不同施肥方式对土壤酶活性、花生生长发育和产量的影响

曲杰，程亮，高建强，吴丽青，王源溪

（1.菏泽市农业科学院，山东 菏泽 274047；2.巨野县农业农村局，山东 巨野 274900）

花生是我国重要的油料作物，总产和单产一直位居我国油料作物之首［1］，为优质食用油［2］、高蛋白食品原料。合理施用化肥是提高花生产量和品质的重要措施［3，4］。有机肥对于改良土壤结构［5］、改善农产品品质［6］及保持花生营养风味都具有特殊作用［7］。土壤某些养分供应能力低、养分供应不平衡是限制花生再增产的主要原因之一［8］。施氮量过剩，磷、钾肥供应不平衡是我国花生产量提升缓慢、肥料资源浪费的主要原因［9，10］。

众所周知，过量施氮会引起营养生长过剩，引起N2O等温室气体排放增加、水体污染等环境问题；过量施磷则增强呼吸作用、消耗能量、引起早衰，导致花生产量和品质下降；钾能提高花生叶片叶绿素含量、延长光合功能，活化植物体内的酶系统，消除氮、磷过多造成的不良影响。因此氮磷钾合理配施是肥料高效、花生高产、收益最大化的前提条件。本研究以施用干鸡粪15 000 kg／hm2所含营养元素为基准，开展相同氮磷钾含量、不同有机质梯度随机对比试验，研究不同施肥方式对土壤酶活性和花生植株形态发育、养分吸收、产量的影响，探索合理高效的花生施肥方式，为花生高产高效生产提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 供试品种与试验地概况

供试菏花11号为大果型高油酸花生品种，菏泽市农业科学院选育。

试验于2019年在菏泽市农业科学院花生试验基地进行。土壤质地为壤土，前茬作物为玉米。耕层土壤基本状理化性质见表1。

表1 耕层土壤基本理化性质

1.2 试验设计

试验采取随机区组设计，重复3次。设置6个处理，具体见表2。小区面积13.37 m2。垄长5.5 m，垄宽2.43 m，垄高0.15 m。三垄区，起垄覆膜种植。每公顷16.5万穴，行距89 cm，穴距18.5 cm，双粒点播。

本试验施肥处理以干鸡粪15 000 kg／hm2所含营养元素为基准，即施N 244.5 kg／hm2、P2O5231.0 kg／hm2、K2O 127.5 kg／hm2，减施干鸡粪所缺营养元素由化肥补足。干鸡粪有机质「11」含量25.5%，氮素1.63%，磷素1.54%，钾素0.85%。每增施干鸡粪7 500 kg／hm2，则相当于10 cm表层土壤增加有机质0.14%。其计算公式为：有机质增加比例（%）＝（干鸡粪重量×有机质含量）／（土壤体积×容重＋干鸡粪重量）×100。据此T3、T4、T5、T6依次增加有机质0.07%、0.14%、0.21%和0.28%。

表2 施肥处理设置 （kg／hm2）

1.3 田间管理

4月20日施肥整地，5月1日播种花生，9月5日收获。病虫防治：用10%吡虫啉1 500倍液防治蚜虫，用20%氯虫苯甲酰胺3 000倍液防治青虫、斜纹夜蛾幼虫等害虫。生育期间滴灌3次，分别在播种0、20、40天，每次滴灌水量为225 m3／hm2。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 氮磷钾含量测定 花生收获前，各处理选取代表性10株，取样洗净后，按根、茎、叶、果分开，105℃杀青0.5 h，80℃烘干至恒重。样品粉碎后，用凯氏定氮法测全氮含量、钒钼黄比色法测全磷含量、火焰光度法测全钾含量［12］。

肥料利用率（%）＝（处理单株荚果养分含量＋处理单株植株养分含量-对照单株养分吸收量）×单位面积株数／单养分施肥量×100 。

1.4.2 植株及荚果性状调查 成熟期各处理选取代表性植株10株，调查主茎高、单株分枝数、第一对侧枝长、单株饱果数等。全小区收获后风干测产，取样调查百果重、百仁重，计算出仁率和单株生产力。

1.4.3 土壤酶活性测定 施肥后30 d，采集土样测定土壤酶活性。脲酶用苯酚-次氯酸钠比色法；碱性磷酸酶用磷酸苯二钠比色法；过氧化氢酶用高锰酸钾容量法；转化酶用3，5-二硝基水杨酸比色法［13］。

1.5 数据处理与分析［14］

采用Microsoft Excel处理数据、DPS软件进行统计分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式对土壤酶活性的影响

由表3可以看出，各施肥处理的碱性磷酸酶活性，除T2（纯化肥处理）外，均显著高于对照。有机肥处理碱性磷酸酶活性较对照最少增9.56%，T5增加30.88%，T6最多增32.35%，T5、T6之间差异不显著，即施干鸡粪11 250 kg／hm2与15 000 kg／hm2间差异不显著。

T2、T3处理的脲酶活性与T1差异不显著，T4、T5、T6显著高于对照，但三者之间差异不显著。可知，施干鸡粪低于3 750 kg／hm2对脲酶活性影响不大，施干鸡粪7 500～15 000 kg／hm2对脲酶活性影响在同一个水平上，增幅6.25% ～9.37%。

各施肥处理较对照均降低过氧化氢酶活性，且差异达到显著水平。4个施干鸡粪处理较对照降低过氧化氢酶活性9.30% ～10.56%，但四者之间无显著差异。

除T2外各施肥处理均不同程度提高土壤转化酶活性，其中T4、T5、T6显著高于对照，且T5、T6显著高于T4。可知，施干鸡粪7 500 kg／hm2以上对转化酶活性影响较大，T5、T6增幅处在同一水平。

表3 不同施肥方式的土壤酶活性

2.2 不同施肥方式对花生养分吸收和利用率的影响

由表4可知，各施肥处理均能不同程度提高单株荚果与植株的养分吸收累积量，与T1相比差异均达显著水平，与T2相比也均差异显著。表明，施肥均能促进花生植株和荚果的旺盛生长，其中干鸡粪与化肥混施较纯施化肥对花生生长的影响同样达到显著水平。T2处理的氮、磷、钾利用率分别为26.3%、11.3%、31.7%，与其它研究结果相似［15-17］，表明土壤有机质含量低是肥料利用率低的根源。随有机质增加，土壤氮、磷、钾利用率逐渐上升，T5处理即有机质增加0.21%时达到上升拐点，分别为73.8%、20.0%和64.1%，T6的肥料利用率与T5无显著差异。

表4 不同施肥方式的花生养分吸收和利用率

2.3 不同施肥方式对花生植株性状的影响

由表5看出，主茎高、侧枝长T2最大，且随着干鸡粪施用量增加有逐渐变小趋势，相邻两施肥处理间差异未达显著水平，T5为各施肥处理的最低点，其主茎高为42.8 cm，侧枝长为45.6 cm，T6较T5均有增加，且侧枝长差异达到显著水平。单株分枝数以T2处理最多，T5最少，T6显著增多。单株果数、饱果率随施肥及干鸡粪增加呈逐渐增多趋势，T5、T6无显著差异，即T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1。

表5 不同施肥方式的花生植株性状

2.4 不同施肥方式对花生荚果性状及产量的影响

由表6可知，T5处理的百果重、百仁重均最高，分别为248.1、92.3 g，其次是T6处理；T3与T4相比，百果重差异不显著，百仁重差异显著。千克果数、千克仁数各处理间差异均达显著水平。出仁率表现为T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1，且差异达到显著水平。花生荚果产量表现为T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1，T5产量最高，为7 338.0 kg／hm2，较施T2（纯化肥处理）增产27.60%，T3、T4、T6较T2分别增产9.89%、16.80%、27.18%，三处理间差异均达显著水平。

表6 不同施肥方式的花生荚果性状及产量

3 结论

从试验结果看出，各施肥处理均不同程度提高荚果与植株的养分累积吸收量，与T1（对照）相比差异均达显著水平，与T2（纯化肥处理）相比各施有机肥处理显著提高。T2处理氮、磷、钾肥利用率分别为26.3%、11.3%和31.7%，T5处理（有机质增加0.21%）迅速上升至拐点，分别为73.8%、20.0%、64.1%，T6与T5无显著差异。

施肥后30 d，各施肥处理的碱性磷酸酶活性，除T2（纯化肥处理）外，均显著高于对照；有机肥处理T5增加30.88%，T6增加32.35%，T5、T6之间差异不显著，即施干鸡粪11 250 kg／hm2与15 000 kg／hm2间差异不显著。T4、T5、T6处理的脲酶活性显著高于对照，但三者之间差异不显著，可知施干鸡粪低于3 750 kg／hm2对脲酶活性影响不大，施干鸡粪7 500～15 000 kg／hm2对脲酶活性影响在同一个水平上，增幅6.25% ～9.37%。各施肥处理较对照均降低过氧化氢酶活性，且差异达到显著水平；4个施干鸡粪处理较对照降低过氧化氢酶活性9.30%～10.56%，但四者之间无显著差异。除T2外各施肥处理均不同程度提高土壤转化酶活性，其中T4、T5、T6显著高于对照，且T5、T6显著高于T4，可知施干鸡粪7 500 kg／hm2以上对转化酶活性影响较大，T5、T6增幅处在同一水平。

本试验中，出仁率表现为T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1。花生荚果产量为T5、T6＞T4＞T3＞T2＞T1，T5花生荚果产量最高为7 338.0 kg／hm2，较T2（纯化肥处理）增产27.60%，为本研究最佳施肥方式，即在施干鸡粪11 250 kg／hm2基础上施尿素84 kg／hm2、磷酸二铵124.5 kg／hm2和硫酸钾64.5 kg／hm2。