?蓖麻餅粕有機肥對花生產量及土壤酶活性的影響

李明靜 羅蕊 張馳 張智勇 戶雪妹 顧曉慧 徐淑艷 黃鳳蘭

摘要：為探究不同施肥水平下蓖麻餅粕肥對花生產量及土壤酶活性的影響，明確蓖麻餅粕肥的最佳施肥量，以四粒紅為試驗品種，設置不施肥（CK）、施化肥（HF1、HF2、HF3，施用量分別為175、350和700 kg/hm2）、施蓖麻餅粕有機肥（BM1、BM2、BM3，施用量分別為2 500、5 000和10 000 kg/hm2），共7個施肥處理，比較各處理對花生產量及土壤酶活性的影響。結果表明：與CK相比，BM2、BM3處理增產0.35%～0.67%；HF1、HF2、HF3處理增產了1.55%～4.44%；BM1處理的花生產量最高，達到了440.22 kg/667m2，較CK處理增產46.67%；此外，BM1處理的單株飽果數、百果重、百仁重均高于其他施肥處理。在幼苗期時，BM3處理的過氧化氫酶、多酚氧化酶、淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶和脫氫酶活性均顯著低于CK處理，而在收獲期時，BM3處理的6種酶活性顯著高于其他施肥處理。因此，BM3處理的土壤酶活性較CK處理變化效果最明顯。綜上所述，蓖麻餅粕有機肥2 500 kg/hm2處理能夠使花生增產，提高經濟效益，而蓖麻餅粕有機肥10 000 kg/hm2處理對土壤酶活性的改善效果最明顯。

關鍵詞： 蓖麻餅粕有機肥；花生；產量；土壤酶

中圖分類號：S141.5；S565.2文獻標識碼：A文章編號：1006-060X（2024）02-0036-06

Effects of Organic Castor Meal Fertilizer on Peanut Yield and Soil Enzyme Activity

LI Ming-jing1，LUO Rui1，ZHANG Chi1，ZHANG Zhi-yong2，HU Xue-mei1，GU Xiao-hui1，

XU Shu-yan3，HUANG Feng-lan1，4

（1. College of Life Science and Food， Inner Mongolia Minzu University， Tongliao 028000， PRC; 2. Tongliao Agricultural and Animal Husbandry Science Research Institute， Tongliao 028000， PRC; 3. Aohan Banner Agricultural and Animal Husbandry Technology

Extension Center， Chifeng 024000， PRC; 4. Key Laboratory of Castor Breeding of National Ethnic Affairs Commission， Key Laboratory

of Castor Breeding and Comprehensive Utilization of the Inner Mongolia Autonomous Region， Inner Mongolia Autonomous

Region Engineering Research Center of Castor Industry Technology Innovation， Inner Mongolia Autonomous Region

Engineering Research Center of Castor Industry in Colleges and Universities， Tongliao 028000， PRC）

Abstract： In order to investigate the effect of castor meal fertilizer on peanut yield and soil enzyme activity under different fertilization levels and clarify the optimal fertilization amount of castor meal fertilizer， the Silihong was used as the test variety. Seven fertilization treatment groups were set up， namely， no fertilization （CK）， fertilizer （HF1， HF2， and HF3 of 175， 350， and 700 kg/hm2）， and organic castor meal fertilizer （BM1， BM2， and BM3 of 2 500， 5 000， and 10 000 kg/hm2）， so as to compare the effect of each treatment on peanut yield and soil enzyme activity. The results show that compared with CK， the BM2 and BM3 treatments increase yields by 0.35%–0.67%; the HF1， HF2， and HF3 treatments increase yields by 1.55%–4.44%; the peanut yield of the BM1 treatment is the highest， reaching 440.22 kg/667m2， which is an increase of 46.67% compared with that of the CK treatment. Moreover， the number of full fruits， 100-fruit weight， and 100-kernel weight of the single plant with the BM1 treatment are all higher than those with other fertilization treatments. At the seedling stage， the activities of catalase， polyphenol oxidase， amylase， cellulase， protease， and dehydrogenase in the BM3 treatment are significantly lower than those in the CK treatment， while at the harvesting stage， the activities of the six enzymes in the BM3 treatment are significantly higher than those in other fertilization treatments. Therefore， the BM3 treatment has the most significant effect of changing soil enzyme activities compared with the CK treatment. In summary， the organic castor meal fertilizer of 2 500 kg/hm2 can increase peanut yield and improve economic benefits， the organic castor meal fertilizer of 10 000 kg/hm2 has the most obvious improvement effect on soil enzyme activities.

Key words：organic castor meal fertilizer; peanuts; yield; soil enzyme

花生又名“長生果”，是世界上最重要的油料作物之一，具有很高的經濟價值[1-2]。我國是花生主產國，2022年以1 832.95萬t的產量居世界第一，占亞洲花生總產量的50%以上，為世界花生生產做出了巨大的貢獻[3]。目前，我國提高花生產量的主要方式是施用化肥?；首鳛槲覈饕霓r用肥料，使用量在不斷升高。長期施用化肥不僅會使作物增產效果下降，還會引發土壤肥力下降、板結酸化、環境污染等一系列問題[4-6]。改善土壤條件、提高土壤肥力是實現花生增產的重要途徑。有機肥在改善土壤理化性質、提高土壤肥力、增加作物產量方面具有積極作用[7]。張然等[8]研究發現有機肥較單施化肥可顯著提高冬小麥的產量，且通過5 a田間試驗證明，施用有機肥時間越長，增產效果越明顯。溫延臣等[9]研究表明，施用有機肥可促進作物生長，提高養分利用效率和經濟效益。土壤中一切化學反應均是在酶的催化作用下完成，土壤酶活性的高低能反映土壤中生化反應的強弱[10-11]。Fatemi F R等[12]研究發現長期施用有機肥能提高土壤過氧化氫酶、蛋白酶、淀粉酶的活性。

蓖麻餅粕是蓖麻榨油后的副產物，含有豐富的粗蛋白、粗纖維及多種礦物質元素，是一種天然有機肥料[13]。蓖麻餅粕有機肥是蓖麻餅粕肥通過微生物發酵所得的一種肥料，兼具微生物肥和有機肥的特點。蓖麻餅粕有機肥可為作物生長提供必需的養分、改善土壤理化性質，從而實現作物高產[14-15]。目前，國內外專家對于蓖麻研究較多，但對蓖麻餅粕有機肥相關研究較少。同時，隨著花生需求量的增加，如何提高花生產量成為亟待解決的問題。為此，筆者以蓖麻餅粕有機肥為試驗材料，研究了其對花生產量及土壤酶活性的影響，以期為化肥減量配施及花生高產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022年5—9月在內蒙古自治區通遼市農牧科學研究所（119°89′E，44°55′N）進行。該區域屬溫帶大陸性氣候，海拔650 m，年平均氣溫8.2℃，年均無霜期140 d，年平均降水量395 mm，降雨主要集中在每年7—8月，是典型的半干旱區。供試土壤為砂質土，試驗前采集土壤樣品，測得土壤基本理化性質為：pH值8.77，有機碳10.3 g/kg，全氮0.84 g/kg，全磷0.034 g/kg，全鉀21.07 g/kg，堿解氮61.6 mg/kg，堿性磷19.2 mg/kg，速效鉀144 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗花生品種為四粒紅，來源于內蒙古通遼市農牧科學研究所。蓖麻餅粕肥來源于蓖麻育種國家民委重點實驗室，pH值6.0～6.3，養分含量為有機質65%～73%，全氮41～46 g/kg，全磷7.5～9.5 g/kg，全鉀9.5～10.4 g/kg，硝態氮0.23%～0.27%，有效磷2.3～ 3 g/kg，速效鉀9～9.8 g/kg；蓖麻餅粕肥發酵菌劑包（芽孢桿菌、酵母菌、光合細菌、醋酸菌、乳酸菌和放線菌等）；蓖麻餅粕有機肥是將蓖麻餅粕肥發酵菌劑加入到蓖麻餅粕肥中發酵20～30 d后所得，此時有機肥中N為5.218%，P2O5為1.704%，K2O為0.7%?；蕘碓从谑返だr業集團股份有限公司（總養分≥

45%，N–P2O5–K2O＝15–15–15）。

1.3 試驗設計

參考王凡[16]關于蓖麻餅粕田間試驗的最佳施肥量，試驗共設置7個處理，分別為不施肥（CK，空白），常規化肥不同梯度處理（HF1、HF2、HF3，對照）和不同梯度蓖麻餅粕有機肥處理（BM1、BM2、BM3），其中，HF1、HF2、HF3處理的化肥施用量分別為175、350和700 kg/hm2，BM1、BM2、BM3處理的蓖麻餅粕有機肥施用量分別為2 500、5 000和10 000 kg/hm2。采取隨機設計，每個處理重復3次，共21個小區，每小區長2 m，寬2.5 m，面積5 m?，行距0.5 m，穴距0.1 m，采用每穴2粒種子進行種植，種植密度為1.2萬穴/667m2，小區與小區之間設置1 m保護行，其他同當地大田管理。所有肥料種植前以底肥形式一次性投入?；ㄉ?022年6月10日種植，11月2日收獲。

1.4 樣品的測定及方法

1.4.1 產量指標 在花生收獲期，每小區隨機選取長勢一致的植株10株放入網袋中，于陰涼通風處自然風干至恒重后，測定單株飽果數、百果重、百仁重，另外每小區取中間2行，共2.5 m?收獲，將莢果放入紗網袋中風干至恒重后稱重計算總產量。

1.4.2 土壤酶活性 土壤樣品分別于花生幼苗期（6月22日）和收獲期（11月2日）進行采樣，用環刀取0～20 cm土壤樣品作為供試土樣，每個花生實驗區隨機取5個點土樣，充分混勻后為一個樣品。取得土壤樣品后，去除石塊，放入-40℃冰箱冷凍保存，用于土壤酶活性的測定。采用南京陌凡生物科技有限公司的土壤過氧化氫酶、酸性轉化酶、多酚氧化酶、淀粉酶、脫氫酶、纖維素酶、過氧化物酶、蛋白酶試劑盒進行土壤酶活性的測定。

1.5 數據分析

采用Excel 2016進行數據的初步整理，SPSS 25.0軟件對數據進行方差分析，花生產量及土壤酶活性采用單因素（one way ANOVA）方差分析法和最小顯著差異法（LSD）進行多重比較（P＜0.05）。采用Excel 2016軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對花生產量的影響

如表1所示，BM1、HF3、HF1、BM3處理的單株飽果數均顯著高于CK處理（P＜0.05），其中BM1

處理下的單株飽果數最高，與其他處理均達到顯著性差異，說明施2 500 kg/hm2蓖麻餅粕有機肥可促進花生的生長發育，顯著提高單株飽果數；BM2、HF2處理的單株飽果數略高于CK處理，但差異不顯著。BM1處理的百果重、百仁重、產量與其他處理均達到顯著性水平（P＜0.05）。其中，BM1處理的百果重達到167.154 3 g，比CK處理增加6.087 1 g，比其他處理增長了9.65～18.5 g；BM1處理的百仁重為50.106 1g，較CK處理顯著增加7.61%，除BM1外，其他不同處理之間差異不顯著。由表可知不同施肥處理的花生產量均高于CK處理，均達到顯著性差異，產量依次為BM1＞HF1＞HF2＞HF3＞BM2＞BM3＞CK。

BM1增產效果最顯著，產量為440.22 kg/667m2，比CK增產了46.67%，說明蓖麻餅粕有機肥能顯著提高花生莢果產量。

2.2 不同施肥處理對花生土壤酶活性的影響

2.2.1 不同施肥處理對土壤過氧化氫酶活性的影響 圖1表明，不同施肥處理對過氧化氫酶活性的影響在不同階段呈現不同的趨勢?；ㄉ酌缙跁r，與CK相比，隨著施肥量的增加，化肥處理的過氧化氫酶活性逐漸降低，而蓖麻餅粕有機肥處理的過氧化氫酶活性隨著施肥量的增加，呈先升高后降低的趨勢。在收獲期除BM3、BM2處理外，其他施肥處理的土壤過氧化氫酶活性較CK差異不顯著（P＜0.05），其中BM3處理的酶活最高，為1 411.897 U/g。綜上所述，蓖麻餅粕有機肥在花生收獲期作用效果明顯，對土壤過氧化氫酶活性具有一定的提升效果。

2.2.2 不同施肥處理對土壤多酚氧化酶活性的影響 土壤多酚氧化酶是一種氧化還原酶，可催化土壤中芳香化合物氧化，進而生成有機質，對改良土壤具有重要意義。不同施肥處理對多酚氧化酶活性的影響如圖2所示，幼苗期時，不同施肥處理的多酚氧化酶活性均顯著低于CK處理，其中HF3、BM1、BM2、BM3處理之間差異不顯著（P＜0.05）。在收獲期時BM1、BM2、BM3、HF3處理的多酚氧化酶活性顯著高于CK處理（P＜0.05），分別提高了54.8%、52.05%、37.09%、36.29%。根據2個時期分析，化肥與蓖麻餅粕有機肥對多酚氧化酶活性都有不同程度的影響，但綜合來看，蓖麻餅粕有機肥對多酚氧化酶活性作用效果較好。

2.2.3 不同施肥處理對土壤淀粉酶活性的影響 土壤中的淀粉酶主要來自微生物，是一種重要的酶抑制劑。不同施肥處理對淀粉酶活性具有不同程度的影響。由圖3可知，在幼苗期，BM1、HF1處理的淀粉酶活性顯著高于CK（P＜0.05），分別為13.933

和13.385 U/g；HF1和BM1間差異不顯著。收獲期BM3處理下的淀粉酶活性最高，較CK顯著增加了36.3%（P＜0.05）；除BM3外，其他施肥條件下與CK相比淀粉酶活性存在較小差異。

2.2.4 不同施肥處理對土壤脫氫酶活性的影響 土壤脫氫酶活性可反映土壤體系內微生物數量及對有機物降解活性，可以作為土壤微生物降解性能指標。由圖4分析可知，從幼苗期到收獲期，不同施肥處理的土壤脫氫酶均呈現出升高趨勢。幼苗期時，隨著施肥量的增加，化肥處理的脫氫酶活性逐漸降低，蓖麻餅粕有機肥處理的脫氫酶活性先降低后升高，其中HF1處理的脫氫酶活性在幼苗期達到最大，為0.0242 U/g。收獲期BM3處理的脫氫酶活性最高為0.0289 U/g，較CK處理顯著增加25.65%（P＜0.05），HF1處理次之，其余均低于CK處理。從兩個時期總體來看，HF1處理對脫氫酶活性影響最明顯。

2.2.5 不同施肥處理對土壤纖維素酶活性的影響 纖維素酶是碳素循環中重要的酶之一，對土壤改良具有積極意義。由圖5可知，施肥處理對土壤纖維素酶均有不同程度的影響。在幼苗期不同肥料在不同水平下的處理纖維素酶活性均顯著低于CK處理（P＜0.05）。在收獲期間，纖維素酶增長趨勢明顯，而不同施肥處理的纖維素酶活性均高于CK處理，其中BM3、BM2、BM1、HF3和HF2與CK均達到顯著性差異水平（P＜0.05），但BM2、BM1、HF3處理間差異不顯著。由漲幅分析來看，蓖麻餅粕有機肥對于土壤纖維素酶活性的影響作用顯著。

2.2.6 不同施肥處理對土壤蛋白酶活性的影響 土壤蛋白酶是一種重要的胞外酶，能夠參與土壤氮素循環，是促進土壤氮循環的重要成分。如圖6所示，從幼苗期到收獲期，不同施肥處理的蛋白酶活性均減弱，其中HF2、HF3、BM2處理的蛋白酶活性在2個時期較為穩定，與CK相比未達到顯著性差異水平（P＜0.05）。HF1、BM3處理的蛋白酶活性在幼苗期均顯著低于CK（P＜0.05），分別降低了20.75%、25.15%。至收獲期，除BM1、HF1處理外，其他施肥處理的蛋白酶活性無明顯變化。

2.2.7 土壤酶與花生產量相關性分析 對不同施肥處理的土壤酶活和產量進行相關性分析，結果由表2可知，花生產量與過氧化氫酶、淀粉酶、脫氫酶、纖維素酶和蛋白酶均呈負相關，與多酚氧化酶呈正相關。過氧化氫酶與淀粉酶和纖維素酶呈顯著正相關，淀粉酶與纖維素酶、蛋白酶、脫氫酶呈正相關。

3 討論

3.1 蓖麻餅粕有機肥對花生產量的影響

有研究表明施用有機肥可有效提高作物產量，近年來，有機肥代替化肥技術在作物生產中被廣泛應用。張翔等[17]研究表明，施用有機肥能顯著提高花生單株飽果數、百果重及產量，增產效果明顯，且對花生品質也具有一定的影響，與試驗結果一致中。在試驗條件下，單株飽果數和百仁重與花生產量呈正相關，且根據分析，蓖麻餅粕有機肥能促進花生生長發育，增加單株飽果數、百果重等產量指標，最終提高花生產量。其中BM1處理對花生的增產效果最好，與對照相比顯著增長了46.67%，BM2處理次之，這與陳德樂等[18]的研究結果一致。但試驗中有關于蓖麻餅粕有機肥施用下是如何促進花生生長發育進而提高產量有待進一步研究和驗證。

3.2 蓖麻餅粕有機肥對土壤酶活性的影響

土壤酶參與土壤中一切生化反應，土壤酶活性可反應土壤生態狀況下生化過程的相對強度[19-20]。蓖麻餅粕有機肥可提高土壤酶活性，增強土壤微生物活動，改善土壤結構，提高土壤肥力。劉金光等[21]通過3 a大田試驗發現，長期施用有機肥可增強土壤過氧化氫酶、多酚氧化酶及蛋白酶的活性，土壤酶活性的變化可能與土壤微生物數量、有機質含量及其他營養元素有關。徐麗麗等[22]研究結果也表明有機肥能夠顯著提高土壤中碳氮循環中相關酶的活性。通過研究可知，在蓖麻餅粕有機肥施用2 500～10 000

kg/hm2范圍內，土壤酶活性隨著蓖麻餅粕有機肥施肥量的增加而增加，原因可能是蓖麻餅粕有機肥中含有微生物和其他酶類，進而增加酶活性[19]。從花生幼苗期到收獲期，蓖麻餅粕有機肥處理的土壤過氧化氫酶、多酚氧化酶、淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶活性均有不同程度的降低，分析原因可能是收獲期時，土壤養分被作物吸收，土壤代謝緩慢，微生物和土壤酶所利用的養分減少，導致土壤酶活性降低。收獲期時BM3處理的6種酶活性，分別較CK處理提高了54.6%、36.04%、36.32%、24.57%、327.76%和34.62%，說明蓖麻餅粕有機肥對土壤酶活性具有一定的影響。研究表明，施用蓖麻餅粕有機肥10 000 kg/hm2對提高土壤過氧化氫酶、多酚氧化酶、淀粉酶、纖維素酶、脫氫酶、蛋白酶活性具有明顯的效果?？梢?，施用蓖麻餅粕有機肥有利于實現化肥的減量增效，對有機肥資源利用和保護農業生態環境具有重要意義[23-24]，可進一步開展研究，優化配套栽培技術。

4 結論

研究結果表明，蓖麻餅粕有機肥均對花生產量及土壤酶活性有顯著的影響。施用蓖麻餅粕有機肥能提高花生單株飽果數、百果重、百仁重等產量構成因素，增加花生產量。當蓖麻餅粕有機肥施肥量為2 500 kg/hm?時，花生的單株飽果數、百果重、百仁重及產量均達到最大值，較CK增產46.67%。當蓖麻餅粕有機肥施肥量為10 000 kg/hm?時，花生土壤中酶的活性有較大的漲幅。

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（責任編輯：肖彥資）