摘要
本试验于2022-2023年在山东农业大学农学试验站进行,采用小麦-花生一年两熟制,选择小麦品种“山农28”、花生品种“山花108”作为试验材料,以不施肥处理(N0)为对照,设置农民习惯施肥处理,将全部肥料施在小麦季,花生季不施肥(N1);优化施肥处理,小麦季占总施肥量的70%,花生季占30%,并将小麦追肥时期由拔节期推迟至挑旗期(N2);肥料减施处理(N3),在N2的基础上,总施肥量减少20%。研究改变肥料分配比例、调整追肥时期和减少周年施氮量等施肥措施对花生生理特性、土壤养分含量、氮素利用效率及产量的影响。主要研究结果如下: 1.小麦-花生周年施肥模式对花生生理特性的影响 氮肥全年两作三次施用(小麦基肥、小麦追肥、花生基肥)能显著增加花生主茎高和侧枝长,提高叶片叶面积指数,增加干物质积累量;在施肥方式相同的情况下,N2处理的叶片叶绿素含量、净光合速率和硝酸还原酶活性显著高于N3,但各时期的根瘤数量、根瘤鲜重和根瘤固氮酶活性低于N3,说明在小麦-花生种植体系中,两作三次施肥能够促进夏花生营养生长,改善光合性能。 2.小麦-花生周年施肥模式对花生土壤养分的影响 氮肥全年两作三次施用(小麦基肥、小麦追肥、花生基肥)增加了花生0-20 cm 土层土壤中全氮、速效磷、速效钾及有机质含量,提高了土壤肥力。与一作两次施肥N1处理相比,N2和N3处理在各生育时期土壤全氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别提高了 7.59%-16.56%、4.45%-11.02%、10.60%-15.27%、8.90%-11.48%和 2.58%-8.85%、2.11%-8.84%、5.88%-9.53%、3.24%-5.88%。在施肥方式相同的情况下,相比N3处理,N2处理更有利于增加土壤养分含量,提高花生植株对氮磷钾养分的吸收与积累。 3.小麦-花生周年施肥模式对花生氮素利用效率的影响 施肥增加了小麦季和花生季的氮素吸收总量,且花生季N2、N3处理氮素吸收总量显著高于N1。15N同位素示踪技术表明,花生对不同时期施肥的吸收利用表现为:花生基肥>小麦追肥>小麦基肥。与N1处理相比,两作三次施肥可以增加氮素向花生荚果的转运,从而提高花生的NHI和ARE。从不同氮源供氮比例来看,N1处理的Ndfa显著高于N2和N3处理,而N2、N3处理有利于提高花生对土壤氮和肥料氮的吸收利用,促进根瘤固氮产生的氮素向花生荚果转运。 花生各处理根际沉积氮量为24.13kg hm-2-25.64kg hm-2,是小麦的6倍,表明花生根系产生、分泌的含氮有机物质显著高于小麦;施氮总量相同的N1、N2处理根际沉积氮量显著高于不施肥处理和肥料减施N3处理,但N1和N2处理之间差异不显著。 从施肥方式来看,与一作两次施肥相比,两作三次施肥方式(N2、N3处理)均能显著提高小麦季和花生季的NRE并且降低周年损失率。从小麦季来看,挑旗期或者拔节期追肥的NRE要显著高于基肥。从花生季来看,花生基肥的NRE要高于挑旗期追肥。在施肥方式相同的情况下,N2处理的NRE和土壤残留率均高于N3处理;并且N2处理的损失率在三个施肥模式中最低。 4.小麦-花生周年施肥模式对花生产量品质的影响 两作三次施肥处理(N2、N3)花生荚果和籽仁产量显著高于一作两次施肥N1处理,增产原因主要是花生的单株结果数和出仁率提高,N2处理的增产效果要优于N3;同时两作三次施肥提高了花生籽仁粗脂肪和蛋白质含量,改善了花生籽仁品质。