郑国栋,黄金堂,龚 屾
(福建省莆田市农业科学研究所,福建莆田 351144)
花生是重要的豆科油料作物,福建省花生种植面积仅次于水稻、甘薯,福建省花生一直保持传统的栽培技术,长期施用某些化肥致使土地肥力降低、营养不均衡、肥料利用率下降,研究表明,我国氮肥当季利用率为30%~35%,磷肥当季利用率为10%~25%,钾肥当季利用率为35~50%[1]。化肥利用率低不仅造成资源浪费,而且带来严重的生态和环境问题。因此如何有效提高肥料利用率、增加作物产量,是现代农业科学研究的重大课题。缓控释肥是一种对养分释放速度进行调节的新型肥料,具有控制肥料养分释放、肥效周期长等特征。研究表明缓控释肥能减少养分挥发和淋溶损失,提高肥料利用率,减轻施肥对环境污染,改善作物生长发育状况而显著提高作物产量。近年来,大田作物中水稻施用缓控释肥的试验较多,玉米、棉花、马铃薯、小麦、大豆、蔬菜和果树等旱地作物也有所应用[1-4],花生上的研究虽有报道,但都不够深入,不同缓控释肥对花生影响效应的研究还较少。在缓控释肥应用中,包膜肥料应用较多,可分为无机、有机包膜材料两大类,在无机包膜中对硫包膜材料研究最多,有机包膜材料主要以有机聚合物为主;还有添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂等化学抑制型缓效肥料、基质复合肥与胶黏缓释控释肥料等。不同材料及生产工艺的缓控释肥对不同作物促进效果有很大差异,笔者选用适合花生的高钾含量的金正大、恩泰克、绿聚能、施可丰缓控释肥为材料,在设置等氮磷钾含量的水平下,研究不同缓控释肥对花生农艺性状、产量和品质的影响,以期为红壤条件下选择适合花生生长的缓控释肥提供基础理论依据和实践指导。
1.1试验地概况试验在莆田市秀屿区现代农业示范场试验田进行,供试土壤为红壤,前作甘薯,质地砂壤土,地势平坦,播前0~20cm土层养分状况:pH 6.8,有机质21.8 g/kg,全氮1.29 g/kg,全磷2.87 g/kg,碱解氮67.00 mg/kg,速效磷51.9 mg/kg,速效钾55.6 mg/kg。
1.2试验材料供试花生品种为莆花5号。
1.3试验设计试验设5个处理,各处理均按N、P2O5、K2O用量分别为135、90、180 kg/hm2组合而成,选用高氮低磷高钾含量的品牌缓控释肥作为试验处理,T1处理为山东金正大生态工程股份有限公司生产,养分含量45%,氮、磷、钾含量比为17-9-19,用量为750 kg/hm2;T2处理为德国康朴公司研制生产的恩泰克缓释肥,养分含量45%,氮、磷、钾含量比为12-11-18,用量为825 kg/hm2;T3处理为山东施可丰化工股份有限公司生产的施可丰缓释肥,养分含量42%,氮、磷、钾含量比为16-8-18,用量为825 kg/hm2;T4处理由江苏中东化工股份有限公司生产的绿聚能缓释肥,养分含量48%,氮磷钾比例为16-9-23,用量为750 kg/hm2; 以常规施肥处理作为对照(CK),用N含量为46%的尿素293.5 kg/hm2、用P2O5含量为12%的钙镁磷肥750 kg/hm2、用K2O含量为60%的氯化钾300 kg/hm2。T1、T2、T3、T4处理缓控释肥中N、P2O5、K2O含量不足由尿素、钙镁磷肥、氯化钾补充,所有肥料均作为基肥一次进行沟施。CK中50%氮肥及全部磷肥作为基肥使用,50%氮肥及全部钾肥进行追施。小区长10 m,宽1 m,面积10 m2。试验地四周设保护行,随机区组设计,重复3次;3月25日各处理按13.5万穴/hm2密度播种,穴播2粒,常规管理,于7月28日收获,7月25每小区取5穴共10株进行室内考种。
1.4测定项目与方法每个小区取5穴植株,自然风干,用于调查花生主茎高、侧枝长、单株果数、饱果率、百果重和百仁重等。籽仁蛋白质、油脂、油酸、亚油酸用丹麦产近红外谷物分析仪Infratec 1241测定。
1.5数据分析试验数据采用DPS法进行差异显著性分析,并用大小写字母标示法分别表示1%和5%显著水平。
2.1不同处理对花生主要农艺性状的影响从表1可以看出,在主茎高、侧枝长上,各处理均高于对照,花生株高分别增加5.95%、5.41%、3.56%及5.35%,说明缓控释肥促进花生植株生长,但方差分析结果表明差异均未达显著水平;各处理分枝数均高于对照,T3、T4处理的分枝数显著高于其他处理及对照。产量是施肥效果的最终表现,而产量的构成有单株果重、单株饱果数、百果重等因素组成,各处理百果重、百仁重均高于对照,百果重分别比对照增加3.53%、4.18%、0.94%、2.80%,但差异未达显著水平;出仁率除T4处理略低于对照,其他处理均高于对照,T3处理显著高于T4处理;T3处理饱果率低于对照,其他处理高于对照,T1、T2处理分别比对照增加2.74%、2.63%,差异未达显著水平;双仁果率除T4处理低于对照,其他处理均高于对照,T1、T2处理分别比对照增加5.16%、3.93%,但差异未达显著水平。各处理单株果数均高于对照,各处理分别比对照增加12.79%、7.03%、9.19%及15.86%,其中T4处理显著高于对照;各处理单株果重均高于对照,其中T2处理显著高于对照,各处理分别比对照增加5.86%、6.36%、3.05%及5.69%。说明不同缓控释肥均能一定程度上促进花生生长,对主要农艺性状影响方面有所不同。
表1 不同处理对花生主要农艺性状的影响
注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.05 Level
2.2不同处理对花生产量的影响对花生荚果及籽仁产量进行方差分析,结果表明区组间差异不显著,处理间差异极显著,可见不同缓控释肥处理对花生荚果及籽仁产量有显著影响。从表2可以看出,各处理荚果产量表现为T2>T1>T4>T3>CK,其中T2处理显著高于其他处理,极显著高于对照及T3处理,较对照增产17.27%,达5 459.7 kg/hm2;其次是T1、T4及T3处理,分别比对照增产6.18%、5.09%及2.20%,但差异未达显著水平。在籽仁产量方面,各处理产量表现为T2>T1>T3>T4>CK,其中T2处理显著高于其他处理,极显著高于对照、T3及T4处理,较对照增产18.42%,达3 910.6 kg/hm2;T1处理显著高于对照,增产9.50%,T3及T4处理分别比对照增产3.97%、3.70%,但差异未达显著水平。由此可见,在等量等比例NPK条件下,不同缓控释肥处理对花生产量均有促进作用,且增产效果不同,T1、T2处理在提高花生荚果、籽仁产量有显著效果。
2.3不同处理对花生品质的影响从表3可以看出,各处理蛋白质含量与对照相差不大,以T1处理蛋白质含量最高为24.52%,比对照略增加0.74%;各处理粗脂肪含量均高于对照,以T1处理含量最高,比对照增加2.30%,其他处理分别比对照增加1.57%、1.94%及2.22%,但差异未达显著水平。另外各处理较对照油酸含量均有所提高,以T1处理最高,较对照提高了4.59%,而亚油酸含量均有所降低,除T4处理外各处理O/L值均高于对照,以T1处理O/L值最高为1.91。不同缓控释肥均能提高花生籽仁含油量及油酸含量,而降低亚油酸含量,从而提高O/L值,提升花生出油率及贮藏能力,且不同缓控释肥对花生品质影响程度有所不同。
表2 不同处理对花生荚果与籽仁产量的影响
注:同列不同大小写字母分别表示不同处理间差异显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)
Note:Different capital and lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.01 and 0.05 level
表3 不同处理对花生品质的影响
3.1缓控释肥处理对花生农艺性状的影响健壮的营养生长是花生产量提高和品质改善的生物基础,研究表明缓控释肥的施用可以促进花生主要农艺性状的改善。杨吉顺等[5]研究表明施用控释肥有利于保持较高的叶面积系数和净光合速率,促进茎叶和荚果的干物质积累,增加单株结果数和饱果数,提高百果重和百仁重;王艳华等[6]研究表明施用控释肥单株结果数提高7.1%~36.0%, 百仁重提高5.8%~9.7%;李钟平等[7]研究配施2/3控释肥和单施控释肥能显著增加分枝数,极显著增加主茎绿叶片数,还能显著提高单株果重和单株饱果数;董亮等[8]研究不同包膜处理对花生生物性状的影响,结果表明,单株果数增加16.67%~50.00%,花生果干重增加1.29%~16.34%;张玉树等[9]研究5 种控释肥料对花生生长的影响,结果表明,控释肥处理的花生株高和出仁率与普通肥料处理相比无显著差异,但可以增加花生的有效分枝数、单株结果数、单株果重和百仁重。该试验中,在等NPK比例和等养分量处理下,不同缓控释肥处理的花生单株果数分别比对照增加2.29%~21.56%,以T4处理单株果数最多,显著高于对照,其他处理单株果重较对照有所增加,均未达显著水平;不同缓控释肥处理分枝数均比对照有所增加, T3、T4处理显著高于对照;不同处理单株花生果重比对照增加5.86%~13.96%,以T2处理单株果重最高,显著高于对照,其他处理单株果重较对照有所增加,未达显著水平;除T4处理出仁率低于对照,其他处理均高于对照,T1处理出仁率与T4处理达显著水平,花生主茎高、侧枝长、百果重、百仁重、出仁率、单株茎叶重等方面,各处理较对照均有所提高,但未达显著水平。由此可知,不同缓控释肥对花生农艺性状均能起到一定的促进作用,而对农艺性状影响的具体方面及程度有所不同。该试验中,T3处理在提高百果重、百仁重方面表现欠佳,T4处理在提高出仁率、双仁果率方面表现欠佳, T1、T2处理对主要农艺性状的提升较全面。
3.2缓控释肥处理对花生产量的影响追求高产和提高品质是作物栽培的重要目标,施肥是实现此目标的重要措施之一。缓控释肥一次性基施后,能在全生育期内满足作物生长对养分的需求,促进花生产量增加,张玉树等[9]研究表明,与普通肥料1次性施用相比,控释肥料处理增加荚果产量2.5%~10.8%,与普通肥料分2次施用相比,控释肥料处理的荚果增产 -0.6%~7.5% ;杨吉顺等[5]研究表明,施爱果利丰控释肥(16-10-16),花生产量增产效果最好,增产率达23.1%;王艳华等[6]研究表明施用金正大控释肥(17-19-16),荚果产量在不同坡度下提高6.0%~19.0%;李钟平等[7]研究表明,相比单施普通氮肥,施用控释肥能显著增加产量,且配施2/3控释肥和单施控释肥与对照达极显著水平;在该试验中,不同处理荚果产量比CK增加2.20%~17.27%,以T2处理荚果增产效果最好,极显著高于T3处理及对照,T1处理荚果产量次之,但与对照未达显著水平;籽仁产量比CK增产3.70%~18.42%,以T2处理籽仁增产效果最好,极显著高于T3、T4处理及对照,T2处理籽仁产量次之,显著高于对照。T1、T2处理较T3、T4处理更能显著提高花生荚果、籽仁产量。该研究中T1、T3、T4处理控释氮含量大致相当,而T2处理控释氮相对较低,补充的化肥氮是否会对试验产生影响,控释肥的优劣主要体现在对中后期氮肥的控释作用上,且该试验表明对照前期在化肥氮供应充足情况下,产量较所有控释肥处理均低,说明在保障同等氮磷钾含量前提下,主要是后期氮的供应充足与否决定其产量效应,T2处理虽然控释氮含量相对低,但在后期控释氮效果较好,故此促进花生产量提升最好。
3.3缓控释肥处理对花生品质的影响张海焕等[10]研究表明施用缓控释肥可提高花生籽仁中脂肪、蛋白质、可溶性糖和O/L值,改善花生品质,在缓控释肥用量为750 kg/hm2时,花生品质改善效果较好。研究表明控释肥料可以提高花生籽粒的粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖和Vc含量,显著改善花生的品质[7,11]。该试验不同缓控释肥均提高花生籽仁粗脂肪、油酸含量,降低亚油酸含量,提高花生籽仁O/L值,其中以T1处理对花生品质影响效果最好,其蛋白质含量最高,较对照提高0.74%,粗脂肪含量最高,较对照提高2.30%,油酸含量最高,较对照提高4.59%,O/L值也比对照提高了0.2。
综上所述,T1和T2处理对花生农艺性状有较好的促进作用,T2处理对花生荚果及籽仁产量提高最显著,T1处理次之;对花生品质方面,以T1处理的效果最好。因此在花生生产上若是单追求提高花生产量,可应用T2处理;若兼顾提升花生的品质,可应用T1处理。