范小玉,陳雷,張楓葉,賀群領(lǐng),李可,劉衛(wèi)星,吳繼華
(商丘市農(nóng)林科學院,河南 商丘 476000)
花生屬于豆科植物,喜硅。硅肥是一種多功能中量元素肥料,既可作肥料為作物生長提供養(yǎng)分,又可用作土壤調(diào)理劑改良土壤,同時在提高作物抗性及品質(zhì)方面也有很好效果,將其作為植物調(diào)節(jié)性肥料配合大量元素肥料使用十分重要[2]。大量研究表明,硅肥對水稻[3-6]、玉米[7-11]、小麥[12,13]、大豆[14,15]等作物生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)和抗逆性方面均有顯著的提升和改善作用。有關(guān)硅肥在花生中的應(yīng)用研究也有報道,如李尚霞等[16]分析探討過粉狀和粒狀硅肥對花生生理特性和產(chǎn)量的影響;曾瑞兒等[17]探討過外源硅對干旱脅迫下花生生長的影響,表明施用硅肥可以很好地緩解干旱脅迫對花生造成的傷害;常春榮等[18]研究得出施硅可以很好地改善南方花生的產(chǎn)量和品質(zhì)。但硅肥在高油花生品種上的應(yīng)用效果卻鮮有報道。
商花511是商丘市農(nóng)林科學院選育的高油花生品種,具有粗脂肪含量高、果型和籽仁商品性好、增產(chǎn)潛力大等特點。為此,本試驗以該品種為試材,研究不同施硅量對其生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期進一步了解高油花生對硅敏感性差異的內(nèi)在機理,為高油系列花生品種高產(chǎn)栽培技術(shù)集成和科學施肥提供理論數(shù)據(jù)參考。
1.1 試驗地概況
試驗于2019年在商丘市農(nóng)林科學院雙八試驗基地進行。土質(zhì)為砂壤土,地勢平緩,前茬作物為油菜碾青返田。播種前20 cm土層基礎(chǔ)理化性質(zhì):全氮 0.91 mg/g、全磷 2.56 mg/g、水解氮61.45 mg/kg、速效磷52.33 mg/kg、速效鉀 134.34 mg/kg、有機質(zhì) 26.2 g/kg、有效硅 177 mg/kg、水溶性鈣0.17%,pH值8.21。
1.2 試驗材料
供試品種:商花511。供試硅肥:速溶硅肥(SiO2≥50%)。
1.3 試驗設(shè)計與方法
訪談中,莊浩一再強調(diào)時代背景對于創(chuàng)業(yè)的重要性。在她看來,其趕上了中國發(fā)展速度最快的十年,而這個時期正是個人能力體現(xiàn)的最佳時機。確實,在改革開放的大背景下,涌現(xiàn)了一批“下?!痹囁挠抡?,其在享受著急速擴容的經(jīng)濟規(guī)模和不斷升級的消費能力所帶來的發(fā)展紅利的同時,也會面對因未跟上快速發(fā)展步伐而被淘汰的窘迫,所以創(chuàng)新成為企業(yè)發(fā)展甚而生存的必然。
采用隨機區(qū)組設(shè)計,重復(fù)3次。設(shè)置4個硅肥用量水平5個處理,分別為對照(SI1)、硅肥7.5 kg/hm2(SI2)、硅肥 15 kg/hm2(SI3)、硅肥22.5 kg/hm2(SI4)、硅肥 30 kg/hm2(SI5)。
起壟種植,一壟雙行,雙粒播種。小區(qū)面積16 m2(6.67 m×2.4 m)。壟距 80 cm,平均行距40 cm,株距16.67 cm,每小區(qū)種植240穴。施入三元復(fù)合肥(14∶16∶15)423 kg/hm2、雞糞 4 500 kg/hm2作底肥。硅肥條施,起壟后播種前一次性施入壟中?;ㄉ陂g未追肥,管理措施同一般高產(chǎn)田。
1.4 測定指標及方法
1.4.1 田間測定 葉綠素含量(SPAD值)用手持便攜式SPAD-502葉綠素測定儀測定。葉面積指數(shù)(LAI)用便攜式葉面積儀測定。出苗后15 d測定1次,以后每隔25 d測定1次。測定部位為功能葉(主莖倒三葉),每次測3個重復(fù)。每小區(qū)取樣10株(5穴),于烘箱內(nèi)105℃殺青0.5 h,然后80℃烘干稱重,測定干物質(zhì)積累量。
1.4.2 品質(zhì)測定 采用波通公司生產(chǎn)的近紅外分析儀(DA7250)測定粗蛋白、粗脂肪、油酸、亞油酸含量,每個樣品重復(fù)測定3次。
1.4.3 室內(nèi)考種 花生成熟時,選取代表性植株10株,測其主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù),自然風干后測計出仁率及單株生產(chǎn)力。
1.5 數(shù)據(jù)分析
采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理及圖表制作,用DPS軟件、新復(fù)極差法進行差異顯著性分析。
2.1 不同施硅量對花生群體葉面積指數(shù)的影響
從表1可以看出,施用硅肥對葉面積指數(shù)(LAI)有顯著影響。隨施硅量增加,LAI值呈上升趨勢,到SI3處理(施硅量為15 kg/hm2)時最大,隨后開始遞減,且各施硅處理均高于對照。隨生育進程,出苗后90 d各處理LAI值達最高,到115 d時均有明顯下降,其中對照降幅最大,達42.76%,依次為SI5>SI4>SI3,SI2處理降幅最低。說明適量施硅可以有效提高花生葉面積指數(shù)。
表1 不同施硅量處理花生葉面積指數(shù)
2.2 不同施硅量對花生葉片葉綠素含量的影響
由圖1可以看出,施硅能夠顯著提高商花511各生育時期的SPAD值,隨生育進程呈先升后降趨勢。出苗后65 d,SPAD值達最高峰,其中SI3處理的SPAD值最高,為104.66,其次為SI4處理(102.98),二者差異不顯著;出苗后90 d,SPAD值略有下降,各施硅處理間無顯著差異;出苗后115 d,SPAD值最低,其大小次序為 SI3>SI4>SI5>SI2,均大于 SI1。各生育階段,SI3處理的SPAD值始終維持較高水平,說明該處理能夠較大提高葉片葉綠素含量。
圖1 不同施硅量處理花生葉綠素含量(SPAD值)
2.3 不同施硅量對花生干物質(zhì)積累的影響
由圖2可知,各硅肥處理干物質(zhì)積累量隨生育天數(shù)增加呈上升趨勢,到90 d時達最大,隨后緩慢遞減,且均高于對照。各生育時期均以SI3處理植株干物質(zhì)積累速率最快、積累量最大。各處理115 d時花生干物質(zhì)積累量降幅以SI3處理最低,為2.02%;其次為SI4,降幅為3.41%;對照降幅最大,達7.30%。因此,適量施硅能夠有效促進花生單株干物質(zhì)積累。
2.4 不同施硅量對花生農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響
由表2可以看出,施硅可促進植株主莖增高,側(cè)枝伸長,分枝數(shù)和結(jié)果枝數(shù)增加,出仁率和產(chǎn)量提高,并隨施硅量增加呈先升后降趨勢。SI3、SI4處理可顯著提高花生的出仁率,與其它處理間差異顯著,其值分別為72.45%、72.16%,增幅3.6%和3.2%。商花511在施硅條件下,莢果產(chǎn)量以SI3處理最高,達5 455.46 kg/hm2,增產(chǎn)10.43%;其次為 SI4處理,產(chǎn)量 5 236.63 kg/hm2,增產(chǎn)5.99%;再次為SI2,莢果產(chǎn)量達 5 168.22 kg/hm2;SI5產(chǎn)量最低,為5 061.00 kg/hm2,與對照差異不顯著,其它處理顯著高于對照。說明增施硅肥雖可以提高花生產(chǎn)量,但應(yīng)掌握最佳施肥量,以免增加生產(chǎn)成本,降低效益。
圖2 不同施硅量處理花生物質(zhì)積累量
表2 不同施硅量處理花生農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量
2.5 不同施硅量對花生品質(zhì)指標的影響
由表3可以看出,商花511各處理間籽仁粗蛋白含量、油亞比差異不顯著。隨施硅量增加,粗蛋白含量、粗脂肪含量、油亞比呈先升后降趨勢,以SI3處理的值最高,分別為23.35%、59.15%、1.77,增幅達6.96%、3.74%和11.32%。SI3與SI2、SI4處理粗脂肪含量差異不顯著,與SI1、SI5差異顯著。SI5處理粗蛋白和粗脂肪含量略低于對照。這說明硅肥雖能較好地改善花生籽仁品質(zhì),但過量施用則不利于花生粗蛋白、粗脂肪的合成,生產(chǎn)中一定要酌情施用。
表3 不同施硅量處理花生品質(zhì)性狀
3.1 葉面積指數(shù)和葉綠素含量是直接影響葉片光合效率的重要因素。通過本試驗可以看出,各時期均以SI3處理植株LAI和SPAD值最大,SI3和SI4處理間差異不顯著。說明花生適量施硅,可以使植株的表皮層形成硅化細胞,促進植株健壯生長,合成大量的葉綠素和保持較高的葉面積指數(shù),促進光合速率,增強葉片的光合能力,積累大量的光合產(chǎn)物,為花生獲取高產(chǎn)提供了重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.2 植株干物質(zhì)積累量直接影響植株后期產(chǎn)量的形成,硅肥對干物質(zhì)積累有明顯的促進作用。本試驗中,施硅對干物質(zhì)積累量有明顯影響,其效果因施硅量不同而異,各施硅處理均高于對照;干物質(zhì)積累量隨生育天數(shù)增加呈上升趨勢,出苗后90 d達最大值,隨后緩慢遞減,與李尚霞等[16]的研究結(jié)果一致。這說明施硅可以很好地調(diào)節(jié)花生植株的營養(yǎng)吸收與分配、提高各生育時期的干物質(zhì)積累量,從而獲得高產(chǎn)。
3.3 花生施硅條件下,各處理與對照相比,其主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)和出仁率有顯著提高,與石彥召等[19]的研究結(jié)果一致。這說明施用硅肥可以調(diào)節(jié)花生植株對氮磷鉀元素的平衡吸收,活化土壤中的磷、提高磷的利用率,有效改善花生主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)及出仁率等農(nóng)藝性狀,為取得高產(chǎn)奠定良好的生物學基礎(chǔ)。不同施硅量條件下,SI3與SI4處理增產(chǎn)效果較好,與其它處理間差異顯著,增產(chǎn)率分別達10.43%和5.99%,說明適量施硅可以很好地提高花生莢果產(chǎn)量。
3.4 由本試驗可以看出,施用硅肥可以很好地改善花生品質(zhì)的構(gòu)成因素,達到提高花生品質(zhì)的目的。施硅對花生粗脂肪含量的影響較明顯,SI3處理效果最佳,這與常春榮等[18]的研究結(jié)果不一致。其原因可能是由于商花511本身就是粗脂肪含量較高品種,對硅肥較敏感,施硅后通過改善土壤環(huán)境條件,減少了根系對氮磷的過度吸收、有效調(diào)節(jié)花生植株對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與合成,繼而提高花生的粗脂肪含量,其內(nèi)在調(diào)節(jié)機理有待于進一步研究。
綜上所述,高油花生品種商花511施硅量在15~22.5 kg/hm2范圍內(nèi),可取得較高產(chǎn)量和較好品質(zhì),但在實際生產(chǎn)中一定要結(jié)合當?shù)赝寥拦柝S缺狀況來確定是否施用硅肥及用量。本試驗供試土壤含有效硅177 mg/kg,屬缺硅土壤,施用硅肥有明顯的增產(chǎn)提質(zhì)作用。因此,種植花生時應(yīng)綜合考慮品種特性及土壤狀況,因地制宜地科學施肥方能達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。