不同有机肥用量对花生光合特性、农艺性状和产量的影响

张 宇 陆 岩 王海新 史普想 蔡立夫 刘立峰

（1.辽宁省沙地治理与利用研究所 辽宁阜新 123000；2.河北农业大学 河北保定 071001）

花生（Arachis hypogaea L.）是辽宁省最重要的油料作物和经济作物之一。 花生中富含多种氨基酸，是主要的蛋白质来源[1]。 据相关数据统计，2019年辽宁省花生的种植面积为2.89 万hm2，产量为96.44 万t。花生生产的发展状况对促进经济快速发展、 改善人民生活、保障油料安全具有重要的意义[2]。

我国的人均耕地面积仅有0.1 hm2， 是世界人均耕地面积的37.5%[1]， 因此提高土地利用率和单位面积的产量具有重要意义。 近年来，我国化肥用量迅速增加，效益却持续下降，不仅增加了施肥成本，还造成土壤酸化、水质下降、土壤板结、肥力下降等一系列问题，严重影响作物的产量[3-4]。

花生生长对土壤的要求包括土层深厚、疏松，厚度在50~60 cm，土壤的肥力适中。生产上提倡用有机肥（牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪）作底肥，有机肥不仅具有调控土壤质量的作用， 还可以为土壤提供全面的营养[5]。 整地后均匀撒施有机肥有利于增加土壤肥力，改善土壤的松软度， 利于花生的生长及产量增加[6]。由于各地的土壤性状差异较大， 肥料用量对花生的生长和产量也具有较大的影响， 为了提高肥料利用率、降低成本、保护环境、改善耕地养分状况、实现农业的可持续发展， 在花生上开展不同有机肥用量的试验研究具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验设计

供试花生品种为阜花17号。 供试肥料为牛粪，含 N 0.38%、P2O50.27%、K2O 0.19%。 试验按有机肥用量共设置 5个处理，处理 1（T1）：4 000 kg/hm2；处理 2（T2）：3 000 kg/hm2；处理 3（T3）：2 000 kg/hm2；处理 4（T4）：1 000 kg/hm2；处理 5（T5）：0。 随机排列，3 次重复。试验在辽宁省沙地治理与利用研究所试验基地进行，翻犁时各处理的有机肥一次性施用，不再追肥。小区面积为 18 m2，每小区 8 行，2 粒/穴。5月中旬人工播种，播种时深开沟，培土3 cm，再播种覆土，中耕管理同大田。

1.2 测定项目与方法

花期选取长势一致的花生植株，利用LI-6400 型光合仪于上午 10：00～12：00 测定主茎倒 3 叶的光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs），胞间 CO2浓度（Ci）。同时利用SPAD-502 型便携式叶绿素仪测定叶绿素含量。

收获前每小区选取连续的10 株， 调查主茎高、侧枝长、分枝数、饱果数、秕果数、百果重、百仁重。 收获后测定花生的产量。

收获后，取 0～20 cm 的土样，根据徐秀娟等[7]的方法测定土壤养分含量。

1.3 数据处理

利用Excel 软件作图， 采用SPSS 软件对数据进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥用量对花生光合特性的影响

由图1 可知，不同处理花生叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度不同。T1 的净光合速率最高且与其他4个处理均达到显著差异水平，且比 T2、T3、T4、T5 分别提高了 2.75%、4.40%、8.65%和10.85%。T3 的蒸腾速率与T1 和T5 达到显著差异水平，比 T1、T5 分别提高了 5.38%和 40.38%。 T5 的胞间CO2浓度与其他3个处理均达到显著差异水平， 且比 T1、T2、T3、T4 分别提高了 7.70%、7.86%、6.94%、3.98%。 T1、T2、T3、T4 的气孔导度与 T5 达到显著差异水平。

图1 不同有机肥用量对花生光合特性的影响

2.2 不同有机肥用量对花生叶绿素含量的影响

由图2 可知， 不同处理花生叶绿素含量顺序为T1>T2>T3>T4>T5。 T1 的叶绿素含量与其他 4个处理均达到显著差异水平， 且比 T2、T3、T4、T5 分别提高了 9.01%、 5.72%、 19.20 和 8.86%。 表明有机肥施入量为4 000 kg/hm2时花生功能叶片的叶绿素含量最高。

图2 不同有机肥用量对花生叶片SPAD 值的影响

2.3 不同有机肥用量对花生农艺性状的影响

由表1 可知，有机肥施用量为4 000 kg/hm2（T1）时， 阜花 17号花生的主茎高 （40.63 cm）、 侧枝长（42.70 cm）、分枝数（7.20个）和饱果数（18.56个）均高于其他 4个处理。 T1、T2、T3 的主茎高、侧枝长、分枝数、 饱果数和秕果数均与T4、T5 处理差异达到显著水平。 T1 的饱果率达到83.52%，比饱果率最低的T1 高8.44%。 随着施肥量增加，阜花17号的主茎高、侧枝长、分枝数、饱果数出现上升的趋势，但有机肥施 入 量 为 2 000 kg/hm2、3 000 kg/hm2、4 000 kg/hm2时不存在显著差异。

表1 阜花17号不同处理的农艺性状

2.4 不同有机肥用量对花生产量和产量构成因素的影响

由表2 可知，随着施肥量增加，阜花17号的百果重、百仁重、产量均出现上升的趋势，当有机肥施入量为 4 000 kg/hm2（T1），阜花 17号花生的百果重（186.31 g）、百仁重（62.82 g）、产量（307.21 kg/亩）均高于其他4个处理。 不施肥处理（T5）的产量最低，为242.53 kg/亩。 T1 的百果重比 T4 和 T5 分别提高了3.02%和4.44%，百仁重分别提高了2.36%和4.11%，产量分别提高了17.51%和21.05%。 有机肥施入量为2 000 kg/hm2、3 000 kg/hm2、4 000 kg/hm2时，百果重、百仁重不存在显著差异；有机肥施入量为3 000 kg/hm2、4 000 kg/hm2时，产量不存在显著差异。

表2 阜花17号不同处理的产量和产量构成因素

2.5 不同有机肥用量对土壤养分含量的影响

由表3 可知，施用有机肥用量不同，土壤有机质含量存在显著差异，有机肥用量越多，土壤的有机质含量越高。 T1 的碱解氮含量最高，为60.62 mg/kg，且与其他4个处理均达到显著差异水平， 比T2、T3、T4和T5 分别高出6.02%、8.41%、13.57%和17.21%。 T1的速效磷和速效钾含量最高，分别为46.07 mg/kg 和116.42 mg/kg，与其他处理达到显著差异水平。 结果表明，施用有机肥能够提高土壤养分含量，且施用量为4 000 kg/hm2时土壤养分含量最高。

表3 不同处理的土壤养分含量

3 结论与讨论

长期以来，花生被普遍认为是耐贫瘠作物，常被种植在土壤肥力较差的丘陵山区， 严重制约了花生的生长发育， 增施肥料可以明显提高花生的产量和品质[8]。 近年来，花生生产上存在盲目增加施肥量的现象，使土壤养分失衡，造成植株徒长、花多不齐、果多不饱、易倒伏等问题，导致花生的产量和品质严重下降。 目前市场上的复合肥和花生专业肥的过量使用造成了土壤污染的持续加重， 使土壤肥力下降[9]。有机肥是我国农业生产的传统肥料，含有氮、磷、钾等作物生长必需的养分， 同时也可以改善土壤的理化性质，提高肥料利用率，对于提高农作物的产量和品质具有积极作用[10-11]。

花生衰老的标志之一就是光合性能的衰退, 有机肥与无机肥配施可以有效提高土壤中氮素含量，有利于叶绿素含量的提高，降低叶绿素的降解速度，延缓叶片的衰老，从而提高产量。 相关研究表明，合理施氮可提高叶片叶绿素含量，从而延缓叶片衰老，改善群体光合性能[11]。花生荚果中约有60%的氮是从营养器官中重新调运的，所以生育后期叶片中的氮重新调运至生殖体， 而使叶片中含氮量降低、氮素营养缺乏，Pr 含量、叶绿素含量、NR 活性下降， 最终导致花生叶片生理代谢功能丧失、衰老死亡[12]。所以，土壤中氮素营养的补充尤为重要，单纯施用无机肥，肥效时间短，后期喷施叶面肥，因挥发损失容易造成肥料利用率低。 长期施用有机肥可以促进土壤中大团聚体的形成， 提高植物可利用氮含量[13]，综合来看，有机肥与无机肥配施是最有效的施肥方式。

试验结果表明， 施用有机肥4 000 kg/hm2时，土壤中碱解氮含量显著提高， 阜花17号叶片中叶绿素含量达到最高， 最终花生光合特性、 农艺性状和产量表现最好。 但有机肥施入量为2 000 kg/hm2、3 000 kg/hm2、4 000 kg/hm2时，农艺性状和产量差异不显著， 说明施用有机肥要根据不同土壤环境选择适宜的用量，避免肥料浪费，从而增加经济效益。