周先林,周 勇,覃 琴,胡成成,王 龍,李 璐,朱海勇*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學院西部農(nóng)業(yè)研究中心,新疆 昌吉 831100;2.新疆農(nóng)業(yè)大學食品科學與藥學學院,新疆 烏魯木齊 830000)
花生(ArachishypogaeaL.)是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物,種植面積常年穩(wěn)定在470萬hm2,是我國種植面積第三、總產(chǎn)量最大的油料作物,且是中國唯一具有國際競爭力的油料作物,花生的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)對保障我國食用油脂安全具有重要意義[1-3]。近年來,隨著新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的深入實施,花生的栽培面積不斷加大,新疆作為我國花生新產(chǎn)區(qū)具有其獨特的地理優(yōu)勢和氣候優(yōu)勢,但新疆土壤鹽漬(堿)化等問題直接影響到花生產(chǎn)量、品質(zhì)和效益,成為制約新疆花生生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的障礙因素之一[4]。
目前,對于花生施用單項肥料及不同肥料配施的研究較多[5-14],關于土壤調(diào)理劑與有機肥配合施用的研究相對較少。鄭惠玲[5]等報道,土壤調(diào)理劑在花生生長發(fā)育與產(chǎn)量、生理特性和抗旱性、土壤含水量等方面具有積極影響。有關研究表明,施用有機肥有提升花生生長效果和增產(chǎn)的作用,能顯著提高花生的單株生產(chǎn)力、百果質(zhì)量和百仁質(zhì)量,是影響花生莢果形成的主要因子[6-9]。
近年來,花生生產(chǎn)上盲目施肥現(xiàn)象普遍,植株存在旺長、徒長、花位高、果針入土率較低,引起倒伏和花多不齊、針多不實、果多不飽等問題,導致施肥對花生產(chǎn)量的貢獻率降低[15-19]。為此,本文以土壤調(diào)理劑和有機肥為試驗材料,研究了其對花生生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響,以期為新疆鹽堿地花生高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。
試驗于2018年在中國農(nóng)業(yè)科學院西部農(nóng)業(yè)研究中心老龍河試驗基地(中國農(nóng)業(yè)科學院昌吉綜合試驗基地)進行。試驗田土壤為鹽化灰漠土,土壤質(zhì)地為壤土,容重為1.45 g/cm3,土壤肥力均勻,耕層基礎土壤養(yǎng)分狀況:有機質(zhì)5.8 g/kg,堿解氮93.5 mg/kg,速效磷(P) 6.86 mg/kg,速效鉀(K) 345.6 mg/kg,pH值8.7。
供試花生品種為四粒紅;供試有機肥為動物蛋白骨粉液體有機肥(有機氮磷鉀≥5%,有機氨基酸≥6%,有機鈣≥2%,有機質(zhì)≥80%,有機蛋白10%,腐殖酸≥20%);土壤調(diào)理劑主要成分是麥飯石。
試驗設4個處理,分別為:CK,常規(guī)施肥;T1,常規(guī)施肥+有機肥;T2,常規(guī)施肥+土壤調(diào)理劑;T3,常規(guī)施肥+有機肥+土壤調(diào)理劑。常規(guī)施肥于整地前施入作基肥,施入磷酸二銨300 kg/hm2,硫酸鉀90 kg/hm2,尿素150 kg/hm2;有機肥作追肥,2250 kg/hm2;土壤調(diào)理劑作基肥,3000 kg/hm2。隨機區(qū)組排列,3 次重復,小區(qū)面積30 m2。2018-04-28播種,花生種植密度18萬穴/hm2,每穴2粒,2018-09-20收獲。
收獲時,每個處理小區(qū)隨機選取有代表性植株5株,調(diào)查主莖高、第一側(cè)枝長、有效分枝數(shù)、單株莢果數(shù);收獲晾曬后,調(diào)查單株果質(zhì)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、出仁率等;各小區(qū)單獨收獲計產(chǎn)(樣品產(chǎn)量計入小區(qū))。
利用Excel 2007和SPSS Statistics 22.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。
表1可知,不同施肥處理對花生單株莢果數(shù)及不同粒數(shù)莢果數(shù)均高于常規(guī)施肥的CK處理。T3處理(常規(guī)施肥+有機肥+土壤調(diào)理劑)的單株莢果數(shù)及不同粒數(shù)莢果數(shù)最高,與其他處理的差異均達到顯著水平,說明土壤調(diào)理劑和有機肥配施可以明顯促進花生的生長發(fā)育,提高單株莢果產(chǎn)量;T1處理(常規(guī)施肥+有機肥)的單株莢果數(shù)略高于T2處理(常規(guī)施肥+土壤調(diào)理劑),但差異不顯著;T1和T2處理與CK處理(常規(guī)施肥)對單株莢果數(shù)的影響均達到顯著性差異。
表1 不同處理對花生結(jié)果性狀的影響
注:表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示p≤0.05。下同。
Note: Different lowercase letters in the same column of the table representp≤0.05. The same as below.
由表2可看出,施用土壤調(diào)理劑和有機肥可以有效改善花生的農(nóng)藝性狀,與CK處理相比,土壤調(diào)理劑和有機肥配施顯著提高了花生株高、第一側(cè)枝長和有效分枝數(shù)。T3處理的花生主莖高、第一側(cè)枝長和有效分枝數(shù)均高于其他處理,與CK處理相比分別增加8.2cm、4.21cm、1.49條,且差異均達顯著水平,與T1和T2處理相比分別增加4.59~5.75cm、2.36~2.87cm、0.79~0.89條,主莖高差異顯著;T1和T2處理與CK處理相比,除T2處理的花生主莖高差異達到顯著水平外,其余性狀差異均未達到顯著水平;T1和T2處理之間的主莖高、第一側(cè)枝長和有效分枝數(shù)差異均不顯著。
表2 不同處理對花生農(nóng)藝性狀的影響
在本試驗條件下,施用土壤調(diào)理劑和有機肥能有效提高花生的單株果量和百仁質(zhì)量(表3)。T3處理的單株果質(zhì)量達33.60 g,與其他處理的差異均達顯著水平,比CK處理增加18.09 g,比T1和T2處理增加7.74~8.47 g;T3處理的百仁質(zhì)量與CK處理的差異顯著,與T1和T2處理的差異不顯著;T1和T2處理的單株果質(zhì)量和百仁質(zhì)量與CK處理相比,差異均達到顯著水平,但兩個處理之間差異不顯著;不同處理對百果質(zhì)量和出仁率的影響與CK處理均無顯著性差異。
由表3還可知,不同處理的花生產(chǎn)量均高于CK處理,且差異均達到顯著水平,產(chǎn)量依次為T3>T1>T2>CK。T3處理增產(chǎn)效果明顯,產(chǎn)量達5939.63 kg/hm2,比CK處理增產(chǎn)116.7%,比T1和T2處理增產(chǎn)29.9%~33.7%,說明土壤調(diào)理劑和有機肥單施或配施均能提高莢果產(chǎn)量;T1和T2處理的產(chǎn)量與CK處理相比,差異也達到了顯著水平,分別增產(chǎn)66.8%和62.1%,但T1和T2處理間差異不顯著。
表3 不同處理對花生產(chǎn)量性狀和莢果產(chǎn)量的影響
土壤調(diào)理劑是一種富含多種作物所需營養(yǎng)元素的天然礦物質(zhì),可有效改善土壤pH值、減少化學肥料用量、改良土壤的物理化學性狀,關于土壤調(diào)理劑對花生生長發(fā)育與產(chǎn)量、生理特性和抗旱性、土壤含水量等方面的影響已有不少報道,施用稀土微肥與土壤調(diào)節(jié)劑能明顯增加側(cè)枝長,總分枝數(shù)及結(jié)果枝數(shù)[21];土壤調(diào)理劑與氮磷配施對花生生長發(fā)育性狀具有積極影響,可增加花生果和果仁質(zhì)量[5]。有機肥營養(yǎng)全面且大部分營養(yǎng)能被花生直接吸收,對花生的生長發(fā)育和品質(zhì)改良均有重要作用,研究表明,施用有機肥可以增加花生植株單株分枝數(shù),有效分枝數(shù),主莖綠葉數(shù),促進莢果的飽滿度[24],增施有機肥可促進花生的生長發(fā)育和根瘤的形成[13]。本試驗也得到類似結(jié)果,單施有機肥、土壤調(diào)理劑及有機肥與土壤調(diào)理劑配施均能促進花生的生長發(fā)育,主要表現(xiàn)在提高花生株高、第一側(cè)枝長、有效分枝數(shù)和單株莢果產(chǎn)量,其中以土壤調(diào)理劑與有機肥配施效果最好。
大量研究表明,施用土壤改良劑和有機肥均能有效提高作物產(chǎn)量。孫學武等[22]研究表明,在酸性土壤上施用土壤調(diào)理劑和石灰氮可提高花生產(chǎn)量,在施用等量酸性土壤調(diào)理劑的基礎上配施石灰氮可進一步提高花生產(chǎn)量,石灰氮用量越大效果越好;在施用等量石灰氮的基礎上配施酸性土壤調(diào)理劑同樣會進一步提高花生產(chǎn)量。土壤調(diào)理劑能明顯改變土壤結(jié)構(gòu),增加土壤微生物數(shù)量和活性,增加作物產(chǎn)量和提高作物品質(zhì),土壤調(diào)理劑與氮磷配施促使花生增產(chǎn)10.74%~18.97%[5]。
施用有機肥和鉬肥能顯著提高花生單株果質(zhì)量、百果質(zhì)量、出仁率和產(chǎn)量,增產(chǎn)效果明顯,且對改善花生品質(zhì)也有主要作用,使粗脂肪和蛋白質(zhì)含量均有所提高[13-15]。王才斌等[12]也認為,施用有機肥有顯著的增產(chǎn)效應,但單施有機肥不能充分挖掘花生的增產(chǎn)潛力。本試驗中土壤調(diào)理劑和有機肥單施或配施均能提高花生的單株果量、百仁質(zhì)量和莢果產(chǎn)量,與對照相比均達到差異顯著。
綜上所述,在本試驗條件下,單株果質(zhì)量和百果質(zhì)量與花生莢果產(chǎn)量呈正相關,說明花生的營養(yǎng)生長是形成產(chǎn)量的基礎,花生株高、第一側(cè)枝長和有效分枝數(shù)增加,有利于形成更多的生物產(chǎn)量。研究結(jié)果表明,在合理施用氮磷鉀肥基礎上,單施土壤調(diào)理劑、有機肥及土壤調(diào)理劑與有機肥配施均能促進花生的生長發(fā)育,提高植株的主莖高、側(cè)枝長和有效分枝數(shù),有利于各器官干物質(zhì)積累,增加百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和單株飽果數(shù),最終提高莢果產(chǎn)量,其中土壤調(diào)理劑和有機肥配施對花生的增產(chǎn)效果最好,單施有機肥次之,單施土壤調(diào)理劑效果稍差,這與其他學者的研究結(jié)果一致[23]。但本試驗僅在一個施肥水平下研究了單施及配施土壤調(diào)理劑和有機肥對花生生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響,土壤調(diào)理劑和有機肥的最佳施用量以及對花生品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響有待進一步研究。