氮肥對不同生育期花生的影響及對策

李飛+韓昕君+周彥忠+姬小玲+李斯佳+郭玉生

摘 要：針對不同生育期氮肥對花生的影響進行了詳細闡述，分析了氮肥對花生生長、發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響，并提出相應的施肥對策，以期為花生精準定量施用氮肥提供參考。

關(guān)鍵詞：氮肥；花生；對策分析

中圖分類號：S565.2 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.07.010

Effect of Nitrogen Fertilizer on Peanut during Different Growth Stages and Its Countermeasure

LI Fei， HAN Xinjun， ZHOU Yanzhong，JI Xiaoling， LI Sijia， GUO Yusheng

（Luohe Academy of Agricultural Sciences of Henan Province，Luohe，Henan 462000， China）

Abstract： This paper gave a detailed introduction on the impact of nitrogen fertilizer on peanut during different growth stages， analyzed the effect of nitrogen fertilizer on the growth and development of peanut， yield and quality formation， and put forward fertilization strategies. This could provide a reference for peanut precise and quantitative application of nitrogen.

Key words： nitrogen fertilizer； peanut； countermeasure analysis

氮素是花生必需的主要營養(yǎng)元素之一，對花生的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的形成有著重要的影響[1]。研究表明，作物葉片中75%的還原氮以Rubisco酶的形式參與植株的光合作用，同時氮也是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、氨基酸、細胞膜分子復合物及激素、維他命等分子的組成成分。蛋白質(zhì)作為氮素代謝的終極產(chǎn)物，與花生的品質(zhì)關(guān)系呈正相關(guān)[2]。目前，我國已成為世界上最大的氮肥生產(chǎn)和消費國。然而，過量施用氮肥造成的多種問題正日益凸顯。氮肥施用已經(jīng)進入過剩狀態(tài)，導致利用率下降，造成了資源浪費。此外，施氮量的不斷增加也導致了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的增加，給農(nóng)民和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟壓力。隨著生態(tài)農(nóng)業(yè)和施肥技術(shù)的發(fā)展，合理施用化肥，減少環(huán)境污染變得更加緊迫，精準定量施用氮肥已成為未來發(fā)展的方向[3]。

花生是我國主要的油料作物，種植面積僅次于油菜[4]，具有經(jīng)濟效益好、產(chǎn)量高、用途廣、抗逆性優(yōu)、營養(yǎng)價值高等特點[5]。我國的花生生產(chǎn)可劃分為7個自然生態(tài)區(qū)域：北方花生產(chǎn)區(qū)、南方春秋兩熟花生產(chǎn)區(qū)、長江流域春秋花生產(chǎn)區(qū)、云貴高原花生產(chǎn)區(qū)、東北早熟花生產(chǎn)區(qū)、黃土高原花生產(chǎn)區(qū)、西北內(nèi)陸花生產(chǎn)區(qū)[6]?；ㄉ鳛槎箍浦参?，獲得氮素的途徑主要有土壤、根瘤固氮和肥料3種。根瘤菌與花生共生，其固氮特性與其他豆科相似，苗期時花生根瘤較少，固氮能力較弱，花針期根瘤數(shù)量增加，固氮能力顯著增強，結(jié)莢期固氮能力達到最大值，飽果期后，根瘤開始衰老，固氮能力逐漸減弱。依據(jù)花生不同生育期對氮肥的需求特點進行“按需供氮”，是提高氮肥利用率的有效途徑之一[7]。

1 氮肥對不同生育期花生的影響

1.1 氮肥對苗期花生的影響

根系是花生重要的吸收、合成、固定和支持器官，在花生生長發(fā)育和產(chǎn)量形成中起著十分重要的作用?；ㄉ缙谑歉瞪钤蛿U展的重要時期，氮肥可以改變根系的生長分布。趙坤等[8]通過研究不同氮肥水平對苗期花生根生長的影響指出，在苗期，根系形態(tài)特征與氮肥施用具有密切聯(lián)系，花生的根系隨著施氮量的增加，根的表面積、體積、總根長都呈增長的趨勢，根的直徑呈下降的趨勢。氮肥的增加還提高了根干質(zhì)量和根冠比，促進了苗期花生對養(yǎng)分的吸收。此外，氮肥能加速根瘤的形成。研究發(fā)現(xiàn)，氮肥對根瘤的形成有明顯影響，合理施氮肥能夠顯著提高花生的根瘤數(shù)量、質(zhì)量及固氮量，為后期氮素供給打下基礎(chǔ)。過量施氮肥則會對根瘤的結(jié)瘤固氮能力產(chǎn)生明顯的抑制作用，且抑制程度與施氮量呈正相關(guān)[9]。葉片是花生進行光合作用的重要器官，葉片中的葉綠素含量在花生光合作用中起著決定性的作用。氮素是葉綠素的主要組成物質(zhì)，花生葉片中葉綠素的含量可以間接反映花生的氮素供應狀況。在合理施用氮肥的范圍內(nèi)，苗期花生隨著施氮量的增加，花生葉片的 SPAD 值呈逐漸增加的趨勢。而花生苗期缺氮易造成幼苗生長瘦弱，葉色淡，葉綠素含量少，光合作用減弱，單株分枝少，根系生長慢等問題。

1.2 氮素對花針期花生的影響

花針期是營養(yǎng)生長和生殖生長并進的時期，也是肥料需要最多的時期，對氮、磷、鉀的吸收量占總量的23%～33%。氮肥影響著花生對水分、養(yǎng)分的吸收和葉片光合作用的強弱，影響著花生莢果體積的膨大和果仁的充實度，最終影響花生的產(chǎn)量[10]?；ㄡ樒诨ㄉ錾形创罅啃纬桑藭r花生的根和根瘤不僅不能及時供給自身生長發(fā)育所需要的養(yǎng)分，而且還需要吸收一定的養(yǎng)分供根瘤菌繁殖，因此，需要大量的氮素營養(yǎng)供給，而根瘤形成后能為花生提供越來越多的氮素。研究表明，花針期追施氮肥，能提高花生的凈光合速率、葉綠素含量、干物質(zhì)質(zhì)量[11]。但也有研究表明，花針期在單施氮肥處理中，花生的生物量均表現(xiàn)出隨著施氮量的增加呈先上升后降低的趨勢，過量施氮不利于花生生物量的累積。

1.3 氮素對結(jié)莢期、莢果成熟期花生的影響

結(jié)莢期花生的生長會達到頂峰，同時也是氮肥需要量的高峰期。氮肥可以延長成熟期葉片的功能，提高飽果率，而氮肥不足往往會影響花生生育進程和莢果的生長發(fā)育?；ㄉ且允斋@莢果產(chǎn)量為目標的，研究表明莢果的形成與花生植株上氮素積累量呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系，即在相同條件下花生吸收積累氮素高，產(chǎn)量亦高[12]。花生干物質(zhì)總量的積累動態(tài)符合“S”曲線，表現(xiàn)為“慢—快—慢”的變化趨勢，結(jié)莢期是總干物質(zhì)量積累最快的時期。這一時期，總干物質(zhì)量隨著氮用量增加而增加，但氮肥用量達到一定值時，干物質(zhì)總量下降[13]。前人指出，花生在中等以上土壤肥力條件下要創(chuàng)高產(chǎn)，必須增施氮肥，且應在增施有機氮肥的基礎(chǔ)上，適當增施一定數(shù)量的無機氮肥，使根瘤菌對花生保持較高的供氮比例，以達到高產(chǎn)高效的目的。結(jié)莢成熟期氮肥用量過少，根瘤菌供氮比例雖高，但莢果產(chǎn)量不高；用量過多，不但會抑制根瘤菌的供氮能力，而且會影響花生的正常生育。而氮素分配系數(shù)也進一步體現(xiàn)了結(jié)莢成熟期對氮素的需求規(guī)律，試驗表明：正處于膨大期的莢果分配系數(shù)為0.32～0.38；收獲時，莢果的氮素分配系數(shù)高達0.65～0.77[14]。在結(jié)莢到成熟期，通過使用紅外測溫儀對不同施氮處理的花生冠層溫度進行連續(xù)觀測，結(jié)果表明施氮處理的花生冠層溫度明顯低于不施氮肥的處理，不同氮肥處理的花生冠層溫度與葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及NR、POD 活性密切相關(guān)，施氮能夠改變花生冠層溫度和生理特性，冠層溫度與生理特性密切相關(guān)，施用高氮有利于花生抗高溫栽培[15]。

2 氮素對花生產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響

2.1 氮素對花生產(chǎn)量的影響

花生產(chǎn)量是由結(jié)果數(shù)和果質(zhì)量決定的。在一定范圍內(nèi)，施用氮肥可顯著提高花生莢果產(chǎn)量，且隨施氮量的增加花生產(chǎn)量顯著提高。增產(chǎn)的原因主要是氮肥增加了花生的單株果數(shù)和出仁率[16]。氮肥對花生產(chǎn)量的作用受施肥方式和生長條件等因素的影響。干旱脅迫下適量施用氮肥能增加深層土壤內(nèi)花生的根系，能有效提高干旱脅迫下花生的產(chǎn)量[17]。氮肥全部基施與基施加追施相比，基施加追施處理的單株結(jié)果數(shù)、百果質(zhì)量顯著增加，莢果產(chǎn)量增加[18]。

2.2 氮素對花生品質(zhì)的影響

生產(chǎn)上花生施肥量不足或施肥不合理嚴重限制了花生產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的改善。施用氮肥既能增加花生各器官中可溶性蛋白和游離氨基酸含量，又能提高花生的飽果率和籽仁中的蛋白質(zhì)含量[2]。氮肥能改變花生籽仁中氨基酸的含量。研究表明，施用氮肥降低了花生中含量相對較多的谷氨酸含量，但對相對較少的賴氨酸和蛋氨酸有一定的增加作用。少量施用氮肥可顯著增加蛋白質(zhì)含量，在一定范圍內(nèi)大量施用氮肥才可顯著增加脂肪含量。此外，施用氮肥還可提高脂肪中的油酸、亞油酸和棕櫚酸含量，且油酸的增幅明顯大于亞油酸，因此，能顯著提高油亞比[16]。

3 施肥對策

3.1 根據(jù)不同時期需肥規(guī)律進行施肥

幼苗期花生的根瘤形成較少，固氮能力較弱，花生生長所需的氮主要來源于種子中的營養(yǎng)和從土壤中吸收的氮。此時，要注重施用苗期根瘤形成所需的“啟動氮”，還應注意施氮對花生源庫流關(guān)系的調(diào)控[14]。因此，要施足基肥，早施苗肥，確保氮素供應，促進花生苗齊苗壯[19]。

花針期花生種子內(nèi)部所貯藏的營養(yǎng)在出苗后10 d左右基本耗盡，但此時花生的根和根瘤并不能及時供給生長發(fā)育所需要的氮素，而且幼苗本身正處在營養(yǎng)生長和花芽分化的關(guān)鍵期，這也是氮素需求的臨界點，需要大量的氮素營養(yǎng)才能滿足花生正常的生長發(fā)育。這一時期應追施花肥，并配施磷、鉀、鈣等肥料，提高下針數(shù)，降低秕果率[20]。

結(jié)莢成熟期，由于花生自身的固氮作用和后期根系吸收能力下降，氮素需求量較其它時期少，此時應根據(jù)植株生長情況進行追肥，注意氮磷鉀肥的配合施用，延緩植株和葉片衰老，提高莢果飽滿度。

3.2 多種施氮方式相互配合

氮肥施用方式、氮肥形態(tài)、氮肥施用時期等均對花生氮的吸收利用存在顯著影響[12]。研究表明，實施花生氮肥基施、苗期和花針期追施的施肥方式，氮素的吸收利用率較高。在施氮肥的同時配施鈣肥可減少花生秕果數(shù)，增加百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量，提高飽果率、出仁率和莢果飽滿度，進而提高花生莢果和籽仁產(chǎn)量[21]。磷肥有利于花生核糖核酸和蛋白質(zhì)的合成，能增加花生根瘤中的血紅蛋白含量，提高結(jié)瘤性和固氮能力，從而達到以磷促氮的效果。研究表明，對當季所施氮肥的吸收利用率較低，增施磷鉀肥可以有效促進花生對氮素的吸收，在提高花生總生物產(chǎn)量的同時可提高單株有效結(jié)果數(shù)和莢果飽滿度，進而提高花生的產(chǎn)量。緩控氮肥可以根據(jù)花生不同生育期對氮肥的需求不同控制其釋放量，使氮肥的釋放量與花生的吸收量相一致，最大程度地減少氮素的揮發(fā)、淋溶，降低對環(huán)境的污染[22]。在等量施氮條件下，緩控氮肥釋放均勻，可延長肥效期[23]。通過分階段釋放達到前期控制旺長、中后期增強肥效、后期防止早衰的效果，提高肥料利用率[24]。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，緩控氮肥明顯優(yōu)于普通氮肥效果，可顯著提高氮肥農(nóng)學效率和氮肥偏生產(chǎn)力，顯著提高花生產(chǎn)量[25]。緩控氮肥不但可以提高肥料利用率，減少肥料使用量，而且一次性施肥不用追肥，可以降低生產(chǎn)成本，為當前較為適宜的氮肥施用方式[26-27]。

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