施氮量對花生光合特性及產(chǎn)量的影響

摘 要：采用田間試驗(yàn)與生化分析等方法研究了施氮量與花生產(chǎn)量和碳代謝的關(guān)系。結(jié)果表明，適宜的施氮量可使花生葉片具有較高的葉綠素含量和較強(qiáng)的凈光合速率，同時(shí)也獲得了較高的產(chǎn)量。在施氮量135kg/hm2范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)系數(shù)降低的幅度較小，但在施氮量180kg/hm2時(shí)經(jīng)濟(jì)系數(shù)降幅較大，表明過多的施氮量不利于光合產(chǎn)物向莢果內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)分配。

關(guān)鍵詞：花生；施氮量；碳代謝；產(chǎn)量

中圖分類號 S565.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）10-52-02

花生是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，富含脂肪和蛋白質(zhì)，既是主要食用植物油來源，又是大宗出口商品?；ㄉ猛緩V泛，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，發(fā)展花生生產(chǎn)對改善人民的食物結(jié)構(gòu)，滿足對植物蛋白、油脂的要求，發(fā)展食品業(yè)都具有十分重要的意義[1]。氮素是植物生長發(fā)育所必需的大量營養(yǎng)元素之一，參與植物體內(nèi)許多重要化合物的組成及多種營養(yǎng)代謝，氮對植物的生命活動(dòng)有重大作用，直接或間接地影響植物的生長發(fā)育。氮素營養(yǎng)是影響作物產(chǎn)量的主要因素，是花生增產(chǎn)的必要措施。前人關(guān)于花生施氮增產(chǎn)效果已有較多研究[2-5]，但對增施氮肥如何改善花生的光合性能進(jìn)而影響花生的產(chǎn)量缺少相關(guān)報(bào)道。本研究利用當(dāng)前生產(chǎn)上主栽的花生品種花育30為試驗(yàn)材料，系統(tǒng)研究氮肥對花生光合特性的影響，以期為合理施用氮肥以提高花生產(chǎn)量及提高氮肥利用效率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)于2012年在濰坊科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)田進(jìn)行，品種選用當(dāng)前生產(chǎn)上主栽的花生品種花育30號，供試肥料為尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)氮肥處理，施氮量分別為0、45、90、135、180kg/hm2。分別用N0、N45、N90、N135、N180表示（折算尿素為0、98、196、294、392kg/hm2），磷肥折P2O5為105kg/hm2，鉀肥折K2O為120kg/hm2。小區(qū)面積3×5=15m2，3次重復(fù)，完全隨機(jī)排列。起壟覆膜種植，壟寬0.9m，壟內(nèi)種植2行花生，每小區(qū)共種植6行，每穴2粒，穴距16.5cm，13.5萬穴/hm2，田間管理同一般大田。

1.2 測定項(xiàng)目與方法 功能葉凈光合速率測定：用Gene公司產(chǎn)LI-6400光合測定系統(tǒng)測定。群體光合速率測定：用GXH-305型紅外線CO2氣體分析儀，同化箱法。葉綠素含量測定：用日產(chǎn)SPAD-502葉綠素計(jì)測定。葉面積測定：用AM300型葉面積儀測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對花生碳代謝的影響

2.1.1 對功能葉葉綠素SPAD值的影響 葉綠素是重要的含氮化合物，其含量降低是花生葉片衰老的標(biāo)志之一。由表1可以看出，施氮明顯提高了不同生育時(shí)期葉片中葉綠素的含量，花育30 N45水平分別較對照提高8.11%、5.19%、1.99%、2.49%。花育30 N180水平較N45水平則僅提高2.65%、2.44%、1.72%、2.08%?？梢姡┑谷~片葉綠素含量始終持續(xù)穩(wěn)定在較高的水平上，為光合作用的高速進(jìn)行提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，延緩了葉片衰老，但處理之間差異較對照小。另外還可以看出，苗期施氮處理與對照比葉綠素SPAD增加幅度較大，而其它生育期雖與苗期有相似的趨勢，但處理與對照間差異較小。這種現(xiàn)象說明，施適量氮對花生苗期葉綠素的合成是十分必要的，因?yàn)榇似诟霾坏荒転榛ㄉ仓晏峁┑?，而且要靠植株吸收氮素來維持根瘤的生長與繁殖。

2.1.2 對葉面積系數(shù)的影響 葉面積是作物生長狀況的重要指標(biāo)，基本反映了光合有效面積的大小和光截獲量的多少。而葉面積系數(shù)（LAI）一方面反映作物生長狀況，另一方面也反映光能的利用情況。由圖1可以看出，花生的LAI在整個(gè)生育期呈單峰曲線變化，大約在結(jié)莢后期達(dá)到最大值。施氮肥對花生LAI產(chǎn)生較大影響，對照從出苗到收獲LAI一直處于較低水平，不能滿足花生高產(chǎn)對葉面積的要求?；ㄓ?0從出苗25d后，LAI隨施氮量的增加逐漸升高，LAI峰值最高的N180處理比對照增幅達(dá)到34%，差異極顯著。處理與對照相比適當(dāng)延長了LAI的高峰期，且后期下降慢。

2.1.3 對功能葉凈光合速率的影響 由表2可以看出，花育30功能葉的凈光合速率隨生育進(jìn)程的推進(jìn)逐漸下降。且增施氮肥對各生育時(shí)期的凈光合速率影響不同，施氮顯著提高了花針期的凈光合速率，對結(jié)莢期和飽果期凈光合速率的影響沒有達(dá)到顯著水平，施氮對處理之間光合速率的影響不顯著。表明增施氮肥更有利于促進(jìn)前期功能葉光合速率的提高，且光合速率不隨施氮量的增加而提高。

2.1.4 對不同生育時(shí)期群體光合速率的影響 花生群體光合速率（CAP）在不同生育時(shí)期各處理間差別較大。由表3可以看出花育30的CAP在花針期隨著施氮量的增加而逐漸升高。結(jié)莢期隨著施氮量的增加，CAP在N135水平達(dá)到最大值，N180水平又有所下降，可能是由于此期葉面積系數(shù)高，群體大，葉片相互遮蔭重，呼吸消耗增加所致。飽果期隨施氮量的增加，CAP又表現(xiàn)與花針期相似的規(guī)律，但處理間不如花針期處理間差別大。

2.2 施氮量對花生生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響 由表4可知，增施氮肥能夠顯著提高莢果產(chǎn)量（經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量），花育30的最高莢果產(chǎn)量出現(xiàn)在N135處理，N180處理又降低。施氮量對生物產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為花育30的最高生物產(chǎn)量出現(xiàn)在N180處理。施氮量對經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響則表現(xiàn)為隨施氮量的增加呈降低趨勢，但花育30在施氮135kg/hm2范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)系數(shù)降低的幅度較小。上述結(jié)果表明增施氮肥提高花生莢果產(chǎn)量主要是通過提高花生的生物產(chǎn)量而獲得的，但過多施氮經(jīng)濟(jì)系數(shù)降低，不利于光合產(chǎn)物向莢果中的運(yùn)轉(zhuǎn)分配，而導(dǎo)致莢果產(chǎn)量反而下降。

3 討論與結(jié)論

適宜的施氮量可提高花生的葉面積系數(shù)，增加葉片的葉綠素含量，提高群體的光合速率，為葉片同化更多的光合產(chǎn)物提供了生理基礎(chǔ)，促進(jìn)了花生的碳代謝[6]。本研究結(jié)果表明花生的生物產(chǎn)量在施氮量為0～180kg/hm2范圍內(nèi)隨施氮量的增加而增加，但莢果產(chǎn)量卻在N135水平達(dá)到最大值，過多施氮莢果產(chǎn)量反而降低，表明過多施用氮肥不利于光合產(chǎn)物向莢果內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，會降低氮肥的利用效率，因此生產(chǎn)上要根據(jù)土壤的基礎(chǔ)肥力狀況確定合適的施氮量。

參考文獻(xiàn)

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[2]戴樹榮.覆膜花生氮、磷、鉀適宜施用量研究[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2004（1）：31-32.

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[4]王才斌，孫彥浩，姚君平，等.高產(chǎn)花生施氮效應(yīng)研究[J].花生科技，1994（1）：1-4.

[5]謝吉先，季益芳，劉軍民，等.氮肥用量對花生生育及產(chǎn)量的影響[J].花生科技，2000（2）：14-18.

[6]謝吉先，季益芳，劉軍民，等.不同鉀素營養(yǎng)水平對春玉米碳代謝的影響[J].玉米科學(xué)，2008，16（4）：46-49.

（責(zé)編：徐世紅）