1. 引言
花生是世界上主要油料作物之一，总产量居全球五大油料作物第四位 [1]，在我国民经济中占有重要地位。虽然花生是一种耐旱耐瘠、适应性广的作物，但要生长良好获得较高产量也离不开科学的栽培技术，尤其是高效施肥技术 [2] [3]。肥沃的土壤是作物高产和持续高产的基础 [4]。很多研究表明，不合理的施肥会导致肥料利用率降低 [5]、资源浪费 [5] [6] 和环境污染 [7] [8] 等。在花生生产中，常规施肥方法是将所用肥料撒施地面后旋耕12~15 cm，如此操作易造成花生生长前期养分过多而引起植株较旺生长，后期常因肥料供应不足而致植株脱肥早衰 [9] [10]。前人研究表明，分层施肥已在玉米 [11]、小麦 [12] 等多种作物上研究均取得较好效果，但分层减量施肥对花生荚果生长的影响尚未见研究报道。花生属地上开花地下结果作物，果多果大是保证获得高产的重要基础，因此进行分层施肥技术对花生荚果生长影响的研究，并探讨分层减量施肥的可行性，旨在明确分层减量施肥对花生荚果生长的影响，为花生高效施肥技术体系的建立提供依据。
2. 材料与方法
2.1. 试验地点与材料
试验在山东省莱阳市青岛农业大学莱阳试验站进行，地处北温带东亚季风区，属大陆季风型半湿润性气候，年降水量600 mm左右，5~9月花生生长季节降水量为400 mm左右、温度范围为17℃~35℃，光照充足。试验田为砂壤土，地力均匀，土壤基础肥力详见表1。供试花生品种为“青花7号”，系青岛农业大学以花32与白沙505杂交而成，2010年通过山东省农作物品种审定委员会审定。肥料为金正大复合肥(15-15-15)和氧化钙(化学纯，含CaO 98%)。
Table 1. Soil nutrient content of the tested soil
表1. 供试土壤基础养分含量
2.2. 试验设计与方法
按施肥层次和施肥量不同设7个处理，分别为CK (常规施肥)、T1 (二层施肥)、T2 (二层减肥10%)、T3 (二层减肥20%)、T4 (三层减肥)、T5 (三层减肥10%)、T6 (三层减肥20%)7个处理，各处理的施肥层次和施肥量见表2。随机区组设计，重复三次。小区长8 m，宽3.6 m，每小区4垄，一垄双行，穴距17.5 cm，穴播2粒。CK肥料于播种前均匀施于土表后旋耕(15 cm)，各分层施肥处理按土层施肥，0~10 cm为混施，15 cm、25 cm为条施，条施者将肥料施于播种带下方相应深度，施肥后整平播种，地膜覆盖栽培，田间管理同大田生产。于5月11日播种，9月11日收获。
Table 2. The soil layer and amount of fertilizer applied in each treatment
表2. 各处理施肥层次与施肥量
2.3. 测定项目与方法
自结荚期开始取样，每15天1次，共4次。每次每处理于小区中间4行取有代表性完整植株10株；调查测定单株结果数、荚果鲜重、荚果体积，收获期调查荚果组成。用排水法测定荚果体积。
2.4. 数据处理
数据用Excel 2016进行处理作图，用DPS 7.05软件数据处理系统LSD法对试验结果进行统计分析。
3. 结果与分析
3.1. 分层减量施肥对花生结果数的影响
由图1可见，花生进入结果期后，分层施肥的效果逐渐明显，自7月25日各处理(T1~T6)的结果数均高于CK，三层施肥处理结果数高于二层施肥的；二层施肥的随施肥量的减少结果数减少，三层施肥的施肥量对结果数影响较少。8月24日调查，分层减量施肥处理(T1~T6)单株结果数较CK分别增加13.5%、11.5%、7.8%、17.8%、17.8%和19.5%；三层施肥的单株结果数较CK和二层施肥的平均增加18.4%和6.7%，差异均达显著水平(P ≤ 0.05)。
注：图中小写英文字母不同示差异显著(P ≤ 0.05)，下同。
Figure 1. Effect of layered and reduced fertilization on peanut fruiting quantity
图1. 分层减量施肥对花生结果数的影响
3.2. 分层减量施肥对花生荚果组成的影响
分层减量施肥处理单株结果数量的增加是由饱果数增加所致，双仁饱果增加更明显，单仁饱果增加较少，双仁秕果数和单仁秕果数量减少；施肥量相同，三层施肥处理的饱果数高于二层施肥的；施肥层次相同，饱果数随施肥量的减少而减少。收获期调查，分层减量施肥处理(T1~T6)的双仁饱果数和单仁饱果数分别为13.1个/株、12.2个/株、10.5个/株、13.9个/株、13.8个/株、12.8个/株和1.9个/株、2.0个/株、2.1个/株、1.9个/株、1.0个/株、1.8个/株，较CK的9.0个/株和1.0个/株分别提高44.3%、34.9%、16.7%、54.4%、53.3%、42.2%和90%、100%、110%、90%、0%、80%，除T5单仁饱果数外，其他处理差异均达显著水平(P ≤ 0.05)。三层施肥处理(T4~T6)的双仁饱果数较二层施肥(T1~T3)处理的平均提高13.2%，单仁饱果数差异较少；减肥10% (T2、T5)和减肥20%(T3、T6)处理的双仁饱果数较不减肥处理(T1、T4)的平均减少3.7%和13.7%，不减肥与减肥20%处理间呈显著差异(P ≤ 0.05)，单仁饱果数无明显差异(图2)。
Figure 2. Effect of layered and reduced fertilization on pod composition of peanut
图2. 分层减量施肥对花生荚果组成的影响
3.3. 分层减量施肥对花生荚果鲜重的影响
随荚果膨大，荚果鲜重迅速增加，结果期(7月25日)后增加趋缓，各处理变化趋势一致。由图3可见，荚果生长前期，分层减量施肥对荚果鲜重影响较少，荚果生长后期分层减量施肥荚果鲜重较CK增加明显；施肥层次相同，随施肥量减少作用效果下降，施肥层次对荚果鲜重影响较少。8月24日测定，分层减量施肥处理(T1~T6)荚果鲜重分别为85.6 g/株、83.6 g/株、81.3 g/株、87.9 g/株、82.1 g/株和79.4 g/株，较CK的74.5 g/株分别增加15.6%、13.0%、9.8%、18.8%、10.9%和7.3%，差异均达显著水平(P ≤ 0.05)。
Figure 3. Effect of layered and reduced fertilization on fresh quality of peanut pods
图3. 分层减量施肥对花生荚果鲜重的影响
Figure 4. Effect of layered and reduced fertilization on pod volume of peanut
图4. 分层减量施肥对花生荚果体积的影响
3.4. 分层减量施肥对花生荚果体积的影响
花生进入结果期后，随着花生荚果的生长，单株荚果体积迅速增大，与荚果鲜重变化一致。随着荚果的膨大，分层减量施肥增加荚果体积的效果明显；施肥层次相同，荚果体积随施肥量的减少而减少；施肥量相同，不同施肥层次对荚果体积的影响较少。8月24日测定，各分层减量施肥处理(T1~T6)荚果体积分别为98.0 cm3/株、96.3 cm3/株、93.8 cm3/株、98.7 cm3/株、96.3 cm3/株和93.0 cm3/株，较CK的87.3 cm3/株分别增加12.3%、9.3%、7.4%、13.1%、10.3%和6.5%，差异均达到显著水平；施肥层次相同，减肥10%处理(T2、T5)和减肥20%处理(T3、T6)的荚果体积较不减肥处理(T1、T4)的平均分别减少2.1%和5.0%，差异均达到显著水平(P ≤ 0.05)；施肥量相同，不同施肥层次间荚果体积差异不显著(图4)。
4. 讨论与结论
分层施肥方式是结合深耕、深松将肥料施在土壤根系纵向主要分布区域的不同层次，在播种或定植时再将少量的肥料施在土壤表层的一种施肥方法，使其在作物根部空间分配更加合理，养分适度下移，减少径流和挥发损失，但下移范围不超过根系吸收的范围，从而减少养分损失提高肥料利用率 [13]。分层施肥具有持续供给养分、便于根系吸收 [14] [15]、减少养分损失、提高肥料利用率 [16]、促进植株健壮生长和产量器官发育、增加作物产量的作用 [17]，其作用效果及生理基础已在多种作物上得以显现和明确 [11] [12]。花生是需钙量较高的农作物，为减少钙肥与氮磷钾肥的相互拮抗，采用分层施肥方式，通过不同层次根系吸收不同营养，促进了产量器官生长，提高了饱果率，从而减少了空壳率 [18]。本研究结果表明，花生分层施肥，可显著增加花生单株结果数量，增加饱果数量、降低秕果数量；促进花生荚果膨大，增加花生单株荚果鲜重和体积。在分二层和三层施肥并减少施肥量20%的条件下，仍较常规施肥显著增加花生单株结果数量、荚果鲜重和体积。可见分层减量施肥具有减少肥料用量、提高肥料利用率、促进荚果生长的作用，多结果、结大果势必为提高花生产量奠定基础。本研究认为，在实现机械化分层施肥条件下，在目前常规施肥量的基础上减少施肥量10%至20%，可作为花生生产中一项新的施肥技术措施，以实现减肥、增效、增产的目标。
基金项目
国家花生产业技术体系建设专项(CARS-13-生态与土壤管理)、山东省重大科技创新工程项目(2018YFJH0601)。
NOTES
*通讯作者。