黄雪兰 潘献飞
摘 要:为研究微肥对花生产量的影响,本试验采用四元二次回归正交旋转组合设计,在花生田间配施Cu、Zn、B、Mo四种微肥。研究结果表明:4个参试因子对花生产量影响顺序是:钼肥>铜肥>锌肥>硼肥。频率分析结果显示,花生产量大于4049.57 kg/hm2组合方案为:硫酸铜为7.5~15 kg/hm2,硫酸锌为22.5~30 kg/hm2,硼砂为16.875~22.5 kg/hm2,钼酸铵为0.75~1.125 g/ hm2;当组合方案为硫酸铜15 kg/hm2、硫酸锌30 kg/hm2、硼砂22.5 kg/hm2和钼酸铵1.125 kg/hm2时的产量高达5450 kg/hm2,与回归模型计算的结果(5808.97 kg/hm2)接近。因此,四种微肥配施的最高产量施肥组合方案为:铜肥7.5~15 kg/hm2,锌肥22.5~30 kg/hm2,硼肥16.875~22.5 kg/hm2,钼肥0.75~1.125 kg/hm2,其中最优组合方案为:铜肥15 kg/hm2、锌肥30 kg/hm2、硼肥22.5 kg/hm2和钼肥1.125 kg/hm2。
关键词:微肥 花生 产量
花生作为广西重要的油料作物,其生长发育需要吸收氮、磷、钾等大量元素,还需要吸收适量微量元素,但我国耕地土壤缺锌、硼、钼占耕地面积分别为45.7 %、68.1 %、59.8 %,缺铜为27.0% [1~2]。近年来,有关微量元素对花生增产的研究也在逐渐深入,姚健等[3]利用0.1%钼肥浸花生种能促进根瘤菌的繁殖和生长,显著增加花生单株生产率和双仁果;增产花生果23.24 %,花生仁蛋白质的含量增加1.26 %。李必钦等[4]探讨施用微量元素对花生产量的影响,结果表明,施用微量元素肥料促进了花生的生长发育单株饱果数、百果重、百仁重、出仁率、单株生产力提高;蒋春姬等[5]研究钙、钼、硼肥配施对花生生长发育及产量品质的影响也表明,采取随机区组田间试验研究钙钼硼配施对花生生长发育及产量品质有影响,增施微肥可以改善收获后花生籽仁品质,主要表现为提高籽仁内粗脂肪和蛋白质含量,降低可溶性糖含量。郑亚萍等[6]的研究结果表明,不同微肥配施效果好,硼钼配施增产12.0 %,单施硼肥增产7.0 %,单施钼肥增产5.6 %。目前广西有关多因素多水平微肥配施对花生影响的研究未见报道。因此,探讨微量元素对花生产量的影响,筛选适用于花生的微肥配方组合对提高花生的产量和品质,为广西花生高产栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2016年在忻城县红渡镇马蹄村气天屯进行(N 23°94′26″-23°24′,E 108°61″-108°58′。南亚热带气候,平均气温20℃,年降雨量1440 mm。供试花生品种为桂花30号,供试土壤为红壤,按常规方法测定土壤基础养分。土壤pH 5.27,有机质16.42 g/kg,有效铜0.54 mg/kg,有效锌0.71 mg/kg,有效硼0.18 mg/kg,有效钼0.13 mg/kg,全氮0.98 g/kg,有效磷16.53 mg/kg,有效钾87.15 mg/kg。供试微肥为硫酸铜、硼砂、硫酸锌、钼酸铵,均为分析纯试剂。
1.2 试验方法
试验采用四元二次回归正交旋转组合设计,各变量设计水平及编码值如表1。试验按四因子五水平(1/2)实施法进行,试验小区23个,小区面积为24 m2,区间设保护行,按四元二次正交旋转组合设计图排序,重复3次。于2016年3月1日施肥,各种微肥按施用量与氮磷钾三元复合肥(600 kg/hm2)混合均匀,再与细土混合均匀后撒施。然后起畦(畦面包沟80 cm,畦面宽53 cm)覆膜。2016年3月21日下种,行距25 cm,株距17 cm,双粒(催芽)播种。田间管理按当地大田水平进行。
1.3 测定项目及方法
于2016年7月18日,按小区实收并晒干后秤重统计,计算各处理花生经济产量。
1.4 统计方法田间调查
试验数据利用Excel 2007 及DPS 7.05进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理花生产量结果及模型建立
经试验统计,模型顯著性测验F2=10.1645,显著性概率为0.0002,差异显著;失拟性测验F1=2.1989,显著性概率为0.1293,差异不显著。说明该回归方程可靠,可用于预测花生产量及筛选优化施肥方案。
2.2 试验因子主因素分析
产量随各因素变化的趋见图1,单因素分析旨在探明各个因素对产量影响的主次地位。根据回归方程的各回归系数,求出某一因子的贡献值,然后计算出该因子的综合贡献值[7],经计算得铜肥(x1)、锌肥(x2)、硼肥(x3)、钼肥(x4)4个因子的贡献值分别为2.785、2.754、1.897、2.903,从而可知各因素对产量影响的主次地位是:钼肥>铜肥>锌肥>硼肥。
2.3 双因素交互作用分析
综上所述,铜肥与钼肥存在互作,在铜肥量处于(-1,0)水平,钼肥量处于(0,1)水平时,花生易获得较高产量。
2.4 模拟寻优
本试验中,根据回归方程可计算出花生的最高值(5808.97 kg/hm2)时的铜、锌、硼、钼组合为最优组合,其组合方案为x1=0,x2=1.682,x3=1.682,x4=1。即最优组合为铜肥量为15 kg/hm2,锌肥量为30 kg/hm2,硼肥量为22.5 kg/hm2,钼肥量为1.125 kg/hm2。
依据花生产量模型,进行全因子优化组合频次分析(表3),获得平均产量以上高产(>4049.57 kg/hm2)的施肥组合,从表3可以看出:
(1)铜肥施用量以0水平取值频率最高,为0.2699,其次为-1水平为0.2390,因此,合适的铜肥施用量为:7.5~15 kg/hm2。
(2)锌肥施用量以1.682水平取值频率最高,为0.3053,1水平次之为0.2832,因此,合适的锌肥施用量为22.5~30 kg/hm2。
(3)硼肥施用量以1.682水平取值频率最高,达到0.3407,其次是1水平,为0.2405,因此,合适的硼肥施用量为16.875~22.5 kg/hm2。
(4)钼肥施用量以1水平取值频率最高,达到0.3584,0水平次之为0.3186,因此,合适的钼肥施用量为0.75~1.125 kg/hm2。
综上所述,从花生高产的角度出发,施肥组合方案为: 铜肥量为7.5~15 kg/hm2,锌肥量为22.5~30 kg/hm2,硼肥量为16.875~22.5 kg/hm2,钼肥量为0.75~1.125kg/hm2。
2.5 最优组合田间示范验证
2017年3月至7月。在同等试验条件下进行最优组合田间示范验证,最优组合方案(x1=0,x2=1.682,x3=1.682,x4=1)示范面积3000 m2。经验收,花生产量为5450.00 kg/hm2,与回归模型计算的结果差异不显著(5808.97 kg/hm2)。说明该模型可用于指导花生产量预测和配方施肥。
3 讨论
吴继华等[8]研究表明,锌参与叶绿素生成、防止叶绿素的降解和形成碳水化合物和生长素的合成,提高花生产量;李晶等[9]硼能参与叶片光合作用中碳水化合物、蛋白质的合成、提高根瘤菌的固氮活性,增加固氮量,提高花生饱果率;李永胜等[10]研究结果表明,钼肥能提高花生固氮能力,提高蛋白质含量。增强氮代谢和光合作用的强度以及消除酸性土壤中活性铝在植物体内累积而产生的毒害作用。腾树川和罗贤君等[11]研究结果表明,花生施用钼、硼、锌微肥后增施微肥处理区比未施的净增壳花生169.95~1085.55 kg/hm2。本研究结果与前人研究结果较为一致,增施微肥可在一定程度增加花生產量,且在本研究的条件下,最优微量元素肥料组合下,花生最高产量为5450 kg/hm2,结果表明,微量元素合理施用可增加花生产量。各因素对花生产量影响大小依次为:钼肥>铜肥>锌肥>硼肥。双因素交互效应分析得出,对花生产量有显著影响的交互项为铜肥与钼肥,表现为:铜肥量为中低水平、钼肥量为中高水平时花生易获高得产量。在模拟寻优后,对花生微肥配施的最优组合方案为x1=0,x2=1.682,x3=1.682,x4=1。即铜肥量为15 kg/hm2,锌肥量为30 kg/hm2,硼肥量为22.5 kg/hm2,钼肥量为1.125 kg/hm2。从花生高产的角度出发,施肥组合方案为:铜肥量为7.5~15 kg/hm2,锌肥量为22.5~30 kg/hm2,硼肥量为16.875~22.5 kg/hm2,钼肥量为0.75~1.125 kg/hm2。
4 结论
本研究结果表明,花生微肥配施的最优组合方案铜肥15 kg/hm2,锌肥30 kg/hm2,硼肥22.5 kg/hm2,钼肥1.125kg/hm2。最高产量施肥组合方案为:铜肥7.5~15 kg/hm2,锌肥22.5~30 kg/hm2,硼肥16.875~22.5 kg/hm2,钼肥0.75~1.125 kg/hm2。
参考文献
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[3] 姚健,戴爱梅,杨稚娟,等.钼肥施用模式对花生农艺性状、产量及蛋白质的影响[J].中国农学通报,2015,31(27):82-87.
[4] 李必钦,黄光昱.三种微量元素肥料对花生产量的影响[J].湖北农业科学,2015,54(22):5548-5550.
[5] 蒋春姬,王宁,王晓光,等.钙钼硼肥对花生生长发育及产量品质的影响[J].中国油料作物学报,2017,39(4):524-531.
[6] 郑亚萍,成强,吴兰荣,等.硼钼肥对旱地花生生长发育及产量的影响[J].作物杂志,2011, 5:65-67.
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[11] 腾树川,罗贤君.钼、硼、锌微肥对花生产量形成的试验浅析[J]. 耕作与栽培,2003(1):25-29.