胡光江,馮 清,何克花,鄧義昌,沈玉娟,李萬華,何錄秋
(1. 道縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南 道縣 425300;2. 湖南省作物研究所,湖南 長沙 410125)
鈣是植物必需的營養(yǎng)元素,有“植物細胞代謝的總調(diào)節(jié)者”之稱,具有極其重要的生理功能。鈣的重要性主要在于其能與胞內(nèi)信使——鈣調(diào)蛋白相結(jié)合,調(diào)節(jié)植物體的許多生理代謝過程[1]?;ㄉ鷮︹}極度敏感,其需鈣量僅次于氮,高于磷,與鉀相當,缺鈣會使花生莢果發(fā)育受阻,空秕率和單仁果增加[2]。在湘南花生產(chǎn)區(qū),農(nóng)民素有播種前撒施生石灰的習(xí)慣。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐表明,撒施生石灰后花生產(chǎn)量更高,品質(zhì)更好。前人也開展了大量關(guān)于鈣肥對花生生長發(fā)育影響的研究,但不同產(chǎn)地、不同鈣源、不同施鈣方式對研究結(jié)果影響較大。王建國等[3]在區(qū)域花生生產(chǎn)中建議施鈣量為40 kg/667m2;張彩軍等[4]認為花生種植時適宜鈣肥施用量為10 kg/667m2;張克朝等[5]認為施鈣量為5 kg/667m2時花生產(chǎn)量最高。筆者根據(jù)湖南道縣的實際生產(chǎn)情況,結(jié)合多年實踐經(jīng)驗,以湘花2008 為供試品種,根據(jù)生石灰用量設(shè)計6 種施鈣濃度,研究不同鈣肥用量對花生農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和商品性狀的影響,以形成科學(xué)數(shù)據(jù)指導(dǎo)花生生產(chǎn)。
試驗在湖南道縣壽雁鎮(zhèn)芽洞村進行,試驗地地形平坦、開闊,土壤為壤土,肥力中等,地下水位低,排水方便,適宜花生的種植。供試花生品種為湘花2008,由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)提供;鈣源為生石灰,有效成分為氧化鈣(CaO),CaO 約80%,購于農(nóng)資市場。
根據(jù)生石灰用量設(shè)6 個濃度梯度,分別為0、20、40、60、80 和100 kg/667m2,編號1~6,氧化鈣用量按生石灰的80%計算,分別是0、16、32、48、64 和80 kg/667m2,其中的有效成分Ca 含量分別是0、11.36、22.72、34.08、45.44、56.80 kg/667m2,處 理1為不施鈣對照。各處理采用隨機區(qū)組排列,每個處理3 次重復(fù),小區(qū)面積6.67 m2,四周設(shè)1 m 以上保護行。
采取小壟雙行交錯單粒精播,用種量約15 kg/667m2,播前用50%甲基托布津200 g+20%吡蟲啉30 g 均勻拌種,晾干后播種。行距60 cm,密度1.8 萬株/667m2。一次性撒施復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)40 kg/667m2作底肥;起壟后按處理將生石灰施于壟面。
生育期間記載花生的物候期、主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及商品性狀,方法參考NY/T 2391—2013。試驗所得數(shù)據(jù)采用Excel 2019 和DPSv 7.05 軟件進行統(tǒng)計分析和圖表繪制。根據(jù)公式(1)和(2)計算鈣肥貢獻率和鈣肥偏生產(chǎn)力。
從表1可以看出,除了處理2的出苗日期推遲1 d、開花日期提前1 d 外,其他處理的物候期均保持一致,6 個處理的全生育期均為128 d,表明施鈣量對花生物候期沒有影響。
表1 施鈣量對花生物候期的影響
從表2 可以看出,施鈣量對花生主莖高度、主莖數(shù)、側(cè)枝長度、出苗率、成苗率均沒有顯著影響。湘花2008 主莖高度為37.07~41.94 cm,主莖數(shù)為7.57~8.43 個,側(cè)枝長度為41.80~44.77 cm,出苗率為79.29%~85.38%,成苗率為78.30%~84.70%。
表2 施鈣量對花生生長特性的影響
從表3 可以看出,施鈣量對花生產(chǎn)量有顯著影響,莢果產(chǎn)量隨施鈣量的增加而增加,處理5~6 的莢果產(chǎn)量顯著高于處理1~3,處理6 的小區(qū)莢果產(chǎn)量為3.13 kg,較對照增產(chǎn)51.21%。鈣肥貢獻率也隨施鈣量的增加而增加,處理6 的鈣肥貢獻率達到33.87%,證明鈣肥對增產(chǎn)有較大貢獻。鈣肥偏生產(chǎn)力隨施鈣量的增加而減少,處理6 的鈣肥偏生產(chǎn)力僅為處理2 的27.21%。
表3 施鈣量對花生產(chǎn)量的貢獻
從表4 可以看出,施鈣量對飽果率和飽仁率沒有顯著影響,但對莢果飽滿度和出仁率影響顯著。隨著施鈣量的增加,莢果飽滿度逐漸增加,處理5 莢果飽滿度為61.21%,處理6 為62.00%,顯著高于對照。隨著施鈣量的增加,出仁率逐漸增加,處理6 出仁率為80.35%,顯著高于對照。
表4 施鈣量對花生商品性的影響 (%)
從表5 可以看出,施鈣量與花生主要商品性狀的相關(guān)性,施鈣量與飽果率(r=0.88)、莢果飽滿度(r=0.97)、出仁率(r=0.98)、飽仁率(r=0.96)相關(guān)性極顯著;飽果率與莢果飽滿度(r=0.82)、出仁率(r=0.85)、飽仁率(r=0.80)相關(guān)性極顯著;莢果飽滿度與出仁率(r=0.99)、飽仁率(r=1.00)相關(guān)性極顯著;出仁率與飽仁率(r=0.98)相關(guān)性極顯著。
表5 施鈣量與飽果率、莢果飽滿度、出仁率、飽仁率的相關(guān)性分析
利用一元二次方程擬合施鈣量與花生莢果產(chǎn)量、莢果飽滿度、出仁率的關(guān)系模型。由圖1~3 可以看出,施鈣量(指生石灰用量,下同)與莢果產(chǎn)量、莢果飽滿度、出仁率的模型擬合度均達到0.99 以上,通過計算得出,當施鈣量為272 kg/667m2時,莢果產(chǎn)量最高,為382 kg/667m2;當施鈣量為114 kg/667m2時,莢果飽滿度最高,為62.1%;當施鈣量為127 kg/667m2時,出仁率最高,為80.4%。但在莢果產(chǎn)量的肥效模型中,理論施鈣量過高,明顯與事實不符,因此結(jié)果不作參考。綜合考慮莢果飽滿度和出仁率的施肥效應(yīng),采用算術(shù)平均值決定最佳施鈣量為121 kg/667m2。
圖1 施鈣量與莢果產(chǎn)量的非線性分析
圖2 施鈣量與莢果飽滿度的非線性分析
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,合理、高效的施肥技術(shù)已成為直接影響作物商品性的關(guān)鍵因素[5]。眾多研究認為,施用鈣肥可以顯著提高花生莢果的品質(zhì),其主要原因是增加了雙仁果比率和籽仁的飽滿度[2,5]。在該研究中,施鈣量與花生的飽果率、莢果飽滿度、出仁率、飽仁率極顯著正相關(guān),施鈣可以顯著提高花生的商品性,與前人研究結(jié)果一致。鈣能夠促進花生體內(nèi)蛋白質(zhì)和酰胺的合成,促進根系和根瘤的發(fā)育,使更多的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移至生殖器官,協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長與生殖生長之間的關(guān)系[5]。
圖3 施鈣量與出仁率的非線性分析
試驗結(jié)果表明,隨著施鈣量的增加,鈣肥貢獻率不斷增加,證明在當前地力條件下施鈣肥有較大增產(chǎn)潛力,但與其他營養(yǎng)元素一樣,隨著施肥量的增加肥效在不斷減少。因地制宜增施鈣肥,同步提高產(chǎn)量和肥料利用率,是增強植株抗逆性、實現(xiàn)減肥增效的重要栽培措施[6]。通過數(shù)學(xué)建模擬合函數(shù)求得:當施鈣量為272 kg/667m2時,莢果產(chǎn)量最高,為382 kg/667m2;當施鈣量為114 kg/667m2時,莢果飽滿度最高,為62.1%;當施鈣量為127 kg/667m2時,出仁率最高,為80.4%。然而大多數(shù)研究表明,通常生石灰用量在50~150 kg/667m2之間,該研究獲得的理論施鈣量偏高,可能有以下2 個原因:一是生石灰質(zhì)量差,氧化鈣含量偏低;二是湘南山區(qū)以紅壤為主,土地瘠薄,土壤pH 值較低。因此,在決策施肥時以商品性為主要考慮因素,采用算術(shù)平均值計算出湘南花生產(chǎn)區(qū)的生石灰最佳施用量為121 kg/667m2。