張 甜，王銘倫，張曉軍，王月福，鄒曉霞

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東 青島 266109)

花生是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，是重要的食用油和蛋白質(zhì)來(lái)源，是食品工業(yè)的理想原料，在我國(guó)農(nóng)業(yè)中具有重要地位。施肥是提高花生產(chǎn)量和改善品質(zhì)的重要措施[1]。合理施肥有利于提高肥料利用率、降低施肥成本、增加種植效益、減少施肥引起的環(huán)境壓力[2]?；ㄉ谏L(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中需持續(xù)吸收多種營(yíng)養(yǎng)元素，其中花針期和結(jié)莢期需求量較大[3]，然而在花生生產(chǎn)中，較為普遍的是只施基肥或基肥配合少量種肥[4]，基肥也多以化肥為主，易導(dǎo)致生長(zhǎng)中后期脫肥，影響莢果充實(shí)飽滿(mǎn)。在生育期間為滿(mǎn)足產(chǎn)量器官生長(zhǎng)的需要，進(jìn)行追肥是多數(shù)作物重要的施肥方式[5]，而花生是地上開(kāi)花、地下結(jié)果作物，加之植株較矮，株行間距小，不便于追肥操作，且追肥易傷及已入土果針和莢果，在地膜覆蓋栽培條件下，追肥操作更是無(wú)法進(jìn)行。有關(guān)施肥對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育[6]、干物質(zhì)積累與分配[7]、產(chǎn)量形成[8]、根瘤菌活性[9]等研究，施肥方式多為基施，而追肥的研究較少。趙秀芬等提出了花生提高追肥比例的氮肥后移施肥方式[9]，陳建等探究了膜下滴灌條件下，水溶肥適宜施用量與時(shí)期對(duì)花生葉片生理特性的影響[11]，畢振方等研究了不同時(shí)期追肥對(duì)花生植株生長(zhǎng)[12]和葉片光合性能[13]的影響。而不同時(shí)期追肥對(duì)花生葉片衰老特性的影響未見(jiàn)報(bào)道。本研究旨在探明不同時(shí)期追施主要營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)花生功能葉片衰老特性和莢果產(chǎn)量的影響，為確定花生膜下滴灌適宜的隨水追肥時(shí)期、實(shí)現(xiàn)水肥一體化及新型緩控釋肥養(yǎng)分適宜釋放時(shí)間提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)萊陽(yáng)校區(qū)試驗(yàn)田進(jìn)行，土壤為地力均勻的砂壤土，基礎(chǔ)養(yǎng)分含量見(jiàn)表1。供試花生品種為青島農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的青花7號(hào)。

表1 供試土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按追肥時(shí)期不同設(shè)5個(gè)處理，分別為CK1(不追肥)、CK2(等量追肥作基肥)、T1(苗期追肥)、T2(花針期追肥)和T3(結(jié)莢期追肥)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4次重復(fù)。每處理為1小區(qū)，小區(qū)長(zhǎng)8m，寬2.7m，每小區(qū)6行，行距45cm，穴距17.5cm，每穴播2粒。各處理追肥量相同(N 180.0 kg/hm2、P2O597.5kg/hm2、K2O 225.0kg/hm2、CaO 23.0kg/hm2)。試驗(yàn)田耕地前均勻施復(fù)合有機(jī)肥750kg/hm2，CK2播種前將等量追肥施于耕層內(nèi)，各追肥處理在不同時(shí)期將肥料撒施于植株兩側(cè)距植株5～15cm處，然后培土蓋肥。試驗(yàn)于5月上旬播種，9月中旬收獲，田間管理同大田生產(chǎn)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

各處理于追肥后10 d開(kāi)始取樣測(cè)定(CK1和CK2第一次取樣時(shí)間同T1)，每10 d天取1次樣，每次取10株有代表性植株主莖倒3葉。葉綠素相對(duì)含量用SPAD-502葉綠素計(jì)測(cè)定，葉面積用AM100型葉面積儀測(cè)定，超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量分別參照王愛(ài)國(guó)和林植芳的方法、過(guò)氧化物酶(POD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)活性分別用愈創(chuàng)木酚法和Chance法測(cè)定。

收獲期每小區(qū)中間4行取20株(不包括根系，包括落葉)烘干，計(jì)算生物產(chǎn)量，其余按小區(qū)(中間4行)收獲，莢果曬干并放入室內(nèi)平衡10 d后稱(chēng)質(zhì)量、計(jì)產(chǎn)，從每小區(qū)收獲莢果中隨機(jī)稱(chēng)取1 kg考種，分析計(jì)算單株結(jié)果數(shù)、千克果數(shù)、飽果率、雙仁果率、出仁率等。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)、圖表處理在Excel 2013下進(jìn)行，統(tǒng)計(jì)及差異顯著性分析采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期追肥對(duì)花生功能葉片衰老特性的影響

2.1.1 葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)

葉綠素含量不僅反映葉片光合性能，其變化也反映葉片的衰老進(jìn)程。由圖1可見(jiàn)，各處理功能葉片葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)呈先增加后減小的變化趨勢(shì)，不同處理變化趨勢(shì)一致。追肥或增施基肥(CK2)處理均可在一定時(shí)間內(nèi)增加功能葉片葉綠素SPAD值，但在生育中后期以T2(花針期追肥)處理葉綠素SPAD值最高，其他處理依次為T(mén)1>CK2>T3>CK1。8月19日測(cè)定，T1、T2、T3和CK2處理的葉綠素SPAD值分別較CK1增加19.9%、26.5%、12.7%和16.3%；T1和T2處理較CK2分別增加3.1%和8.8%，而T3較CK2減少3.1%，CK2較CK1增加16.3%?？梢?jiàn)追肥或增施基肥均可不同程度延緩生育中后期功能葉片葉綠素的降解，保持較高的葉綠素含量，且以T2處理效果最明顯。

2.1.2 SOD活性

SOD是植物體內(nèi)清除植物細(xì)胞活性氧，防止活性氧或其他過(guò)氧化物自由基對(duì)細(xì)胞造成傷害的重要保護(hù)酶之一?；ㄉδ苋~片中SOD活性的變化呈單峰曲線，峰值出現(xiàn)在結(jié)莢期(7月30日)，各處理變化趨勢(shì)一致。追肥或增施基肥(CK2)處理均可不同程度提高花生功能葉片SOD活性，不同處理SOD活性依次為T(mén)2>T1>CK2>T3>CK1，以T2處理效果最明顯，追肥后10 d(7月10日)SOD活性即明顯高于其他處理，且保持較高活性直至生育后期。追肥后10 d、30 d(活性最高)和60 d(近收獲)測(cè)定，T2處理功能葉片SOD活性分別較CK1分別提高33.0%、39.3% 和66.7%，較CK2分別提高13.5%、26.1% 和15.6%，差異均達(dá)到顯著或極顯著水平(圖2)。

圖1 不同時(shí)期追肥對(duì)花生功能葉片葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)的影響

2.1.3 POD活性

POD是植物衰老保護(hù)系統(tǒng)中另一重要的酶，主要清除植物體內(nèi)的過(guò)氧化物，與光合作用和呼吸作用等密切相關(guān)。圖3可見(jiàn)，花生生育期內(nèi)功能葉片POD活性變化趨勢(shì)與SOD類(lèi)似，不同施肥處理對(duì)POD活性的影響也與SOD相似(圖2)。T2處理于追肥后20 d(7月20日)功能葉片POD表現(xiàn)出較高的活性，達(dá)到15.00 μg/(g FM·min)，較CK1和CK2分別提高56.3%和26.6%，差異達(dá)到極顯著水平；近收獲時(shí)T2功能葉片POD活性仍為4.50 μg/(g FM·min)，較CK1和CK2分別提高95.7%和26.8%，差異均達(dá)到極顯著水平，T1和T3比CK1提高72.2%和30.4%，T3未達(dá)CK2水平。

2.1.4 CAT活性

CAT是專(zhuān)一催化過(guò)氧化氫分解的酶，能消除過(guò)氧化氫對(duì)細(xì)胞膜、巰基酶以及其他生物活性物質(zhì)的毒害作用。花生出苗后功能葉片CAT活性增加較快，至結(jié)莢后期(7月30日)達(dá)到最大值，而后緩慢下降，各處理變化趨勢(shì)一致。追肥或增施基肥(CK2)處理均可提高功能葉片CAT活性，以T2處理效果最明顯，自追肥后10 d一直保持較高的CAT活性，特別是近收獲時(shí)仍保持較高的CAT活性，而其他處理活性明顯降低。8月29日T1、T2和T3的功能葉片CAT活性分別較CK1和CK2提高20.3%、36.7%、12.9%和14.7%、30.4%、7.6%，差異均達(dá)到顯著或極顯著水平，CK2較CK1提高4.9%(圖4)。

圖3 不同時(shí)期追肥對(duì)花生功能葉片POD活性的影響

2.1.5 丙二醛(MDA)含量

丙二醛(MDA)為膜脂過(guò)氧化作用的產(chǎn)物，其含量高低反映了細(xì)胞膜脂過(guò)氧化水平。在花生生育期間，功能葉片MDA含量呈逐漸增加趨勢(shì)，不同處理表現(xiàn)一致。不同時(shí)期追肥均可降低花生功能葉片MDA含量，處理間MDA含量表現(xiàn)為T(mén)2

2.2 不同時(shí)期追肥對(duì)花生葉面積系數(shù)(LAI)的影響

LAI不僅可以反映作物的生長(zhǎng)狀況，還可反映葉片的衰老情況。花生出苗后LAI不斷增加，至結(jié)莢中后期(7月30日)達(dá)到最大值，此后逐漸降低，不同處理變化動(dòng)態(tài)一致。追肥或増施基肥處理均可提高花生LAI，以T2處理效果最明顯，T1處理次之，T3和CK2處理效果相當(dāng)。LAI最大(7月30日)和近收獲(9月8日)時(shí)測(cè)定，T2、T1、T3、和CK2的LAI較CK1分別提高35.3%、26.8%、13.1%、16.3%和40.5%、23.5%、32.4%、20.5%，T2較CK2分別提高16.3%和19.7%，差異均達(dá)到極顯著水平。T2處理維持較大LAI(3以上)的天數(shù)達(dá)30 d以上，可有效延緩葉片衰老，延長(zhǎng)葉片功能期。

圖5 不同時(shí)期追肥對(duì)花生功能葉片MDA含量的影響

2.3 不同時(shí)期追肥對(duì)花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

表2可看出，追肥或增施基肥基本不影響花生生物產(chǎn)量，但由于經(jīng)濟(jì)系數(shù)的提高，明顯提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，以T2處理產(chǎn)量提高幅度最大。T1、T2、T3和CK2的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別為5167.3 kg/hm2、5428.6 kg/hm2、4961.0 kg/hm2和5025.2 kg/hm2，較CK1的4585.0 kg/hm2分別提高12.7%、18.4%、8.2%和9.6%，T2較CK2提高8.0%；由于出仁率的提高，籽仁產(chǎn)量提高幅度更大，T1、T2、T3和CK2的籽仁產(chǎn)量較CK1分別提高14.6%、22.6%、10.4%和11.8%，T2較CK2提高9.7%，差異均達(dá)到顯著或極顯著水平。

表2 不同時(shí)期追肥對(duì)花生產(chǎn)量的影響

注：表中同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著性水平p≤0.05。下同。

Note: Different lowercase letters in the same column of the table mean significance level of difference atp≤0.05. Same below.

在相同種植密度條件下，莢果產(chǎn)量是由單株結(jié)果數(shù)和果質(zhì)量決定的。追肥或增施基肥均可增加單株結(jié)果數(shù)和果質(zhì)量，提高飽果率和雙仁果率。T1、T2、T3和CK2處理的單株結(jié)果數(shù)和千克果數(shù)分別較CK1增加11.4%、18.4%、3.5%、10.5%和減少11.0%、15.5%、12.5%、9.7%，以T2處理單株結(jié)果數(shù)和果質(zhì)量最高，不僅顯著高于CK1，而且較CK2提高7.1%和6.4%；果質(zhì)量的高低是由飽果率和雙仁果率決定的，T2處理的飽果率和雙仁果率較CK1和CK2分別提高10.3、10.6和7.7、4.0個(gè)百分點(diǎn)(表3)。可見(jiàn)T2處理莢果產(chǎn)量的提高是通過(guò)單株結(jié)果數(shù)和果質(zhì)量的增加實(shí)現(xiàn)的，果質(zhì)量的增加是飽果率和雙仁果率提高所致。

表3 不同時(shí)期追肥對(duì)花生產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

3 討論與結(jié)論

葉片是植物體與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量交換的主要器官，故葉片的衰老程度與其生理功能密切相關(guān)。延緩花生功能葉片衰老、延長(zhǎng)功能期是提高產(chǎn)量的重要生理基礎(chǔ)。植物葉片的衰老主要是由活性氧為代表的生物自由基積累所致[14-15]，生長(zhǎng)旺盛的葉片自身具有通過(guò)保護(hù)性酶(SOD、POD、CAT等)清除活性氧的機(jī)制，使活性氧的產(chǎn)生和清除處于平衡狀態(tài)[16]，當(dāng)自由基大量積累時(shí)就會(huì)對(duì)細(xì)胞膜及許多生物大分子產(chǎn)生破壞作用，進(jìn)而導(dǎo)致衰老[17]。由于花生是地上開(kāi)花地下結(jié)果作物，且植株較矮，株行間距小，使得常規(guī)撒施、溝施等的追肥方式均難以實(shí)現(xiàn)，然而在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中需持續(xù)吸收多種營(yíng)養(yǎng)元素，尤其是花針期至結(jié)莢初期，缺肥極易導(dǎo)致生育中后期葉片早衰和植株生理功能下降，進(jìn)而影響莢果發(fā)育，導(dǎo)致減產(chǎn)。生產(chǎn)中，大豆[18]、小麥[19]、水稻[20]、煙草[21]、玉米[22]等作物均是通過(guò)追肥來(lái)保證生育中后期的養(yǎng)分供應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，可見(jiàn)追肥對(duì)作物后期的生長(zhǎng)發(fā)育有著重要的意義。本試驗(yàn)結(jié)果表明，適期追肥可明顯提高生育后期花生功能葉片葉綠素含量，提高SOD、POD和CAT活性，降低MDA含量，延緩葉片衰老，延長(zhǎng)葉片功能期，使較高葉面積系數(shù)維持較長(zhǎng)時(shí)間，從而有利于光合作用的進(jìn)行、光合產(chǎn)物的積累和產(chǎn)量的提高?；ㄉv果產(chǎn)量是由單位面積株數(shù)、單株結(jié)果數(shù)和果質(zhì)量決定的，本試驗(yàn)在相同密度條件下，產(chǎn)量由后兩者決定?；ㄡ樒谧贩蕦?duì)生物產(chǎn)量影響較小，但可明顯提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)和莢果產(chǎn)量，這應(yīng)當(dāng)與花針期追肥促進(jìn)光合作用[13]，提高干物質(zhì)向莢果中的分配比例、增加單株結(jié)果數(shù)和果質(zhì)量有關(guān)。過(guò)早(苗期)或過(guò)晚(結(jié)莢期)追肥雖較不追肥均有一定增產(chǎn)效果，但過(guò)早追肥不能將較強(qiáng)的葉片功能發(fā)揮至生育后期，過(guò)晚則不能補(bǔ)償因生育中后期養(yǎng)分不足對(duì)葉片功能的影響，綜合效果甚至不及等量追肥用作基肥處理，以上處理均出現(xiàn)不同程度的早衰，未達(dá)到追肥的最佳效果。本研究結(jié)果與畢振方等不同時(shí)期追肥對(duì)花生植株生長(zhǎng)[12]和光合特性[13]的影響結(jié)果相吻合。由于適期追肥提高了花生飽果率和雙仁果率，從而提高了莢果出仁率，致使籽仁產(chǎn)量提高幅度更大。

花針期追肥可明顯延緩花生功能葉片衰老，延長(zhǎng)功能期，促進(jìn)結(jié)果和莢果發(fā)育，增加結(jié)果數(shù)量和果質(zhì)量，顯著提高莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量。在施肥量相同的情況下，明顯提高了肥料利用率和施肥效益?；ㄡ樒诳勺鳛榛ㄉ贩实倪m宜時(shí)期。研究結(jié)果可為確定膜下滴灌條件下適宜的隨水追肥時(shí)期和緩控釋肥養(yǎng)分釋放速率提供依據(jù)。