宗,張 翔*,索炎炎,李 亮,余 瓊,余 輝,王紅梅

(1.河南省農業科學院 植物營養與資源環境研究所,河南 鄭州 450002;2.河南省正陽縣花生研究所,河南 正陽 463600;>3.河南省駐馬店市農業科學院,河南 駐馬店 463000)

氮、磷、鉀是花生生長發育必需的大量營養元素；鈣能減少花生秕果數,增加飽果數、單果重和出仁率；硫能顯著提高花生油分和蛋白質含量[1-3]。不同花生品種存在光合、生理、代謝等方面的遺傳差異[1-8],導致花生品種間在氮、磷、鉀、鈣、硫養分的吸收積累方面也有明顯的不同,進而影響花生的產量和品質[4-12]。探明不同花生品種對養分吸收積累的特性和產量及品質的差異,對于花生產區不同品種花生合理施肥具有重要的意義。有關施肥與花生產量方面的報道較多,例如：孫虎等[13]、 張翔等[14]研究了施氮對不同花生品種氮吸收差異和產量的影響,結果表明不同花生品種對氮肥的響應有顯著的差異；徐亮等[15]的研究結果表明,施磷能顯著增加花生莢果的產量；周可金等[16]、李偉鋒等[17]、高飛等[18]研究了施鉀對花生生長發育與產量的影響,發現在一定施鉀范圍內,隨著鉀肥用量增加,花生產量呈增加趨勢,而過量施鉀時產量略有降低；周錄英等[19-20]研究了鈣肥用量、鈣肥與氮磷鉀肥配施對花生生理特性、產量和品質的影響；司賢宗等[21]研究了施硫對花生生長發育、品質和土壤供硫能力的影響;何春梅等[22]利用盆栽試驗方法,研究了鉀、鎂、硫元素不同配比對花生養分吸收、累積及分配的影響,發現鉀、鎂、硫配施有利于增加花生的生物產量，提高其經濟產量;熊金燕等[23]研究了控緩釋含硫尿素對花生產量和品質的影響,結果表明,施用控緩釋含硫尿素可以促進花生營養生長與生殖生長,改善提高其農藝性狀與產量性狀,增加花生產量,提高籽粒中蛋白質和粗脂肪含量。但不同品種花生對氮、磷、鉀、鈣、硫的積累及產質量差異方面的研究還未見報道。為此,我們在優化施肥條件下,研究了漯花8號、豫花37、豫花40、遠雜9307、商花5號、豫花22、駐花1號、冀花13、中花16、開農71號、中花24號、豫花23、宛花2號等品種花生對氮、磷、鉀、鈣、硫積累及產質量的差異,旨在為豫南花生產區不同品種花生合理施肥和養分高效利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年6～10月在河南省正陽縣蘭青鄉大余村花生試驗田進行。供試土壤為砂姜黑土,質地粘壤,地勢平坦,土壤肥力均勻。耕層土壤基礎地力:有機質含量16.3 g/kg,全氮1.17 g/kg,速效氮125.3 mg/kg,速效磷29.8 mg/kg,速效鉀123.4 mg/kg,交換性鈣3. 51 g/kg，有效硫25.1 mg/kg, pH 4.7。

1.2 試驗設計

試驗采用生產應用的13個花生品種,分別為漯花8號、豫花37、豫花40、遠雜9307、商花5號、豫花22、駐花1號、冀花13、中花16、開農71號、中花24號、豫花23、宛花2號,各個處理氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)、鈣(CaO)、硫(S)的施用量分別為150、120、90、150、60 kg/hm2,肥料品種分別為尿素(N 46%)、重鈣(P2O544%)、氯化鉀(K2O 60%)、碳酸鈣(CaO 53%)、硫酸銨(S 25%);肥料全部作基肥施用,肥料撒施于起壟后。試驗小區面積為30 m2,不設重復,隨機排列。種植方式為起壟種植,花生種植密度為18萬穴/hm2,每穴播種2粒。于6月1日播種,9月14日收獲。其它田間管理按照一般豐產大田管理。

1.3 樣品采集與分析

在整地施肥前采集基礎土壤(0～20 cm)樣品1 kg,用于測定基礎地力[24]。

花生籽粒品質分析:選取有代表性的大小一致的飽滿籽粒樣品,按照GB 5009.5─2010中的凱氏定氮法測定含氮量,并折算成蛋白質含量；按照GB/T 5009.87─2003中的鉬藍比色法測定磷含量;按照GB/T 5009.91─2003中的火焰光度計法測定鉀含量；按照GB/T 5009.92─2003中的原子吸收分光光度法測定鈣含量；按照HNO3-HClO4消煮、BaSO4比濁法測定硫含量;按照GB/T 14772─2008中的索氏提取法測定粗脂肪含量;按照GB/T 17377─2008中的氣相色譜法測定脂肪酸組分相對百分含量。

1.4 收獲與計產

在收獲花生時,每個處理分別取4 m2的花生植株進行收獲，在晾曬后稱重計產;同時每個處理取有代表性的10株花生進行考種,測定其株高、側枝長、分枝數、結果枝數、單株結果數(飽果數、秕果數)、單株果重、飽果重、秕果重、百果重等。

1.5 數據分析

采用Excel 2007軟件對試驗數據進行初步整理;用DPS軟件對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫積累的差異

從圖1可知：花生生育期氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、硫(S)養分的積累量分別為205.0～386.0、20.6～36.8、60.2～127.2、24.7～60.3、12.0～26.1 kg/hm2,平均分別為270.4、28.3、103.5、40.2、18.4 kg/hm2；其中商花5號的氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、硫(S)養分積累量最小;豫花40的氮(N)、磷(P)、鉀(K)、硫(S)養分積累量最大,中花24的鈣(Ca)養分積累量最大。

圖1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫積累的差異

2.2 不同花生品種間農藝性狀的差異

從表1可以看出：花生主莖高、第一側枝長、分枝數、飽果數、秕果數分別為28.0～51.3 cm、33.3～56.5 cm、8.3～19.7個/株、6.0～17.1個/株、1.9～8.3個/株,平均分別為42.7 cm、48.7 cm、10.4個/株、11.2個/株、5.0個/株；中花24的主莖高、第一側枝長最小；豫花22、開農71、宛花2號的分枝數最少；漯花8號的飽果數最少；豫花22的秕果數最少;漯花8號的主莖高、第一側枝長最大；中花24的分枝數最多；遠雜9307的飽果數最多；駐花1號的秕果數最多。

表1 不同基因型花生品種間農藝性狀的差異

2.3 不同花生品種間經濟性狀的差異

從表2可以看出：花生飽果重、秕果重、出仁率、莢果產量分別為15.1～26.0個/株、1.4～6.6個/株、56.2%～73.8%、4455.3～7749.2 kg/hm2,平均分別為19.7個/株、2.4個/株、68.4%、5981.7 kg/hm2；商花5號的飽果重、秕果重、莢果產量最小；中花24的出仁率最小;遠雜9307的飽果重最大；漯花8號的秕果重最大；商花5號的出仁率最大；豫花40的莢果產量最大。

表2 不同基因型花生品種間經濟性狀的差異

2.4 不同花生品種間粗脂肪的差異

從表3可以看出：花生粗脂肪含量和粗脂肪產量分別為44.23%～48.52%、1491.7～2733.5 kg/hm2,平均分別為46.5%、1902.7 kg/hm2；漯花8號的粗脂肪含量最低；冀花13的粗脂肪產量最低;豫花40的粗脂肪含量和粗脂肪產量最大。

表3 不同花生品種間粗脂肪的差異

2.5 不同花生品種間脂肪酸組分的差異

從表4可以看出:花生仁中油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、花生一烯酸、山崳酸、木焦油酸含量分別為38.60%～78.8%、3.60%～38.80%、6.30%～13.20%、3.13%～4.16%、1.44%～1.76%、0.69%～1.69%、2.16%～3.22%、0.96%～1.74%,平均分別為53.8%、25.6%、10.2%、3.6%、1.6%、1.1%、2.8%、1.3%；豫花23的油酸含量最低；中花24的亞油酸含量最低；豫花37的棕櫚酸含量最低；開農71的硬脂酸含量最低；豫花23、豫花37、豫花22的花生酸含量最低；漯花8號的花生一烯酸、山崳酸、木焦油酸含量最低;中花24的油酸含量最高；豫花23的亞油酸含量最高；豫花22的棕櫚酸含量最高；商花5號的硬脂酸、花生酸含量最高；豫花37的花生酸、花生一烯酸含量最高；冀花13的山崳酸含量最高。

表4 不同花生品種間脂肪酸組分含量的差異 %

3 結論與討論

科學施用氮、磷、鉀、鈣、硫肥能增加花生產量,改善花生籽仁品質。周錄英等[19]在含堿解氮87.74 mg/kg、速效磷13.48 mg/kg、速效鉀76.99 mg/kg、代換性鈣86.59 mg/kg的試驗田上,分別施用氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)、鈣(CaO)150、150、300、450 kg/hm2,發現施用磷肥對提高花生籽仁脂肪、粗蛋白和游離氨基酸含量,改善花生籽仁品質作用最大,其次是施用氮肥和鈣肥；施用鉀肥能提高花生籽仁的可溶性糖含量,但過量施用鉀肥會明顯降低花生籽仁的脂肪含量。施硫能增加花生葉片的SPAD值，并增加花生的主莖高、側枝長、分枝數和飽果數,當施硫量為60 kg/hm2時,花生籽仁的蛋白質含量和脂肪含量最高[21]。本試驗研究發現：商花5號的氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、硫(S)養分積累量最小；豫花40的N、P、K、S養分積累量最大；中花24的Ca養分積累量最大。花生養分積累量的高低,不僅取決于花生植株中養分含量的大小,還取決于植株干物質量的多少,對植株干物質量大、養分積累量高的花生品種,在施肥時可考慮增加肥料的施用量,這樣能促進花生的生長發育,提高養分的利用效率,達到花生高產優質和增產增效的目的。

不同花生品種間籽仁油酸含量差異較大,油酸含量超過75%的花生是高油酸花生。油酸可以減少或者抑制低密度脂蛋白的含量,進而維持高密度脂蛋白與低密度脂蛋白的合理比例,利于人體健康[25-27]。本研究結果表明,不同高油酸花生品種間油酸含量也有差異,如,豫花37的油酸含量達77.6%,冀花13的為76.2%、中花24的為78.8%。也有研究認為,施用鈣肥能提高花生籽仁中油酸亞油酸比值,延長花生制品的貨架壽命[19]。

探明不同花生品種產量、品質和花生養分之間的關系,可以選擇適宜的品種,通過施肥調節,生產出高產、優質和富集特定營養元素的花生,例如,中花24的油酸含量和鈣積累量最高,對人類健康具有重要的意義。有關不同品種花生在礦質營養元素和產質量方面的差異還需要開展更深入的研究,以便更好地滿足人們的健康需求。