劉曉辰 郭新送 范仲卿 洪丕征 劉長慶 陳衛(wèi)民 丁方軍*
1 農(nóng)業(yè)部腐植酸類肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 泰安 271000 2 山東省腐植酸高效利用示范工程技術(shù)研究中心 泰安 271000 3 山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司 泰安 271000 4 泰安市土肥站 泰安 271000
土壤和肥料是保障糧食產(chǎn)量的基礎(chǔ)[1]。中國是當(dāng)今世界最大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國[2],1980—2014年中國化肥使用量增加了近4倍[3],并于2015年達(dá)到使用量頂峰,化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。但化肥利用率低、過量施肥,導(dǎo)致土壤板結(jié)、土壤結(jié)構(gòu)破壞以及生態(tài)污染等一系列問題,嚴(yán)重制約了化肥的使用[4]。隨著化肥、農(nóng)藥雙減政策的出臺,對于新型肥料的研究變得尤為迫切。
腐植酸是由動(dòng)植物(主要是植物)殘?bào)w經(jīng)過微生物的分解和轉(zhuǎn)化,以及地球化學(xué)的一系列過程積累起來的一類有機(jī)物質(zhì),其可以通過土壤微生物的分解和轉(zhuǎn)化后作為植物自身生長發(fā)育的輔助因子[5]。研究發(fā)現(xiàn),腐植酸的應(yīng)用不但對大田作物(如水稻、小麥等)有增產(chǎn)作用,而且對生姜、皇冠梨等經(jīng)濟(jì)作物的生長亦有促進(jìn)作用[6~9]?;ㄉˋrachis hypogaeaL.)是中國重要的經(jīng)濟(jì)和油料作物。近年來,花生的生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)增加,對肥料的需求也隨之增大。本研究采用田間試驗(yàn)方法,研究了活性腐植酸控釋肥對花生生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響,以期為活性腐植酸控釋肥在花生上的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
供試作物:花生(“開農(nóng)1760”,開封農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的高油酸花生品種)。
供試肥料:活性腐植酸控釋肥(N-P2O5-K2O比例為23-12-10,總腐植酸含量≥3%,總養(yǎng)分≥ 45%);普通復(fù)合肥(N-P2O5-K2O比例16-16-16,總養(yǎng)分≥48%)。
河南省開封市尉氏縣花生示范基地。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)為大區(qū)試驗(yàn),總試驗(yàn)面積為15畝(10000 m2)。2020年5月8日播種,播種方式為起壟膜下滴灌栽培,即用花生播種機(jī)播種,機(jī)械化一次播種施肥。種植密度為每畝9000~11000穴,每穴兩?;ㄉN子。6月26日滴灌一次,7月13日滴灌一次,7月20日中耕一次,人工除草6次。針對花生常見病蟲害實(shí)行必要防治。10月4日分段機(jī)械收割。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)3個(gè)處理,具體方案見表1。
記錄試驗(yàn)實(shí)施過程基本狀況。包括種植和田間管理技術(shù)措施、過程及數(shù)量,降雨時(shí)間和降雨量、自然災(zāi)害、病蟲害發(fā)生情況,農(nóng)藥和肥料投入,人工及機(jī)械作業(yè)費(fèi)用等。
收獲期采用五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)隨機(jī)選取10株花生,每個(gè)處理重復(fù)3次測定植株性狀,包括主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、主莖綠葉數(shù)、單株飽果數(shù)、單株秕果數(shù)、單株幼果數(shù)以及單株生產(chǎn)力(花生單株上成熟莢果的干重)。
收獲完成后,采用隨機(jī)取樣法選取10 kg花生莢果,每組處理重復(fù)3次,測定花生產(chǎn)量以及產(chǎn)量的構(gòu)成因素,包括莢果產(chǎn)量、百果重、公斤果數(shù)、百仁重、公斤仁數(shù)、出仁率?;ㄉ闹仓晷誀?、收獲后產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素測定嚴(yán)格參考《花生新品種DUS測試原理與技術(shù)》[10]及《花生種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[11]。
研究表明,花生主莖高和分枝數(shù)與產(chǎn)量在一定程度上呈正相關(guān),飽果率與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)[12]。
從圖1可以看出,與普通復(fù)合肥相比,施用活性腐植酸控釋肥的花生主莖高和側(cè)枝長明顯增加。其中,施用不同量活性腐植酸控釋肥花生在主莖高和側(cè)枝長上存在差異,施用活性腐植酸控 釋肥40千克/畝時(shí)效果不低于50千克/畝。
從圖2可以看出,與普通復(fù)合肥相比,施用活性腐植酸控釋肥的花生,單株飽果數(shù)高、秕果數(shù)和幼果數(shù)少。其中,施用活性腐植酸控釋肥50千克/畝時(shí)單株花生的平均秕果數(shù)僅3.4個(gè),施用活性腐植酸控釋肥40千克/畝平均秕果數(shù)也僅有4.0個(gè),而普通復(fù)合肥達(dá)到6.4個(gè)。
為探究花生單株生產(chǎn)力(花生單株上成熟莢果的干重,單位g)與植物性狀的相關(guān)性,本研究通過R語言,利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)對變量之間的相關(guān)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果顯示(圖3),花生飽果數(shù)(R=0.93)、側(cè)枝長(R=0.91)和主莖高(R=0.68)與花生的單株生產(chǎn)力呈極顯著正相關(guān),其中飽果數(shù)對產(chǎn)量影響最大,其次是側(cè)枝長,是影響花生單株生產(chǎn)力的主要因素;主莖綠葉數(shù)與花生的單株生產(chǎn)力呈正相關(guān)(R=0.37),其對生產(chǎn)力影響較?。伙豕麛?shù)(R=-1.00)和幼果數(shù)(R=-1.00)與花生單株生產(chǎn)力呈極顯著負(fù)相關(guān),這兩個(gè)因素增加會(huì)極大影響花生的單株生產(chǎn)力。
為探究活性腐植酸控釋肥對花生產(chǎn)量的影響,本研究測定了構(gòu)成花生產(chǎn)量相關(guān)的因素。結(jié)果如表2所示,施用活性腐植酸控釋肥的花生百果重和百仁重較施用普通復(fù)合肥有一定程度的增加,其中施用活性腐植酸控釋肥40千克/畝與施用普通復(fù)合肥50千克/畝基本相當(dāng);在公斤果數(shù)和公斤仁數(shù)(這兩個(gè)指標(biāo)均是越小越好,代表莢果越大)兩個(gè)指標(biāo)上,施用活性腐植酸控釋肥要明顯優(yōu)于施用普通復(fù)合肥;根據(jù)每組處理的實(shí)際花生莢果總產(chǎn)量計(jì)算平均畝產(chǎn)莢果重量,施用活性腐植酸控釋肥50千克/畝,畝產(chǎn)莢果重量達(dá)到278.89 kg,施用活性腐植酸控釋肥40千克/畝,畝產(chǎn)莢果重量達(dá)到276.81 kg,而施用普通復(fù)合肥畝產(chǎn)莢果重量僅有256.38 kg,施用活性腐植酸控釋肥比施用普通復(fù)合肥分別增產(chǎn)8.78%和7.97%,增產(chǎn)效果明顯。
表2 活性腐植酸控釋肥對花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Tab.2 Effects of active humic acid controlled release fertilizer on the yield and yield components of peanut
依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算公式(經(jīng)濟(jì)效益=畝產(chǎn)莢果重量×出仁率×市場價(jià)格)得出畝產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。從分析結(jié)果(表3)可看出,在花生種植過程中,采取相同田間管理措施,施用活性腐植酸控釋肥可顯著增加效益,較施用普通復(fù)合肥每畝多收益109.58元和124.47元,這與花生產(chǎn)量直接相關(guān);在化肥投入方面,施用活性腐植酸控釋肥40千克/畝較普通復(fù)合肥每畝節(jié)省16元,經(jīng)濟(jì)效益也有明顯提升;去除各項(xiàng)投入費(fèi)用后,施用活性腐植酸控釋肥50千克/畝的凈收益達(dá)到798.78元/畝,較施用普通復(fù)合肥提升15.90%;施用活性腐植酸控釋肥40千克/畝的凈收益達(dá)到813.67元/畝,較施用普通復(fù)合肥提升18.06%,較施用活性腐植酸控釋肥50千克/畝提升1.86%。可見,施用活性腐植酸控釋肥40千克/畝不僅可以減少肥料施用、降低成本,還可以在一定程度上提升花生產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)效益。
表3 活性腐植酸控釋肥對花生經(jīng)濟(jì)效益的影響Tab.3 Effects of active humic acid controlled release fertilizer on the economic benefit of peanut 元/畝
在本試驗(yàn)中,施用活性腐植酸控釋肥的花生較施用普通復(fù)合肥主莖更高、側(cè)枝更長、飽果數(shù)更多,花生的相關(guān)植株性狀都有明顯改善。在花生單株生產(chǎn)力與花生植株性狀相關(guān)性分析中,飽果數(shù)、主莖高、側(cè)枝長都對花生單株生產(chǎn)力起到了極顯著的正相關(guān)作用,這與施用活性腐植酸控釋肥后明顯提升的畝產(chǎn)量呈現(xiàn)一致性。在活性腐植酸控釋肥對花生產(chǎn)量影響的分析中,與產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)的因素較施用普通復(fù)合肥基本上均大幅度提升,增產(chǎn)達(dá)到了8.78%和7.97%。同時(shí),施用活性腐植酸控釋肥40千克/畝時(shí),花生植株性狀得到顯著改善,產(chǎn)量提升明顯,且由于肥料使用量的減少,一定程度上提升了花生畝產(chǎn)的凈收益?;钚愿菜峥蒯尫实臏p量施用,不但可以實(shí)現(xiàn)明顯增產(chǎn),還減少了成本投入,這與國家倡導(dǎo)的化肥農(nóng)藥雙減政策一致,體現(xiàn)了活性腐植酸控釋肥的明顯優(yōu)勢。
綜上所述,在花生種植過程中,施用活性腐植酸控釋肥可以大大提升花生產(chǎn)量,同時(shí)可以在減量施用的情況下實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和創(chuàng)收。