腐植酸水溶肥對花生生長發育及產量的影響

侯獻飛，苗昊翠，李 強，顧元國，賈東海，石必顯，林 萍

(1.新疆農業科學院經濟作物研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆農業科學院，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆屬溫帶大陸性氣候，降水量少，氣候干燥，其中北疆降水150～200 mm，南疆不足100 mm，全疆農業全部用水量比重高達80%，其中灌溉用水占到農業用水90%[1]。推廣棉花膜下滴灌技術而后棉花膜下滴灌技術得到大面積應用[2]。目前，新疆地方高效節水灌溉技術推廣面積突破到200×104hm2，滴灌作物已由原來棉花、葡萄等少數經濟作物擴大到制醬番茄、玉米、辣椒、土豆、甜菜、打瓜等大田作物上，新疆主要作物已經基本全覆蓋[3]。滴灌施肥是將肥料溶解于灌溉水，通過滴灌系統進行施肥的施肥方式，不僅可以有效地控制灌水的數量和灌水頻率,還可以調控施用肥料的種類、比例、數量及施肥時期，在灌溉的同時將肥料準確而均勻地施于作物根區,保證了作物根區養分和水分的供應，具有節約用肥、顯著提高肥料養分的利用率、防止土壤和環境污染等優點[4]。研究水溶性肥料對花生生產的影響，對于花生生產中水肥一體化技術的實際應用具有重要意義。【前人研究進展】梁海玲等[5]采用大田試驗研究了不同施肥水平條件下(60%～100%施肥水平)水肥一體化技術對鮮食甜糯玉米生長特性與產量的影響，與常規施肥相比，水肥一體化施肥處理的鮮食甜糯玉米不同生育期株高與葉面積分別平均提高4.30%和7.66%，鮮苞產量、鮮秸稈產量、總產值分別平均提高2.96%、9.44%、3.51%。鄧忠等[6]研究發現，灌水量為5 850 mm/hm2、施氮量為300 kg/hm2時，棉花生長健壯,株型結構優化，顯著促進了干物質向生殖器官的運轉，有效鈴數、單鈴質量和衣分增加。劉欣婷等[7]研究發現，結莢期施肥促進花生株高的生長；始花期施肥，花生的根冠比最大，在此時期施肥，有助于花生生殖生長和干物質積累，花針期施肥利于花生各農藝性狀的增長，利于花生單株生產力提高。李銳娟等[8]研究發現，含腐植酸水溶肥料比常規施肥花生增產23.34 kg/667m2，增產率為9.36%，投入產出比為1∶1.79；谷端銀等[9]通過多點開展腐植酸緩釋肥在花生上的肥效試驗發現，同等施肥量條件下，腐植酸緩釋肥料優于普通摻混肥料。【本研究切入點】關于新疆水肥一體化條件下腐植酸水溶肥對花生的生長發育、產量的影響報道較少。需研究腐植酸水溶肥對花生生長發育及產量的影響。【擬解決的關鍵問題】研究水肥一體化技術施用腐植酸水溶肥，分析其對花生生育期、主要農藝性狀、產量的影響，選擇出適合新疆花生生長發育的腐殖酸水溶性肥料，為提高水肥一體化高效利用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2018年、2019年、2020年在新疆農科院安寧渠試驗場進行，播種日期4月25～5月5日。供試土壤為灰漠土，有機質13.24 g/kg，速效氮(N)64.46mg/kg，速效磷(P)3.08 mg/kg，速效鉀(K)194.85 mg/kg，田間持水量為29.8%。

供試花生品種為花育33(由山東花生研究所提供)。

供試3種不同配比的水潤土腐植酸水溶肥，N-P2O3-K2O(1)10-40-10，(2)20-20-20，(3)30-10-10。由沈陽農大肥業提供。三元復合肥：新疆本地產三元復合肥N-P2O3-K2O(15-15-15)。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

小區面積66.7 m2，3次重復，隨機區組排列。播種前不施基肥整地，播種密度及播種技術(干播濕出)行距33 cm，穴距16.8 cm。采取穴播，每穴2粒，密度為2 000穴/667m2。各水溶肥每次按5 kg/667m2施用，水溶性肥料通過滴灌帶上加裝的滴肥罐施用，初花期開始追施水溶肥，隨后15 d追施1次，追施前取樣1次。其他田間管理措施同大田管理。共設5個處理。處理S1：10-40-10水潤土腐植酸水溶肥(0.5 kg/66.7m2)；處理S2：20-20-20水潤土腐植酸水溶肥(0.5 kg/66.7m2)；處理S3：30-10-10水潤土腐植酸水溶肥(0.5 kg/66.7m2)；處理S4：傳統三元復合水溶肥(0.5 kg/66.7m2)；處理S5：不施肥空白。

1.2.2 指標測定

1.2.2.1 干物質

干物質含量的測定采用烘干法，每處理隨機選取長勢一致的花生完整植株10株，洗凈后分離根、莖、葉和果實各部分后，置于電熱干燥箱內105℃殺青30 min后75℃烘至恒質量后分別稱取其根、莖、葉、莢果各部分的干質量，計算平均值[10]。

1.2.2.2 生育期和主要農藝性狀

對參試花生的各個生育時期進行田間調查，測定主要農藝性狀時在各小區隨機選取10株長勢一致的植株，記錄主莖高、側枝長、分枝數幼果數[11]。

1.3 數據處理

采用Excel 2010和SPSS 19.0統計分析軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理下花生生育期

研究表明，不同水肥處理下，生育期的表現有所差異，其中S3全生育期最長，為136 d，較對照長11 d；S2和S4全生育期表現接近，分別為132、130 d，較對照分別長7 d、5 d；S1的全生育期與對照較為接近，為127 d，較對照長2 d。S1的花針期較對照提前3 d，其余處理花針期均晚于對照。S4最先進入結莢期，比對照早4 d。從花針期到成熟期S3經歷了93 d，在各處理中最長，比對照長8 d。表1

表1 不同水溶肥處理下生育期

2.2 不同處理下花生干物質增長速率變化

研究表明，不同處理下對花生的葉片、莖稈、莢果、根系干物質增長速率、根冠比差異較明顯，但其變化趨勢均呈“單峰”形式。葉片干物質增長速率在最大出現在8月2日(開花下針期)，其中處理S5、S1變化趨勢一致，但處理S5前期葉片干物質增長速率高于S1，“高峰”過后S5下降速率高于S1，S3的峰值出現在8月16日，且整個生育期S3處理下的葉片干物質積累速率較低。莖稈、莢果的干物質增長速率峰值出現的時間與葉片一致，峰值最高的是處理S1，根系干物質積累速率峰值出現在7月13日(盛花期)且峰值最高的是處理S2；根冠比峰值出現在初花期(7月2日)，峰值最高的是S2，其次是S4，隨著根冠比的降低，各個處理之間差異變小。圖1～5

圖1 葉片干物質增長速率變化

圖2 莖稈干物質增長速率變化

圖3 莢果干物質增長速率變化

圖4 根干物質增長速率變化

2.3 不同處理對花生產量的影響

研究表明，不同處理下花生單株產量及折合單產差異較大，其中處理S1的單株產量(鮮重)、折合單產最高，分別是140.33 g/667m2、386.69 kg/667m2，分別較對照增產21.84%、3.5%，其他處理產量均低于對照。圖6

圖6 不同處理下花生產量變化

2.4 不同水溶肥處理花生主要性狀主成分

研究表明，所有指標的累計累積貢獻率達到100%，根據主成分對應特征值大于 1 的原則提取主成分，在2年試驗里分別提取到3個主成分，累積貢獻率分別達到了97.196%、95.99 %；其中前2個指標的累積貢獻率分別達到了84%，這3個主成分因子代表了不同處理下花生生長特性95%。表2

2.5 不同水溶肥處理花生主要性狀主成分矩陣

研究表明，影響第1主成分的主要指標是莢果鮮重、干重、果數，可認為是產量因子；影響第2主成分的主要指標是主莖高、側枝長、分枝數，地上部性狀因子；影響第3主成分的主要指標是葉鮮重、根鮮重、根干重，可認為是生物產量因子。表3

表3 主要性狀主成分矩陣

2.6 不同處理花生主要性狀主成分及綜合得分

研究表明，處理S1綜合得分最高，處理S1的肥料配方更適合花生的生長；其中在2018年產量因子得分最高的是S2處理，在2019年得分最高的是S1處理；地上部性狀因子得分最高的是S1處理，而生物產量因子得分最高的是對照S5。表4

表4 不同處理綜合得分

3 討 論

氮、磷、鉀是花生生長過程中必須的營養元素，不同N-P-K對花生生育時期、干物質積累、產量影響較大。武慶慧等[12]研究發現，花生對N、P2O5和K2O3種養分吸收比例為5.5∶1∶2.7，不同的氮磷鉀肥配比下，花生的百千克籽粒養分吸收量是有差異的，合理的氮磷鉀搭配下花生每形成100 kg莢果需要吸收氮、磷、鉀養分量為4.82、0.79和2.57 kg。研究發現處理S1(N-P-K比例為：10-40-10水潤土腐植酸水溶肥)花生莖稈、莢果的干物質增長速率最高，含有高磷的腐植酸水溶肥有利于花生光合產物的運輸、積累，在產量方面，經過2年的試驗S1處理花生單株產量最高，較對照S5(不施肥)增加21.84%，較S4(傳統的三元復合肥)增加117.86%，折合單產較對照增產3.5%，較S4增產12.43%，在花生施肥過程中，需要根據土壤肥力和花生的生長合理施肥，過量會導致花生減產，環境資源污染，與前人在玉米、豆類、小麥上的研究結果一致[13-17]。

腐植酸是一種天然的有機物質，能夠改善土壤結構，使土壤疏松，同時可以提高作物產量、營養元素吸收及肥力的有效利用[18]；崔雙雙等[19]研究發現，腐植酸尿素和腐植酸復合肥均能增加玉米產量,最大增產率分別為12.97%和11.74%；活性腐植酸與肥料中的養分離子形成絡合體,讓肥料養分產生緩釋功效，防止農作物早衰,提高土壤中微生物活性,使土壤疏松透氣、保水保肥,利于花生根系生長,對花生增產效果顯著；王敏等[20]研究發現腐植酸鉀與磷肥等量輸入時,以腐植酸鉀為基肥、磷溶液進行追肥的施用方式對土壤磷素移動的促進作用最大,有較高的淋失風險,而基施磷肥、追施腐植酸鉀則可以顯著控制土壤剖面磷素移動，降低土壤磷素的淋出量。研究發現S2處理(N-P-K比例為：20-20-20水潤土腐植酸水溶肥)與S3處理(N-P-K比例為：30-10-10水潤土腐植酸水溶肥)P、K比例一樣的情況下，單株產量分別為95.57 g、73.06 g，均低于S1處理的140.33 g，水潤土腐植酸水溶肥N-P-K配比的合理性對于作物的增產影響較大，這與Li Y[21]；李春敏[22]、林楓[23]、張志華[24]、袁天佑等[25]研究結果相似。

4 結 論

N-P-K比例10-40-10水潤土腐植酸水溶肥(S1)可以促進花生花針期提前，延長結莢期，同時高P含量促進了莖稈、莢果的干物質增長速率，提高了花生單株產量，較傳統的三元復合肥增加117.86%，且S1處理下花生綜合性狀優于其他處理。S1處理下花生折合畝產較對照(不施肥)增產3.5%，較S4(傳統的三元復合肥)增產12.43%。