花生专用缓释复混肥分层条施促进花生根系生长、产量形成及氮素利用

2023-01-13 12:32王建国张佳蕾高华鑫张春艳赵红军李新国万书波
植物营养与肥料学报 2022年12期
关键词:济阳复混肥荚果

王建国,张佳蕾,郭 峰,杨 莎,高华鑫,张春艳,赵红军,李新国*,万书波*

(1 山东省农业科学院,山东济南 250100;2 农业农村部华东地区作物栽培科学观测实验站,山东东营 257000;3 山东省农业机械科学研究院,山东济南 250100)

近年来,我国食用油自给率不足32%,油料供需矛盾相当严峻。提高花生的总产量成为解决我国油脂安全的重要途径,为了提高产量,一次性过多投入化学肥料尤其是速效肥料,造成养分的流失和花生“氮阻遏”效应,严重抑制了根瘤菌的固氮作用,降低了肥料利用率[1]。同时,施肥方式仍以传统的人工撒施为主,费时费工,且易造成花生后期脱肥、早衰和荚果空秕等,成为限制花生产量提高的瓶颈。因此,如何缓解“氮阻遏”,提高氮素利用效率,同时实现花生不同生育期按需供肥、根部与荚果针对性供肥是当前重要的研究方向之一。

缓、控释复合肥作为一种新型肥料,能够在特定的控释时间内持续不断地释放养分,显著提高作物的肥料利用率等[2–4]。施用控释肥可提高坡耕地花生叶片叶绿素含量、净光合速率,产量增加15.7%~17.1%[4]。控释尿素采用机械侧深施显著提高机插水稻干物质积累、产量和氮素利用效率[5]。控释尿素深施于15 cm土层,能够促进夏玉米土壤深层根系生长,增加干物质积累量,进而获得较高的籽粒产量和氮素利用率[6]。对于麦套花生,缓控释肥深施于20 cm土层较浅施于10 cm土层处理,其SPAD值、产量、氮磷钾积累量均提高[7]。无论是普通尿素,还是控释尿素配合深施可显著提高冬小麦花期旗叶光合性能,促进氮素吸收利用,增加产量[8]。而普通氮肥、磷肥等采用合理的施肥方式对作物生长与产量提高效果明显。磷肥深施15 cm可显著提高夏玉米产量,促进植株对磷肥的吸收和利用[9]。底肥按1﹕2﹕3分别条施于地表下8、16和24 cm土层处理提高了小麦净光合速率、籽粒产量和肥料农学效率[10]。前人关于肥料深施和分层施肥的研究多是在土柱栽培[9, 11],或采用人工开沟施肥[4, 6, 12]方式开展小区试验,且研究多集中于水稻、小麦、玉米等作物。现有的生产条件下花生不宜追肥,前期一次性分层施肥对其养分需求更为重要。目前,有关花生专用缓释复混肥,特别是基于花生根、荚果养分吸收特点的分层施肥技术的相关研究更是鲜有报道。本研究在大田条件下,利用团队研发的花生双层施肥多功能精密播种机[13]和花生专用缓释复混肥[14],设置人工撒施和肥料分层条施处理,选用普通复合肥、花生专用缓释复混肥,研究不同类型肥料分层条施对花生根系生长、产量形成及氮素利用的影响,为花生全程可控施肥技术提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

试验2019年在山东省临沂市莒南县花生试验地和山东省农业科学院济阳综合试验示范基地进行,2020年只在山东省农业科学院济阳综合试验示范基地进行。莒南县花生试验地位于山东省临沂市莒南县 (N 35°10′,E 118°56′;海拔 85 m),土壤质地为壤土;济阳基地位于山东省济南市济阳区太平镇 (N 36°58′,E 116°58′;海拔 18.1 m),土壤质地为砂壤土,土壤基础养分见表1。2个试验区均属温带季风气候。2019年莒南试验区花生生育期内降雨量、平均气温、平均日照时数分别为453.6 mm、25.3℃、5.6 h;2019和2020年济阳试验区分别为449.6 mm、25.6℃、7.5 h 和 508.9 mm、24.3℃、7.4 h。

表1 土壤基础理化性质Table 1 Basic soil physical and chemical properties

1.2 供试材料

花生品种为‘花育25号’。普通复合肥中N、P2O5、K2O含量分别为15.0%、15.0%和15.0%,山东三方化工集团有限公司生产。磷酸二氢钾 (P2O552.0%、K2O 34.0%) 由什邡西川兴达化工有限公司生产。

基于花生荚果和根系对氮、磷、钾、钙这4种养分的需求量[15],且花生钙素主要依靠0—10 cm土层内的果针和幼果吸收[16],收获指数一般在0.42~0.49[14],制定了分层施肥方式下花生专用缓释复混肥中N、P2O5、K2O、CaO的配方。花生专用缓释复混肥包括荚果肥料和根系肥料。荚果肥料为速效养分形式,N、P2O5、K2O、CaO含量分别为12.3%、9.2%、15.0%、3.4%,施用于结果层 (土层 0—10 cm)。根系肥料N、P2O5、K2O含量分别为19.6%、14.3%和14.5%,氮素包括12.3%的缓释肥 (25℃释放期为100 天) 和7.3%的常规氮肥,施用深度为根系集中的10—20 cm土层。花生专用缓释复混肥由史丹利农业集团股份有限公司生产。

1.3 试验设计

大田试验设人工撒施(B)、分层条施(L) 2种施肥方式,供试肥料有普通复合肥(CF)、花生专用缓释复混肥(SF),以不施氮肥为对照。普通复合肥撒施处理(CFB)在土层表面0—10 cm的肥料施用量均为 1050 kg/hm2;普通复合肥分层条施处理 (CFL) 在土层深 8、16 cm 处施用量分别为 495、555 kg/hm2。花生专用缓释复混肥撒施处理 (SFB) 在土层表面0—10 cm的肥料施用量为975 kg/hm2,其中包含荚果肥料 525 kg/hm2、根系肥料 450 kg/hm2;花生专用缓释复混肥分层条施处理 (SFL) 在8 cm层为荚果肥料 525 kg/hm2,16 cm 层为根系肥料 450 kg/hm2。不施氮肥处理 (N0) 施用磷酸二氢钾 302.9 kg/hm2。肥料中主要养分用量详见表2。所有肥料均作为基肥一次性施用。

表2 各处理中不同土层主要养分用量 (kg/hm2)Table 2 Application rates of main nutrients in different soil layers in each treatment

分层条施处理利用花生双层施肥多功能精密播种机,采取施肥、起垄播种、喷施除草剂和覆膜等一次完成田间作业方式。花生双层施肥多功能精密播种机,由山东省农业科学院、山东省农业机械科学研究院和青岛万农达花生机械有限公司联合研制[13],分层施肥位置见图1。人工撒施处理,先撒施肥料,后旋耕,再采用卸下分层施肥装置的双层施肥多功能精密播种机进行起垄播种、喷施除草剂和覆膜等。采用单粒播种方式,密度约为23.5 万株/hm2,株距10~11 cm。起垄覆膜栽培,一垄2行。每个处理小区面积204.0 m2,垄长为60 m、垄宽为85 cm,共计4垄。每个处理3次重复。

图1 一垄两行花生栽培和分层施肥示意图[13]Fig. 1 Illustration of peanut sowing and fertilization location

莒南播种和收获时间分别为2019年5月16日播种,9月8日收获。济阳基地播种和收获时间分别为2019年6月1日播种,9月23日收获;2020年5月1日播种,8月30日收获。其他管理措施均按大田常规方式进行管理。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 产量及构成因素测定 于2019和2020年成熟期取3.2 m2,记录株数,摘下所有荚果,及时晾晒。荚果晾晒干后称重。统计饱果数、秕果数,测定百果重、百仁重。

1.4.2 SPAD测定 叶片叶绿素含量利用SPAD-502 Plus测定。莒南取样时间分别为2019年播种后30、50、71、91和116 天;济阳为2019年播种后30、50、69、89和115 天。选取主茎倒三叶,每个处理测定8次重复。

1.4.3 根系形态指标测定 2019—2020年济阳播种后69 天取样。根系取样采用根钻法。利用根钻 (根钻由北京新地标土壤设备有限公司生产,型号XDBY5/200,外径为 6 cm、内径为 5.2 cm) 在同一行相邻两株花生间(株间)和同一垄上两行之间(行间)分别进行取样。取根土层为0—20、20—40、40—60 cm。将根系挑出后用水冲洗干净,带回实验室采用EPSON Scan扫描,将扫描后的图片采用WinRhizo Pro 2019根系形态结构软件系统分析根系的总表面积、总根系长度、总体积和根系直径等,最后将根系样品装入信封,并烘干、称量干重。

1.4.4 干物质量和氮素含量测定 取样时间参照1.4.2。按小区连续选取花生植株6株,将每株分为根系、茎 (含果针)、叶片、荚果,105℃杀青30 min后,于80℃烘干至恒重,测定干物质。烘干的花生植株各器官用高速万能粉碎机进行粉碎,过0.18 mm 筛,采用 H2SO4–H2O2消煮,利用 San++连续流动分析仪测定氮含量[5]。

1.5 相关计算公式

单位土壤面积的根系总干重 (g/m2)、根系总长度(×103m/m2),即单位土壤面积的不同土层根长 (干重)相加的和。

根干重密度、根长密度是指单位土壤体积的根干重、根长。根干重密度 (×10−5g/cm3) 和根长密度(cm/cm3) 分别由式 (1) 和 (2) 确定[17]:

式中:M为根干重 (g),L为根长 (cm),V为土体体积 (cm3),土体体积:V= πr2h,r为钻头半径 (r=2.6 cm),h为取样深度 (h= 20 cm)。

1.6 数据处理

用Excel 2019整理数据并作图,用IBM SPSS Statistics 21数据分析软件分析数据,采用LSD法进行数据显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同类型肥料分层条施对产量及产量构成的影响

由表3可知,施肥方式和肥料类型显著影响花生产量及产量构成因素 (P<0.05)。人工撒施条件下,花生专用缓释复混肥处理 (SFB) 比复合肥处理 (CFB)的花生荚果产量在2019年莒南和济阳分别平均增产11.7%、13.2% ,2020年济阳平均增产13.1%。而肥料分层条施条件下 ,花生专用缓释复混肥处理(SFL)比复合肥处理 (CFL)在2019年莒南和济阳分别平均增产3.6%、7.3%,2020年济阳平均增产5.5%。不论撒施还是分层条施,花生专用缓释复混肥的增产效果均显著高于普通复合肥。

表3 不同肥料不同施用方式下花生产量及其构成Table 3 Yield and its components of peanut with different application methods of fertilizers

复合肥分层条施处理 (CFL) 比人工撒施处理(CFB) 荚果产量在 2019 年提高 14.8% (莒南)、16.5%(济阳),2020年提高了20.7% (济阳);而花生专用缓释复混肥分层条施处理(SFL)比人工撒施处理(SFB)平均增产了 6.5% (莒南)、10.4% (2019 年济阳)和12.6% (2020年济阳)。SFL处理比CFB处理平均增产 19.0% (莒南)、24.9% (2019 年济阳) 和 27.3% (2020年济阳)。莒南和济阳试验点荚果产量表现为SFL>CFL>SFB>CFB>N0,两种肥料的增产效果分层条施均大于撒施。

与人工撒施相比,肥料分层条施显著提高了花生的单株结果数和单株饱果数,其中单株结果数以SFL处理最高。无论采用人工撒施,还是分层条施,施用花生专用缓释复混肥比复合肥处理增加单株饱果数6.4%~14.1%。肥料分层条施方式较人工撒施处理,单株饱果数增加9.0%~16.3%,而SFL处理单株饱果数比CFB处理增加23.7%~24.3%。各施肥处理间单株秕果数、出仁率间差异较小。肥料分层条施处理百果重和百仁重明显高于人工撒施处理,显著高于N0处理 (P<0.05),但不同分层条施处理间差异不显著。综上所述,SFL、CFL处理产量较高的主要原因是具有更高的单株饱果数、单株果数和百果重。

2.2 不同类型肥料分层条施对花生SPAD的影响

由图2可知,肥料类型和施肥方式能够影响莒南和济阳试验点不同生育时期花生叶片SPAD值。花针期(播种后50天) 各施肥处理叶片SPAD值均达到峰值。在结荚期 (播种后69或71天)、饱果期(播种后89或91天) 和成熟期(播种后115或116天),不同施肥处理间叶片SPAD值表现为SFL>CFL>SFB>CFB>N0的变化趋势,但CFL、SFL处理间差异不明显。

图2 不同肥料不同施用方式下花生叶片SPAD值Fig. 2 SPAD values in leaves of peanut with different application methods of fertilizers

2.3 不同类型肥料分层条施对根系空间分布的影响

从表4可以看出,施肥方式和肥料类型影响0—60 cm深土壤中花生根系株间和行间干重和根长。除N0和CFB处理外,其余各处理行间根系干重和根系长高于株间,表明分层条施施肥方式或施用花生专用缓释复混肥有利于花生根系向横向伸展、生长。行间单位面积根系干重表现为SFL>SFB>CFL>CFB>N0,表明肥料分层条施促进了行间根系生长。不同施肥方式对行间和株间单位面积根系长度无显著影响。

表4 0—60 cm土层花生根系干重和长度Table 4 Length and dry weight of peanut roots at 0−60 cm soil depth

由图3可知,与人工撒施处理相比,肥料分层条施降低了株间和行间0—20 cm以上土层中根干重密度。但在株间20—40、40—60 cm土层,分层条施处理比人工撒施处理的根干重密度平均分别提高7.9%、49.6%,且20—60 cm土层根干重密度占整个土层的比例为55.5%~57.2%。在行间20—40、40—60 cm土层,分层条施处理根系干重密度比人工撒施平均分别显著提高39.1%、58.8%,且20—60 cm根干重密度占整个土层的比例为60.7%~66.8%。由此可见,肥料分层条施虽然减少了花生表层根系密度,却促使根系向横向和纵向、深层发展,增加深层根系的分布比例,有利于提高根系对深层土壤养分、水分的吸收利用,利于增产。

图3 花生根干重密度在0—60 cm土层垂直分布Fig. 3 The vertical distribution of dry root weight density of peanut at 0−60 cm soil depth

由图4可知,与人工撒施相比,肥料分层条施降低了株间0—40 cm土层、行间0—20 cm土层中根长密度,显著提高株间40—60 cm土层根长密度,增幅35.8%。在行间20—40、40—60 cm土层,分层条施处理的根长密度比人工撒施平均分别提高6.5%、99.5%,且20—60 cm根长密度占整个土层的比例为57.5%~59.7%。表明肥料分层条施减少了花生株间0—40 cm根系和行间0—20 cm根系分布,却促使根系向株间和行间深层土壤生长,增加深层根系的分布比例。

图4 花生根长密度在0—60 cm土层的垂直分布Fig. 4 The vertical distribution of root length density of peanut at 0−60 cm soil depth

2.4 不同类型肥料分层条施对花生干物质积累与分配的影响

由图5可知,随着生育期推进,各施肥处理花生干物质积累量呈S型曲线变化。整个生育时期不同处理间花生干物质积累量表现为SFL>CFL>SFB>CFB>N0。肥料类型和施肥方式均可显著影响花生干物质积累。不同生育时期干物质积累量均表现为花生专用缓释复混肥处理显著高于复合肥处理,分层条施处理显著高于人工撒施。花生专用缓释复混肥处理在苗期 (播种后30天)、花针期 (播种后50天)、结荚期 (播种后 69、71 天)、饱果期 (播种后 89、91 天)、成熟期 (播种后115或116天)干物质积累量较复合肥处理分别增加10.4%、7.2%、5.0%、6.1%、5.5%(莒南) 和 15.6%、5.4%、5.6%、4.6%、7.7% (济阳)。与人工撒施处理相比,分层条施处理在苗期、花针期、结荚期、饱果期、成熟期干物质累积量分别增加 16.7%、14.4%、18.0%、10.8%、16.2% (莒南) 和5.8%、17.6%、12.0%、12.7%、13.3% (济阳)。与CFB处理相比,SFL处理在不同生育时期干物质累积量提高 17.6%~30.3% (莒南) 和 18.0%~23.7% (济阳)。

图5 不同肥料不同施用方式下花生干物质累积动态Fig. 5 Dynamics of dry matter accumulation in peanut with different application methods of fertilizers

不同施肥处理间成熟期花生植株各器官干物质分配比例为荚果>茎>叶>根 (图6)。与复合肥处理比较,缓释复混肥处理荚果干物质 (生殖器官) 分配比例 (收获指数) 分别增加 2.9 个百分点 (莒南) 和 2.5 个百分点 (济阳)。与人工撒施处理相比,分层条施处理荚果干物质分配比例分别升高2.9个百分点 (莒南)和3.2个百分点 (济阳)。与CFB处理相比,SFL处理荚果干物质分配比例分别增加5.8个百分点 (莒南)和5.7个百分点 (济阳)。莒南试验点营养器官干物质(根茎叶) 分配比例低于济阳试验点,但荚果干物质分配比例显著高于济阳试验点。两个试验点荚果干物质分配比例均表现为SFL>CFL>SFB>CFB>N0;茎干物质分配比例均表现为N0>CFB> SFB>CFL>SFL。综上所述,肥料分层条施提高了花生干物质积累量和荚果产量,进而提高了收获指数。

图6 不同肥料不同施用方式下成熟期花生干物质分配Fig. 6 Dry matter distribution of peanut at mature stage under different application methods of fertilizers

2.5 不同类型肥料分层条施对花生植株氮素积累和分配的影响

由图7可知,施肥方式和肥料类型显著影响花生氮素积累。不同生育时期花生植株氮素积累量均表现为花生专用缓释复混肥处理显著高于复合肥处理,分层条施处理显著高于人工撒施。与复合肥处理相比,花生专用缓释复混肥处理在不同生育时期花生植株氮素积累量提高5.2%~10.9% (莒南) 和4.8%~6.3% (济阳)。与人工撒施处理相比,分层条施处理在不同生育时期花生植株氮素积累量增加13.4%~35.4% (莒南) 和 11.7%~25.7% (济阳)。与CFB处理相比,SFL处理在不同生育时期花生植株氮素积累量分别增加19.9%~43.8% (莒南) 和18.5%~33.1% (济阳)。总体上,不同施肥处理花生植株氮素积累量表现为SFL>CFL>SFB>CFB>N0。

图7 不同肥料不同施用方式下花生氮素累积动态Fig. 7 Dynamics of nitrogen accumulation in peanut with different application methods of fertilizers

不同施肥处理间成熟期植株氮素积累主要集中在生殖器官荚果 (图8),施肥影响营养器官、生殖器官的氮素分配比例。与人工撒施相比,肥料分层条施处理荚果氮素分配比例分别升高2.5个百分点 (莒南) 和2.6个百分点 (济阳)。与CFB处理相比,SFL处理荚果氮素分配比例分别增加4.2个百分点 (莒南)和4.6个百分点 (济阳)。两个试验点荚果氮素分配比例均表现为SFL>CFL>SFB>CFB>N0,而茎氮素分配比例均表现为N0>CFB>SFB>CFL>SFL。综上所述,花生专用缓释复混肥、肥料分层条施促进更多的氮素吸收并积累到荚果中,为荚果发育提供物质基础。

图8 不同肥料不同施用方式下成熟期花生氮素分配Fig. 8 Nitrogen distribution in peanut at mature stage under different application methods of fertilizers

2.6 不同类型肥料分层条施对氮素利用的影响

施肥方式和肥料类型显著影响花生氮素利用(表5)。SFB处理氮肥偏生产力比CFB处理显著提高 15.2% (2019 年莒南)、16.7% (2019 年济阳) 和16.5% (2020年济阳)。分层条施处理氮肥偏生产力比人工撒施处理平均提高6.5%~20.7%。与CFB处理相比,SFL处理氮肥偏生产力显著增加22.7%~31.2%,其中,2019年莒南试验点提高了22.7%,济阳试验点提高了28.8%,2020年济阳试验点提高了31.2%。与复合肥处理相比,花生专用缓释复混肥处理氮肥农学效率提高16.7%~75.8%。与人工撒施处理相比,肥料分层条施处理显著提高了氮肥农学效率,莒南和济阳试验点分别提高25.6%~85.2%和19.9%~71.1%。与CFB处理相比,SFL处理氮肥农学效率显著增加120.9%~145.1%,其中,2019年莒南试验点提高了120.9%,济阳试验点提高了125.4%,2020年济阳试验点提高了145.1%。说明花生专用缓释复混肥配套分层条施技术是提高花生氮肥偏生产力和氮肥农学效率的最佳施肥方式。

表5 不同肥料不同施用方式下花生氮素利用率Table 5 Nitrogen utilization efficiency of peanut with different application methods of fertilizers

3 讨论

3.1 不同类型肥料分层条施对花生干物质与产量形成的影响

作物根系形态与作物产量形成密切相关[17–18]。施肥对作物根系有显著的调控作用,能够增加作物的根重密度和根长密度[19–20]。施钙肥有利于花生根毛及侧根的生长,同时增加根系表面积和体积,提高花生群体质量和产量[21]。通常肥料深施能够诱导根系向深层生长,增加深层根长密度分布和根重密度[22]。本研究结果显示,肥料分层条施提高了株间、行间深层根干重密度和根长密度及分布比例,促进根系向横向和纵向、深层发展,有利于提高花生对深层土壤养分和水分的吸收利用。上层施肥使得根系接触肥料早,有利于根系健壮生长[23],而下层肥料更加有利于根系下扎,提高根系吸收面积和根系活力,延缓根系衰老[24]。

施肥作为作物生产中重要的栽培措施,不仅影响根系形态分布,且对干物质和氮素积累及分配、产量有重大影响[5, 9, 16]。前人研究表明,控释肥能改善植株性状,改善叶片光合性能,增加光合产物积累,最终提高作物产量[4]。控释尿素侧深施或深施显著提水稻、玉米干物质积累及产量[5–6]。本研究中花生专用缓释复混肥提高了花生叶片SPAD值和干物质积累量。花生专用缓释复混肥配套分层条施技术更有利于干物质的积累,显著促进氮素荚果分配比例。有研究表明,不同缓控释肥组配对成熟期机插粳稻群体干物质重的影响表现为掺混肥>4个月树脂尿素>硫包衣尿素,施肥方式表现为:基施+分蘖期施肥方式优于一次性施肥[25]。我们前期的研究结果也显示,与复合肥处理相比,中氮、高氮缓释掺混肥处理增加了花生不同器官干物质积累,提高了荚果产量和收获指数[14]。李永虎等[26]以施肥水平距离、施肥深度、氮、磷、钾施用量5个因素进行二次回归正交旋转组合设计,发现对干物质积累的影响大小表现为肥料类型、施肥水平距离、施肥深度。而本研究中分层条施施肥方式对干物质积累的提高效果要优于肥料类型,这与朱从桦等[5]在机插水稻研究得出的测深施肥对干物质积累的影响结果相似。施肥方式和肥料类型均显著影响花生产量及产量构成因素,而实现增产的主要因素一方面是增加了根系长度、根表面积等[22, 27–28],促进了群体干物质的建成[3, 29],增加了单株结果数、饱果数、百果重[29–30]。另一方面,本研究采用分层条施,尤其是基于花生根与荚果养分吸收特点的分层施肥技术,优化了养分在耕层土壤的分布。这与温樱等[31]基于不同耕层施用两种不同配方的肥料,特别是针对小麦根系集中层施用缓释复混肥,调节小麦各生育阶段的养分供给研究结果类似,进而提高了花后干物质同化量及其对籽粒的贡献率[32]。施肥方式和肥料类型的交互效应实现了花生不同生育期、地下根与荚果分区针对性施肥[1],最终实现花生高产与养分高效利用。

3.2 不同类型肥料分层条施对花生氮素积累与利用的影响

近年来,本团队针对花生的施肥现状,依据花生生长发育需肥特点,提出花生全程可控施肥理论与技术,并研发了花生专用缓释复混肥[14]和分层施肥播种机械[13]。本研究是对该理论和技术的进一步丰富,并在大田生产中的验证。研究结果表明,肥料类型和施肥方式可显著影响花生氮素积累,不同生育时期氮素积累量均表现为花生专用缓释复混肥处理显著高于常规复合肥处理,肥料分层条施处理显著高于人工撒施。前人在麦套夏花生上的研究发现,相比人工开沟浅施缓控释肥 (土层10 cm处),深施处理 (土层 20 cm 处) 明显提高氮素积累量[12]。本试验中为垄作春花生,通过机械化辅助实现了每垄内2个层次施肥 (花生结果层、根系集中层),相比人工挖沟施肥,机械化分层施肥更精准、节约成本。但本研究中未对荚果层肥料与根系层肥料的分配比例进行详细研究,下一步将开展相应研究,确定基于不同耕层施用的两种类型肥料的优化配比与施用量,以进一步实现肥料减施与增效协同。

缓控释肥能提高养分利用效率,提高产量[6, 27, 30]。而普通尿素、磷肥采取分层施肥方式同样提高了养分利用效率[5, 9–10, 22],但缓释尿素+分层施肥技术则更进一步提高了氮肥利用率[5–6]。本研究中,花生专用缓释复混肥显著提高了氮肥偏生产力和氮肥农学效率;与人工撒施相比,肥料分层条施处理同样显著提高了氮素偏生产力和氮肥农学效率,而分层条施花生专用缓释复混肥更是进一步提高了氮肥利用率。这可解释为根据作物需要,控释肥将营养元素缓慢地释放到土壤中,而分层条施相比肥料撒施更有利于降低无机氮淋洗总量,从而降低养分流失,提高肥料利用率,实现作物增产[33–34]。综上所述,人工撒施条件下花生专用缓释复混肥的增产效果优于常规复合肥,而采用分层条施技术可延长其肥效,进而提高花生荚果产量。实际生产中,在没有分层施肥机械或者不利于机械作业的产区,建议施用花生专用缓释复混肥;在有分层施肥机械,但没有缓释复混肥的产区,建议采用复合肥+肥料分层条施技术,以提高肥料利用率和产量。

4 结论

花生专用缓释复混肥分层条施可显著提高不同生育时期花生干物质积累量、氮素积累量及荚果分配比例,显著提高结荚期花生株间40—60 cm、行间20—60 cm的根系干重密度和根长密度以及在深层根系的分布比例,因而获得更多的单株结果数和饱果数、百果重。相同施肥条件下,花生专用缓释复混肥处理的荚果产量比复合肥处理增加了3.6%~13.2%,分层条施比人工撒施的荚果产量提高了6.5%~20.7%。因此,缓释复混肥分层条施可作为提高氮素利用和花生产量的有效施肥方法。

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