鄭國(guó)棟,黃金堂,龔 屾
(福建省莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建莆田 351144)
花生是重要的豆科油料作物,福建省花生種植面積僅次于水稻、甘薯,福建省花生一直保持傳統(tǒng)的栽培技術(shù),長(zhǎng)期施用某些化肥致使土地肥力降低、營(yíng)養(yǎng)不均衡、肥料利用率下降,研究表明,我國(guó)氮肥當(dāng)季利用率為30%~35%,磷肥當(dāng)季利用率為10%~25%,鉀肥當(dāng)季利用率為35~50%[1]。化肥利用率低不僅造成資源浪費(fèi),而且?guī)韲?yán)重的生態(tài)和環(huán)境問題。因此如何有效提高肥料利用率、增加作物產(chǎn)量,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的重大課題。緩控釋肥是一種對(duì)養(yǎng)分釋放速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的新型肥料,具有控制肥料養(yǎng)分釋放、肥效周期長(zhǎng)等特征。研究表明緩控釋肥能減少養(yǎng)分揮發(fā)和淋溶損失,提高肥料利用率,減輕施肥對(duì)環(huán)境污染,改善作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況而顯著提高作物產(chǎn)量。近年來,大田作物中水稻施用緩控釋肥的試驗(yàn)較多,玉米、棉花、馬鈴薯、小麥、大豆、蔬菜和果樹等旱地作物也有所應(yīng)用[1-4],花生上的研究雖有報(bào)道,但都不夠深入,不同緩控釋肥對(duì)花生影響效應(yīng)的研究還較少。在緩控釋肥應(yīng)用中,包膜肥料應(yīng)用較多,可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)包膜材料兩大類,在無(wú)機(jī)包膜中對(duì)硫包膜材料研究最多,有機(jī)包膜材料主要以有機(jī)聚合物為主;還有添加脲酶抑制劑和硝化抑制劑等化學(xué)抑制型緩效肥料、基質(zhì)復(fù)合肥與膠黏緩釋控釋肥料等。不同材料及生產(chǎn)工藝的緩控釋肥對(duì)不同作物促進(jìn)效果有很大差異,筆者選用適合花生的高鉀含量的金正大、恩泰克、綠聚能、施可豐緩控釋肥為材料,在設(shè)置等氮磷鉀含量的水平下,研究不同緩控釋肥對(duì)花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期為紅壤條件下選擇適合花生生長(zhǎng)的緩控釋肥提供基礎(chǔ)理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)在莆田市秀嶼區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范場(chǎng)試驗(yàn)田進(jìn)行,供試土壤為紅壤,前作甘薯,質(zhì)地砂壤土,地勢(shì)平坦,播前0~20cm土層養(yǎng)分狀況:pH 6.8,有機(jī)質(zhì)21.8 g/kg,全氮1.29 g/kg,全磷2.87 g/kg,堿解氮67.00 mg/kg,速效磷51.9 mg/kg,速效鉀55.6 mg/kg。
1.2試驗(yàn)材料供試花生品種為莆花5號(hào)。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理,各處理均按N、P2O5、K2O用量分別為135、90、180 kg/hm2組合而成,選用高氮低磷高鉀含量的品牌緩控釋肥作為試驗(yàn)處理,T1處理為山東金正大生態(tài)工程股份有限公司生產(chǎn),養(yǎng)分含量45%,氮、磷、鉀含量比為17-9-19,用量為750 kg/hm2;T2處理為德國(guó)康樸公司研制生產(chǎn)的恩泰克緩釋肥,養(yǎng)分含量45%,氮、磷、鉀含量比為12-11-18,用量為825 kg/hm2;T3處理為山東施可豐化工股份有限公司生產(chǎn)的施可豐緩釋肥,養(yǎng)分含量42%,氮、磷、鉀含量比為16-8-18,用量為825 kg/hm2;T4處理由江蘇中東化工股份有限公司生產(chǎn)的綠聚能緩釋肥,養(yǎng)分含量48%,氮磷鉀比例為16-9-23,用量為750 kg/hm2; 以常規(guī)施肥處理作為對(duì)照(CK),用N含量為46%的尿素293.5 kg/hm2、用P2O5含量為12%的鈣鎂磷肥750 kg/hm2、用K2O含量為60%的氯化鉀300 kg/hm2。T1、T2、T3、T4處理緩控釋肥中N、P2O5、K2O含量不足由尿素、鈣鎂磷肥、氯化鉀補(bǔ)充,所有肥料均作為基肥一次進(jìn)行溝施。CK中50%氮肥及全部磷肥作為基肥使用,50%氮肥及全部鉀肥進(jìn)行追施。小區(qū)長(zhǎng)10 m,寬1 m,面積10 m2。試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),重復(fù)3次;3月25日各處理按13.5萬(wàn)穴/hm2密度播種,穴播2粒,常規(guī)管理,于7月28日收獲,7月25每小區(qū)取5穴共10株進(jìn)行室內(nèi)考種。
1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法每個(gè)小區(qū)取5穴植株,自然風(fēng)干,用于調(diào)查花生主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、單株果數(shù)、飽果率、百果重和百仁重等。籽仁蛋白質(zhì)、油脂、油酸、亞油酸用丹麥產(chǎn)近紅外谷物分析儀Infratec 1241測(cè)定。
1.5數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS法進(jìn)行差異顯著性分析,并用大小寫字母標(biāo)示法分別表示1%和5%顯著水平。
2.1不同處理對(duì)花生主要農(nóng)藝性狀的影響從表1可以看出,在主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)上,各處理均高于對(duì)照,花生株高分別增加5.95%、5.41%、3.56%及5.35%,說明緩控釋肥促進(jìn)花生植株生長(zhǎng),但方差分析結(jié)果表明差異均未達(dá)顯著水平;各處理分枝數(shù)均高于對(duì)照,T3、T4處理的分枝數(shù)顯著高于其他處理及對(duì)照。產(chǎn)量是施肥效果的最終表現(xiàn),而產(chǎn)量的構(gòu)成有單株果重、單株飽果數(shù)、百果重等因素組成,各處理百果重、百仁重均高于對(duì)照,百果重分別比對(duì)照增加3.53%、4.18%、0.94%、2.80%,但差異未達(dá)顯著水平;出仁率除T4處理略低于對(duì)照,其他處理均高于對(duì)照,T3處理顯著高于T4處理;T3處理飽果率低于對(duì)照,其他處理高于對(duì)照,T1、T2處理分別比對(duì)照增加2.74%、2.63%,差異未達(dá)顯著水平;雙仁果率除T4處理低于對(duì)照,其他處理均高于對(duì)照,T1、T2處理分別比對(duì)照增加5.16%、3.93%,但差異未達(dá)顯著水平。各處理單株果數(shù)均高于對(duì)照,各處理分別比對(duì)照增加12.79%、7.03%、9.19%及15.86%,其中T4處理顯著高于對(duì)照;各處理單株果重均高于對(duì)照,其中T2處理顯著高于對(duì)照,各處理分別比對(duì)照增加5.86%、6.36%、3.05%及5.69%。說明不同緩控釋肥均能一定程度上促進(jìn)花生生長(zhǎng),對(duì)主要農(nóng)藝性狀影響方面有所不同。
表1 不同處理對(duì)花生主要農(nóng)藝性狀的影響
注:同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)
Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at 0.05 Level
2.2不同處理對(duì)花生產(chǎn)量的影響對(duì)花生莢果及籽仁產(chǎn)量進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明區(qū)組間差異不顯著,處理間差異極顯著,可見不同緩控釋肥處理對(duì)花生莢果及籽仁產(chǎn)量有顯著影響。從表2可以看出,各處理莢果產(chǎn)量表現(xiàn)為T2>T1>T4>T3>CK,其中T2處理顯著高于其他處理,極顯著高于對(duì)照及T3處理,較對(duì)照增產(chǎn)17.27%,達(dá)5 459.7 kg/hm2;其次是T1、T4及T3處理,分別比對(duì)照增產(chǎn)6.18%、5.09%及2.20%,但差異未達(dá)顯著水平。在籽仁產(chǎn)量方面,各處理產(chǎn)量表現(xiàn)為T2>T1>T3>T4>CK,其中T2處理顯著高于其他處理,極顯著高于對(duì)照、T3及T4處理,較對(duì)照增產(chǎn)18.42%,達(dá)3 910.6 kg/hm2;T1處理顯著高于對(duì)照,增產(chǎn)9.50%,T3及T4處理分別比對(duì)照增產(chǎn)3.97%、3.70%,但差異未達(dá)顯著水平。由此可見,在等量等比例NPK條件下,不同緩控釋肥處理對(duì)花生產(chǎn)量均有促進(jìn)作用,且增產(chǎn)效果不同,T1、T2處理在提高花生莢果、籽仁產(chǎn)量有顯著效果。
2.3不同處理對(duì)花生品質(zhì)的影響從表3可以看出,各處理蛋白質(zhì)含量與對(duì)照相差不大,以T1處理蛋白質(zhì)含量最高為24.52%,比對(duì)照略增加0.74%;各處理粗脂肪含量均高于對(duì)照,以T1處理含量最高,比對(duì)照增加2.30%,其他處理分別比對(duì)照增加1.57%、1.94%及2.22%,但差異未達(dá)顯著水平。另外各處理較對(duì)照油酸含量均有所提高,以T1處理最高,較對(duì)照提高了4.59%,而亞油酸含量均有所降低,除T4處理外各處理O/L值均高于對(duì)照,以T1處理O/L值最高為1.91。不同緩控釋肥均能提高花生籽仁含油量及油酸含量,而降低亞油酸含量,從而提高O/L值,提升花生出油率及貯藏能力,且不同緩控釋肥對(duì)花生品質(zhì)影響程度有所不同。
表2 不同處理對(duì)花生莢果與籽仁產(chǎn)量的影響
注:同列不同大小寫字母分別表示不同處理間差異顯著(P<0.05)和極顯著(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 不同處理對(duì)花生品質(zhì)的影響
3.1緩控釋肥處理對(duì)花生農(nóng)藝性狀的影響健壯的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)是花生產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善的生物基礎(chǔ),研究表明緩控釋肥的施用可以促進(jìn)花生主要農(nóng)藝性狀的改善。楊吉順等[5]研究表明施用控釋肥有利于保持較高的葉面積系數(shù)和凈光合速率,促進(jìn)莖葉和莢果的干物質(zhì)積累,增加單株結(jié)果數(shù)和飽果數(shù),提高百果重和百仁重;王艷華等[6]研究表明施用控釋肥單株結(jié)果數(shù)提高7.1%~36.0%, 百仁重提高5.8%~9.7%;李鐘平等[7]研究配施2/3控釋肥和單施控釋肥能顯著增加分枝數(shù),極顯著增加主莖綠葉片數(shù),還能顯著提高單株果重和單株飽果數(shù);董亮等[8]研究不同包膜處理對(duì)花生生物性狀的影響,結(jié)果表明,單株果數(shù)增加16.67%~50.00%,花生果干重增加1.29%~16.34%;張玉樹等[9]研究5 種控釋肥料對(duì)花生生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明,控釋肥處理的花生株高和出仁率與普通肥料處理相比無(wú)顯著差異,但可以增加花生的有效分枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、單株果重和百仁重。該試驗(yàn)中,在等NPK比例和等養(yǎng)分量處理下,不同緩控釋肥處理的花生單株果數(shù)分別比對(duì)照增加2.29%~21.56%,以T4處理單株果數(shù)最多,顯著高于對(duì)照,其他處理單株果重較對(duì)照有所增加,均未達(dá)顯著水平;不同緩控釋肥處理分枝數(shù)均比對(duì)照有所增加, T3、T4處理顯著高于對(duì)照;不同處理單株花生果重比對(duì)照增加5.86%~13.96%,以T2處理單株果重最高,顯著高于對(duì)照,其他處理單株果重較對(duì)照有所增加,未達(dá)顯著水平;除T4處理出仁率低于對(duì)照,其他處理均高于對(duì)照,T1處理出仁率與T4處理達(dá)顯著水平,花生主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、百果重、百仁重、出仁率、單株莖葉重等方面,各處理較對(duì)照均有所提高,但未達(dá)顯著水平。由此可知,不同緩控釋肥對(duì)花生農(nóng)藝性狀均能起到一定的促進(jìn)作用,而對(duì)農(nóng)藝性狀影響的具體方面及程度有所不同。該試驗(yàn)中,T3處理在提高百果重、百仁重方面表現(xiàn)欠佳,T4處理在提高出仁率、雙仁果率方面表現(xiàn)欠佳, T1、T2處理對(duì)主要農(nóng)藝性狀的提升較全面。
3.2緩控釋肥處理對(duì)花生產(chǎn)量的影響追求高產(chǎn)和提高品質(zhì)是作物栽培的重要目標(biāo),施肥是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的重要措施之一。緩控釋肥一次性基施后,能在全生育期內(nèi)滿足作物生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求,促進(jìn)花生產(chǎn)量增加,張玉樹等[9]研究表明,與普通肥料1次性施用相比,控釋肥料處理增加莢果產(chǎn)量2.5%~10.8%,與普通肥料分2次施用相比,控釋肥料處理的莢果增產(chǎn) -0.6%~7.5% ;楊吉順等[5]研究表明,施愛果利豐控釋肥(16-10-16),花生產(chǎn)量增產(chǎn)效果最好,增產(chǎn)率達(dá)23.1%;王艷華等[6]研究表明施用金正大控釋肥(17-19-16),莢果產(chǎn)量在不同坡度下提高6.0%~19.0%;李鐘平等[7]研究表明,相比單施普通氮肥,施用控釋肥能顯著增加產(chǎn)量,且配施2/3控釋肥和單施控釋肥與對(duì)照達(dá)極顯著水平;在該試驗(yàn)中,不同處理莢果產(chǎn)量比CK增加2.20%~17.27%,以T2處理莢果增產(chǎn)效果最好,極顯著高于T3處理及對(duì)照,T1處理莢果產(chǎn)量次之,但與對(duì)照未達(dá)顯著水平;籽仁產(chǎn)量比CK增產(chǎn)3.70%~18.42%,以T2處理籽仁增產(chǎn)效果最好,極顯著高于T3、T4處理及對(duì)照,T2處理籽仁產(chǎn)量次之,顯著高于對(duì)照。T1、T2處理較T3、T4處理更能顯著提高花生莢果、籽仁產(chǎn)量。該研究中T1、T3、T4處理控釋氮含量大致相當(dāng),而T2處理控釋氮相對(duì)較低,補(bǔ)充的化肥氮是否會(huì)對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生影響,控釋肥的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在對(duì)中后期氮肥的控釋作用上,且該試驗(yàn)表明對(duì)照前期在化肥氮供應(yīng)充足情況下,產(chǎn)量較所有控釋肥處理均低,說明在保障同等氮磷鉀含量前提下,主要是后期氮的供應(yīng)充足與否決定其產(chǎn)量效應(yīng),T2處理雖然控釋氮含量相對(duì)低,但在后期控釋氮效果較好,故此促進(jìn)花生產(chǎn)量提升最好。
3.3緩控釋肥處理對(duì)花生品質(zhì)的影響張海煥等[10]研究表明施用緩控釋肥可提高花生籽仁中脂肪、蛋白質(zhì)、可溶性糖和O/L值,改善花生品質(zhì),在緩控釋肥用量為750 kg/hm2時(shí),花生品質(zhì)改善效果較好。研究表明控釋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,顯著改善花生的品質(zhì)[7,11]。該試驗(yàn)不同緩控釋肥均提高花生籽仁粗脂肪、油酸含量,降低亞油酸含量,提高花生籽仁O/L值,其中以T1處理對(duì)花生品質(zhì)影響效果最好,其蛋白質(zhì)含量最高,較對(duì)照提高0.74%,粗脂肪含量最高,較對(duì)照提高2.30%,油酸含量最高,較對(duì)照提高4.59%,O/L值也比對(duì)照提高了0.2。
綜上所述,T1和T2處理對(duì)花生農(nóng)藝性狀有較好的促進(jìn)作用,T2處理對(duì)花生莢果及籽仁產(chǎn)量提高最顯著,T1處理次之;對(duì)花生品質(zhì)方面,以T1處理的效果最好。因此在花生生產(chǎn)上若是單追求提高花生產(chǎn)量,可應(yīng)用T2處理;若兼顧提升花生的品質(zhì),可應(yīng)用T1處理。