冀东花生产区土壤肥力现状与推荐施肥量

冯自军，韩金星，杨云马，赵凤颖，刘克桐，贾良良*

（1.唐山市农业特色产业技术指导站，河北 唐山 063000；2.河北省农林科学院农业资源环境研究所/河北省肥料技术创新中心，河北 石家庄 050051；3.河北省耕地质量监测保护中心，河北 石家庄 050030）

花生是河北省重要的油料作物，全省范围内均有种植，常年播种面积约26万hm2，年产量100万t以上[1]。唐山市是河北省优质花生产区，花生播种面积为全省最大[2]，对提高当地农业经济发展具有重要意义。随着农业种植结构调整，花生作为重要的油料作物，播种面积逐年增加。为全面了解冀东花生产区土壤肥力状况，明确花生施肥现状及存在的问题，提高花生养分利用效率，2009～2019年在河北省冀东地区花生田开展了土壤肥力调查和相关试验，分析该区的土壤肥力状况、农户施肥状况和推荐施肥量，以期为冀东地区花生科学施肥提供数据支撑。

1 材料与方法

数据来源于2009～2016年河北省测土配方施肥项目花生试验数据，以及2017～2019年河北省肥力定位监测数据中涉及冀东地区花生田块土壤肥力监测数据和施肥量数据，共175组；2009～2016年河北省测土配方施肥项目在冀东地区开展的花生“3414”肥料试验数据，共37组。

对土壤pH值以及有机质、速效养分和微量元素含量等土壤肥力数据进行统计分析，计算平均值、标准差和变异系数（CV）。利用三元二次模型对“3414”肥料试验数据进行回归分析，确定优化施肥量[3，4]。对不能用三元模型拟合的数据利用一元效应模型进行分析，并根据施肥量与产量的关系利用一元二次模型、线性加平台模型、平方根模型等多种模型进行综合模拟[5]，确定最优施肥量。

采用3倍标准差法剔除异常数据。利用Microsoft Excel 2013软件进行数据整理。

2 结果与分析

2.1 冀东花生产区土壤肥力现状

2.1.1 土壤基础肥力状况 土壤pH值、有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量的分布范围分别为5.6～7.9、4.7～29.4 g/kg、0.06～2.52 g/kg、6.5～93.9 mg/kg和30.0～274.0 mg/kg，平均值分别为6.8、14.4 g/kg、0.91 g/kg、44.6 mg/kg和97.9 mg/kg，其中有效磷含量主要分布在15～55 mg/kg、速效钾含量主要分布在60～120 mg/kg；指标变异系数为6.7%～70.1%，除pH值外，其他指标的变异系数均＞35%，其中有效磷含量的变异系数最大（表1）。表明冀东花生产区土壤除pH值区域分布比较稳定外，其他指标区域分布均差异较大，其中有效磷含量分布变化最为剧烈。总体来看，冀东花生产区土壤呈微酸性，基础肥力处于中等偏低水平。

表1 冀东花生产区土壤基础肥力状况Table 1 Soil fertility status of peanut production area in east Hebei

2.1.2 土壤微量元素肥力状况 土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌含量平均值分别为46.7、29.3、1.9和2.4 mg/kg，均达到较高水平；但变异系数均较大，达到67.7%～86.2%（表2）。表明冀东花生产区土壤有效铁、有效锰、有效铜和有效锌虽然平均含量较高，但区域内分布差异均较大，部分地区仍可能存在潜在的元素缺乏状态。

表2 冀东花生产区土壤微量元素肥力状况Table 2 Soil trace element fertility of peanut production area in east Hebei

土壤有效硼平均含量为0.8 mg/kg，有效钼平均含量仅0.07 mg/kg，变异系数分别为36.8%和35.1%。表明冀东花生产区土壤有效硼和有效钼含量普遍较低，不能满足花生高产的养分需要。

2.2 冀东花生产区花生施肥现状

花生氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）施肥量分别为38.6～354.8、36.0～324.0和48.8～324.0 kg/hm2，平均值分别为173.3、102.7和116.5 kg/hm2；变异系数均较高，为44.0%～52.5%（表3）。表明冀东花生产区花生三大元素施肥量差异均较大。

表3 冀东地区花生氮、磷、钾施肥量Table 3 Fertilization rate of nitrogen，phosphonus and potassium of peanut in east Hebei

2.3 冀东花生产区优化推荐施肥量

所有“3414”试验数据采用三元二次模型均不能成功拟合。从施肥量与花生产量的关系看，随着N、P2O5、K2O施肥量的增加，花生产量呈增加趋势，但由于受到不同区域土壤肥力和管理水平差异的影响，因此，产量随各肥料施用量增加的变化趋势并不完全一致。于是，利用一元肥料效应模型对N、P2O5、K2O施肥量与花生产量的关系进行回归分析[4，5]，确定优化的施肥方案。冀东花生产区N、P2O5、K2O推荐施肥量范围分别为38.6～354.8、0～150.0和0～150.0 kg/hm2，平均值分别为128.4、64.0和82.8 kg/hm2（表4）。

表4 冀东地区花生氮、磷、钾推荐施肥量Table 4 Recommended fertilization of nitrogen，Phosphonus and Potassium of peanut in east Hebei

3 结论与讨论

总体来看，冀东花生产区土壤肥力在全省农田中处于中等偏低水平，其中，有机质平均含量为14.4g/kg，速效钾平均含量为97.9 mg/kg，低于全省农田土壤的指标平均值（17.0 g/kg，137.1 mg/kg）；有效磷平均含量为44.6mg/kg，高于全省农田土壤平均值（24.4mg/kg）。土壤速效钾含量低可能会对花生生产造成不良影响，尤其是高产花生，可能会出现土壤供钾不足的问题[6，7]，因此，在土壤钾含量偏低的地区，应适当增施钾肥或开展秸秆还田补钾工作。冀东花生产区的土壤pH值平均为6.8，低于全省平均值（7.8）[8]。土壤pH值偏低，说明土壤有酸化趋势，不利于花生对钙、镁等元素的吸收，在生产上要注意花生田土壤肥力的培育和土壤pH值的调节，可适当增施钙肥，或施用过磷酸钙补充土壤钙素。冀东花生产区土壤中，有效铁、有效锰、有效铜和有效锌含量均较高，花生上出现这4种微量元素缺乏的几率较小；但有效硼和有效钼含量较低，土壤缺硼和缺钼问题应当引起关注。硼能促进花生对钙的吸收和根瘤的活化，花期缺硼会抑制开花、延迟花期，而结荚期缺硼会抑制果实发育造成荚果空心。土壤有效硼含量低于0.5 mg/kg即无法满足花生对硼的需求[9]。冀东花生产区土壤有效硼含量为0.4～1.5 mg/kg，平均为0.8 mg/kg，样本变异系数为36.1%，为防止出现缺硼现象，花生生产上应适当施入硼肥，尤其是高产花生。土壤有效钼含量低会影响花生根瘤发育，进而影响蛋白质的合成，降低出米率[10]。冀东花生产区土壤有效钼含量为0.05～0.11 mg/kg，平均含量仅0.07 mg/kg，变异系数35.1%，处于缺钼状态，且酸性土壤以及锰含量较高的土壤均容易出现缺钼问题，因此必须重视土壤的钼素供应，以保障花生高产优质的需要。此外，还有许多研究表明，硼与钼配合施用可显著提高花生产量，增加叶片硝酸还原酶和根瘤固氮的活性，有利于植株氮向子粒转移，提高花生子粒品质[11，12]。因此，冀东花生产区应适当增施硼肥和钼肥，以促进花生优质高产。

冀东地区花生生产上，农户的N、P2O5、K2O平均施肥量分别为173.3、102.7和116.5 kg/hm2，均高于2014～2016年全国花生的平均施肥水平（N施用量112.5 kg/hm2、P2O5施用量94.5 kg/hm2、K2O施用量87.0 kg/hm2）[13]，但低于山东省花生的平均施肥量（N施用量185.7 kg/hm2、P2O5施用量132.5 kg/hm2、K2O施用量134.6 kg/hm2）[14]。冀东花生产区N、P2O5、K2O推荐施肥量范围分别为38.6～354.8、0～150.0和0～150.0 kg/hm2；平均施肥量分别为128.4、64.0和82.8 kg/hm2，与当地农户施肥量相比分别降低了25.9%、37.7%和28.9%，与河南省花生推荐施肥量相比氮肥用量略高、磷钾肥用量略低[15]，与张翔等[16]和司贤宗等[17]研究确定的砂姜黑土区花生氮、磷、钾推荐施用量相比也有较大差异。秦文利等[18]研究认为，在黑麦—花生一体化种植体系中，花生合理的N、P2O5、K2O施肥量分别为56.25、243.75和187.50kg/hm2，其中磷肥和钾肥的推荐量明显高于本研究结果。赵英杰等[19]认为，冀东地区春玉米—春花生轮作条件下N、P2O5、K2O的推荐施用量分别为67.5～90、45～90和45～90 kg/hm2，其中氮肥推荐量明显低于本研究结果，磷肥和钾肥的推荐量与本研究结果较为接近。这可能与不同种植区域的土壤肥力状况和前茬作物存在差异等有关。

本研究的花生氮、磷、钾肥推荐施用量适用于冀东花生种植区，但在生产上应根据各地的生产实际灵活掌握最优施肥量，以实现化肥减施增效的目标。