孫秀山 許婷婷 馮昊 趙品績 石程仁 王才斌 于天一
摘要:花生兩年連作肥料試驗中,有機肥、無機肥混合施用效果最好,對花生群體干物質積累速率、莢果干物質積累速率、總生物產量、莢果產量、葉面積系數(LAI)和光合勢的影響較大,多與對照差異顯著。單施無機肥處理,短期肥效明顯,連年施用不理想,而單施有機肥處理長期肥效累積效應明顯。花生凈同化率受施肥方式影響較小,各處理間差異不明顯。綜合來看,有機肥、無機肥混合施用是促進連作花生生長發育的最佳施肥模式。
關鍵詞:花生;有機肥;無機肥;配施;生長發育
中圖分類號:S565.206.2文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2018)06-0135-05
Abstract A two-year fertilizer experiment was conducted in a peanut field of continuous cropping. Among which, the organic-inorganic combination treatment had the best influences on dry matter cumulative rate of peanut population and pods, total biomass and pod yield, leaf area index and leaf area duration, and most of the growing indexes were significantly higher than those of control. Single application of inorganic fertilizer had better effects on peanut in short term, but worse effects in long term. Single application of organic fertilizer had a long-term cumulative effect. Net assimilation rate was less affected by fertilizer treatments, and no obvious difference was found among different treatments. In conclusion, organic-inorganic combination is the best fertilization model for promoting peanut growth and development in continuous cropping field.
Keywords Peanut; Organic fertilizer; Inorganic fertilizer; Combined application; Growth and development
花生是對連作較為敏感的作物,同一地塊連續3年種植花生后連作障礙明顯,表現為土壤自毒物質及病原菌增加[1,2]、微生物區系失衡[3,4]、土壤酶活性及有效養分含量降低[5,6],進而導致花生病蟲害加劇,產量顯著降低[7,8]。山東、河南等花生主產區連作種植面積大、年限長,一般減產10%~40%,連作障礙已上升為影響我國花生產量、品質和效益的主要因素之一。合理施肥是緩解花生連作障礙的重要途徑。與不施肥對照相比,單施有機肥及有機無機肥配施可顯著提高花生田土壤微生物量和氮含量,增加脲酶、酸性磷酸酶及轉化酶活性,降低花生土傳病害,產量下降幅度小,效果好于單施化肥(大量元素)及微肥處理[9,10]。張欣昕等[11]研究表明,有機無機肥配施能夠提高花生主莖高及側枝長,增加花生籽仁產量、粗脂肪及粗蛋白含量。綜上,以往研究多集中于施肥對連作土壤生境、病害、花生農藝性狀、產量及品質等方面的影響,而施肥對連作花生生育動態,尤其是不同種類肥料連續施用對花生生育的影響尚少見報道。本試驗在花生多年連作的基礎上,比較研究有機肥、無機肥及有機無機肥混配連續施用對花生生育動態的影響,以期為緩解花生連作障礙提供依據。
1 材料與方法
1.1 試驗處理
在花生多年連作的基礎上,設置4個處理:(1)有機肥(純雞糞4 500 kg/hm2);(2)無機肥(磷酸二銨750 kg/hm2+硫酸鉀300 kg/hm2);(3)1/2有機肥+1/2無機肥;(4)不施肥(CK)。試驗采用池栽法連續進行兩年,栽培池長、寬、深分別為1.0、1.1 m和0.6 m。池周邊和底鋪有塑料薄膜,底部留有5個直徑5 cm的圓孔。池內種4行,穴距20 cm。供試品種魯花11號。重復5次。5月上旬播種,9月上旬收獲。其余措施按常規高產田技術規程進行管理。
1.2 測定項目及方法
于花生始花期開始,每隔2周測定1次植株各器官干重、葉面積系數(LAI)等,至收獲。植株干重采用烘干法。每處理取3穴(6株),洗凈后將根、莖、葉、莢果分開,置于105℃的烘箱內殺青1 h,80℃烘干至恒重,冷卻后稱重。葉面積用美產LI-3100葉面積儀測定。
1.3 數據統計分析
采用Microsoft Excel 2007進行數據處理及作圖,采用DPS軟件進行差異顯著性分析。
2 結果與分析
2.1 對群體干物質積累量(TDM)及積累速率(CGR)的影響
干物質是花生產量形成的基礎。當年,花生群體干物質積累量各處理表現為有機無機肥配施>單施有機肥>單施無機肥>CK,施肥處理干物質積累量分別達到1 184.0、1 116.4 g/m2和1 105.8 g/m2,比對照分別增加16.2%、9.5%和8.5%。t測驗顯示,有機無機肥配施顯著高于其他處理,單施有機與無機肥兩處理無顯著差異,但均顯著高于CK。
次年,4個處理干物質積累量趨勢與上年度相似,配施肥、有機肥和無機肥3個處理干物質累積量分別達到906.4、854.7 g/m2和789.0 g/m2,分別比CK增加29.9%、22.5%和13.1%,增產率明顯高于當年,表明連作條件下,不施肥處理干物質積累量下降更快。但3個施肥處理的差異并未達到顯著水平,表明隨著時間的推移,肥料累積效應逐漸顯現,不同種類肥料之間存在互補效應(圖1)。
花生群體干物質量高低取決于干物質積累速率的快慢和生育期的長短。對于同一品種,生育期相同,干物質量主要取決于干物質積累速率。兩年數據t測驗結果相似,即全生育期干物質累積速率平均值有機和配施肥與對照差異顯著,當年分別比對照提高9.5%和16.2%,次年分別提高22.5%、29.9%,而單施無機肥與對照差異不顯著。另外,連續單施無機肥對花生生育前期生長發育速率影響較大,后期較小,說明無機肥效力發揮的快,消失的也快,持久性不及有機肥(圖1)。
2.2 對莢果干物質積累量(PDM)和積累速率(PGR)的影響
當年,混配處理莢果干物質積累量最高,有機肥處理次之,兩處理莢果干重分別達到676.0 g/m2和659.6 g/m2,比CK分別高14.6%和11.8%,兩處理差異未達0.05顯著水平,但顯著高于CK。而單施無機肥的處理,比對照增產8.4%,與單施有機肥和對照處理差異不顯著。次年,不同處理產量趨勢與當年相似,但施肥處理的增產率明顯高于上年度,有機無機配施、單施有機肥和單施化肥3個處理比CK分別增產25.7%、20.6%和13.1%。其中有機肥處理顯著高于單施無機肥處理,配施和單施有機肥兩處理差異不顯著。莢果干物質積累速率,兩年結果相似,配施高于單施,有機肥處理高于無機肥處理,施肥高于CK(圖2)。
2.3 對花生葉面積系數(LAI)及凈同化率(NAR)的影響
葉片是花生光合作用的主要器官。足夠的葉面積是花生高產的基礎。當年,施肥處理LAI峰值顯著高于CK,但不同施肥處理間差異不顯著。其中單施無機肥處理峰值為3.68,隨后分別為有機無機配施和單施有機肥處理,分別達到3.53和3.51,3個施肥處理分別比CK增加10.8%、6.2%和5.6%。次年, LAI峰值各處理表現為有機無機肥配施>單施有機肥>單施無機肥>CK,3個施肥處理依次比CK增加20.1%、15.1%和12.6%。與當年相比,兩個方面發生了變化,一是與對照差距進一步拉大,二是有機無機配施的最高。這一現象可能與連續施肥的效應累加有關,而且有機無機配施累加效應更大(圖3)。
凈同化率是指單位葉面積在單位時間內的干物質累積量,反映了葉片光合生產效率,是花生栽培重要的生理指標之一。當年全生育期4個處理花生凈同化率平均為4.42~4.71 g/(m2·d),其中有機無機配施處理最高,但處理間差異未達顯著水平;次年,不同處理差異明顯拉大,說明連續施肥有累加效應。其中含有機肥的兩個處理平均值相近,達到4以上,比CK提高15%左右,而單施無機肥的處理比CK高7.5%,t測驗差異未達顯著水平。(圖3)。
2.4 不同施肥方式對光合勢(LAD)的影響
光合勢是LAI與LAI工作日的乘積,反映花生冠層光合面積的大小和其工作時間,在指導生產中更具有實用價值。當年,全生育期光合勢平均值3個施肥處理間沒有顯著差異,但顯著高于CK,其中單施無機肥處理最高,比CK增加13.4%,有機無機肥混配和單施有機肥處理分別比CK增加11.6%和9.5%。不同處理生育前期(苗期和花針期)光合勢差異較小,生育后期(結莢期和飽果期)差異較大。其中含有機肥的兩個處理顯著高于CK。次年,全生育期光合勢有機無機肥配施處理顯著高于其他3個處理,全生育期平均值比CK高14.4%,單施有機和無機肥處理分別比CK高7.3%和5.6%,與CK無顯著差異(圖4)。表明,隨連作年限增加,施有機肥(單施有機肥及有機無機肥混配)效果較為穩定,單施無機肥處理,短期肥效明顯,連年施用不理想。
3 討論與結論
本研究表明,與不施肥對照相比,施有機肥、無機肥及有機無機肥配施均能提高連作花生群體干物質積累量和累積速率、莢果產量和累積速率、葉面積系數和光合勢等相關指標,其中施用有機肥處理(有機肥及有機無機肥配施)的效果優于無機肥處理。主要是因為有機肥中富含微生物,可改善連作土壤生境,提高酶活性,增加土壤有效養分含量,減輕自毒作用,進而促進花生生長發育[2,9,10]。而施用無機肥主要提供給花生植株速效養分,對連作土壤生境的改良作用較小,因此效果次于有機肥處理。這與王小兵等[10]的結論類似。
凈同化率受作物品種、施肥等因素影響。孫超等[12]研究表明,與對照相比,優化施肥最高可使大豆凈同化率提高33%。而本研究得到了不同結論,即不同施肥處理并未顯著提高花生凈同化率,這與作物種類、試驗條件等因素有關。本研究還表明,不同施肥處理增加了花生的葉面積系數及光合勢,說明施肥主要通過增加葉面積來改善連作花生光合能力,而非單葉光合效率。綜合來看,有機肥、無機肥混合施用是促進連作花生生長發育的最佳施肥模式。
參 考 文 獻:
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