復(fù)合肥減量加鈣對花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

關(guān)鍵詞：春花生；復(fù)合肥減量；加鈣；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量和品質(zhì)

冀東地區(qū)是河北省花生主產(chǎn)區(qū)，其中昌黎縣播種面積穩(wěn)定在9.68×103hm2，年產(chǎn)量達(dá)4.10×104t。為實現(xiàn)花生高產(chǎn)，本地區(qū)生產(chǎn)上施復(fù)合肥（N-P2O5-K20=17-17-17）量高達(dá)1500.0kg/hm2。《國家質(zhì)量興農(nóng)戰(zhàn)略規(guī)劃》（2018-2022年）已明確提出化肥減量增效問題，因此減施化肥是當(dāng)前花生種植中亟需解決的重點問題。研究指出，復(fù)合肥（N-P205-K20=15-15-15）減施40%～60%配施生物有機肥花生產(chǎn)量顯著提高。施用生物炭10t/hm2下減施復(fù)合肥用量50%（N、P205、K20用量為16、40、16kg/hm2），花生莢果和種子產(chǎn)量、含油量顯著高于全量施肥。Seran研究發(fā)現(xiàn)，施用農(nóng)場糞肥7.5t/hm2下減施復(fù)合肥用量50%（N、P205、K2，0用量為8、22.5、22.5kg/hm2）并加施氮14kg/hm2，花生單株結(jié)果數(shù)、單株莢果重和種子產(chǎn)量較全量施肥顯著提高。

鈣是植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)物質(zhì)。花生“空豆莢”的發(fā)生是因為鈣不能從老的組織中被動員并通過韌皮部重新分配，這迫使發(fā)育中的組織依賴于木質(zhì)部鈣的直接供應(yīng)，而木質(zhì)部鈣依賴于蒸騰作用，然而蒸騰作用在幼葉、封閉組織和果實中都很低。因此，花生缺鈣問題經(jīng)常發(fā)生。施用鈣肥可促進花生生長，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。適當(dāng)施鈣還可以緩解鹽脅迫對花生生長的抑制，增加產(chǎn)量。但施肥種類及用量、增施鈣量不同對花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、籽仁品質(zhì)等的影響各不相同：Ca0施用量為0～150kg/hm2，隨著施鈣量增加，花生發(fā)芽率、主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、百仁重、百果重、出仁率及產(chǎn)量、可溶性糖含量、O/L值及脂肪含量均增加，蛋白質(zhì)含量降低；Ca0施用量為150～450kg/hm2，主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、飽果率和產(chǎn)量隨著施鈣量增加而降低，蛋白質(zhì)含量增加。Ca0施用量為600kg/hm2時，產(chǎn)量顯著提高。

由上看出，關(guān)于復(fù)合肥減施下增加有機肥和鈣肥量對花生農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量等影響的研究較多，但推薦的施鈣量由150kg/hm2到600kg/hm2不等。同時，冀東地區(qū)農(nóng)民施復(fù)合肥過多，缺少補施鈣肥問題較突出。因此，本試驗以當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的復(fù)合肥施用量為參照，研究復(fù)合肥減施下加施鈣對花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為當(dāng)?shù)鼗ㄉ鷥?yōu)化施肥提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗于2021年4月17日至9月11日在河北省昌黎縣龍家店汪上村（39°43'N，119°04' E）進行。供試花生品種為冀花11號。供試肥料為復(fù)合肥、過磷酸鈣（Ca≥15%）。試驗地為砂壤土，有機質(zhì)含量14.56g/kg、堿解氮102.67mg/kg、有效磷21.12mg/kg、速效鉀84.12mg/kg、交換性鈣642.00mg/kg·pH值6.54。

1.2試驗設(shè)計與田間管理

試驗設(shè)置6個處理，其中復(fù)合肥減量處理3個：零減量即常規(guī)用量（CK，復(fù)合肥用量1500.0kg/hm2）、常規(guī)用量減12.5%（T1）、常規(guī)用量減25.0%（T2）；復(fù)合肥+鈣處理3個：T3（CK+225.0kg/hm2）、T4（T1+337.5 kg/hm2）、T5（T2+450.0kg/hm2）。采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次。播種前使用噻蟲嗪、沃家福和萎繡·福美雙進行種子包衣。小區(qū)面積51m2。壟面寬0.50m，壟溝寬0.35m。雙粒播種，穴距0.18m．播種密度13.5萬穴/hm2。其他管理措施同大田。

1.3測定項目及方法

1.3.1農(nóng)藝性狀成熟期分別在各小區(qū)取植株5株，測其主莖高、側(cè)枝長、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)。

1.3.2干物質(zhì)積累量分別在苗期、開花下針期、結(jié)莢期、飽果期、成熟期將植株根、莖稈、葉片和莢果等分裝于紙袋，105℃烘箱殺青30min后80℃烘干至恒重稱干重。利用Logistic曲線擬合花生干物質(zhì)積累量：

1.3.3產(chǎn)量及其構(gòu)成因素成熟期每小區(qū)取連續(xù)生長均勻植株20株，測其百果重和百仁重，計算飽果率、出仁率和產(chǎn)量。

1.3.4品質(zhì)隨機選取風(fēng)干后飽滿一致的花生果仁進行品質(zhì)性狀測定。用凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量（換算系數(shù)為5.46），用索氏提取法測定粗脂肪含量，參照NY/T 3299-2018（油酸、亞油酸）和NY/T 2794-2015（氨基酸）的方法測定脂肪酸和氨基酸含量。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2010和DPS 7.5軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和作圖。采用LSD法進行方差分析和多重比較，用Pearson法對花生農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進行相關(guān)分析。

2結(jié)果與分析

2.1復(fù)合肥減量加鈣對成熟期花生農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，不同處理對主莖高、側(cè)枝長、單株結(jié)果數(shù)影響均顯著，對結(jié)果枝數(shù)影響不顯著。不加鈣條件下，復(fù)合肥減量25%（T2）主莖高、側(cè)枝長、結(jié)果枝數(shù)和單株結(jié)果數(shù)較CK均有顯著提高。等量復(fù)合肥配施鈣肥與不配施處理相比，主莖高差異不顯著：T5側(cè)枝長顯著低于T2，其他對應(yīng)處理間差異不顯著；單株結(jié)果數(shù)T4顯著高于T1，其他對應(yīng)處理間差異不顯著。

2.2復(fù)合肥減量加鈣對莢果干物質(zhì)量和分配比率的影響

復(fù)合肥減量加鈣對各生育時期莢果干物質(zhì)積累量和分配比率（除飽果期外）均影響顯著（表2）。結(jié)莢期莢果干物質(zhì)積累量T2顯著高于其他處理，成熟期莢果干物質(zhì)積累量和結(jié)莢期莢果干物質(zhì)分配比率T4顯著高于其他處理。復(fù)合肥減量不加鈣處理，隨復(fù)合肥減量增大，T2和T1處理飽果期莢果干物質(zhì)積累量顯著高于CK，成熟期莢果干物質(zhì)分配比率T2顯著高于其他處理。等量復(fù)合肥配施鈣肥后，飽果期莢果干物質(zhì)積累量T3處理顯著高于CK，成熟期莢果干物質(zhì)分配比率T4顯著高于T1。

2.3復(fù)合肥減量加鈣對花生干物質(zhì)累積特征值的影響

復(fù)合肥減量加鈣對花生干物質(zhì)累積各特征值均影響顯著（表3）。各處理的決定系數(shù)R2在0.984～0.994之間，表明各處理擬合效果較好。T4處理的t1（快速積累期起始時期）較各處理均顯著延后。復(fù)合肥減量不加鈣處理（T1、T2），隨復(fù)合肥減量增大，其t1、△t（快速累積持續(xù)期）與CK相比差異不顯著；T2處理的t2（快速積累期終止時期）較CK和T1提前；T2處理的t（最大干物質(zhì)積累速率出現(xiàn)時間）較CK、T1提前，V（最大干物質(zhì)積累速率）較CK和T1提高：T1、T2處理的K（最大干物質(zhì)量）較CK提高。等量復(fù)合肥配施鈣肥后，T4處理的t1較T1提前；T3、T5處理的t2分別較CK、T2推遲：T3處理的△t較CK增長、T4較T1縮短；tmax較對應(yīng)處理均顯著推遲；T3處理的V較CK降低、T4較T1提高；T3處理的K值較CK提高、T5較T2降低。

2.4復(fù)合肥減量加鈣對花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

復(fù)合肥減量加鈣對花生百仁重、出仁率影響不顯著，對其他性狀影響顯著（表4）。T4花生產(chǎn)量顯著高于其他處理。復(fù)合肥減量不加鈣處理（T1、T2）花生百果重和飽果率均顯著高于CK，T2較CK分別提高6.81%、14.39%。等量復(fù)合肥配施鈣肥與不施鈣處理相比，T4處理百果重和飽果率均顯著高于T1．分別提高4.94%和9.11%。

2.5復(fù)合肥減量加鈣對花生籽仁品質(zhì)的影響

由表5可知，各處理對油酸／亞油酸（O/L）比值和亞油酸含量影響顯著，對其他品質(zhì)指標(biāo)影響均不顯著。復(fù)合肥減量不加鈣處理，隨復(fù)合肥減量增大．T2處理的O/L比值較CK顯著降低16.20%，亞油酸含量較CK顯著提高17.49%。等量復(fù)合肥配施鈣肥與對應(yīng)的不施鈣處理相比，O/L比值和亞油酸含量差異均不顯著。

2.6花生農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相關(guān)分析

對花生農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進行相關(guān)性分析，結(jié)果（表6）表明，單株結(jié)果數(shù)與百果重、飽果率、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，結(jié)果枝數(shù)與百果重呈顯著正相關(guān)，其他指標(biāo)間相關(guān)性不顯著。由此可見，結(jié)果枝數(shù)和單株結(jié)果數(shù)是影響百果重、飽果率和產(chǎn)量的重要因素，可以通過增加結(jié)果枝數(shù)和單株結(jié)果數(shù)達(dá)到提高百果重、飽果率和產(chǎn)量的目的。

2.7花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和品質(zhì)性狀的主成分分析

將花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和品質(zhì)性狀共15個指標(biāo)數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理后再進行主成分分析，基于特征值gt;1的原則共提取出4個主成分，其貢獻率依次為50.57%、28.71%、12.16%和6.80%，累計貢獻率為98.24%。說明這4個主成分能夠代表6個施肥處理花生15個性狀98.24%的信息，可以用其進行綜合評價（表7）。第1、第2、第3、第4主成分中，分別以單株結(jié)果數(shù)和側(cè)枝長，脂肪含量和O/L比值，百仁重和產(chǎn)量，花生酸含量和結(jié)果枝數(shù)的特征向量絕對值最大，說明4個主成分依次反映的是農(nóng)藝性狀、品質(zhì)、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的信息。

2.8不同處理基于花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和品質(zhì)性狀的主成分得分

根據(jù)農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和品質(zhì)性狀共15個指標(biāo)的主成分矩陣、特征值和貢獻率建立主成分得分線性方程，計算主成分得分，結(jié)果見表8。T2處理在第1主成分中得分最高，說明T2通過增加側(cè)枝長、單株結(jié)果數(shù)提高產(chǎn)量；T4處理在第2、第3主成分中得分最高，說明T4主要通過增加百仁重提高產(chǎn)量。依據(jù)綜合得分可知，T4、T2排名第1、第2位。

3討論與結(jié)論

合理減量施肥作物產(chǎn)量不會下降，還能降低養(yǎng)分流失造成的面源污染風(fēng)險。本試驗條件下，隨復(fù)合肥施用量減少，花生主莖高、側(cè)枝長、單株結(jié)果數(shù)、干物質(zhì)積累速率、莢果干物質(zhì)積累量、莢果干物質(zhì)分配比率均提高。其中，與對照（CK）相比，復(fù)合肥減量25.0%。即T2處理通過側(cè)枝增長、單株結(jié)果數(shù)增加、干物質(zhì)積累速率提高、單株干物質(zhì)積累量增加、莢果干物質(zhì)分配比率提高，繼而獲得較高產(chǎn)量。同時，相關(guān)性分析表明，花生單株結(jié)果數(shù)與百果重、飽果率、產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，結(jié)果枝數(shù)與百果重呈顯著正相關(guān)，這可能是常規(guī)施肥量基礎(chǔ)上適當(dāng)減施復(fù)合肥（T1、T2）產(chǎn)量不降反而有所升高的內(nèi)在原因。前人研究表明，施氮量114.8kg/hm2時花生百仁重、飽果率較施氮量135.0kg/hm2降低但差異不顯著，施氮量74.3kg/hm2時百仁重、飽果率顯著降低。王才斌等研究表明，施氮量108.0kg/hm2花生百果重、百仁重和產(chǎn)量顯著降低。因此，為保持較高的產(chǎn)量水平，需合理降低肥料施用比例。

施鈣增加花生單株結(jié)果數(shù)和出仁率，提高果重，并因干物質(zhì)快速積累時間縮短而使其積累速率提高，進而增加花生莢果和籽仁產(chǎn)量。本研究中，施鈣提高莢果干物質(zhì)積累量和分配比率，縮短快速積累時間，進而提高單株干物質(zhì)積累量和積累速率，增加單株結(jié)果數(shù)、百果重、飽果率和產(chǎn)量，這與上述前人研究結(jié)果一致。

花生O/L值、籽仁脂肪和蛋白質(zhì)含量是衡量花生品質(zhì)的重要指標(biāo)，其中O/L值是花生耐儲藏指標(biāo)，較高的O/L值可以延長儲藏時間。侯文通等研究指出，復(fù)合肥（N-P-K=15-15-15）量較常規(guī)用量（600kg/hm2）減施10%～20%后，O/L值均顯著降低。Ca0施用量0～150.0kg/hm2時，花生蛋白質(zhì)含量增加。也有研究發(fā)現(xiàn)，Ca0施用量300.0kg/hm2時花生O/L值顯著提高，耐儲性好。本研究中，減施復(fù)合肥降低O/L值，與前人研究結(jié)果一致。施鈣對脂肪、蛋白質(zhì)含量和O/L值影響并不顯著，這可能由于本試驗Ca0最高施用量（67.50kg/hm2，即過磷酸鈣用量450.0kg/hm2）低于前人施用量造成的。

綜上可知，在常規(guī)復(fù)合肥用量（1500.0kg/hm2）適量減施花生產(chǎn)量不會降低，增施過磷酸鈣337.5kg/hm2后產(chǎn)量顯著增加。冀東地區(qū)花生生產(chǎn)中，最佳施肥方式為復(fù)合肥1312.5kg/hm2+過磷酸鈣337.5kg/hm2或復(fù)合肥1125.0kg/hm2+過磷酸鈣337.5kg/hm2。但是復(fù)合肥減量加鈣并未提高花生脂肪和蛋白質(zhì)含量，后續(xù)試驗需要通過進一步增加鈣肥用量來研究得出改善冀東地區(qū)花生品質(zhì)的最適施鈣量。