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不同施肥方式对花生相关生理特性、农艺性状及产量影响

来源：花匠小妙招时间：2024-12-18 20:23

0 引言

花生作为全球重要的油料作物和经济作物之一，具有巨大的产业发展价值与潜力。在中国的油料作物中，花生种植面积位居第二，仅次于油菜，是国民经济发展的重要保障[1⇓⇓-4]。随着花生品种和栽培技术研究的进一步深入，花生的产量和品质得到了大幅度提高，但随着花生种植面积的快速扩大，大量农药化肥过度施用和肥料利用率低的问题越来越严重，不仅使环境遭受破坏，还给农民造成直接的经济损失，面对中国农业发展现状，提高花生产量同时减少对农田生态环境的破坏，提高肥料的利用率是亟需解决的问题[5⇓-7]。因此，研究不同施肥方式对花生相关生理特性、农艺性状及产量影响，对优化花生高产、优质栽培技术具有重要作用。合理的施肥方式可以有效地提高肥料的利用率，且使其发挥最大的增产效果[8-9]。JING等[10]研究表明施肥位置影响玉米的养分吸收利用、生长发育和土壤有效养分转化效率。刘威等[11]在研究控释尿素不同条施深度下鲜食玉米产量和氮素利用效应中发现，控释尿素深施能够提高鲜食玉米抽雄期以后的土壤供氮能力，改善叶片光合特性，促进干物质积累和氮素吸收，从而提高氮肥利用率和鲜穗产量，其最佳的条施深度为15 cm。王应君等[12]的研究表明肥料深施有效地促进冬小麦养分吸收，显著的提高了肥料利用率。目前，有关花生合理施肥方式的报道较少，花生在不同施肥深度下的肥料效果和合理的肥料用量尚不清楚。探讨不同施肥方式对花生形态因素、花生叶片叶绿素含量、叶面积指数、根系活力、植株干物质积累量、农艺性状和产量的影响，以期为确定适宜的施肥方式、充分发挥植株生产潜力、提高产量、增加种植效益和建立合理的绿色高效施肥栽培技术体系提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为泉州市农业科学研究所近年育成的花生新品种‘泉花557’。

1.2 试验设计

试验于2021年春季在福建省泉州市农业科学研究所试验基地进行。试验地为砂壤土，土壤养分含量如

表1

所示，前作甘薯。试验肥料采用底肥一次性施入，使用肥料为氯化钾复合肥（N:P2O:K2O为15%:15%:15%）。试验采用随机区组设计，试验设置如

表2

所示，其中撒施肥料450 kg/hm2为对照，3次重复，每处理另设一个挖根考种区，四周均设有保护行。肥料在播种前根据不同深度，采用开施肥沟条施的方式一次性施入，并在施肥后回填土。小区面积为6.67 m2，畦带沟宽0.8 m，畦植2纵行，穴行距为12.0 cm×12.0 cm，单粒穴播，整个生长期不施追肥，栽培管理同大田生产。

表1 试验田播种前0~15 cm土层土壤养分状况 有机质/% 碱解氮/(mg/kg) 有效磷/(mg/kg) 速效钾/(mg/kg) 1.68 75.12 227.03 88.7 表2 不同施肥方式 处理编号不同施肥方式 A 撒施+肥料用量(450 kg/hm2) B 条施深度10 cm+肥料用量(450 kg/hm2) C 条施深度10 cm+肥料用量(300 kg/hm2) D 条施深度10 cm+肥料用量(150 kg/hm2) E 条施深度15 cm+肥料用量(450 kg/hm2) F 条施深度15 cm+肥料用量(300 kg/hm2) G 条施深度15 cm+肥料用量(150 kg/hm2)

1.3 测定项目与方法

1.3.1 样品采集

调查花生出苗率与生育期，并于幼苗期、开花下针期、结荚期和成熟期，分别在挖根考种区随机取样10株进行株高、地上部、茎叶、根系干物重和根系活力等测定[13]。

1.3.2 叶片SPAD值测定

SPAD值采用SPAD-502plus叶绿素测定，在叶片上均匀取10个点（避开叶脉）进行测量，取平均值。

1.3.3 根系活力测定

根系活力的测定采用1%TCC溶液：0.4 mol/L的琥珀酸：磷酸缓冲液(1/15 mol/L，pH 7.0)=1:5:4混合液反应至新根尖端及细侧根都明显变成红色，用乙酸乙酯提取，根据朱秀云等[14]的方法进行测定。

1.3.4 生物量测定

将采集的植株叶、茎和根分开，在105℃下杀青30 min后，70℃下烘干至恒量，然后称重。

1.3.5 产量测定

成熟时收获各小区荚果并晒干后称重，荚果晒干后放入室内平衡10 d，称量记产。

1.4 数据处理

用SigmaPlot 10.0软件进行数据整理和作图，用Dps7.05数据分析软件进行统计分析，采用LSD法进行差异显著性检验(α=0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式对花生主茎高的影响

不同处理花生主茎高的生长趋势基本相同，均为前期生长迅速，中后期生长速度减慢，直至停止生长。由

图1

可以看出整个生育期内，花生主茎高随植株生长呈增长的趋势，幼苗期和花针期不同施肥方式处理间无明显差异，结荚期和成熟期均以对照处理A最低，处理E最高。条施深度15 cm水平下，主茎高在结荚期和成熟期随施肥量的增加而增高，表现为处理E (450 kg/hm2)>处理F (300 kg/hm2)>处理G (150 kg/hm2)。同一施肥量下，条施15 cm处理的主茎高在结荚期均高于条施10 cm处理；处理E主茎高在成熟期较处理B增加幅度最大，处理G与处理D间无明显差异。

图1 不同施肥方式对花生主茎高的影响

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2.2 不同施肥方式花生地上部干物重的动态表现

干物质是植株进行光合作用最终形成的光合产物，作物产量受干物质积累、运转和分配的影响[15-16]。如

图2A

所示，各处理间在幼苗期茎叶干物质积累量差异不大，对照处理A在花针期地上部干物质积累量较其他处理高，但在开花期和结荚期处理A表现最低。条施深度10 cm水平下，各处理在结荚期和成熟期地上部的干物质积累量无明显差异。条施深度15 cm水平下，处理E在结荚期和开花期地上部的干物质积累量均最大，分别为17.33 g和18.45 g。同一施肥量下，在结荚期，处理E地上部干物质积累量较处理B增加了7.04%，处理F的茎叶干物质积累量较处理C减少了10.56%，处理G与处理D间无明显差异；在成熟期中条施15 cm处理的茎叶地上部积累量在结荚期均高于条施10 cm处理，其中处理E的茎叶地上部积累量较处理B增加了17.29%，处理F较处理C增加了8.66%，处理G较处理D增加了1.86%。

图2 不同施肥方式对花生地上部(A)和根系(B)干物重动态表现

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2.3 不同施肥方式花生单株根系干物质积累量的动态表现

由

图2B

可以看出，不同施肥方式花生单株根系干物质积累量都呈现逐渐上升的趋势，总体表现为幼苗期和花针期增加较缓慢，结荚期和成熟期增加较迅速。条施深度10 cm水平下，在结荚期处理B花生单株根系干物质积累量最高为1.58 g，其次是处理C，其干物质积累量为1.50 g。在成熟期，处理C花生单株根系干物质积累量最高为2.51 g，其次是处理B。条施深度15 cm水平下，随施肥量增加，各处理间各时期差异不大；同一施肥水平下，除处理E在结荚和成熟期花生单株根系干物质积累量较处理B大，其他处理无明显差异。

2.4 不同施肥方式对花生叶的SPAD值的影响

绿色植物叶片中叶绿素含量的改变严重影响着植物的光合作用，进而影响其正常的新陈代谢[17⇓⇓-20]。如

图3A

所示，整个生育期内，不同施肥方式处理花生功能叶片中叶绿素SPAD值的变化趋势一致，均呈先上升后下降的变化趋势，其中各施肥处理从幼苗期至结荚期SPAD值增加趋势均较对照处理大。在幼苗期和成熟期调查中显示，各施肥方式处理花生功能叶片叶绿素SPAD值没有明显差异。在花针期和结荚期条施深度15 cm水平花生功能叶片叶绿素SPAD值均较条施深度10 cm水平的高，其中花针期最高的是处理F为42.3，比处理C高1.9，而结荚期以处理E叶绿素SPAD值最高为46.7，比处理B高4.2，花针期和结荚期处理A的叶绿素SPAD值最低，可见，条施深度15 cm处理花生功能叶片叶绿素含量在花针期和结荚期维持在较高的水平，延缓了叶片衰老，为光合作用的高速进行提供了基础。

图3 不同施肥方式对花生叶绿素SPAD值(A)和叶面积系数(B)的影响

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2.5 不同施肥方式对花生叶面积系数的影响

叶面积系数是光合产物积累和产量提高的关键[13,21]。由

图3B

可以看出，在花生的整个生育时期内，各处理的叶面积系数趋势一致，叶面积系数在结荚期达到最大值。除幼苗期外，其他生育期均以对照组数值最小。条施深度10 cm水平在花针期和结荚期花生功能叶片叶面积系数随施肥量增加而增加，说明随肥料增加，植株生长越旺盛，叶面积系数增大；条施深度15 cm水平下，各处理间花生功能叶片叶面积系数无明显差异。在花针期和结荚期条施深度15 cm水平的3个处理花生功能叶片叶面积系数均较条施深度10 cm水平的高。可见，条施深度15 cm处理花生功能叶片叶面积系数在花针期和结荚期维持在较高的水平更有利于光合产物的积累，为提高花生产量奠定基础。

2.6 不同施肥方式对花生根系活力的影响

根系活力是指根的吸收和活动能力，根系活力的强弱是决定根系对作物贡献大小的关键因素之一[22-23]。从不同施肥处理间比较可以看出，幼苗期以对照处理A根系活力最强，其他施肥处理间差异不明显，但在花针期、结荚期和成熟期对照处理A的根系活力均较其他处理弱。花针期除对照处理外，其他施肥处理间无明显差异；同一施肥深度处理在结荚期和成熟期差异不大，但同一施肥水平下，在花针期、结荚期和成熟期条施深度15 cm水平中各处理花生根系活力均比条施深度10 cm水平的强。见

图4

。

图4 不同施肥方式对花生根系活力的影响

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2.7 不同施肥方式花生主要性状

不同施肥处理不同程度的影响了花生主要农艺性状（

表3

）。调查显示，条施深度15 cm水平的3个处理间单株生产力、单株结果数、百仁重、饱果数和出仁率均高于条施深度10 cm水平，其中处理E达到处理B的1.21倍，处理F达到处理C的1.15倍，处理G达到处理D的1.10倍，证明条施深度15 cm更有利于花生结果，各处理间百果重差异不大，除对照处理A和处理D外，其余施肥处理总分枝数和结果枝数无明显差异。

表3 不同施肥方式栽培花生主要农艺性状表现 处理单株生产力/g 单株结果数/个饱果数/个百果重/g 百仁重/g 出仁率/% 总分枝数/条结果枝数/条 A 12.4 12.2 7.5 198.2 71.6 63.9 6.4 5.3 B 17.6 11.8 9.1 191.8 69.8 66.8 7.6 6.2 C 15.9 10.7 8.4 197.8 68.6 67.4 7.8 6.4 D 16.8 11.1 7.3 195.6 70.4 64.7 6.7 5.4 E 22.8 13.7 11.2 195.6 73.4 68.1 8.3 6.6 F 18.3 13.8 10.7 202.4 72.8 68.3 7.8 6.5 G 18.4 12.7 9.4 202.0 72.2 67.7 7.8 6.1

2.8 不同施肥方式对花生产量的影响

由

表4

可知，除处理D外其他处理产量均较对照处理A地表撒施肥料显著增加(P<0.01)，其中增产幅度最大的是处理E，增产32.29%，增产达极显著水平。处理D产量最低，较对照减产7.03%（P<0.05，下同），减产不显著。条施深度15 cm水平下，不同施肥量处理间无显著性差异。条施深度10 cm水平下，花生产量随施肥量提高而增加，表现为处理B (450 kg/hm2)>处理C (300 kg/hm2)>处理D (150 kg/hm2)。同一施肥水平下，条施15 cm处理的产量均高于条施10 cm处理。

表4 不同施肥方式栽培花生的产量表现 处理小区产量/kg 产量/
(kg/hm2) 比CK±/
(kg/hm2) 增长率/
% I II III 平均 A 2.61 2.67 2.55 2.61 3913.0 cB — — B 3.08 3.12 3.1 3.10 4647.7 abA 734.7 30.42 C 2.86 3.07 3 2.98 4462.8 bA 549.8 22.77 D 2.6 2.54 2.35 2.50 3743.1 abA -169.9 -7.03 E 3.17 3.14 3.08 3.13 4692.7 aA 779.7 32.29 F 3.06 3.1 3.19 3.12 4672.7 aA 759.7 31.46 G 3.15 3.17 3.06 3.13 4687.7 aA 774.7 32.08

3 结论

肥料的适当深施能够有效提高肥料利用率，在提高花生产量的同时节约成本。本研究结果表明，不同条施深度、不同施肥量对花生相关生理特性、农艺性状及产量的影响存在差异，在各处理中，条施处理的主茎高、单株干物质重，根系活力、叶绿素含量等指标在花生幼苗期较对照处理无显著优势，但在花生花针期后，条施处理长势、单株干物质重，根系活力、叶绿素含量等指标较对照处理的优势逐渐扩大，其中以条施15 cm处理的指标最优，长势最好，产量最高。条施深度15 cm水平下，不同施肥量处理间无显著性差异。综合考虑花生产量和肥料成本等因素，条施氯化钾复合肥（N:P2O5:K2O为15%:15%:15%）深度15 cm施肥150 kg/hm2效果最佳。

4 讨论

根系是植物吸收土壤水分和营养物质的重要器官，其活力高低直接影响植物的生长发育与产量的形成[24⇓⇓-27]。黄尚书等[28]研究表明适当的耕作深度处理较免耕处理更有利于花生根系的生长，提高花生各生育期的根系活力，缓解花生根系衰老，进而增加花生产量。本研究结果表明施肥适当深度提高了花生的根系活性，与张永清等[29]研究结果一致。除幼苗期外，花生其他生育期间条施深度15 cm水平的3个处理花生根系活力均较条施深度10 cm水平和对照处理地表撒施的强，对照处理花生根系活力最弱。其中在花针期和结荚期以处理F的根系活力最高，成熟期以处理E的根系活力最高。

肥料适当深施能够有效的提高肥料利用率，达到最大的增产效果，有利于环境的保护和成本的节约，有利于能源危机的缓解[30]。孙悦等[31]研究表明施肥深度影响土壤有效养分迁移转化、作物生长发育、养分吸收利用等。苏琳等[32]研究发现，底肥深施7 cm处理玉米籽粒产量比深施3~5 cm处理玉米籽粒产量提高6.2%。本试验结果表明，同一施肥水平下，条施深度15 cm增产效果最好，但不同施肥水平增产比例不同，以施肥150 kg/hm2效果最佳，这与苏正义等[33]研究结果一致。对照处理A肥料地表撒施其各项生理指标、农艺现状及产量与各条施处理相比均处较低水平，这可能与地表撒施易造成肥料挥发和淋失，进而降低了肥料利用率和减少了作物产量有关。研究结果还表明，肥料深施有利于提高花生开花下针期以后干物质积累量，改善叶片叶绿素含量和叶面积系数，是其获得较高产量的生理基础，其中以条施深度15 cm增产最明显。条施深度15 cm单株结果数、百仁重、饱果数和出仁率等产量构成因素及其茎叶、株茎高和地上部干物质的积累量等形态发生因素与对照处理和条施深度10 cm相比均具有较大优势，进而为其单株生产力的提高奠定基础，这与耿伟等[34]研究结果一致。综合花生产量和肥料成本分析，以条施深度15 cm施肥150 kg/hm2经济效益最佳。

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