不同施氮量對(duì)核桃林間作花生生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

權(quán)寶全，白冬梅，田躍霞，薛云云

(山西省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所，山西 汾陽 032200)

花生是山西主要的經(jīng)濟(jì)及油料作物，常年種植面積4.0萬hm2左右[1]。花生作為豆科作物，每生產(chǎn)100kg莢果，需從土壤中吸收氮4.5～6.4kg[2]。張翔等[3]認(rèn)為施用氮肥顯著促進(jìn)花生的生長和干物質(zhì)累積，從而為高產(chǎn)創(chuàng)造物質(zhì)基礎(chǔ)。但施氮量與干物質(zhì)累積和產(chǎn)量并不是線性相關(guān)，而呈拋物線關(guān)系[4]。由于各地土壤肥力、花生品種和氣候等條件不同，不同試驗(yàn)的最佳施氮量存在巨大差異，黃循壯[5]研究得出，施N 37.5kg/hm2莢果產(chǎn)量最高，于俊紅等[4]研究表明，最佳施氮量為120kg/hm2，而周錄英等[6]認(rèn)為施N 300～450 kg/hm2對(duì)提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)有積極作用。近年來，山西省干果園面積逐年增加，發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)勢在必行。以往對(duì)果園間作花生的研究多集中在播期、密度以及播種方式對(duì)其生長發(fā)育和產(chǎn)量影響方面[7-9]，對(duì)幼齡果園間作花生肥料施用方面的研究較少，本試驗(yàn)研究了不同氮肥施用量對(duì)間作花生植株生長、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量構(gòu)成及經(jīng)濟(jì)效益的影響。以期為幼齡果園間作花生合理施氮提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017-2018年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所核桃園試驗(yàn)基地進(jìn)行，核桃樹齡為5～6年。土壤類型為沙壤土，2017年耕層土壤含有機(jī)質(zhì)13.4 g/kg、堿解氮76.8 mg/kg、速效磷34.8 mg/kg、速效鉀128 mg/kg、pH值8.15；2018年耕層土壤含有機(jī)質(zhì)含量14.3 g/kg、堿解氮78.7 mg/kg、速效磷36.1 mg/kg、速效鉀131 mg/kg、pH值8.11。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)氮肥用量5個(gè)水平：N0(對(duì)照，不施氮肥)、N90(氮肥90 kg/hm2，下同)、N150、N210、N300，磷肥和鉀肥用量分別為P2O560 kg/hm2和K2O 60kg /hm2。氮、磷、鉀肥分別為尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O512%)和氯化鉀(K2O 60%)，所有肥料全部作基肥施用。小區(qū)面積30m2，3次重復(fù)(每個(gè)重復(fù)預(yù)留一半為成熟期測產(chǎn)區(qū)，一半為取樣調(diào)查區(qū))。花生品種晉花10號(hào)，密度21萬穴/hm2，行距30 cm，株距17.5 cm，播種方式為開溝條播，每穴1粒。2017年5月1日播種，9月28日收獲；2018年5月6日播種，9月27日收獲。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

① 農(nóng)藝性狀：于成熟期測定主莖高、第一分枝側(cè)枝長、單株分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)。

② 干物質(zhì)積累：分別于花生苗期(6月1日)、花針期(7月1日)、結(jié)莢期(8月1日)和成熟期(9月25日)取樣(未拾落葉)，每處理每時(shí)期選連續(xù)5株，洗凈后放入烘箱，105℃殺青1 h，再于70℃烘干至恒質(zhì)量，統(tǒng)計(jì)莖葉干質(zhì)量和莢果干質(zhì)量。

③ 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素：于成熟期收獲測產(chǎn),每個(gè)處理選取代表性植株10株分別測定飽果率、單株飽果數(shù)、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和出仁率等。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量間作花生的農(nóng)藝性狀

兩年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示(見表1)，不施氮肥處理，花生主莖高、側(cè)枝長和單株分枝數(shù)均最低，隨著施氮量的增加，主莖高和側(cè)枝長均呈上升趨勢，施氮量達(dá)到N300水平時(shí)，主莖高及側(cè)枝長繼續(xù)上升；單株分枝數(shù)在不同氮肥水平間的差異均未達(dá)到顯著水平。不同處理間主莖節(jié)數(shù)沒有顯著差異，說明施氮對(duì)主莖節(jié)數(shù)無顯著影響。

表1 不同施氮量間作花生的農(nóng)藝性狀

注：數(shù)據(jù)為3次重復(fù)平均值；數(shù)值后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著；兩年數(shù)據(jù)分別比較。下同。

Note: The data are the average of three replicates. Values followed by different lowercase letters are significantly different at 0.05 probability level. The data of two year were compared separately. The same below.

2.2 不同施氮量間作花生的干物質(zhì)積累

表2可看出，同一氮肥水平花生單株莖葉干質(zhì)量、莢果干質(zhì)量和總干質(zhì)量隨生育進(jìn)程的推進(jìn)呈逐漸增加的趨勢，單株莖葉干質(zhì)量、莢果干質(zhì)量和總干質(zhì)量成熟期達(dá)到最大值。同一生育期，單株莖葉干質(zhì)量隨施氮量的增加而增加；莢果干質(zhì)量和總干質(zhì)量在結(jié)莢期前隨施氮量的增加而增加，但在成熟期N210處理兩年的莢果干質(zhì)量最大，顯著高于其他處理，分別為23.52g和21.59g。施氮量達(dá)到N300水平時(shí)，莖葉干質(zhì)量繼續(xù)上升，但莢果干質(zhì)量出現(xiàn)顯著下降，說明花生出現(xiàn)徒長現(xiàn)象，表明施氮量為300kg/hm2時(shí)，抑制了植株產(chǎn)量的提高。

表2 不同施氮量花生的干物質(zhì)積累(g/株)

表3 不同施氮量間作花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.3 不同施氮量間作花生的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

表3所示，花生飽果率、單株飽果數(shù)、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加，呈先增加后減少的趨勢。兩年產(chǎn)量最高為N210處理，分別為4938.56 kg/hm2和4512.71 kg/hm2。施用氮肥顯著增加了間作花生的單株飽果數(shù)、百果質(zhì)量和百仁質(zhì)量，進(jìn)而產(chǎn)量顯著高于不施氮處理；N210處理的單株飽果數(shù)和百果質(zhì)量顯著高于其他施氮處理，所以產(chǎn)量最高。

由圖1可以看出，本試驗(yàn)條件下，2017年當(dāng)施氮量為226.5 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高為4781.9 kg/hm2；2018年當(dāng)施氮量為212.7 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高為4425.3 kg/hm2。

2.4 不同施氮量處理經(jīng)濟(jì)效益分析

由表4可看出，施用氮肥比不施氮肥效益明顯?；ㄉ漠a(chǎn)值和利潤隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，產(chǎn)值和利潤最高的為N210處理。與N0處理比較，N210處理兩年間作花生分別增收2835元/hm2和1754元/hm2；與其他氮肥處理比較，N210處理兩年間作花生平均增收1640元/hm2和870元/hm2。由此可以看出，氮肥用量210kg/hm2為當(dāng)?shù)亻g作花生最佳用量。

圖1 氮肥施用量與花生產(chǎn)量的關(guān)系 Fig.1 Relationship of peanut yield and N application rates

處理Treatment產(chǎn)值Output value肥料投入Fertilizer inputs利潤Profit比N0增收More than N0 N0 18969 d18618783 c/N90 20061 c36619695 b 9122017年N150 20805 b48620319 b1536N210 22224 a60621618 a2835N300 20706 b78619920 b1137N0 18133 c18617947 c/N90 19299 b36618933 b 9862018年N150 19394 b48618908 b 961N210 20307 a60619701 a 1754N300 19438 b78618652 b 705

注：尿素2.0元/kg，過磷酸鈣0.60元/kg，氯化鉀2.5元/kg，花生莢果4.5元/kg；田間管理費(fèi)用未計(jì)算在內(nèi)；利潤(元/hm2) =產(chǎn)值-肥料投入。

Note: Urea 2.0 yuan/kg, calcium superphosphate 0.60 yuan/kg, potassium chloride 2.5 yuan/kg, peanut pods 4.5 yuan/kg, the cost of field management was not counted. Profit (yuan/ha)=Output value- Fertilizer inputs.

3 結(jié)論與討論

花生生長發(fā)育離不開氮素，花生高產(chǎn)必須合理施用氮肥。本試驗(yàn)條件下，施氮顯著增加了間作花生的主莖高、側(cè)枝長、單株分枝數(shù)和干物質(zhì)積累量。而作物產(chǎn)量形成取決于干物質(zhì)積累總量及其對(duì)果實(shí)的分配[10]。生育后期，適量施氮能協(xié)調(diào)植株各部分干物質(zhì)分配，促進(jìn)作物增產(chǎn)；過量施氮易造成徒長，植株莖葉干物質(zhì)積累過多，不利于干物質(zhì)向莢果分配，從而減產(chǎn)。本試驗(yàn)條件下，兩年N210處理，成熟期莢果干質(zhì)量和總干質(zhì)量23.52g/株、21.59g/株和54.99g/株、53.93g/株，都高于N300處理的成熟期莢果干質(zhì)量和總干質(zhì)量22.08g/株、20.60g/株和54.10g/株、53.28g/株。

適量施氮是作物干物質(zhì)積累的重要措施。產(chǎn)量性狀能夠直觀地反映花生產(chǎn)量狀況。各施氮處理顯著增加花生單株飽果數(shù)和百果質(zhì)量，單株飽果數(shù)和百果質(zhì)量增加是花生增產(chǎn)的主要因素。但是過量施用氮肥則不利于花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的增加，這與張翔、楊吉順等[3，11]的研究結(jié)果相一致。本試驗(yàn)條件下，兩年N210處理的單株飽果數(shù)和百果質(zhì)量都顯著高于其他處理。

施氮量≤210kg/hm2時(shí)，間作花生產(chǎn)量隨施氮量增加而逐漸提高，當(dāng)?shù)视昧?00kg/hm2時(shí)，花生干物質(zhì)向莢果分配被抑制，產(chǎn)量降低。在本研究條件下，施氮量為210kg/hm2時(shí)，兩年間作花生產(chǎn)量和利潤均最大。因此，氮肥用量210kg/hm2為當(dāng)?shù)亻g作花生最佳用量。