張幸果, 王 允, 和小燕, 馬興立, 董明超, 殷冬梅
(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,河南 鄭州 450002)
施復(fù)合微生物肥和抗重茬肥對(duì)不同花生品種(系)光合特性、酶活性及產(chǎn)量的影響
張幸果, 王 允, 和小燕, 馬興立, 董明超, 殷冬梅
(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,河南 鄭州 450002)
為了明確不同施肥處理對(duì)花生光合特性、酶活性和產(chǎn)量的影響,為花生的高產(chǎn)育種及合理施肥提供理論依據(jù),選擇3個(gè)花生新品種(系)718,719和720為試驗(yàn)材料,以復(fù)合微生物肥與抗重茬肥設(shè)計(jì)3種施肥處理(T1,T2和T3),分別在苗期、花針期和成熟期測(cè)定花生的凈光合速率(Pn)及葉片的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)和丙二醛(MDA)的活性,并于成熟期考察花生的主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、結(jié)果數(shù)、百果重、百仁重、出仁率、單株產(chǎn)量和小區(qū)產(chǎn)量。結(jié)果表明,施肥處理對(duì)花生葉片光合特性和3種保護(hù)酶(SOD,POD和CAT)活性的影響一致,以T3處理效果最顯著,即在同一生育時(shí)期隨著肥料用量的增加而增加,而MDA的積累則逐漸減少。施肥處理顯著增加了花生的側(cè)枝長(zhǎng)和結(jié)果數(shù),但對(duì)主莖高、總分枝數(shù)和結(jié)果枝數(shù)無顯著影響;施肥處理均增加了花生的小區(qū)產(chǎn)量,其中718和719在T3處理下較CK增幅最大,分別達(dá)到10.7%和58.93%,720在T1和T3處理下增幅相同,均為17.97%。說明不同花生品種(系)對(duì)復(fù)合微生物肥料和抗重茬肥的敏感性不同,其中719最敏感,而720最穩(wěn)定。
花生;施肥處理;光合作用;酶活性;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量
花生是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物,也是重要的食用油源和蛋白質(zhì)來源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中具有重要地位?;ㄉN植面積約470萬hm2,總產(chǎn)1 400 萬t,居世界第1位。隨著人民生活水平的不斷提高,消費(fèi)者對(duì)花生的產(chǎn)量和品質(zhì)需求日益增強(qiáng)。花生是喜溫耐瘠的固氮作物,整個(gè)生育期對(duì)氮、磷、鉀需求較大。萬書波等[1]研究認(rèn)為,每生產(chǎn)100 kg莢果,花生需要吸收5 kg氮、1 kg磷(P2O5)和2 kg鉀(K2O)。但是,目前過量或不合理施肥引起的污染以及花生連作引起的病蟲害等問題越來越嚴(yán)重,引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的密切關(guān)注。研究合理優(yōu)化的施肥模式可為花生的優(yōu)質(zhì)種植和高產(chǎn)提供重要的理論依據(jù)。周錄英等[2-3]研究發(fā)現(xiàn),氮、磷、鉀肥配合施用可提高花生葉片葉綠素含量和光合速率,以及葉片的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)的活性,降低丙二醛(MDA)積累量,提高花生產(chǎn)量和改善品質(zhì)。封海勝等[4]和金建猛等[5]研究表明,氮、磷、鉀配合施用可增加花生莢果產(chǎn)量,是花生取得高產(chǎn)的有效措施。前人的研究多集中在氮、磷、鉀等不同肥料用量和配比對(duì)花生的生理特性、產(chǎn)量和品質(zhì)等的影響,但復(fù)合微生物肥料及抗重茬肥料的配施在花生中研究較少,而且不同施肥模式對(duì)花生關(guān)鍵生育時(shí)期光合作用和酶活性影響的研究也不深入。本研究選擇3個(gè)花生新品種(系)為供試材料,設(shè)置了不同的施肥處理,分析花生的光合作用、酶活性、主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量對(duì)施肥處理的響應(yīng)程度,為花生合理施肥及高產(chǎn)育種提供理論依據(jù)。
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)選用3個(gè)綜合性狀優(yōu)良的花生新品種(系),編號(hào)為718,719和720,由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)花生課題組提供。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2014年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教示范園區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)選用復(fù)合微生物肥料和抗重茬肥配施,其中復(fù)合微生物肥料(北京航天恒豐科技發(fā)展有限公司生產(chǎn))除含有氮、磷、鉀等大量元素和多種有益微生物外,還含有腐殖酸等有機(jī)物質(zhì)以及鈣、鎂、硫、硼、鋅、錳、銅、鉬、鐵等元素??怪夭绶适褂煤诮鹂怪夭缇鷦?北京航天恒豐科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)),含有多種高效活性微生物,有效活菌數(shù)≥5.0億個(gè)·g-1。試驗(yàn)設(shè)置3種施肥處理(表1),以不施肥處理作為對(duì)照,完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。2014年5月人工點(diǎn)播,每穴2粒,穴距16 cm,行距40 cm,行長(zhǎng)6.67 m,4行區(qū)。周圍設(shè)有保護(hù)行,灌排便利。該地塊連作花生3 a,0~30 cm土壤肥力狀況為有機(jī)質(zhì)14.01 g·kg-1,堿解氮50.63 mg·kg-1,速效磷45.72 mg·kg-1,速效鉀51.08 mg·kg-1?;ㄉL(zhǎng)期間按常規(guī)進(jìn)行田間管理。
表1 本研究的施肥處理Table 1 Fertilization treatments used in this study
1.3測(cè)定方法
1.3.1 光合作用測(cè)定 應(yīng)用LI-6400型便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)(Li-Cor Inc.,美國(guó)),分別在花生的苗期、花針期和成熟期進(jìn)行測(cè)定。選擇晴朗無風(fēng)的天氣,在上午9:00—11:00選擇生長(zhǎng)一致且有代表性的單株,每小區(qū)選取3株,測(cè)定花生主莖倒三葉的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2體積分?jǐn)?shù)(Ci)和蒸騰速率(Tr)。
1.3.2 酶活性測(cè)定 分別在苗期,花針期和飽果成熟期選擇生長(zhǎng)一致且有代表性的單株,取主莖倒三復(fù)葉的葉片約5 g,迅速放入液氮中,然后置于-80 ℃低溫冰箱中保存待測(cè)。參照王愛國(guó)等[6]的方法進(jìn)行SOD活性測(cè)定,參照愈創(chuàng)木酚法[7]測(cè)定POD活性,參照羅廣華等[8]的方法測(cè)定CAT活性,參照林植芳等[9]的方法測(cè)定MDA含量。
1.3.3 農(nóng)藝性狀考察 于花生成熟期,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取10個(gè)單株進(jìn)行考種,考察主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、總分枝數(shù)、結(jié)果枝和結(jié)果數(shù)。于自然條件下風(fēng)干,考察百果重、百仁重、出仁率和單株果重及小區(qū)產(chǎn)量。
2.1施肥處理對(duì)不同花生品種(系)光合指標(biāo)的影響
由表2可以看出,不同施肥處理?xiàng)l件下,花生的4個(gè)光合指標(biāo)在3個(gè)生育時(shí)期的變化呈現(xiàn)相同的趨勢(shì),即先增加后降低,均在花針期達(dá)到最高。施
表2 施肥對(duì)不同花生品種(系)光合指標(biāo)的影響Table 2 Effects of fertilization treatments on photosynthesis indices in peanut
Pn: μmol·m-2·s-1,Gs: mol·m-2·s-1,Ci: μmol·mol-1,Tr: mmol·m-2·s-1。
注:同列標(biāo)以不同小寫字母表示各處理的5%水平差異顯著性。下同。
Note:Values followed by different lower case within a column indicate significant difference at 5% level.The same as below.
肥處理均顯著提高了各花生品種(系)葉片的光合參數(shù),同一生育時(shí)期內(nèi)各品種以T3的處理效果最為顯著。
2.1.1 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)凈光合速率的影響 不同的施肥處理都不同程度地提高了花生品種(系)的Pn,各生育時(shí)期均以T3處理最顯著。3個(gè)品種(系)的Pn在T3處理下,與CK相比,苗期、花針期和成熟期的增幅分別為23.02%~32.31%,29.54%~34.71%和65.15%~68.44%,以成熟期增幅最大。3個(gè)品種(系)的T3處理與T2處理相比,在苗期或成熟期有顯著差異,T2處理與T1處理在3個(gè)生育時(shí)期均無顯著差異。
2.1.2 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)氣孔導(dǎo)度的影響 施肥處理顯著提高了花生葉片的Gs,且隨著肥料的增加差異更加顯著。3個(gè)品種(系)均以T3的Gs最大。與CK相比,718,719和720的Gs在T3處理?xiàng)l件下,在苗期的增幅范圍為30.77%~61.29%,花針期為25.53%~33.33%,成熟期為39.39%~61.29%,苗期和成熟期的增幅高于花針期。3個(gè)品種(系)的T3與T2處理相比,在各生育時(shí)期的差異顯著性不同,而T2處理與T1處理相比,僅在718的苗期和成熟期存在顯著差異。
2.1.3 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)胞間CO2體積分?jǐn)?shù)的影響 施肥處理對(duì)花生葉片的Ci具有顯著影響。與CK相比,除了在718的成熟期時(shí)Ci在T2處理下最高,均是T3處理效果最顯著。3個(gè)品種(系)的Ci在苗期、花針期和成熟期的增幅分別達(dá)到7.82%~10.14%,20.98%~31.00%和7.27%~9.56%,以花針期時(shí)增幅最大。T3與T2相比,在花針期或成熟期有顯著差異,但3個(gè)品種(系)的T2處理與T1處理在3個(gè)生育時(shí)期無顯著差異。
2.1.4 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)蒸騰速率的影響 施肥處理都顯著提高了花生葉片的Tr。與CK相比,3個(gè)品種(系)均在T3處理下效果最顯著,在苗期、花針期和成熟期的Tr較CK分別增加32.84%~45.69%,21.09%~37.00%和43.18%~59.65%,以成熟期時(shí)增幅最大。3個(gè)品種(系)的T3處理與T2處理相比,Tr在苗期或成熟期有顯著差異,但T2處理與T1處理相比,僅在719的花針期和720的成熟期有顯著差異。
綜合比較3個(gè)品種(系)在不同施肥處理下的光合參數(shù),說明在基肥的基礎(chǔ)上增施抗重茬肥對(duì)花生的Pn和Ci無顯著影響,對(duì)Gs和Tr的影響與生育時(shí)期有關(guān)。3個(gè)品種(系)中,718較其他2個(gè)品種(系)在Pn和Ci上差異顯著,720在Gs和Tr上與其他2個(gè)品種(系)差異顯著。
2.2施肥處理對(duì)不同花生品種(系)酶活性的影響
由表3看出,施肥處理對(duì)3個(gè)花生品種(系)的3種保護(hù)酶活性影響規(guī)律基本一致,即隨生育進(jìn)程的推進(jìn),各花生品種(系)的SOD,CAT 和POD的酶活性均先增加然后降低,在花針期達(dá)到最大值,而MDA的含量則呈現(xiàn)出遞增的變化趨勢(shì),在成熟期時(shí)達(dá)到最高。
表3 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)酶活性的影響Table 3 Effects of fertilization treatments on enzyme activity in peanut
SOD:U·g-1; POD:ΔOD470·g-1·min-1; CAT:ΔOD240·g-1·min-1; MDA: μmol·g-1.
2.2.1 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)超氧化物歧化酶活性的影響 SOD活性的高低標(biāo)志著植物細(xì)胞自身抗衰老能力的強(qiáng)弱。施肥處理顯著提高了SOD活性,3個(gè)品種(系)均在T3處理下增幅最大,在苗期、花針期和成熟期較CK分別增加21.31%~57.70%,17.12%~33.78%和3.99%~37.68%,以苗期時(shí)增幅最大。3個(gè)品種(系)的T3處理與T2相比,除了在718的花針期外,其他生育時(shí)期都有顯著差異。而T2處理與T1處理相比,僅在718的花針期和720的成熟期有顯著差異。
2.2.2 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)過氧化物酶活性的影響 POD可以清除體內(nèi)的H2O2,降低氧化作用對(duì)植物體的破壞作用。3個(gè)品種(系)的POD活性,在3個(gè)生育時(shí)期均以T3處理的效果最顯著,在苗期、花針期和成熟期較CK的增幅分別為45.87%~72.13%,46.90%~62.43%和41.22%~66.97%。718和719在T3處理?xiàng)l件下,與T2處理相比,在3個(gè)生育時(shí)期均有顯著差異,而720僅在苗期有顯著差異。比較3個(gè)品種(系)的在T2與T1處理?xiàng)l件下的POD活性,僅在718的苗期和成熟期有顯著差異。
2.2.3 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)過氧化氫酶活性的影響 CAT可以清除植物體內(nèi)的H2O2,其活性的高低與植物的抗逆性有密切的關(guān)系。施肥處理顯著影響了花生的CAT活性,3個(gè)品種(系)均以T3處理的效果最顯著。與CK相比,苗期、花針期和成熟期的CAT的增幅分別為40.78%~58.25%,17.12%~68.18%和40.48%~60.75%。與T2相比,在花針期或成熟期有顯著差異。但3個(gè)品種(系)的T2處理與T1處理相比,僅在718和720的苗期有顯著差異。
2.2.4 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)丙二醛含量的影響 MDA作為植物體內(nèi)的一種過氧化產(chǎn)物,其含量的高低反映了植物細(xì)胞膜受傷害的程度,與植物的抗逆性呈負(fù)相關(guān)。施肥處理顯著降低了花生的MDA含量,3個(gè)品種(系)均以T3處理下降幅度最大,在苗期、花針期和成熟期,MDA較CK分別下降4.94%~24.13%,3.70%~24.75%和9.47%~21.63%。
綜合分析3個(gè)品種(系)在不同施肥處理下的酶活性,說明基肥結(jié)合抗重茬肥的配施對(duì)花生酶活性的影響在各生育時(shí)期表現(xiàn)不一致。3個(gè)品種(系)中,719較其他2個(gè)品種(系)在4種抗逆指標(biāo)上都存在顯著差異。
2.3施肥處理對(duì)不同花生品種(系)農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響
2.3.1 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)農(nóng)藝性狀的影響 由表4可以看出,施肥處理對(duì)花生農(nóng)藝性狀的影響較大。718的主莖高在3個(gè)施肥處理下均高于CK,達(dá)到顯著差異,但3個(gè)施肥處理之間無顯著差異。719的主莖高在4個(gè)處理之間無顯著影響。720的主莖高在T3處理下顯著增高,較CK增幅達(dá)11.65%,但是T1和T2處理與CK差異不顯著。718和719的側(cè)枝長(zhǎng)在T2處理下效果最顯著,與CK相比增幅分別達(dá)到10.56%和4.48%。720以T3處理效果最顯著,較CK增幅達(dá)到11.76%。施肥處理顯著影響了718和719的總分枝數(shù),在T3處理下增幅最大,與CK相比分別達(dá)到29.67%和45.83%,但是720的總分枝數(shù)在4個(gè)處理之間無顯著差異。與CK相比,施肥處理對(duì)718和719的結(jié)果枝數(shù)影響以T3處理效果最顯著,增幅分別達(dá)到70%和40%,720的結(jié)果枝數(shù)在T1和T3處理下增幅相同,均是4.76%。但是,719和720的結(jié)果枝數(shù)在T2處理下與CK相比均顯著下降,降幅分別為18.46%和15.87%。施肥處理不同程度地增加了花生的結(jié)果數(shù),與CK相比,718在T2處理下增幅最高達(dá)到206.39%,719在T1處理?xiàng)l件下增幅最高,為115.84%,而720的最高增幅在T3處理?xiàng)l件下,為72.54%。
表4 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)農(nóng)藝性狀的影響Table 4 Effects of fertilization treatments on major agronomic characters in peanut
2.3.2 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)產(chǎn)量的影響 由圖1可知,施肥處理不同程度地提高了花生的產(chǎn)量相關(guān)性狀及產(chǎn)量,但在3個(gè)品種(系)間的趨勢(shì)變化較大。718的百果重在T2處理下增幅最大,較CK增加了12.32%。719和720的百果重均在T3處理下效果明顯,較CK分別增加25.27%和15.87%。718的百仁重在4個(gè)處理之間無顯著差別,而719和720的百仁重在T3處理下與其他處理差異顯著,分別比CK增加了12.66%和18.75%。3個(gè)品種(系)的出仁率在施肥處理?xiàng)l件下與CK相比有一定的增加,但均無達(dá)到顯著差異,其中,718的出仁率在T1處理下比CK增加達(dá)到10.53%,719的出仁率在T1處理下比對(duì)照下降了3.39%。施肥處理均不同程度地增加了花生的單株產(chǎn)量。與CK相比,718在T3處理下差異顯著,比CK增加了25%,719在T1處理中效果最顯著,較CK增幅最高達(dá)到45.83%。720的3個(gè)施肥處理均與CK達(dá)到顯著差異,在T2處理下增幅最大達(dá)到35%。與CK相比,施肥處理對(duì)718的小區(qū)產(chǎn)量無顯著影響,在T3處理下增幅最大,只有10.7%。719的4個(gè)處理之間存在顯著差異,在T3處理下增幅最大,達(dá)到58.93%,720的小區(qū)產(chǎn)量在3個(gè)施肥處理下均與CK達(dá)到顯著差異,其中在T1和T3處理下增幅相同,均是17.97%。
圖1 施肥處理對(duì)不同花生品種(系)產(chǎn)量性狀的影響Fig.1 Effects of fertilization treatments on yield-related traits in peanut
綜合不同施肥處理?xiàng)l件下3個(gè)品種(系)的農(nóng)藝性狀和小區(qū)產(chǎn)量,720與其他2個(gè)品種(系)存在顯著差異,719的產(chǎn)量增幅最大,說明對(duì)肥料反應(yīng)最敏感,而718對(duì)肥料需求不敏感。
花生是連作障礙比較嚴(yán)重的作物。隨著中國(guó)種植面積的不斷擴(kuò)大,加之種植區(qū)域的相對(duì)集中,花生連作面積逐年增加,嚴(yán)重制約花生產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。吳正鋒等[10]和王才斌等[11]研究發(fā)現(xiàn),連作顯著降低花生幼苗的光合速率和酶活性等生理特性。樊堂群等[12]研究表明,連作降低了花生的光合作用和干物質(zhì)積累。據(jù)徐瑞富等[13]調(diào)查,花生連作3年,減產(chǎn)10%~40%。封海勝等[14-15]認(rèn)為,增施肥料是緩解花生連作障礙的主要對(duì)策之一,可顯著增加花生的總干物質(zhì)量和莢果產(chǎn)量。尹承苗等[16]研究發(fā)現(xiàn),一定濃度的有機(jī)物料可影響蘋果幼樹的株高、葉片光合特性和根系相關(guān)抗氧化酶活性,有效減輕蘋果連作障礙。趙志強(qiáng)等[17]研究發(fā)現(xiàn),微生物肥料顯著增加了花生莢果產(chǎn)量,提高花生經(jīng)濟(jì)效益。MA等[18]研究發(fā)現(xiàn),利用黏質(zhì)沙雷氏菌(Serratiamarcescens)發(fā)酵液能顯著提高花生產(chǎn)量,改善花生連作土壤的微生物特征和酶活性??怪夭绶屎卸喾N高效活性微生物,能在作物根系周圍固定并大量繁殖,快速吞噬土壤中有害菌群,增強(qiáng)根系活力和生根能力,促進(jìn)作物根系延展,加快根瘤和根系的生長(zhǎng)發(fā)育,尤其是對(duì)花生因重迎茬引起的根腐病和根際線蟲病等有很好的預(yù)防效果。本研究在花生連作地塊上,通過復(fù)合微生物肥料和抗重茬肥料的配施,顯著提高了連作花生的生理特性和產(chǎn)量表現(xiàn)。
植物光合作用是生理代謝的基礎(chǔ),與產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān)。本研究表明,施肥處理顯著提高了花生的Pn,Gs,Ci和Tr等光合參數(shù),在3個(gè)品種(系)的生育時(shí)期呈現(xiàn)相同的趨勢(shì),均在花針期達(dá)到最高。李向東等[19]研究表明,隨著葉片衰老,花生生長(zhǎng)后期Pn的降低與Gs和Tr的下降有關(guān),也與膜脂過氧化作用有關(guān)。其中Pn是度量作物源器官同化物形成和輸出能力最直觀的一個(gè)指標(biāo),隨著施肥量的增加而顯著提高。這與周錄英等[3]的研究結(jié)果一致。合理的施肥量及配比可提高凈光合速率,增強(qiáng)作物的生理代謝活動(dòng),進(jìn)而提高產(chǎn)量。
花生生長(zhǎng)后期由于活性氧的積累導(dǎo)致葉片早衰,嚴(yán)重影響莢果充實(shí)和產(chǎn)量提高。SOD是植物活性氧酶促清除系統(tǒng)中的關(guān)鍵酶,POD和CAT是清除過氧化物的關(guān)鍵酶。植物受到逆境脅迫時(shí)膜脂過氧化作用的最終產(chǎn)物是MDA,其含量可以衡量植物細(xì)胞膜受傷害的程度。李向東等[20]研究發(fā)現(xiàn),花生葉片衰老與活性氧代謝關(guān)系密切。王才斌等[11]研究發(fā)現(xiàn),連作顯著降低花生葉片SOD,POD和CAT活性,提高M(jìn)DA含量,直接影響連作花生的正常生長(zhǎng)。周錄英等[2]發(fā)現(xiàn),施肥能顯著提高保護(hù)酶活性,降低MDA的含量,顯著提高花生的產(chǎn)量和改善品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn),不同的施肥處理與CK相比,均不同程度地增加了3種保護(hù)酶的活性,降低了MDA的積累,且隨著施肥量的增加,酶活性會(huì)相應(yīng)升高,說明施肥處理能使植物保持較高的生理活性,延緩植株葉片衰老,為花生后期達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奠定基礎(chǔ)。
施肥處理對(duì)花生農(nóng)藝性狀的影響受肥料種類和品種等多個(gè)因素影響。張佳蕾等[21]的研究發(fā)現(xiàn),多效唑和海藻肥的配施能顯著提高不同品質(zhì)類型花生的莢果產(chǎn)量和改善品質(zhì)。張翔等[22]發(fā)現(xiàn),在合理施用氮、磷、鉀基礎(chǔ)上,增施有機(jī)肥和鉬肥可以明顯提高花生產(chǎn)量和改善品質(zhì)性狀。丁紅等[23]研究發(fā)現(xiàn),增施氮肥能提高干旱脅迫處理下的花生產(chǎn)量。WANG等[24]的研究發(fā)現(xiàn),花生對(duì)不同類型氮肥的利用效率會(huì)隨生育時(shí)期的推進(jìn)而變化。劉向陽等[25]研究表明,氮、磷、鉀肥可顯著提高花生莢果產(chǎn)量,但不同用量對(duì)主要農(nóng)藝性狀有不同程度的影響。本研究中,施肥處理對(duì)主莖高、總分枝數(shù)和結(jié)果枝數(shù)上無顯著影響,但增加了花生的側(cè)枝長(zhǎng)和結(jié)果數(shù)?;ㄉv果產(chǎn)量受連作的影響較大,是判斷連作障礙強(qiáng)度的合理指標(biāo)[26],也是施肥處理效果的最終表現(xiàn)。本研究中,3個(gè)花生品種(系)對(duì)施肥處理的反應(yīng)不同。718的小區(qū)產(chǎn)量在肥料處理與CK之間無顯著差異,說明對(duì)肥料不敏感,對(duì)土壤肥力需求表現(xiàn)為低肥,適應(yīng)性廣泛。719的小區(qū)產(chǎn)量在施肥處理之間差異顯著,隨著肥料用量的增加而逐漸增加,說明719對(duì)肥料較敏感,通過肥料的不同配施具有高產(chǎn)的潛力。720的小區(qū)產(chǎn)量在3個(gè)施肥處理下較CK均差異顯著,但3個(gè)肥料處理之間無差異,說明720對(duì)增加基肥用量和增施抗重茬肥不敏感,穩(wěn)定性好,在生產(chǎn)上可減少肥料施用。
施肥處理顯著提高花生的光合參數(shù)和保護(hù)酶活性,降低MDA含量,以基施復(fù)合微生物肥300 kg·hm-2和抗重茬肥37.5 kg·hm-2(T3)處理效果最好,表明復(fù)合微生物肥料和抗重茬肥處理的配施能在一定程度上緩解花生連作障礙。不同花生品種(系)在農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量上的增幅明顯不同,說明花生對(duì)復(fù)合微生物肥料和抗重茬肥料的配施反應(yīng)不同,719最敏感,720次之,718對(duì)肥料需求最低。在花生的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種過程中,應(yīng)結(jié)合花生對(duì)肥料反應(yīng)的敏感性,合理施肥,實(shí)現(xiàn)田間管理科學(xué)化。
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(責(zé)任編輯:常思敏)
Effectoffertilizationtreatmentsonthephotosynthesis,enzymeactivityandyieldinpeanut
ZHANG Xingguo, WANG Yun, HE Xiaoyan, MA Xingli, DONG Mingchao, YIN Dongmei
(College of Agronomy, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)
In order to provide theoretical information for high-yield breeding and optimized fertilization in peanut, the effect of different treatments on photosynthesis, enzyme activity, agronomic traits and yield were investigated. Three peanut cultivars (lines), 718, 719 and 720, were selected for field experiments, and compound biofertilizer was applied with anti-replanted fertilizer for fertilization treatments (T1, T2 and T3). The net photosynthetic rate (Pn) and activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) and malondialdehyde (MDA), were determined at seedling stage, pegging stage and mature stage, respectively. The agronomic traits including the height of main stem, cotyledonary branch length, total branching number, bearing branch per plant, pods per plant, hundred-pod weight, hundred-seed weight, shelling percentage, yield per plant and yield per district, were measured at the mature stage. The results showed that the photosynthesis parameters and three protective enzymes activities (SOD, POD and CAT) were increased while MDA was decreased along with the treatments in the same growth stage. Fertilization signifinatly increased the cotyledonary branch length and pods per plant, but showed no difference on height of main stem, total branching number and bearing branch per plant. Compared with CK, yield per district of 718 and 719 in T3 treatment increased by 10.7% and 58.93% compared with CK, respectively, while that of 720 in T1 and T3 increased both by 17.97% compared with CK, suggesting that sensitivity to combined application of compound biofertilizer with anti-replanted fertilizer was different among peanut cultivars (lines), in that 719 was the most sensitive one with high yield potential, and 720 was the most consistent one.
peanut; fertilization; photosynthesis;enzyme activity; agronomic trait; yield
2015-05-26
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31471525;U1204317)
張幸果(1980-),女,河南洛陽人,講師,博士,主要從事花生的遺傳育種研究。
殷冬梅(1972-),女,河南南陽人,教授,博士。
1000-2340(2016)06-0726-08
S 565.2
:A
河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2016年6期