花生上生物菌肥替代化肥減施增效技術研究

陳建生，李文金，康濤，李海東，張艷艷，張利民，馬為勇

（1.泰安市農業科學研究院，山東 泰安 271000；2.寧陽縣華豐鎮農技推廣站，山東 寧陽 271413）

花生產業作為我國傳統的優勢產業，因其經濟效益高、貿易份額大、市場潛力廣而受到政府和廣大農民的重視［1］。山東省花生常年種植面積在80萬hm2左右，總產320萬t左右，占全國花生面積和總產量的15%和20%以上，種植水平、出口和加工能力均處于全國領先地位。

在花生種植中過量施用化肥會導致多方面負面影響。一是土壤性狀惡化：農田大量施用化肥，養分不能被作物有效吸收利用，氮磷鉀等易被土壤固結，形成各種化學鹽分而在土壤中積累，造成土壤養分結構失調、物理性狀變差，部分地塊有害金屬和有害病菌超標，導致土壤性狀惡化［2］；二是花生品質下降：偏施某種化肥，導致作物營養失調，體內部分物質轉化合成受阻，造成產品品質降低；三是環境污染：過量施用化肥，土壤水溶性養分被雨水和灌水淋溶到地下及河流中，造成地下水及河流污染，使地下水、河流、湖泊呈富營養化，導致地下水硝酸鹽含量超標。因此，花生化肥減施增效技術的研究［3］勢在必行。

要想實現化肥減施增效，新型肥料的替代或部分替代與水肥施用技術的改變是解決問題的關鍵。目前，生物菌肥在培肥地力、提高化肥利用率、抑制農作物病害發生、促進農作物秸稈腐熟利用、提高農作物品質方面已表現出不可替代的作用［4］。本試驗分別以不施肥和常規施化肥為對照，設置生物菌肥與化肥不同配比處理，研究生物菌肥替代部分化肥對花生的增產效果，以期為微生物菌肥在花生生產上的推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年在泰安市農業科學研究院馬莊鎮科技示范基地進行。試驗地為壤土，耕層土壤理化性質：有機質16.9 g／kg、堿解氮96.9 mg／kg、有效磷38.4 mg／kg和速效鉀113.0 mg／kg。供試品種為山花9號。

生物菌肥采用魯農集團生產的根多寶生物菌肥，有益活菌數10億個／g，有機質60%。本品富含解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢稈菌、枯草芽孢桿菌、側孢芽孢稈菌等幾十種有益菌群，含黃腐酸鉀30%、甲殼素5%、活性鈣10%、海藻精10%、植物蛋白6%、金屬蛋白酶0.8%、維他命組合3%、稀土2%、生長平衡因子等高能量元素及抗重茬劑、生根粉等。

常規施肥采用金正大3＋三復合肥（N－P2O5－K2O ＝15－15－15），該肥料除含有植物必需的N、P、K三大主要營養元素外，還添有聚天冬氨酸、鋅、硼等微量元素。

1.2 試驗設計

生物菌肥與化肥配施以施肥量為計算標準，共設7個處理：CK，不施肥；T0，常規施肥（復合肥900 kg／hm2）；T20，20%生物菌肥（180 kg／hm2）＋80%化肥（復合肥720 kg／hm2）；T40，40%生物菌肥（360 kg／hm2）＋60%化肥（復合肥540 kg／hm2）；T60，60%生物菌肥（540 kg／hm2）＋40%化肥（復合肥360 kg／hm2）；T80，80%生物菌肥（720 kg／hm2）＋20%化肥（復合肥180 kg／hm2）；T100，100%生物菌肥（900 kg／hm2）。

采用壟作覆膜穴播種植模式。隨機區組排列，重復3次。小區面積13.32 m2。壟長7.4 m，壟距90 cm。每處理2壟，每壟雙行。每穴兩粒，666.7m2播種9 200穴。全部化肥結合耕地基施，生物菌肥起壟時溝施于壟內。避免同時施用時，生物菌肥由于化肥濃度的影響而降低其肥效［5］。田間管理采用常規辦法進行。

1.3 測定項目和方法

分別于苗期、花針期、結莢期、飽果期、成熟期取有代表性的連續10穴植株進行室內考種，測定單株葉面積和干物質積累量。生物量采用烘干法測定，葉面積采用打孔稱重法，葉綠素含量采用乙醇萃取法測定。莢果曬干后放入室內平衡10天，每小區實收計產。

在花生各生育期選取受光方向和生長一致的葉片于晴天9—14時測定主莖倒三葉的光合速率。光合速率測定采用英國產CIRAS－Ⅱ光合測定系統進行。

于花生各生育期用土鉆分別取各樣點0～20、20～40、40～60 cm土層土壤，測定其容重及氮磷鉀含量，計算花生氮素利用效率及氮肥偏生產力。

氮素利用效率（kg／kg）＝作物產量／作物植株氮素積累總量；氮肥偏生產力（kg／kg）＝作物產量／施氮總量。

1.4 數據處理與分析

采用Microsoft Excel和DPS軟件對數據進行統計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對各生育期花生葉片葉綠素含量的影響

由表1可見，不同生育期花生葉片葉綠素含量均表現為：T20＞T40＞T0＞T60＞T80＞T100＞CK，且T20與其它處理差異均達顯著水平，說明適量施用生物菌肥對花生葉片葉綠素含量有顯著提升作用。T0與T40、T60處理差異不顯著，說明生物菌肥替代化肥比例在20%～40%范圍內，花生葉綠素含量較高；大于40%，葉綠素含量呈下降趨勢。

表1 不同處理對花生葉片葉綠素含量的影響（mg／g）

2.2 不同處理對各生育期花生葉片光合速率的影響

由表2可見，隨生育進程，各處理花生葉片光合速率呈先升高后降低的趨勢。不同生育期花生葉片光合速率均表現為：T20＞T40＞T0＞T60＞T80＞T100＞CK，T20與其它處理差異達顯著水平。說明適量施用生物菌肥有利于提高花生葉片光合速率。T0與T40差異不顯著但與T60、T80、T100差異顯著（成熟期除外），說明生物菌肥替代化肥在20%～40%區間，花生光合速率較高。

表2 不同處理對花生葉片光合速率的影響 ［μmol／（m2·s）］

2.3 不同處理對花生各生育期葉片干物質積累的影響

由表3可見，各處理花生成熟期不同器官干物質積累量均以T20處理最高，T20、T0、T40處理的根＋果針、莖稈＋葉片差異不顯著，T60、T80、T100處理各器官干物質積累均顯著低于T20、T0、T40處理。這說明生物菌肥替代化肥在20%～40%區間，花生光合產物的積累量較高。

表3 不同處理花生成熟期各器官干物質積累量（kg／hm2）

2.4 不同處理對莢果產量及氮素利用效率的影響

由表4可以看出，T20莢果產量最高，氮素利用效率和氮肥偏生產力均最高，與其它處理差異顯著；其次為T40處理，但與T0差異未達顯著水平。說明生物菌肥與化肥適量配施是一種高產高效的氮肥運籌方式，施入適量生物菌肥能促進花生對氮素的吸收。

表4 不同處理對花生產量及氮素利用效率的影響

3 小結

葉綠素是重要的含氮化合物，其含量降低是花生葉片衰老的標志之一［6］。適宜的施肥量可提高花生葉面積系數，增加葉片葉綠素含量，提高群體光合速率，為葉片同化更多光合產物提供生理基礎，促進花生碳代謝［7］。生物菌肥與化肥分期配施可顯著改善花生葉片的光合性能，提高葉片凈光合速率［8］。本研究結果表明，生物菌肥替代化肥處理中，20%生物菌肥＋80%化肥處理的花生光合速率、干物質積累、氮素利用效率和氮肥偏生產力均最高，其次為40%生物菌肥＋60%化肥處理。說明生物菌肥可部分替代化肥，以20%～40%生物菌肥的添加比例較為適宜。施生物菌肥具有改良土壤、增加土壤肥力、促進作物生長、增加作物產量和改善作物品質［9］的作用，合理施用具有低投入、高產出、無污染的特點［10］。