復合肥減量加鈣對花生農藝性狀、產量和品質的影響

關鍵詞：春花生；復合肥減量；加鈣；農藝性狀；產量和品質

冀東地區是河北省花生主產區，其中昌黎縣播種面積穩定在9.68×103hm2，年產量達4.10×104t。為實現花生高產，本地區生產上施復合肥（N-P2O5-K20=17-17-17）量高達1500.0kg/hm2。《國家質量興農戰略規劃》（2018-2022年）已明確提出化肥減量增效問題，因此減施化肥是當前花生種植中亟需解決的重點問題。研究指出，復合肥（N-P205-K20=15-15-15）減施40%～60%配施生物有機肥花生產量顯著提高。施用生物炭10t/hm2下減施復合肥用量50%（N、P205、K20用量為16、40、16kg/hm2），花生莢果和種子產量、含油量顯著高于全量施肥。Seran研究發現，施用農場糞肥7.5t/hm2下減施復合肥用量50%（N、P205、K2，0用量為8、22.5、22.5kg/hm2）并加施氮14kg/hm2，花生單株結果數、單株莢果重和種子產量較全量施肥顯著提高。

鈣是植物生長發育必需的營養物質。花生“空豆莢”的發生是因為鈣不能從老的組織中被動員并通過韌皮部重新分配，這迫使發育中的組織依賴于木質部鈣的直接供應，而木質部鈣依賴于蒸騰作用，然而蒸騰作用在幼葉、封閉組織和果實中都很低。因此，花生缺鈣問題經常發生。施用鈣肥可促進花生生長，提高產量和品質。適當施鈣還可以緩解鹽脅迫對花生生長的抑制，增加產量。但施肥種類及用量、增施鈣量不同對花生農藝性狀、產量及其構成因素、籽仁品質等的影響各不相同：Ca0施用量為0～150kg/hm2，隨著施鈣量增加，花生發芽率、主莖高、側枝長、分枝數、百仁重、百果重、出仁率及產量、可溶性糖含量、O/L值及脂肪含量均增加，蛋白質含量降低；Ca0施用量為150～450kg/hm2，主莖高、側枝長、分枝數、單株結果數、飽果率和產量隨著施鈣量增加而降低，蛋白質含量增加。Ca0施用量為600kg/hm2時，產量顯著提高。

由上看出，關于復合肥減施下增加有機肥和鈣肥量對花生農藝性狀和產量等影響的研究較多，但推薦的施鈣量由150kg/hm2到600kg/hm2不等。同時，冀東地區農民施復合肥過多，缺少補施鈣肥問題較突出。因此，本試驗以當地傳統的復合肥施用量為參照，研究復合肥減施下加施鈣對花生農藝性狀、產量和品質的影響，以期為當地花生優化施肥提供理論依據。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗于2021年4月17日至9月11日在河北省昌黎縣龍家店汪上村（39°43'N，119°04' E）進行。供試花生品種為冀花11號。供試肥料為復合肥、過磷酸鈣（Ca≥15%）。試驗地為砂壤土，有機質含量14.56g/kg、堿解氮102.67mg/kg、有效磷21.12mg/kg、速效鉀84.12mg/kg、交換性鈣642.00mg/kg·pH值6.54。

1.2試驗設計與田間管理

試驗設置6個處理，其中復合肥減量處理3個：零減量即常規用量（CK，復合肥用量1500.0kg/hm2）、常規用量減12.5%（T1）、常規用量減25.0%（T2）；復合肥+鈣處理3個：T3（CK+225.0kg/hm2）、T4（T1+337.5 kg/hm2）、T5（T2+450.0kg/hm2）。采用完全隨機區組設計，重復3次。播種前使用噻蟲嗪、沃家福和萎繡·福美雙進行種子包衣。小區面積51m2。壟面寬0.50m，壟溝寬0.35m。雙粒播種，穴距0.18m．播種密度13.5萬穴/hm2。其他管理措施同大田。

1.3測定項目及方法

1.3.1農藝性狀成熟期分別在各小區取植株5株，測其主莖高、側枝長、結果枝數、單株結果數。

1.3.2干物質積累量分別在苗期、開花下針期、結莢期、飽果期、成熟期將植株根、莖稈、葉片和莢果等分裝于紙袋，105℃烘箱殺青30min后80℃烘干至恒重稱干重。利用Logistic曲線擬合花生干物質積累量：

1.3.3產量及其構成因素成熟期每小區取連續生長均勻植株20株，測其百果重和百仁重，計算飽果率、出仁率和產量。

1.3.4品質隨機選取風干后飽滿一致的花生果仁進行品質性狀測定。用凱氏定氮法測定蛋白質含量（換算系數為5.46），用索氏提取法測定粗脂肪含量，參照NY/T 3299-2018（油酸、亞油酸）和NY/T 2794-2015（氨基酸）的方法測定脂肪酸和氨基酸含量。

1.4數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2010和DPS 7.5軟件對數據進行統計分析和作圖。采用LSD法進行方差分析和多重比較，用Pearson法對花生農藝性狀和產量進行相關分析。

2結果與分析

2.1復合肥減量加鈣對成熟期花生農藝性狀的影響

由表1可知，不同處理對主莖高、側枝長、單株結果數影響均顯著，對結果枝數影響不顯著。不加鈣條件下，復合肥減量25%（T2）主莖高、側枝長、結果枝數和單株結果數較CK均有顯著提高。等量復合肥配施鈣肥與不配施處理相比，主莖高差異不顯著：T5側枝長顯著低于T2，其他對應處理間差異不顯著；單株結果數T4顯著高于T1，其他對應處理間差異不顯著。

2.2復合肥減量加鈣對莢果干物質量和分配比率的影響

復合肥減量加鈣對各生育時期莢果干物質積累量和分配比率（除飽果期外）均影響顯著（表2）。結莢期莢果干物質積累量T2顯著高于其他處理，成熟期莢果干物質積累量和結莢期莢果干物質分配比率T4顯著高于其他處理。復合肥減量不加鈣處理，隨復合肥減量增大，T2和T1處理飽果期莢果干物質積累量顯著高于CK，成熟期莢果干物質分配比率T2顯著高于其他處理。等量復合肥配施鈣肥后，飽果期莢果干物質積累量T3處理顯著高于CK，成熟期莢果干物質分配比率T4顯著高于T1。

2.3復合肥減量加鈣對花生干物質累積特征值的影響

復合肥減量加鈣對花生干物質累積各特征值均影響顯著（表3）。各處理的決定系數R2在0.984～0.994之間，表明各處理擬合效果較好。T4處理的t1（快速積累期起始時期）較各處理均顯著延后。復合肥減量不加鈣處理（T1、T2），隨復合肥減量增大，其t1、△t（快速累積持續期）與CK相比差異不顯著；T2處理的t2（快速積累期終止時期）較CK和T1提前；T2處理的t（最大干物質積累速率出現時間）較CK、T1提前，V（最大干物質積累速率）較CK和T1提高：T1、T2處理的K（最大干物質量）較CK提高。等量復合肥配施鈣肥后，T4處理的t1較T1提前；T3、T5處理的t2分別較CK、T2推遲：T3處理的△t較CK增長、T4較T1縮短；tmax較對應處理均顯著推遲；T3處理的V較CK降低、T4較T1提高；T3處理的K值較CK提高、T5較T2降低。

2.4復合肥減量加鈣對花生產量及其構成因素的影響

復合肥減量加鈣對花生百仁重、出仁率影響不顯著，對其他性狀影響顯著（表4）。T4花生產量顯著高于其他處理。復合肥減量不加鈣處理（T1、T2）花生百果重和飽果率均顯著高于CK，T2較CK分別提高6.81%、14.39%。等量復合肥配施鈣肥與不施鈣處理相比，T4處理百果重和飽果率均顯著高于T1．分別提高4.94%和9.11%。

2.5復合肥減量加鈣對花生籽仁品質的影響

由表5可知，各處理對油酸／亞油酸（O/L）比值和亞油酸含量影響顯著，對其他品質指標影響均不顯著。復合肥減量不加鈣處理，隨復合肥減量增大．T2處理的O/L比值較CK顯著降低16.20%，亞油酸含量較CK顯著提高17.49%。等量復合肥配施鈣肥與對應的不施鈣處理相比，O/L比值和亞油酸含量差異均不顯著。

2.6花生農藝性狀與產量及其構成因素的相關分析

對花生農藝性狀與產量及其構成因素進行相關性分析，結果（表6）表明，單株結果數與百果重、飽果率、產量呈極顯著正相關，結果枝數與百果重呈顯著正相關，其他指標間相關性不顯著。由此可見，結果枝數和單株結果數是影響百果重、飽果率和產量的重要因素，可以通過增加結果枝數和單株結果數達到提高百果重、飽果率和產量的目的。

2.7花生農藝性狀、產量及其構成因素和品質性狀的主成分分析

將花生農藝性狀、產量及其構成因素和品質性狀共15個指標數據進行標準化處理后再進行主成分分析，基于特征值gt;1的原則共提取出4個主成分，其貢獻率依次為50.57%、28.71%、12.16%和6.80%，累計貢獻率為98.24%。說明這4個主成分能夠代表6個施肥處理花生15個性狀98.24%的信息，可以用其進行綜合評價（表7）。第1、第2、第3、第4主成分中，分別以單株結果數和側枝長，脂肪含量和O/L比值，百仁重和產量，花生酸含量和結果枝數的特征向量絕對值最大，說明4個主成分依次反映的是農藝性狀、品質、產量及其構成因素的信息。

2.8不同處理基于花生農藝性狀、產量及其構成因素和品質性狀的主成分得分

根據農藝性狀、產量及其構成因素和品質性狀共15個指標的主成分矩陣、特征值和貢獻率建立主成分得分線性方程，計算主成分得分，結果見表8。T2處理在第1主成分中得分最高，說明T2通過增加側枝長、單株結果數提高產量；T4處理在第2、第3主成分中得分最高，說明T4主要通過增加百仁重提高產量。依據綜合得分可知，T4、T2排名第1、第2位。

3討論與結論

合理減量施肥作物產量不會下降，還能降低養分流失造成的面源污染風險。本試驗條件下，隨復合肥施用量減少，花生主莖高、側枝長、單株結果數、干物質積累速率、莢果干物質積累量、莢果干物質分配比率均提高。其中，與對照（CK）相比，復合肥減量25.0%。即T2處理通過側枝增長、單株結果數增加、干物質積累速率提高、單株干物質積累量增加、莢果干物質分配比率提高，繼而獲得較高產量。同時，相關性分析表明，花生單株結果數與百果重、飽果率、產量均呈極顯著正相關，結果枝數與百果重呈顯著正相關，這可能是常規施肥量基礎上適當減施復合肥（T1、T2）產量不降反而有所升高的內在原因。前人研究表明，施氮量114.8kg/hm2時花生百仁重、飽果率較施氮量135.0kg/hm2降低但差異不顯著，施氮量74.3kg/hm2時百仁重、飽果率顯著降低。王才斌等研究表明，施氮量108.0kg/hm2花生百果重、百仁重和產量顯著降低。因此，為保持較高的產量水平，需合理降低肥料施用比例。

施鈣增加花生單株結果數和出仁率，提高果重，并因干物質快速積累時間縮短而使其積累速率提高，進而增加花生莢果和籽仁產量。本研究中，施鈣提高莢果干物質積累量和分配比率，縮短快速積累時間，進而提高單株干物質積累量和積累速率，增加單株結果數、百果重、飽果率和產量，這與上述前人研究結果一致。

花生O/L值、籽仁脂肪和蛋白質含量是衡量花生品質的重要指標，其中O/L值是花生耐儲藏指標，較高的O/L值可以延長儲藏時間。侯文通等研究指出，復合肥（N-P-K=15-15-15）量較常規用量（600kg/hm2）減施10%～20%后，O/L值均顯著降低。Ca0施用量0～150.0kg/hm2時，花生蛋白質含量增加。也有研究發現，Ca0施用量300.0kg/hm2時花生O/L值顯著提高，耐儲性好。本研究中，減施復合肥降低O/L值，與前人研究結果一致。施鈣對脂肪、蛋白質含量和O/L值影響并不顯著，這可能由于本試驗Ca0最高施用量（67.50kg/hm2，即過磷酸鈣用量450.0kg/hm2）低于前人施用量造成的。

綜上可知，在常規復合肥用量（1500.0kg/hm2）適量減施花生產量不會降低，增施過磷酸鈣337.5kg/hm2后產量顯著增加。冀東地區花生生產中，最佳施肥方式為復合肥1312.5kg/hm2+過磷酸鈣337.5kg/hm2或復合肥1125.0kg/hm2+過磷酸鈣337.5kg/hm2。但是復合肥減量加鈣并未提高花生脂肪和蛋白質含量，后續試驗需要通過進一步增加鈣肥用量來研究得出改善冀東地區花生品質的最適施鈣量。