冀東花生產區土壤肥力現狀與推薦施肥量

馮自軍，韓金星，楊云馬，趙鳳穎，劉克桐，賈良良*

（1.唐山市農業特色產業技術指導站，河北 唐山 063000；2.河北省農林科學院農業資源環境研究所/河北省肥料技術創新中心，河北 石家莊 050051；3.河北省耕地質量監測保護中心，河北 石家莊 050030）

花生是河北省重要的油料作物，全省范圍內均有種植，常年播種面積約26萬hm2，年產量100萬t以上[1]。唐山市是河北省優質花生產區，花生播種面積為全省最大[2]，對提高當地農業經濟發展具有重要意義。隨著農業種植結構調整，花生作為重要的油料作物，播種面積逐年增加。為全面了解冀東花生產區土壤肥力狀況，明確花生施肥現狀及存在的問題，提高花生養分利用效率，2009～2019年在河北省冀東地區花生田開展了土壤肥力調查和相關試驗，分析該區的土壤肥力狀況、農戶施肥狀況和推薦施肥量，以期為冀東地區花生科學施肥提供數據支撐。

1 材料與方法

數據來源于2009～2016年河北省測土配方施肥項目花生試驗數據，以及2017～2019年河北省肥力定位監測數據中涉及冀東地區花生田塊土壤肥力監測數據和施肥量數據，共175組；2009～2016年河北省測土配方施肥項目在冀東地區開展的花生“3414”肥料試驗數據，共37組。

對土壤pH值以及有機質、速效養分和微量元素含量等土壤肥力數據進行統計分析，計算平均值、標準差和變異系數（CV）。利用三元二次模型對“3414”肥料試驗數據進行回歸分析，確定優化施肥量[3，4]。對不能用三元模型擬合的數據利用一元效應模型進行分析，并根據施肥量與產量的關系利用一元二次模型、線性加平臺模型、平方根模型等多種模型進行綜合模擬[5]，確定最優施肥量。

采用3倍標準差法剔除異常數據。利用Microsoft Excel 2013軟件進行數據整理。

2 結果與分析

2.1 冀東花生產區土壤肥力現狀

2.1.1 土壤基礎肥力狀況 土壤pH值、有機質含量、全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量的分布范圍分別為5.6～7.9、4.7～29.4 g/kg、0.06～2.52 g/kg、6.5～93.9 mg/kg和30.0～274.0 mg/kg，平均值分別為6.8、14.4 g/kg、0.91 g/kg、44.6 mg/kg和97.9 mg/kg，其中有效磷含量主要分布在15～55 mg/kg、速效鉀含量主要分布在60～120 mg/kg；指標變異系數為6.7%～70.1%，除pH值外，其他指標的變異系數均＞35%，其中有效磷含量的變異系數最大（表1）。表明冀東花生產區土壤除pH值區域分布比較穩定外，其他指標區域分布均差異較大，其中有效磷含量分布變化最為劇烈。總體來看，冀東花生產區土壤呈微酸性，基礎肥力處于中等偏低水平。

表1 冀東花生產區土壤基礎肥力狀況Table 1 Soil fertility status of peanut production area in east Hebei

2.1.2 土壤微量元素肥力狀況 土壤有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅含量平均值分別為46.7、29.3、1.9和2.4 mg/kg，均達到較高水平；但變異系數均較大，達到67.7%～86.2%（表2）。表明冀東花生產區土壤有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅雖然平均含量較高，但區域內分布差異均較大，部分地區仍可能存在潛在的元素缺乏狀態。

表2 冀東花生產區土壤微量元素肥力狀況Table 2 Soil trace element fertility of peanut production area in east Hebei

土壤有效硼平均含量為0.8 mg/kg，有效鉬平均含量僅0.07 mg/kg，變異系數分別為36.8%和35.1%。表明冀東花生產區土壤有效硼和有效鉬含量普遍較低，不能滿足花生高產的養分需要。

2.2 冀東花生產區花生施肥現狀

花生氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）施肥量分別為38.6～354.8、36.0～324.0和48.8～324.0 kg/hm2，平均值分別為173.3、102.7和116.5 kg/hm2；變異系數均較高，為44.0%～52.5%（表3）。表明冀東花生產區花生三大元素施肥量差異均較大。

表3 冀東地區花生氮、磷、鉀施肥量Table 3 Fertilization rate of nitrogen，phosphonus and potassium of peanut in east Hebei

2.3 冀東花生產區優化推薦施肥量

所有“3414”試驗數據采用三元二次模型均不能成功擬合。從施肥量與花生產量的關系看，隨著N、P2O5、K2O施肥量的增加，花生產量呈增加趨勢，但由于受到不同區域土壤肥力和管理水平差異的影響，因此，產量隨各肥料施用量增加的變化趨勢并不完全一致。于是，利用一元肥料效應模型對N、P2O5、K2O施肥量與花生產量的關系進行回歸分析[4，5]，確定優化的施肥方案。冀東花生產區N、P2O5、K2O推薦施肥量范圍分別為38.6～354.8、0～150.0和0～150.0 kg/hm2，平均值分別為128.4、64.0和82.8 kg/hm2（表4）。

表4 冀東地區花生氮、磷、鉀推薦施肥量Table 4 Recommended fertilization of nitrogen，Phosphonus and Potassium of peanut in east Hebei

3 結論與討論

總體來看，冀東花生產區土壤肥力在全省農田中處于中等偏低水平，其中，有機質平均含量為14.4g/kg，速效鉀平均含量為97.9 mg/kg，低于全省農田土壤的指標平均值（17.0 g/kg，137.1 mg/kg）；有效磷平均含量為44.6mg/kg，高于全省農田土壤平均值（24.4mg/kg）。土壤速效鉀含量低可能會對花生生產造成不良影響，尤其是高產花生，可能會出現土壤供鉀不足的問題[6，7]，因此，在土壤鉀含量偏低的地區，應適當增施鉀肥或開展秸稈還田補鉀工作。冀東花生產區的土壤pH值平均為6.8，低于全省平均值（7.8）[8]。土壤pH值偏低，說明土壤有酸化趨勢，不利于花生對鈣、鎂等元素的吸收，在生產上要注意花生田土壤肥力的培育和土壤pH值的調節，可適當增施鈣肥，或施用過磷酸鈣補充土壤鈣素。冀東花生產區土壤中，有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅含量均較高，花生上出現這4種微量元素缺乏的幾率較小；但有效硼和有效鉬含量較低，土壤缺硼和缺鉬問題應當引起關注。硼能促進花生對鈣的吸收和根瘤的活化，花期缺硼會抑制開花、延遲花期，而結莢期缺硼會抑制果實發育造成莢果空心。土壤有效硼含量低于0.5 mg/kg即無法滿足花生對硼的需求[9]。冀東花生產區土壤有效硼含量為0.4～1.5 mg/kg，平均為0.8 mg/kg，樣本變異系數為36.1%，為防止出現缺硼現象，花生生產上應適當施入硼肥，尤其是高產花生。土壤有效鉬含量低會影響花生根瘤發育，進而影響蛋白質的合成，降低出米率[10]。冀東花生產區土壤有效鉬含量為0.05～0.11 mg/kg，平均含量僅0.07 mg/kg，變異系數35.1%，處于缺鉬狀態，且酸性土壤以及錳含量較高的土壤均容易出現缺鉬問題，因此必須重視土壤的鉬素供應，以保障花生高產優質的需要。此外，還有許多研究表明，硼與鉬配合施用可顯著提高花生產量，增加葉片硝酸還原酶和根瘤固氮的活性，有利于植株氮向子粒轉移，提高花生子粒品質[11，12]。因此，冀東花生產區應適當增施硼肥和鉬肥，以促進花生優質高產。

冀東地區花生生產上，農戶的N、P2O5、K2O平均施肥量分別為173.3、102.7和116.5 kg/hm2，均高于2014～2016年全國花生的平均施肥水平（N施用量112.5 kg/hm2、P2O5施用量94.5 kg/hm2、K2O施用量87.0 kg/hm2）[13]，但低于山東省花生的平均施肥量（N施用量185.7 kg/hm2、P2O5施用量132.5 kg/hm2、K2O施用量134.6 kg/hm2）[14]。冀東花生產區N、P2O5、K2O推薦施肥量范圍分別為38.6～354.8、0～150.0和0～150.0 kg/hm2；平均施肥量分別為128.4、64.0和82.8 kg/hm2，與當地農戶施肥量相比分別降低了25.9%、37.7%和28.9%，與河南省花生推薦施肥量相比氮肥用量略高、磷鉀肥用量略低[15]，與張翔等[16]和司賢宗等[17]研究確定的砂姜黑土區花生氮、磷、鉀推薦施用量相比也有較大差異。秦文利等[18]研究認為，在黑麥—花生一體化種植體系中，花生合理的N、P2O5、K2O施肥量分別為56.25、243.75和187.50kg/hm2，其中磷肥和鉀肥的推薦量明顯高于本研究結果。趙英杰等[19]認為，冀東地區春玉米—春花生輪作條件下N、P2O5、K2O的推薦施用量分別為67.5～90、45～90和45～90 kg/hm2，其中氮肥推薦量明顯低于本研究結果，磷肥和鉀肥的推薦量與本研究結果較為接近。這可能與不同種植區域的土壤肥力狀況和前茬作物存在差異等有關。

本研究的花生氮、磷、鉀肥推薦施用量適用于冀東花生種植區，但在生產上應根據各地的生產實際靈活掌握最優施肥量，以實現化肥減施增效的目標。