楊清俊, 梁元振, 陳 宏, 曹 艷, 郭景麗
(河南心連心化學工業集團股份有限公司 河南新鄉 453731)
花生在世界各地均有種植,是世界五大油料作物之一[1-2]。花生營養價值高,是我國重要的油料作物和優質的植物蛋白來源,其含油量占總質量的45%~56%,蛋白質含量占總質量的23%~33%[3],碳水化合物含量占總質量的20%左右,還含有多種礦物質和維生素[4]。從20世紀90年代開始,我國花生種植面積逐年增加,目前種植面積和產量均居世界前列[5],全球花生生產總量也在逐年增加[6]。
施肥是影響作物產量和土壤可持續利用的重要措施之一,科學合理地施肥是實現作物高產、優質和高效的重要保障[7],但過量或過于集中施肥,會引發燒苗、枝葉徒長、倒伏、病蟲害加重、萎蔫等問題,嚴重時導致整個植株死亡[8]。施肥方式的差異一方面影響作物對養分的吸收利用率[9];另一方面,施肥距離如果過近,肥料吸收土壤中過多的水分,對作物生長有副作用,甚至會出現燒苗現象[10-11]。正確的施肥方式和位置影響作物的產量和品質[12],對農業生產發揮著至關重要的作用。本文選擇混施和條溝狀兩種施肥方式,針對條溝狀施肥選擇不同的施肥距離,對肥料的安全性、花生生長情況和肥料利用率進行研究。
試驗于2019年10月至2020年2月在河南新鄉市河南心連心化學工業集團股份有限公司智能溫室大棚中進行。試驗用土為壤土,土壤類型為棕壤,其主要理化性狀:pH為8.61,w(硝態氮)為18.8 mg/kg,w(銨態氮)為10.7 mg/kg,w(有效磷)為6.1 mg/kg,w(速效鉀)為33.3 mg/kg,w(有機質)為0.14 mg/kg。供試肥料為腐殖酸復合肥,N-P2O5-K2O=12-17-14,w(總腐殖酸)為0.6%,由河南心連心化學工業集團股份有限公司生產。花生品種為豫花15自留種。盆栽選擇上端直徑29.5 cm、下端直徑17.5 cm、高19.7 cm的塑料缽,每缽裝風干土9 kg。
試驗設置6個處理:對照(CK),不施肥;T1,混施(將土壤與肥料在播種前充分混勻);T2,條溝狀施肥,種肥距離0 cm;T3,條溝狀施肥,種肥距離3 cm;T4,條溝狀施肥,種肥距離7 cm;T5,條溝狀施肥,種肥距離10 cm。除CK不施肥,其余各處理的施肥量均為750 kg/hm2。
肥料的施用與播種同時進行,T1為土壤與肥料混合均勻后再播種花生。花生均選擇距離花盆邊界10 cm處播種,每盆種植3粒,幼苗期間留下1株苗。用尺子測量施肥處與種子的距離,然后挖溝施用肥料。連續跟蹤測量花生的株高、分枝數和葉綠素相對含量(SPAD值)。株高為植株在自然狀態下,主莖基部至主莖最高生長點的長度。分枝數為除主莖外,全株長于5 cm的分枝數的總和。從中心側枝開始數,選擇第4根側枝上最外側的葉片測定SPAD值。鮮樣收獲時直接測定植株地上部分和地下部分的鮮質量,待殺青烘干至恒質量后測定干質量。植株莖葉和根系干樣用H2SO4-H2O2消煮后,分別采用奈氏(Nessler)比色法測定氮含量、鉬銻抗比色法測定磷含量、火焰光度計法測定鉀含量。
采用Microsoft Excel 2007、SPSS 20、SigmaPlot 12.5和R 3.4.3等軟件對試驗數據進行處理和統計分析。處理間均值的差異性采用單因素方差分析進行評估。
對比不同施肥處理花生的出苗情況,CK、T1、T3、T4、T5處理均正常出苗,而T2處理的均未出苗,表明產生了肥害,種子被灼燒導致不能發芽。對比其他幾個處理對出苗的影響,無顯著性差異。觀察幾個處理的花生開花情況,T4處理的花生長勢較好,最早開花,且開花量多于其他處理的,然后是T5處理的。
從播種后30 d開始跟蹤記錄花生生長情況,結果見圖1。圖1中不同小寫字母表示Duncan′s新復極差法在P<0.05水平差異顯著,下同。
由圖1可知:T4處理的花生株高顯著優于其他幾個處理的,T4處理的株高較T1處理的增加32.98%,T3、T5處理的株高較T1處理的增加10.33%、10.80%;T4處理的花生分枝數平均比其他幾個處理的多2個;不同施肥處理對花生葉片SPAD值的影響無顯著性差異。

圖1 不同施肥處理對花生植株生長趨勢的影響
不同施肥處理對花生生物量的影響見圖2,圖2(d)中地下部干質量為每個處理5株花生根的總質量。T4處理的地上部鮮質量顯著高于其他處理的,CK、T1、T3、T5處理的地上部鮮質量分別比T4處理的低55.27%、50.84%、23.18%、25.65%。T4處理的地下部鮮質量大于其他處理的,表明其對花生根系的生長影響較大,CK、T1、T3、T5處理的地下部鮮質量比T4處理的分別低57.71%、41.73%、19.17%、17.29%。T4處理的地上部干質量顯著高于其他處理的,CK、T1、T3、T5處理的地上部干質量較T4處理的分別低45.61%、53.01%、32.81%、37.66%。地下部干質量仍表現出T4處理的最高,CK、T1、T3、T5處理的地下部干質量較T4處理的分別低39.05%、47.46%、35.73%、21.37%。通過對比地上部、地下部的鮮質量和干質量,發現施肥方式和施肥距離對作物的生長影響顯著,以T4處理對作物的生長更為有利,即7 cm的條溝狀施肥更有利于花生的生長。

圖2 不同施肥處理對花生生物量的影響
不同施肥處理對土壤理化性質的影響見圖3。
由圖3可知:CK處理的土壤pH最高,T2處理的土壤pH最低,其他幾個處理的土壤pH無顯著性差異,CK處理的土壤pH比T1、T2、T3、T4、T5處理的分別高4.13%、4.42%、2.78%、3.58%、3.18%。花生屬于喜酸性植物,花生的種植與施肥處理對土壤的pH造成一定的影響,均較基礎土壤pH增加。由于T2處理花生不出苗,對養分無吸收,所以T2處理的土壤中氮、磷、鉀含量最高;CK處理未施用肥料,且花生對養分有一定量的吸收,因此CK處理的土壤中氮、磷、鉀含量最低。

圖3 不同施肥處理對土壤理化性質的影響
不同施肥處理對花生養分累積量的影響見表1。
由表1可知:T4處理的花生養分累積量相對最高,氮、磷、鉀累積量分別為T1處理的2.33倍、1.75倍和2.39倍;花生中氮的累積量表現為T4>T5>T3>T1,磷的累積量表現為T4>T3>T5>T1,鉀的累積量表現為T4>T5>T3>T1。

表1 不同施肥處理對花生養分累積量的影響
結果表明:施肥距離和施肥方式對養分利用的影響顯著,尤其是混施的方式,養分并沒有得到有效吸收和利用;施肥距離不同,造成植物對養分利用存在差異。養分的吸收利用同時受植物對養分的需求以及該營養元素的理化性質等多方面的影響,尤其是磷肥,很容易被土壤固定,所以其利用率相對較低。
試驗結果表明,3、7、10 cm條溝狀施肥處理的株高較混施的分別增加10.33%、32.98%、10.80%;地上部、地下部鮮質量和干質量結果也表現出條溝狀施肥優于混施。7 cm施肥的花生生長較快,分枝數較其他處理平均多2個;地上部、地下部的鮮質量和干質量均表現出7 cm施肥距離顯著優于其他處理的,花生氮、磷、鉀養分的累積量也均高于其他處理的。由上述結果可得出條溝狀施肥優于混施,理想的施肥距離是7 cm。優化花生施肥的方式,具有提高肥料利用率、減少肥料損失、促進作物生長的作用,有助于提高經濟效益。相反,不良的施肥方式會造成作物和蔬菜病害或出現異常,化肥一次性施用量過大、追肥距根系太近以及土壤墑情等,均會給肥效的發揮和作物的生長帶來不同的影響。此外,不同的肥料應采用不同的施肥方式,注意使用要求,同時針對不同作物的需肥特性,根據作物種類、生長時期以及生產目的綜合考慮溫度、水分等環境因素,合理選擇肥料種類和施肥方式,從而保證肥效的發揮,以促進作物的生長。