1. 引言
花生作为我国重要的经济作物和油料作物，在保证食用油脂安全、优化种植业结构、促进农民增收中具有重要作用 [1]。近年来由于化肥、农药的大量施用，导致土壤微生物数量和种类减少、结构破坏、病虫害增加等一系列严重问题 [2]。我国土壤生态系统亟待修复。微生物肥料修复、稳定化修复、植物修复和固化修复等均为土壤修复的重要途径 [3]，其中微生物肥料在丰富土壤养分、提高养分利用率、分解有害物质、提高作物抗性等方面作用明显。因此，微生物肥料的施用是土壤生态系统修复的有效方法。此外，在我国“提质增效”的大背景下，为实现国家化肥农药零增长的目标，大力发展微生物肥料既是绿色、高质、高效发展的需要，也是行业在面临困境下转型的需要，更是农业绿色、可持续发展的需求。目前，国内外对微生物肥料应用于蔬菜和果树已有较多研究，微生物肥料对提高瓜果品质、改善土壤生态等效果明显 [4] [5]，而微生物肥料在农作物尤其是花生上的应用研究较少。黑曲霉菌(Aspergillus niger)对含钾、含磷矿物具有风化作用，且对汞、砷等重金属具有一定的吸附作用 [6]，但目前仅在盐碱地改良和饲料制备上有所应用，而在花生上应用的研究未见报道。本研究选用青岛和协生物科技有限公司经紫外诱导纯化获得的、具有提高解磷解钾相关酶活性的高效黑曲霉菌株MJ1为主效菌而研发的黑曲霉菌生物肥，系统研究了黑曲霉菌生物肥对花生植株生长的影响，为在花生生产上应用提供依据。
2. 材料与方法
2.1. 试验材料
试验于2017-2018年在青岛农业大学莱阳校区试验田进行，试验地点位于北纬36˚59'，东经120˚43'，属暖温带半湿润季风区大陆性气候，年日照2640 h，年均气温12.2℃，无霜日196 d，年降雨量600 mm，相对湿度69%。土壤为质地均匀的砂壤土，基础养分含量见表1。供试品种为青花7号。供试黑曲霉菌生物肥由青岛和协生物科技有限公司提供(黑曲霉菌5亿/g，有机质75%，N、P、K共5%)，黑曲霉菌粉和有机母粒与成品生物肥中成分一致，普通复合肥为金正大复合肥(15-15-15)。
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
试验按施肥种类和施肥量(以667 m2计)不同共设6个处理，分别为T1：不施肥；T2：复合肥50 kg (生产常规用量)；T3：复合肥45 kg (90% T2) + 有机肥10 kg；T4：复合肥45 kg (90% T2) + 黑曲霉菌粉10 kg；T5：复合肥45 kg (90% T2) + 生物肥10 kg；T6：复合肥40 kg (80% T2) + 生物肥10 kg。随机区组设计，重复3次。每处理为1小区，小区长10 m、宽3.6 m、面积36 m2。采用覆膜起垄种植方式，每小区4垄，每垄2行，垄距90 cm，垄上小行距35 cm，穴距11 cm (每穴1粒)，每667 m2种植13,474穴(株)。试验于5月上旬播种，9月中旬收获，田间管理同大田生产。
2.3. 测定项目与方法
自花生团棵期开始每15天取样1次至收获，每处理(中间4行)每次取10株。调查主茎高、侧茎长、主茎叶数、侧茎叶数、总分枝数和有效分枝数(收获期)。
2.4. 数据处理
数据、图表处理在Excel 2013下进行，统计及差异显著性分析采用DPS数据处理系统LSD法，其中差异显著(P < 0.05)，差异极显著(P < 0.01)。
3. 结果与分析
3.1. 黑曲霉菌生物肥对花生茎枝生长的影响
3.1.1. 主茎高
由图1可见，各处理在花针期到结荚期(7月15日~8月14日)生长较快，后期生长趋缓，各处理表现一致。生育期内主茎以复合肥处理(T2)最高；减施复合肥加施黑曲霉菌生物肥处理较复合肥处理降低，T4、T5、T6间差异较小；减施复合肥加施有机肥处理更低；不施肥处理最低。2018年8月14日(结荚期)调查，加生物肥的T4、T5和T6处理主茎高分别为53.9 cm、49.0 cm和44.4 cm，虽较T2处理的57.5 cm分别降低6.7%、17.3%和29.5%，但较同为减施复合肥10%加施有机肥的T3处理分别增加了30.4%、18.9%和7.9%，差异达显著或极显著水平，两年试验结果一致。
Figure 1. Effects of Aspergillus niger bio-fertilizer on the height of peanut main stem
图1. 黑曲霉菌生物肥对花生主茎高的影响
3.1.2. 侧茎长
各处理侧枝长的变化趋势与主茎高类似，且两年结果一致。2018年8月29日测定，减施复合肥10%加施生物肥的T4和T5处理侧枝长虽低于常规复合肥(T2)处理的，但差异不显著，而较减施复合肥10%加施有机肥的T3处理和不施肥的T1处理分别增加了8.6 cm、14.8 cm和6.5 cm、12.6 cm，增加15.7%、30.3%，和11.8%、25.9%；T6较T3和T1也分别增加5.8%和19.3%，差异均达显著或极显著水平(图2)。
Figure 2. Effects of Aspergillus niger bio-fertilizer on lateral branch length of peanut
图2. 黑曲霉菌生物肥对花生侧枝长的影响
3.2. 黑曲霉菌生物肥对花生叶片生长的影响
3.2.1. 主茎叶数
花生出苗后主侧茎叶数增长较快，进入结果后期增速放缓，各处理变化规律一致。图3所示，常规复合肥处理(T2)虽主茎叶数较多，但与复合肥减施、加施生物肥处理的T4、T5和T6无显著差异，而与复合肥减肥10%加施有机肥处理(T3)的和不施肥处理(T1)的差异显著。2018年9月13日调查，T4、T5和T6处理的主茎叶数分别为19.3片、18.3片和17.8片，较T1和T3处理的15.3片和16.7片分别增加19.6%、16.3%，18.0%、16.1%和9.8%、6.8%，差异均达显著或极显著水平。
Figure 3. Effect of Aspergillus niger bio-fertilizer on leaf number of peanut main stem
图3. 黑曲霉菌生物肥对花生主茎叶数的影响
3.2.2. 侧茎叶数
因主侧茎的同增效应，各处理的侧枝叶数同主茎叶数变化规律相似，两年试验结果一致。2018年9月13日调查，常规复合肥处理(T2)的侧茎叶数虽高于减肥10%增施生物肥的T4和T5处理，但T4处理的为21.0片，仅较T2处理的减少4.1%，而较T3和T1处理的18.1片和17.1片，分别增加16.0%和22.8%；T5和T6也较T3和T1增加8.2%、14.0%和4.4%、10.5%，差异均达显著水平(图4)。
Figure 4. Effects of Aspergillus niger biofertilizer on leaf number of peanut lateral stem
图4. 黑曲霉菌生物肥对花生侧茎叶数的影响
3.3. 黑曲霉菌生物肥对花生分枝的影响
3.3.1. 总分枝数
花生分枝的发生主要在开花下针期前，之后基本不再增加，各处理表现一致。图5所示，复合肥处理(T2)的总分枝数较多，与减施复合肥加施生物肥处理(T4、T5、T6)的差异不明显，但明显多于减施复合肥加施等量有机肥(T3)和不施肥(T1)处理的。2017年9月13日调查，减施复合肥10%加施黑曲霉菌生物肥的T4和T5处理总分枝数为11.0个/株和10.5个/株，只较T2处理的减少1.5%和5.9%，而较T3和T1处理的分别增加13.8%、19.6%和8.6%、14.1%，减施复合肥20%处理的(T6)也较T3和T1处理的增加3.1%和8.4%，除T6与T3外，差异均达显著水平，两年试验结果一致。
Figure 5. Effects of Aspergillus niger bio-fertilizer on total branch number of peanut
图5. 黑曲霉菌生物肥对花生总分枝数的影响
3.3.2. 有效分枝数
花生荚果形成后，有效荚果逐渐增多，故而有效分枝也随之增加，至收获有效分枝数成为定数，不同处理有效分枝数差异较大。2017年调查，减施复合肥10%加施生物肥处理(T4)的有效分枝为9.1个/株，较常规复合肥处理(T2)和减施复合肥10%加施等量有机肥处理(T3)的分别增加5.0%和33.9%，差异达显著水平；减施复合肥20%处理(T6)的只较T2处理的减少2.2%，而较T3处理增加24.8%，差异达显著水平，两年试验结果基本一致(图6)。
Figure 6. Effect of Aspergillus niger bio-fertilizer on effective branch number of peanut
图6. 黑曲霉菌生物肥对花生有效分枝数的影响
4. 讨论与结论
花生植株合理的营养生长是取得较高产量的基础 [7]。花生茎、叶等营养体在整个生育过程中起到吸收光能，进行有机物的合成、转化和积累的作用，是产量形成的基础。在甘薯 [8]，水稻 [9]，小麦 [10] 等作物上的研究证实，地上部的生长状况与经济产量有着密切关系，花生是地上开花地下结果作物，常发生地上部营养生长与地下部荚果生长不协调问题，因此保证花生有一定量的营养体而又不生长冗余 [11] [12] [13]，对促进荚果发育、提高产量至关重要。但目前生产上主要是施用复合肥保证花生养分供应，而复合肥施用过多易使土壤养分冗余、板结和生态质量下降 [14]，这不仅对土壤及环境带来巨大压力，还经常造成反向发力形成恶性循环，使植株生长不健康、地上部和地下部生长失调，最终导致产量、品质下降。而黑曲霉菌生物肥作为新型肥料，通过黑曲霉菌的作用，可起到改善土壤理化性质、形成根际优势菌群、促进根养分吸收、协调营养生长和生殖生长关系的作用。两年的研究结果均证实在减施复合肥、加施黑曲霉菌生物肥条件下，有利于花生营养体稳健生长，增加有效分枝数量，为促进花生结果、提高产量奠定了基础。作者已研究表明，化肥减施10%、加施等量黑曲霉菌生物肥可改善土壤生态特性和养分供给，提高叶片光合性能和碳氮代谢能力，促进干物质积累，在生物产量降低的情况下，由于经济系数的提高而显著提高荚果产量。因此认为，在花生生产上减施复合肥10%，加施等量黑曲霉菌生物肥可作为一项效果明显、节本增效的实用技术。
致谢
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(2018YFJH0601-4)、山东省现代农业产业技术体系花生产业创新团队建设项目(SDAIT-05-022-05)和青岛农业大学高层次人才启动基金(631409)资助。
参考文献
NOTES
*通讯作者。