有機無機復混肥對花生生長和品質的影響①

孫鷹翔，王明偉

有機無機復混肥對花生生長和品質的影響①

孫鷹翔1，王明偉2*

(1 中化化肥有限公司，北京 100045；2 中化化肥有限公司臨沂農業研發中心，山東臨沂 276023)

試驗以不施肥(CK)為對照處理，在同等施肥量下設置化肥處理(NPK)、有機無機復混肥處理(T1和T2)，研究其對土壤養分含量、花生農藝性狀和花生產量、品質指標的影響。結果表明：與CK相比，化肥處理(NPK)和有機無機復混肥處理均促進了花生生長，增加了土壤速效養分含量，且NPK、T1和T2分別增產9.5%、17.3% 和19.7%；與單施化肥處理相比，有機無機復混肥處理改良了土壤pH，提高了土壤速效鉀含量，明顯改善花生農藝性狀，T1和T2處理分別增產7.1% 和9.3%，分別提高肥料偏生產力21.0% 和23.5%、肥料貢獻率6.0% 和7.8%。因此，在等量施肥下，有機無機復混肥對土壤速效養分含量的增加、花生農藝性狀的改善以及產量的提升具有更好的促進作用，肥料的偏生產力和肥料貢獻率更高，是未來花生可持續生產的重要施肥措施。

有機無機復混肥；農藝性狀；花生產量品質；增產效率；解淀粉芽孢桿菌

花生是我國農產品出口的重要經濟作物之一，但由于長期過量化肥施用或者不合理的施肥搭配，造成了土壤活性有機質含量降低、養分失衡失調[1]、土壤環境惡化[2]、微生物群落結構異常和土傳病害加重[3]等一系列問題，極大地制約了花生產業的可持續性。而有機物料在改善土壤理化性狀、調節土壤酶活性，改善土壤供肥能力等方面發揮重要作用[4-5]。研究發現，有機物料與無機肥料科學復合，具有調節化學肥料養分轉化、釋放和供應的作用[6]，在等養分投入條件下，有機無機復混肥料比普通化學肥料利用率提高5 ~ 10個百分點[7-9]。同時，有機無機復混肥料能夠及時補充土壤有機質數量，改善耕地質量[10]，為作物生長提供積極穩定的生態環境[11-12]，達到增加作物產量[13-14]、改善農產品品質[15-16]的目標。

近些年，連作土壤障礙頻發，土壤病原菌和有害物質積累，影響花生的正常生長。而施用有益微生物或拮抗微生物，不僅能夠促進植物生長，還能夠抑制病原菌的繁殖，減少作物病害的發生[17-18]。研究顯示，施用微生物菌劑的花生青枯病、銹病和病毒病等幾種主要病害的綜合發病率由10.94%下降到2.25%[19]。

因此，本研究以多種有機物料和無機養分為基礎，加入解淀粉芽孢桿菌菌劑按照一定工藝完成有機無機復混肥造粒，通過花生生長性狀和產量的分析，尋求更具科學性、高效性的有機無機復混肥料，為花生高產、高效種植提供科學依據，為化肥減量增產和環境保護提供切實行動。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2017年4—9月在中化農業臨沂研發中心試驗田(34°56′47″ N, 118°27′38″ E)進行。試驗區全年平均氣溫13.4 ℃，極端最高氣溫38 ℃，極端最低氣溫–14 ℃，年降水量約840 mm，全年無霜期200 d以上。土壤基本理化性質為：pH 8.01，0 ~ 20 cm土層有機質含量15.93 g/kg、全氮1.02 g/kg、全磷1.02 g/kg、堿解氮226.52 g/kg、有效磷115.45 mg/kg和速效鉀351.81 mg/kg。

供試有機無機復混肥料由中化農業臨沂研發中心提供，有機物料包括氨基酸、腐殖酸和木薯渣，無機養分包括尿素、磷酸一銨和硫酸鉀等，經過圓盤工藝造粒和接種解淀粉芽孢桿菌而成，有效活菌數(cfu) ≥2.0億/g(ml)；無機復合肥由中化化肥山東分公司提供。

供試花生品種為宛花2號，小果品種，采用地膜覆蓋，一壟一行，每穴兩株種植，株距20 cm，壟寬50 cm，小區面積29.1 m2，于2017年5月初播種。

1.2 試驗設計

試驗共設4個處理，空白對照CK、化肥處理NPK、有機無機復混肥處理T1、有機無機復混肥處理T2。化肥處理施用復合肥(15-15-15)。有機無機復混肥料是有機質含量150 g/kg、無機養分含量400 g/kg的顆粒狀肥料，合成物料包括尿素22.4%(質量分數)、磷酸一銨26.5%、硫酸鉀25.0%、植物性氨基酸10.0%、木薯渣10.0%、腐殖酸4.0% 等原料。有機無機復混肥T2處理是在有機無機復混肥T1處理基礎上加入解淀粉芽孢桿菌菌劑制作而成，最終合成配方見表1。各處理重復3次，施肥量相同，并做一次基肥全部施用。

表1 各處理肥料方案和施用量

注：“–”表示“沒有”，“+”表示“有。

1.3 樣品測定和數據處理

土壤樣品指標測定：在收獲期采集土壤樣品，分別測定土壤有機質、全氮、全磷、有效磷、速效鉀的含量。土壤有機質用重鉻酸鉀加熱法，土壤全氮用凱氏定氮法，全磷用堿熔-鉬銻抗比色法，有效磷用Olsen 法，速效鉀用1 mol/L NH4OAc 浸提-火焰光度法[20]。

花生農藝性狀指標測定：在成熟期采集6株植株樣品，分別測定花生主根長、側枝長、主莖高、分枝數、單株莢果干重。

花生產量指標測定：分別統計小區產量、籽仁產量、百果重、單株飽果數和出仁率。百果重：取飽滿雙仁干莢果100個稱重，重復兩次，重復間差異不得>5%，取平均數，以g表示。

花生仁品質指標測定：分別測定花生仁蛋白質、脂肪、油酸、亞油酸含量以及油酸/亞油酸比值。蛋白質含量測定用微量凱氏法[21]，脂肪含量測定用索氏提取法[22]，脂肪酸組分測定用氣相色譜法[23]。

本文采用的肥料增產效率指標包括：肥料偏生產力(fertilizer partial productivity，FPP)=施肥區產量/施肥區純養分的投入量×100%；肥料貢獻率(fertilizer contribution rate，FCR)=(施肥區產量-無肥區產量)/施肥區產量×100%。

本文試驗數據采用Excel 2016和 DPS統計軟件分析。

2 結果

2.1 有機無機復混肥對土壤養分的影響

由表2得出，與無肥處理(CK)、化肥處理(NPK)相比，有機無機復混肥處理(T1和T2)能夠提高土壤有機質的含量，改善土壤pH；同時，相較于CK，T1和T2處理能夠顯著增加全量養分和速效養分的含量(<0.05)；與NPK處理相比，T1和T2處理顯著提高速效鉀含量(<0.05)，T2與T1處理之間理化指標并無顯著差異。

表2 不同肥料處理土壤養分

注：同列不同小寫字母表示處理間差異在<0.05水平顯著，下同。

2.2 有機無機復混肥對花生農藝性狀的影響

在成熟期，對各處理花生進行主莖高、主根長等植物性狀的調查，具體數據見表3，由此可知，施肥能夠顯著提高花生主莖高、側枝長(<0.05)，增加根系的長度、分枝數、植株干重，大小順序均表現為T2>T1>NPK；與NPK處理相比，T1和T2處理能夠分別增加側枝長度5.6 cm和6.0 cm，提高單株莢果干重11.1 g和11.3 g，同時，T2處理能夠促進主根增長5.0 cm，而T1處理作用并不顯著。

2.3 有機無機復混肥對花生產量的影響

不同處理間花生百果重、莢果產量、籽仁產量和單株飽果數差異顯著(< 0.05)(表4)。T2處理的百果重顯著高于CK、NPK處理(< 0.05)；與CK相比，施肥處理顯著提高了單株飽果數、莢果產量和籽仁產量(< 0.05)，其中T1和T2處理效果最好。

2.4 有機無機復混肥對花生籽仁品質的影響

由表5得出，有機無機復混肥處理顯著影響脂肪、蛋白質、亞油酸在花生籽仁中的分布(<0.05)。與CK相比，T2處理顯著提高了脂肪、蛋白質的含量(<0.05)，顯著降低了亞油酸的含量，油酸/亞油酸比值顯著增高(<0.05)；與NPK相比，T2處理顯著提高了脂肪的含量(<0.05)，增加了蛋白質、油酸和油酸/亞油酸比值，但并不顯著；同時，T2與T1處理花生籽仁品質指標無顯著差異性。

表3 不同肥料處理花生生長性狀

表4 不同肥料處理花生產量

表5 不同肥料處理花生籽仁品質

2.5 有機無機復混肥對花生的增產效率

由表6可得，相對于CK處理，T1和T2處理能夠分別提高花生產量17.3% 和19.7%；相對于NPK處理，T1和T2處理能夠分別增產7.1% 和9.3%；同時，T2處理所表現的偏生產力、肥料貢獻率最高，其中相較于NPK處理，偏生產力增加了23.5%，肥料貢獻率增加了7.8%，而T1處理分別提高了偏生產力和肥料貢獻率21.0% 和6.0%。

表6 不同肥料處理花生增產效率

3 討論

3.1 有機無機復混肥對土壤有機質和養分的影響

施用有機物料是提高土壤有機質的主要措施，也是維持土壤有機質較高水平的重要保障。本試驗施用有機無機復混肥處理的土壤有機質增加幅度比單施化肥的高，可見，有機物料對有機質的提升具有重要的作用。同時，有機物料還可以改變有機質的養分供應能力[24]。本試驗中，相較于化肥處理，施用有機無機復混肥料顯著提高土壤全氮含量，主要原因可能是化肥氮在土壤中快速轉化易發生氨揮發和硝酸鹽淋失[25-27]；而有機氮礦化緩慢，損失小，易在土壤中存留[28]。同樣，有機無機復混肥料促進了土壤磷和鉀素的積累，有機物料中的磷、鉀以有機態存在，隨著后期有機質分解逐漸被釋放出來成為有效磷、速效鉀被作物吸收利用[29]。

3.2 有機無機復混肥對花生生長性狀的影響

合理的主莖高度、側枝分枝數以及側枝長度是花生高產穩產的保證。本試驗發現，施肥能夠顯著提高花生的主莖高、側枝長，而且有機無機復混肥的作用更加顯著，這可能是因為氨基酸、腐殖酸等物料維持了作物后期的養分供應，延長了花生的生育期，使營養生長更加旺盛[30-31]。有研究顯示，花生在結莢期以前，植株的氮素主要來源于土壤氮和化肥氮；結莢期以后，花生植株的氮素主要來自根瘤固氮[32]，而本試驗中，與化肥處理相比，有機無機復混肥料提高了花生營養生長水平，說明有機氮肥對后期植株養分的吸收具有重要的作用。磷作為作物生長的必需元素之一，與根系生長發育[33]和根系形態性狀密切相關[34-36]，在一定程度上，根系生長促進了植株的營養生長。因此土壤磷素的增加不僅能夠提高花生總生物產量，而且能通過提高單株有效結果數和莢果飽滿度，從而提高花生單產[37]。本試驗中有機無機復混肥料處理土壤中可利用鉀含量增多，能夠抑制花生植株徒長并且增加花生單株飽果數、百果重和出仁率[38-39]，同時能增強花生對不良環境條件的抵抗能力，提高抗早、抗病性，起到保葉保果的作用[40]。

3.3 有機無機復混肥對花生產量和品質的影響

大量研究顯示，合理的有機無機肥配施可以起到顯著的增產作用[41-43]，本研究結果中有機無機復混肥料能夠顯著提高花生產量。有機物料與無機養分配合施用，一方面花生植株能夠直接吸收利用無機養分和有機小分子營養物質，加快花生新陳代謝和生殖生長，促進花生籽仁中蛋白質和碳水化合物的合成，進而增加產量；另一方面，有機無機肥料配合施用，可以使肥效相互促進，調控土壤氮素的固持和釋放[44]。從肥料的增產效率來看，相較于單一化肥處理，有機無機復混肥料處理的偏生產力分別提高了21.0% 和23.5%，肥料貢獻率提高了6.0% 和7.8%，這也是有機無機復混肥料增產的主要原因。

品質是農作物最重要的經濟性狀，品質的優劣決定了產品的價值[45]。有機無機復混肥料處理蛋白質和脂肪含量要高于化肥處理，可見有機物料對花生籽仁蛋白質和脂肪的形成有促進作用。花生油酸/亞油酸比值是評價花生制品的耐儲藏時間、花生制品貨價壽命的主要依據[30]，本試驗中有機無機復混肥料顯著增加了油酸/亞油酸比值，這將極大地增強產品的應用價值和市場競爭力。

3.4 微生物菌劑在有機無機復混肥中的應用

解淀粉芽孢桿菌()作為植物根圍促生細菌(PGPR)，能夠產生包括蛋白酶、纖維素酶和嗜鐵素等多種防病促生物質[17, 46]，促進植物生長[47]。研究表明，解淀粉芽孢桿菌B1619施入土壤，能夠改善土壤酶活性，有利于改善土壤肥力[47]。但本試驗中這種作用并不顯著，這也可能與解淀粉芽孢桿菌在土壤中是否有效定殖密切相關。

4 結論

相較化肥處理，有機無機復混肥處理綜合利用效率顯著提高，促進了花生農藝性狀的改善，進而增加了花生產量和品質；有機無機復混肥料處理下肥料偏生產力和貢獻率顯著增加。但單一微生物菌劑的應用效果并不穩定，限制了其生產應用，因此未來益生復合菌劑的研發與有機物料的整合利用，是重點研發的方向，由原始的單純提供養分向“養分、促生、高效”的新型肥料類型轉化。

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Effects of Organic-inorganic Compound Fertilizer on Growth and Quality of Peanut

SUN Yingxiang1, WANG Mingwei2*

(1 Sinofert Holdings Limited, Beijing 100045, China; 2 Linyi Agricultural Research and Development Center of Sinofert Holdings Limited, Linyi, Shandong 276023, China)

Long term excessive application of chemical fertilizer can aggravate soil environment deterioration and cause severely soil-borne disease. In order to provide a basis for the production of organic-inorganic compound fertilizer with more scientificity and higher reliability for high yield and efficient cultivation of peanut, an experiment was conducted to study the growth traits, yield and quality as well as fertilizer efficiency of peanut, in which four fertilization treatments were designed, including no fertilizer (CK), chemical fertilizer treatment (NPK) and two organic-inorganic compound fertilizer treatments (T1 and T2) under same rate of fertilizer application. The results showed that, compared with CK, the treatments of NPK, T1 and T2 promoted the growth of peanut, increased soil available nutrients, and increased peanut yields by 9.5 %, 17.3 % and 19.7 %, respectively. Compared with NPK treatment, the treatments T1 and T2 increased soil pH and available potassium, obviously improved agronomic characters of peanut and increased peanut yields by 7.1 % and 9.3 %, fertilizer partial productivities by 21.0 % and 23.5 % and fertilizer contribution raters by 6.0 % and 7.8 %, respectively. Therefore, under the condition of equal amount of fertilizer application, organic and inorganic compound fertilizer can effectively improve soil nutrients, yield and agronomic characters of peanut, enhance partial productivity and contribution rate of fertilizer. So, organic and inorganic compound fertilizer is an important fertilization method for sustainable development of peanut.

Organic-inorganic compound fertilizer; Agronomic traits; Peanut yield and quality; Yield-increasing efficiency;

科技部“十三五”國家重點研發計劃項目(2016YFD0200401)和中化化肥有限公司“花生有機類專用肥料研產銷一體化”項目資助。

wangmingwei.cool@163.com)

孫鷹翔(1976—)，男，北京人，碩士，研究方向為肥料研發與農業技術推廣。E-mail: 946835908@qq.com

S146

A

10.13758/j.cnki.tr.2019.05.010