砂姜黑土區(qū)不同品種花生干物質(zhì)積累和氮磷鉀養(yǎng)分需求的差異

司賢宗 ，張 翔 ，索炎炎 ，毛家偉 ，李 亮 ，余 瓊 ，余 輝 ，袁新麗 ，楊 超

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南鄭州450002；2.正陽縣花生研究所，河南正陽463600）

花生是重要的油料作物，氮、磷、鉀是花生生長發(fā)育必需的三大營養(yǎng)元素，科學(xué)施肥能促進(jìn)花生生長發(fā)育、提高肥料利用效率、增加花生產(chǎn)量和改善花生品質(zhì)。不同花生品種間存在內(nèi)源激素[1]、酶活性[2-3]、光合生理[4-6]等方面的遺傳差異，從而影響花生干物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收利用。探明不同品種花生干物質(zhì)積累和氮磷鉀養(yǎng)分需求的差異，對(duì)花生合理施肥、優(yōu)化肥料資源配置、提高肥料利用效率具有重要的意義。有關(guān)研究表明，種植方式[7]、土壤類型[8]、土壤質(zhì)地[9]影響花生干物質(zhì)的積累，戴良香等[10]、樊堂群等[11]研究報(bào)道了干旱脅迫、連作條件對(duì)花生生長發(fā)育、干物質(zhì)積累的影響；馮燁等[12]、馮鍇等[13]研究了單粒精播、斷根深度對(duì)花生根系生長、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響；萬勇善等[14]、王秀娟等[15]研究了高產(chǎn)條件對(duì)花生干物質(zhì)積累的影響。楊吉順等[16]、王小龍等[17]進(jìn)行了施氮對(duì)干物質(zhì)和氮素積累的影響研究；趙長星等[18]、索炎炎等[19]報(bào)道了施磷對(duì)花生生長發(fā)育動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量和磷吸收的影響；周可金等[20]、李忠等[21]研究了施鉀對(duì)花生光合特性、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及鉀素利用效率的影響；馮良山等[22]進(jìn)行了花生對(duì)水分、氮、磷養(yǎng)分利用狀況的報(bào)道；孫俊麗等[23]、李俊慶等[24]進(jìn)行了花生對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用影響的研究；張玉樹等[25]報(bào)道了控釋肥對(duì)花生產(chǎn)量、品質(zhì)以及養(yǎng)分利用率的影響；徐曉楠等[26]研究了生物炭對(duì)提高花生干物質(zhì)與養(yǎng)分利用的優(yōu)勢研究。但目前尚未見關(guān)于不同品種花生干物質(zhì)積累和氮磷鉀養(yǎng)分需求差異方面的報(bào)道。

本研究圍繞夏花生施肥中由于忽視不同品種花生營養(yǎng)特性易造成養(yǎng)分不能高效利用等問題，在不施肥和常規(guī)施肥條件下，研究不同品種花生的階段干物質(zhì)積累量、階段干物質(zhì)積累速率以及不同花生品種的氮磷鉀養(yǎng)分階段吸收量、階段吸收速率、每形成100 kg莢果所需氮磷鉀量和比例的差異，旨在為砂姜黑土區(qū)夏花生高產(chǎn)高效品種篩選和科學(xué)施肥提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年6—10月在河南省正陽縣蘭青鄉(xiāng)大余村進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤為砂姜黑土，質(zhì)地黏壤，地勢平坦，土壤肥力均勻，排灌條件良好。0～20 cm耕層土壤基礎(chǔ)地力：有機(jī)質(zhì)15.3 g/kg、全氮0.9 g/kg、速效氮87.1mg/kg、速效磷15.4mg/kg、速效鉀100.0mg/kg、有效鋅 1.3 mg/kg，pH 值 5.0。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，分別為：T1.不施肥，遠(yuǎn)雜9102；T2.常規(guī)施肥，遠(yuǎn)雜 9102；T3.不施肥，遠(yuǎn)雜 6；T4.常規(guī)施肥，遠(yuǎn)雜 6；T5.不施肥，豫花 22；T6.常規(guī)施肥，豫花22。其中，常規(guī)施肥為N150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O150 kg/hm2。肥料品種為尿素、過磷酸鈣、氯化鉀，肥料全部作基肥施用，利用花生播種—施肥一體化機(jī)，在播種花生時(shí)，開施肥溝，進(jìn)行人工條施肥料，覆土。試驗(yàn)小區(qū)面積為15 m2（3 m×5 m），3次重復(fù)，隨機(jī)排列，種植密度為18.0萬穴/hm2，每穴種植2粒種子。6月15日播種，6月24日出苗，9月26日收獲。其他田間管理按照一般豐產(chǎn)大田進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

于整地施肥前采集基礎(chǔ)土壤（0～20 cm）樣品1 kg，測定基礎(chǔ)地力。于花生苗期（7月6日，開始開花）、花針前期（7月25日，開花量最多），每個(gè)處理取有代表性的10株花生；于花針后期（8月15日，土壤中出現(xiàn)定型果，但沒有果仁）、結(jié)莢期（9月4日，定型果有果仁）、飽果成熟期（9月26日，果仁飽滿），每個(gè)處理取有代表性的5株花生，測定主莖高、分枝高、分枝數(shù)；分別按照花生莖、葉、根和花生果（花生仁和花生殼）等部位分開，在105℃下殺青15 min，65℃恒溫烘干，測定其干物質(zhì)量；樣品粉碎后測定其氮磷鉀養(yǎng)分含量[27]。

于花生飽果成熟時(shí)，每個(gè)處理分別取4 m2進(jìn)行收獲、晾曬、稱質(zhì)量計(jì)產(chǎn)；同時(shí)每個(gè)處理采集有代表性的10株花生進(jìn)行考種，測定其株高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、結(jié)果枝、飽果數(shù)、百果質(zhì)量、出仁率等性狀指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理；采用SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析；采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)花生干物質(zhì)階段積累量的影響

從表1可以看出，花生干物質(zhì)階段積累量總體上呈雙峰曲線變化趨勢，苗期干物質(zhì)積累量最小，占總干物質(zhì)積累量的3.3%～4.5%，平均為4.1%；花針前期干物質(zhì)積累量較小，占總干物質(zhì)積累量的11.0%～15.5%，平均為13.2%；花針后期是干物質(zhì)積累量的最大時(shí)期，占總干物質(zhì)積累量的36.4%～38.9%，平均為37.6%；結(jié)莢期干物質(zhì)積累量又急劇降低，占總干物質(zhì)積累量的12.7%～16.4%，平均為14.5%；飽果成熟期的干物質(zhì)積累量又急劇增加，占總干物質(zhì)積累量的28.0%～32.8%，平均為30.6%。在花生不同干物質(zhì)積累階段，常規(guī)施肥處理的花生干物質(zhì)積累量均高于不施肥處理。常規(guī)施肥水平下，遠(yuǎn)雜9102和豫花22在花針前期的干物質(zhì)積累量高于結(jié)莢期，而遠(yuǎn)雜6的干物質(zhì)積累量則是花針前期低于結(jié)莢期；不施肥水平下，遠(yuǎn)雜9102、遠(yuǎn)雜6和豫花22在花針前期的干物質(zhì)積累量均低于結(jié)莢期。表明施肥能增加遠(yuǎn)雜9102和豫花22生育前期干物質(zhì)的積累量。

表1 不同處理對(duì)花生干物質(zhì)階段積累量的影響 kg/hm2

2.2 不同處理對(duì)花生干物質(zhì)階段積累速率的影響

表2 不同處理對(duì)花生干物質(zhì)階段積累速率的影響kg/（hm2·d）

從表2可以看出，花生干物質(zhì)階段積累速率呈雙峰曲線變化趨勢，苗期干物質(zhì)積累速率最小，為13.4～23.4 kg/（hm2·d），平均為19.1 kg/（hm2·d）；花針前期的較小，為46.9～85.1 kg/（hm2·d），平均為64.1 kg/（hm2·d）；花針后期是干物質(zhì)積累速率的最大時(shí)期，為141.0～194.8kg/（hm2·d），平均為166.6kg/（hm2·d）；結(jié)莢期干物質(zhì)積累速率又急劇降低，為75.9～80.6 kg/（hm2·d），平均為78.2 kg/（hm2·d）；飽果成熟期的干物質(zhì)積累速率又急劇增加，為126.6～152.1 kg/（hm2·d），平均為135.7 kg/（hm2·d）?；ㄉ煌晌镔|(zhì)積累階段，常規(guī)施肥處理花生的干物質(zhì)積累速率均高于不施肥處理，不施肥水平下，苗期、花針前期、花針后期干物質(zhì)積累速率大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6；結(jié)莢期、飽果成熟期干物質(zhì)積累速率大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜6＞遠(yuǎn)雜9102。常規(guī)施肥水平下，苗期、花針前期、花針后期干物質(zhì)積累速率大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6，結(jié)莢期干物質(zhì)積累速率大小為豫花22＝遠(yuǎn)雜6＞遠(yuǎn)雜9102，飽果成熟期干物質(zhì)積累速率大小為遠(yuǎn)雜9102＞豫花22＞遠(yuǎn)雜6。

2.3 不同處理對(duì)花生養(yǎng)分階段積累量的影響

表3 不同處理對(duì)花生養(yǎng)分階段積累量的影響 kg/hm2

從表3可以看出，花生氮磷鉀養(yǎng)分階段積累量整體呈拋物線變化趨勢。不同處理的氮養(yǎng)分吸收高峰出現(xiàn)在花針后期；除T3處理的磷養(yǎng)分吸收高峰出現(xiàn)在結(jié)莢期外，其余處理的磷養(yǎng)分吸收高峰均出現(xiàn)在花針后期，表明遠(yuǎn)雜6在不施磷肥時(shí)，吸磷高峰向后推移；T1、T2、T4處理的鉀養(yǎng)分吸收高峰出現(xiàn)在花針后期，T3處理的鉀養(yǎng)分吸收高峰出現(xiàn)在結(jié)莢期，表明遠(yuǎn)雜6在不施鉀肥時(shí)，吸鉀高峰向后推移，T5、T6處理的鉀養(yǎng)分吸收高峰出現(xiàn)在花針前期，飽果成熟期不同處理的鉀養(yǎng)分為負(fù)積累，這可能與鉀在花生體內(nèi)與有機(jī)物質(zhì)鍵合微弱而呈游離狀態(tài)，加上花生生育后期衰老、細(xì)胞膜功能衰退、鉀容易外滲而被水淋失有關(guān)。施肥能增加不同生育階段花生對(duì)氮磷養(yǎng)分的積累量；在苗期、花針前期、花針后期、結(jié)莢期，施肥能增加花生對(duì)鉀養(yǎng)分的積累量，而在飽果成熟期，施肥處理的鉀養(yǎng)分減少量大于不施肥處理。苗期、花針前期、花針后期，平均氮養(yǎng)分積累量大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6；結(jié)莢期、飽果成熟期，平均氮養(yǎng)分積累量大小分別為遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102、遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6＞豫花22；苗期、花針前期、花針后期，平均磷養(yǎng)分積累量大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6；結(jié)莢期、飽果成熟期，平均磷養(yǎng)分積累量大小分別為遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102、遠(yuǎn)雜9102＞豫花22＞遠(yuǎn)雜6；苗期、花針前期、花針后期、結(jié)莢期，平均鉀養(yǎng)分積累量大小分別為遠(yuǎn)雜9102＞豫花22＞遠(yuǎn)雜6、豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6、遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6＞豫花22、遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102；飽果成熟期，平均鉀養(yǎng)分減少量大小為遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102。

2.4 不同處理對(duì)花生養(yǎng)分階段積累速率的影響

由表4可知，花生氮磷養(yǎng)分階段積累速率整體上呈拋物線變化趨勢，除T3處理的氮養(yǎng)分積累速率的高峰出現(xiàn)在結(jié)莢期外，其余處理的氮養(yǎng)分積累速率的高峰均出現(xiàn)在花針后期，表明遠(yuǎn)雜6在不施氮肥時(shí)，氮積累速率的高峰向后推移；除T2、T6處理的磷養(yǎng)分積累速率的高峰出現(xiàn)在花針后期外，其余處理的磷養(yǎng)分積累速率的高峰出現(xiàn)在結(jié)莢期，表明遠(yuǎn)雜9102、豫花22在供磷充足時(shí)，積累速率的高峰向前推移；花生鉀養(yǎng)分階段積累速率受花生品種的影響，T1、T2、T3、T4處理的鉀養(yǎng)分積累速率呈拋物線變化趨勢，T5、T6處理的鉀養(yǎng)分積累速率呈雙峰曲線變化趨勢，其中，T1、T2處理的鉀養(yǎng)分積累速率的高峰出現(xiàn)在花針后期，T3、T4處理的鉀養(yǎng)分積累速率的高峰出現(xiàn)在結(jié)莢期；T5、T6處理的鉀養(yǎng)分積累速率的2個(gè)峰分別出現(xiàn)在花針前期和結(jié)莢期，飽果成熟期鉀養(yǎng)分積累速率為負(fù)值。施肥能提高不同生育階段花生對(duì)氮磷養(yǎng)分的積累速率；在苗期、花針前期、花針后期、結(jié)莢期，施肥能提高花生對(duì)鉀養(yǎng)分的積累速率，而在飽果成熟期，施肥處理的鉀養(yǎng)分減少速率大于不施肥處理。

平均氮養(yǎng)分積累速率，苗期大小為遠(yuǎn)雜9102＞豫花22＞遠(yuǎn)雜6，花針前期和花針后期大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6，結(jié)莢期和飽果成熟期大小分別為遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102、遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6＞豫花22；平均磷養(yǎng)分積累速率，苗期、花針前期大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6，花針后期大小為豫花22＞遠(yuǎn)雜6＞遠(yuǎn)雜9102，結(jié)莢期、飽果成熟期大小分別為遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102、遠(yuǎn)雜9102＞豫花22＞遠(yuǎn)雜6；平均鉀養(yǎng)分積累速率，苗期、花針前期、花針后期、結(jié)莢期的大小分別為遠(yuǎn)雜9102＞豫花22＞遠(yuǎn)雜6、豫花22＞遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6、遠(yuǎn)雜9102＞遠(yuǎn)雜6＞豫花22、遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102，飽果成熟期，平均鉀養(yǎng)分減少速率大小為遠(yuǎn)雜6＞豫花22＞遠(yuǎn)雜9102。

表4 不同處理對(duì)花生養(yǎng)分階段積累速率的影響kg/（hm2·d）

2.5 不同處理對(duì)花生養(yǎng)分需求的影響

表5 不同處理對(duì)花生養(yǎng)分需求的影響

由表5可知，每形成100 kg莢果需求的氮、磷、鉀養(yǎng)分量分別為 4.481～5.056、1.070～1.220、1.729～2.124 kg，氮磷鉀之比為 1∶（0.226～0.258）∶（0.383～0.451），習(xí)慣施肥的花生每形成100 kg莢果需求的氮、磷、鉀養(yǎng)分量及磷的比例均高于不施肥處理，習(xí)慣施肥處理的遠(yuǎn)雜9102和豫花22的鉀養(yǎng)分比例高于不施肥處理，而遠(yuǎn)雜6的鉀養(yǎng)分的比例低于不施肥處理。每形成100kg莢果，遠(yuǎn)雜6需求的平均氮養(yǎng)分量最大，為4.895 kg/hm2；遠(yuǎn)雜9102的最小，為4.595 kg，遠(yuǎn)雜9102需求的平均磷養(yǎng)分量最大，為1.158 kg，遠(yuǎn)雜6的最小，為1.133 kg；豫花22需求的平均鉀養(yǎng)分量最大，為1.937 kg，遠(yuǎn)雜6的最小，為1.880 kg。遠(yuǎn)雜9102、遠(yuǎn)雜6和豫花22需求氮磷鉀的比例平均為1∶0.252∶0.418、1∶0.232∶0.384、1∶0.250∶0.420，與氮養(yǎng)分相比，遠(yuǎn)雜9102需求的磷養(yǎng)分比例最大，遠(yuǎn)雜6最小，豫花22需求的鉀養(yǎng)分比例大，遠(yuǎn)雜6最小。

3 結(jié)論與討論

3.1 施肥對(duì)花生干物質(zhì)積累的影響

楊吉順等[16]研究結(jié)果表明，增施氮肥可顯著促進(jìn)花生莖葉和莢果干物質(zhì)的積累，但氮肥的最佳施用量因品種不同而存在差異。王小龍等[17]研究認(rèn)為，不同施氮水平下，花生群體干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)呈近似“S”型曲線變化，但2個(gè)品種間呈現(xiàn)一定差異。施磷可以提高花生莖葉干物質(zhì)積累量，但當(dāng)磷肥施用量超過225 kg/hm2時(shí)，干物質(zhì)增加的效果不顯著[18]。李忠等[21]研究認(rèn)為，隨著施鉀量的增加，桂花22的干物質(zhì)積累量呈增加趨勢，花生野生種干物質(zhì)積累量變化不明顯，整個(gè)生育期，桂花22的干物質(zhì)階段積累量呈拋物線變化趨勢，花生野生種呈線性增加趨勢，桂花22干物質(zhì)積累量顯著高于花生野生種。王秀娟等[15]研究認(rèn)為，在 N 225 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2、K2O225kg/hm2水平下，苗期花生干物質(zhì)積累量最少，占全生育期總干物質(zhì)積累量的2.11%，開花下針期占20.01%，結(jié)莢期占35.48%。成熟期占42.30%。本研究結(jié)果表明，花生干物質(zhì)階段積累量呈雙峰曲線變化趨勢，苗期占總干物質(zhì)積累量的3.3%～4.5%，花針前期占總干物質(zhì)積累量11.0%～15.5%；花針后期占36.4%～38.9%，結(jié)莢期占12.7%～16.4%，飽果成熟期占28.0%～32.8%。與前人研究結(jié)果基本一致[17，21，24]。

3.2 施肥對(duì)花生養(yǎng)分積累的影響

王小龍等[17]研究認(rèn)為，施氮時(shí)，花生群體氮素積累呈近似“S”型曲線變化，品種間存在一定的差異。李忠等[21]研究認(rèn)為，隨著施鉀量的增加，桂花22的植株含鉀量呈增加趨勢，而花生野生種的變化不明顯，桂花22的植株含鉀量明顯高于花生野生種。李俊慶等[24]研究認(rèn)為，旱地花生各生育階段氮積累量差異很大，苗期和花針期階段積累量較少，分別為 187.89、124.94 mg/株，分別占積累總量的13.58%和9.03%；結(jié)莢期為積累高峰期，階段積累量占總量的55.84%；飽果成熟期積累量趨于下降；磷素積累動(dòng)態(tài)與氮素相似，成熟時(shí)積累總量為193.87 mg/株，階段積累表現(xiàn)為結(jié)莢期>飽果成熟期>苗期>花針期；鉀的積累不同于氮、磷，積累高峰出現(xiàn)在花針期，占總量的34.28%，其次是結(jié)莢期，占總量的32.12%，飽果成熟期積累最少。本研究結(jié)果表明，花生氮磷鉀養(yǎng)分階段積累量呈拋物線變化趨勢，不同處理的氮磷鉀養(yǎng)分吸收高峰、吸收量存在差異，與前人研究結(jié)果基本一致[17，21，24]。

王秀娟等[15]研究認(rèn)為，花生產(chǎn)量為3 092 kg/hm2時(shí)，花生對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分吸收量大小為氮＞鉀＞磷，形成100 kg莢果產(chǎn)量需要N 4.01 kg、P2O51.56 kg、K2O2.65 kg。李俊慶等[24]研究結(jié)果表明，旱地花生產(chǎn)量大于6 000 kg/hm2時(shí)，每生產(chǎn)100 kg莢果需吸收氮7.15kg、磷1.19kg、鉀2.65kg。本研究結(jié)果表明，每形成100 kg莢果，遠(yuǎn)雜6需求的平均氮養(yǎng)分量最大，為 4.895 kg/hm2，遠(yuǎn)雜 9102 最小，為 4.595 kg；遠(yuǎn)雜9102需求的平均磷養(yǎng)分量最大，為1.158kg，遠(yuǎn)雜6的最小，為1.133 kg；豫花22需求的平均鉀養(yǎng)分量最大，為1.937 kg，遠(yuǎn)雜6的最小，為1.880 kg?？梢?，花生品種、產(chǎn)量水平和氮磷鉀施用量對(duì)每形成100 kg莢果所需氮磷鉀量有明顯的影響。

在 N150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O150 kg/hm2的施用水平下，每形成100 kg莢果需求的氮、磷、鉀養(yǎng)分量分別為 4.481～5.056、1.070～1.220、1.729～2.124 kg，其中，遠(yuǎn)雜9102是需求氮、磷量小的品種，遠(yuǎn)雜6是需求氮、磷量大而鉀需求小的品種，豫花22是鉀需求大的品種。施肥時(shí)，應(yīng)兼顧不同品種花生對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分需求的差異，合理調(diào)整氮磷鉀的比例，以達(dá)到養(yǎng)分資源高效利用和花生高產(chǎn)的目的。