不同花生品種氮磷鉀鈣硫吸收、分配和利用的差異

司賢宗，張 翔，索炎炎，李 亮，李亞飛，余 瓊，邱嶺軍，余 輝

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

0 引言

不同品種花生存在自身遺傳上的差異，導致其在養(yǎng)分吸收、分配和利用上有明顯不同的特點，探明不同品種花生對養(yǎng)分吸收、分配、利用的特性，對于花生產區(qū)不同品種花生合理施肥具有重要意義。孫虎等[1]開展了施氮量對不同品種花生氮吸收差異的研究，認為不同品種花生對氮素吸收利用的特點不同；張翔等[2-3]研究了施用氮肥對不同品種花生產量的影響，結果表明，不同品種花生對氮肥反應有明顯差異；徐亮等[4]報道了施磷對花生根系生長發(fā)育和產量的影響，認為施磷能顯著增加莢果的產量；馮昊等[5]研究認為，不同品種花生對磷素吸收及利用有顯著差異；周可金等[6]、李偉鋒等[7]、高飛等[8]、李忠等[9]、高建強等[10]研究了鉀對花生生長發(fā)育與產量的影響，認為鉀肥能顯著提高花生莢果產量，在一定施鉀范圍內，隨著鉀肥用量增加，花生產量呈增加趨勢；周錄英等[11-12]研究認為，鈣肥用量、鈣肥與氮磷鉀肥料配施對花生生理特性及產量和品質有顯著影響；司賢宗等[13]研究表明，硫對花生生長發(fā)育、品質有明顯的影響；索炎炎等[14]研究發(fā)現(xiàn)氮鈣硫肥互作能夠影響花生產量和品質；何春梅等[15]利用盆栽試驗方法，研究了鉀、鎂、硫元素不同配比對花生養(yǎng)分吸收、累積及分配的影響，鉀、鎂、硫配施有利于增加花生生物產量、提高經濟產量；熊金燕等[16]研究了控緩釋含硫尿素對花生產量和品質的影響，結果表明，施用控緩釋含硫尿素可以促進花生營養(yǎng)生長與生殖生長，改善提高作物農藝性狀與產量性狀，增加花生產量，提高籽粒中蛋白質和粗脂肪含量?？傊瑺I養(yǎng)元素能顯著影響花生的生長發(fā)育、產量增加和品質改善，不同花生品種之間有顯著的差異，有關不同品種花生對氮磷鉀鈣硫吸收、分配和利用等方面的研究還未見報道。為此，在優(yōu)化施肥條件下，研究‘漯花8號’、‘豫花37’、‘豫花40’、‘遠雜9307’、‘商花5號’、‘豫花 22’、‘駐花 1號’、‘冀花 13’、‘中花16’、‘開農71號’、‘中花24號’、‘豫花23’、‘宛花2號’等花生品種對氮磷鉀鈣硫吸收、分配和利用的差異，為豫南花生產區(qū)不同品種花生合理施肥和養(yǎng)分高效利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年6—10月在正陽縣蘭青鄉(xiāng)大余村花生試驗田進行。供試土壤為砂姜黑土，質地粘壤，地勢平坦，土壤肥力均勻。耕層土壤基礎地力：有機質16.3 g/kg，全氮1.17 g/kg，速效氮125.3 mg/kg，速效磷29.8 mg/kg，速效鉀123.4 mg/kg，交換性鈣3.51 g/kg、有效硫25.1 mg/kg，pH 4.7。

1.2 試驗設計

試驗采用生產應用的13個花生品種，分別為‘漯花8號’、‘豫花37’、‘豫花40’、‘遠雜9307’、‘商花5號’、‘豫花 22’、‘駐花 1 號’、‘冀花 13’、‘中花 16’、‘開農71 號’、‘中花 24號’、‘豫花 23’、‘宛花2 號’，各處理的氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)、鈣(CaO)、硫(S)的施用量為 150、120、90、150、60 kg/hm2，肥料品種為尿素(N 46%)、重鈣(P2O544%)、氯化鉀(K2O 60%)、碳酸鈣(CaO 53%)、硫酸銨(S 25%)；肥料全部作基肥施用，整地后，肥料撒施，旋耕。試驗小區(qū)面積為30 m2，不設重復，隨機排列。種植方式為起壟種植，花生種植密度1.8×105穴/hm2，每穴播種2粒。于6月1日播種，9月14日收獲。其他田間管理按照一般豐產大田進行管理。

1.3 樣品采集與分析

整地施肥前采集基礎土壤(0～20 cm)樣品1 kg，測定基礎地力。花生收獲時，每個處理取有代表性5株花生，按照莖葉、花生仁、果殼分樣，粉碎后，分別測定氮、磷、鉀、鈣、硫養(yǎng)分的含量[17]。

1.4 收獲與計產

花生收獲時，每個處理分別取4 m2花生進行收獲、晾曬、稱重計產；同時每個處理取有代表性的10株花生進行考種等。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)初步整理，用DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫吸收的差異

從圖1可知，花生莖葉中氮含量在0.837%～1.458%，平均為1.171%，標準差為0.196，‘豫花23’的最低，‘漯花8號’的最高；花生仁中氮含量在4.390%～5.150%，平均為4.784%，標準差為0.285，‘中花16’的最低，‘駐花1號’的最高；殼中氮含量在0.736%～1.262%，平均為0.911%，標準差為0.176，‘宛花2號’的最低，‘漯花8號’的最高?；ㄉ手械孔罡撸セ?3’莖葉中氮含量低于殼中的外，其余花生品種莖葉中的氮含量均高于殼中的。

圖1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫吸收的差異

花生莖葉中磷含量在0.132%～0.238%，平均為0.179%，標準差為0.031，‘駐花1號’的最低，‘豫花23’的最高；花生仁中磷含量在0.415%～0.558%，平均為0.462%，標準差為0.038，‘漯花8號’的最低，‘開農71’的最高；殼中磷含量在0.043%～0.087%，平均為0.056%，標準差為0.012，‘宛花2號’的最低，‘漯花8號’的最高?；ㄉ手辛缀孔罡?，其次是莖葉中的，殼中的磷含量最低。

花生莖葉中鉀含量在1.003%～1.637%，平均為1.320%，標準差為0.161，‘中花24’的最低，‘中花16’的最高；花生仁中鉀含量在0.587%～0.781%，平均為0.658%，標準差為0.069，‘遠雜9307’的最低，‘中花24’的最高；殼中鉀含量在0.579%～0.894%，平均為0.732%，標準差為0.098，‘中花24’的最低，‘冀花13’的最高。花生莖葉中鉀含量最高，除‘豫花37’、‘開農71’和‘中花24’的花生仁中鉀含量高于殼中的外，其余花生品種花生仁中鉀含量均低于殼中的。

花生莖葉中鈣含量在0.589%～0.940%，平均為0.745%，標準差為0.113，‘冀花13’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中鈣含量在0.021%～0.042%，平均為0.032%，標準差為0.007，‘中花16’的最低，‘駐花1號’的最高；殼中鈣含量在0.135%～0.211%，平均為0.182%，標準差為0.022，‘漯花8號’的最低，‘豫花40’的最高?；ㄉo葉中鈣含量最高，其次是殼中的，花生仁中的鈣含量最低。

花生莖葉中硫含量在0.135%～0.162%，平均為0.150%，標準差為0.009，‘漯花8號’的最低，‘商花5號’的最高；花生仁中硫含量在0.193%～0.277%，平均為0.232%，標準差為0.025，‘中花16’的最低，‘遠雜9307’的最高；殼中硫含量在0.076%～0.112%，平均為0.091%，標準差為0.012，‘中花16’的最低，‘遠雜9307’的最高?；ㄉ手辛蚝孔罡?，其次是莖葉中的，殼中的硫含量最低。

2.2 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫分配的差異

從圖2可知，花生莖葉中氮積累量在36.015～80.982 kg/hm2，平均為55.990 kg/hm2，標準差為15.686，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中氮積累量在151.501～288.436 kg/hm2，平均為196.529 kg/hm2，標準差為45.489，‘冀花13’的最低，‘豫花40’的最高；殼中氮積累量在9.244～37.666 kg/hm2，平均為17.840 kg/hm2，標準差為8.093，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高?；ㄉ手械e累量最高，其次是莖葉中的，殼中的最低。

圖2 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫分配的差異

花生莖葉中磷積累量在5.722～12.216 kg/hm2，平均為 8.444 kg/hm2，標準差為 1.963，‘商花 5 號’的最低，‘豫花23’的最高；花生仁中磷積累量在14.752～25.505 kg/hm2，平均為18.824 kg/hm2，標準差為3.569，‘冀花13’的最低，‘豫花40’的最高；殼中磷積累量在0.648～2.123 kg/hm2，平均為 1.070 kg/hm2，標準差為0.414，‘宛花2號’的最低，‘漯花8號’的最高?；ㄉ手辛追e累量最高，其次是莖葉中的，殼中的磷積累量最低。

花生莖葉中鉀積累量在32.049～80.760 kg/hm2，平均為63.140 kg/hm2，標準差為14.586，‘商花5號’的最低，‘豫花37’的最高；花生仁中鉀積累量在20.541～34.145 kg/hm2，平均為26.666 kg/hm2，標準差為4.298，‘商花5號’的最低，‘豫花40’的最高；殼中鉀積累量在7.505～18.638 kg/hm2，平均為 13.721 kg/hm2，標準差為3.140，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高?；ㄉo葉中鉀積累量最高，其次是花生仁中的，殼中的最低。

花生莖葉中鈣積累量在21.450～54.084 kg/hm2，平均為 35.499 kg/hm2，標準差為 8.703，‘商花 5 號’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中鈣積累量在0.792～1.959 kg/hm2，平均為 1.325 kg/hm2，標準差為 0.424，‘中花16’的最低，‘豫花40’的最高；殼中鈣積累量在2.008～5.308 kg/hm2，平均為 3.407 kg/hm2，標準差為0.189，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高。花生莖葉中鈣積累量最高，其次是殼中的，花生仁中的鈣積累量最低。

花生莖葉中硫積累量在4.469～9.100 kg/hm2，平均為 7.163 kg/hm2，標準差為 1.475，‘商花 5 號’的最低，‘豫花40’的最高；花生仁中硫積累量在7.240～15.263 kg/hm2，平均為9.529 kg/hm2，標準差為2.453，‘中花16’的最低，‘豫花40’的最高；殼中硫積累量在 0.982～2.712 kg/hm2，平均為1.725 kg/hm2，標準差為0.468，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高。花生仁中硫積累量最高，其次是莖葉中的，殼中的硫積累量最低。

2.3 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫利用的差異

從表1可以看出，每形成100 kg莢果需求的N、P2O5、K2O、CaO、S 養(yǎng)分量分別 3.920～5.042、0.905～1.293、1.626～2.721、0.777～1.150、0.270～0.343 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S 之間的比 1:(0.208～0.297):(0.353～0.613):(0.169～0.266):(0.059～0.077)。每形成 100 kg 莢果，‘豫花22’需求的N最低，‘中花24’需求的P2O5最低，‘商花5號’需求的K2O、CaO、S最低；‘駐花1號’需求的N最高，‘開農71’需求的P2O5、K2O、S最高，‘中花24’需求的CaO最高。與氮養(yǎng)分相比，‘駐花1號’需求的磷養(yǎng)分比例最小，‘商花5號’需求的K2O、CaO、S養(yǎng)分比例最小；‘豫花23’需求的磷養(yǎng)分比例最大，‘開農71’需求K2O、S養(yǎng)分比例最大，‘中花24’需求CaO養(yǎng)分比例最大。

表1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫利用的差異

3 討論

3.1 花生不同器官的養(yǎng)分含量與養(yǎng)分積累量分配狀況

花生不同器官中養(yǎng)分含量的高低，反映了花生不同器官對養(yǎng)分吸收花生能力的大小，是養(yǎng)分的強度指標。花生不同器官中養(yǎng)分積累分配量的大小，不僅取決于器官中養(yǎng)分含量的高低，器官干物質量對養(yǎng)分及積累分配量也有影響，是養(yǎng)分的容量指標。張亞如等[18]研究結果表明，結莢期，在花生地上部各器官中，花生果仁中氮含量、磷含量最高，果殼中的鉀含量最高，葉片中的鈣含量最高，氮、磷、鉀、鈣在葉中的積累分配量均最高。本研究結果表明，成熟期，花生對氮磷鉀鈣硫在不同器官的分配存在明顯的差異，氮、磷、硫主要分配在花生仁中，氮的積累分配量為總積累量的59.9%～79.7%，平均為72.8%，磷的為54.5%～73.6%，平均為66.4%，硫的為45.0%～58.4%，平均為51.6%，鉀、鈣主要分配在莖葉中，鉀積累分配量為總積累量的53.2%～66.0%，平均為60.5%，鈣的為86.3%～90.5%，平均為88.0%；其中氮磷鉀的分配情況與孫虎等[1]、馮昊[5]、梁東麗等[19]、周可金等[20]、董曉霞等[21]研究結果較為一致，與張亞如等[27]研究結果不一致。原因可能是，結莢期是花生從營養(yǎng)生長開始轉向生殖生長，果仁和果殼是花生新的生長點，花生果仁中氮含量、磷含量最高，果殼中鉀的含量最高，而葉片營養(yǎng)生長依然旺盛，仍保持較高的鈣水平；同時，葉片自身的營養(yǎng)物質繼續(xù)積累，葉片干物重繼續(xù)增加，氮、磷、鉀、鈣在葉片的積累分配量最大，導致養(yǎng)分含量最高器官不一定是養(yǎng)分積累量最大的器官，因此，在結莢期，花生地上部各器官中花生仁中氮含量、磷含量和硫含量最高，莖葉中鉀含量和鈣含量最高，氮、磷和硫在花生仁中積累分配量最高，鉀和鈣在花生莖葉中積累量最大；成熟期，經過不同器官對養(yǎng)分的吸收、分配和利用之后，養(yǎng)分含量最高器官也是養(yǎng)分積累量最大的器官。如，‘冀花13’花生仁中積累的氮量最少，為151.5 kg/hm2，‘豫花40’的積累的最大為288.4 kg/hm2，而‘冀花13’花生仁中氮含量為4.69%，‘豫花40’的為5.12%，可見，‘豫花40’花生仁中氮積累大的主要原因是花生仁的干物重大。

3.2 花生品種間不同器官的養(yǎng)分含量與養(yǎng)分積累量的差異

不同品種花生由于光合特性、農藝性狀[22]、光合生理特性[23-24]、生理參數(shù)[25]、生理生化指標[26]、內源激素含量[27]和酶活性[28-29]等方面存在遺傳上的差異，導致其在養(yǎng)分吸收、分配和利用上也有明顯的不同[30]。張翔等[2]研究表明，不同品種花生達到最高產量的施氮量存在差異，‘白沙1016’和‘魯花12’施氮112.5 kg/hm2時莢果產量最高，‘遠雜9102’施氮75 kg/hm2時，莢果產量最高。馮昊等[5]研究認為，不同品種花生營養(yǎng)體磷含量和累積量均低于生殖體的，其中‘P602’生殖體磷含量最高，為0.908%，‘冀花4號’生殖體磷積累量最高，為57.6 kg/hm2；‘仲愷花10’生殖體磷含量和積累量均最低，為0.662%和24.4 kg/hm2。本研究結果表明，‘漯花8號’的花生仁中磷含量最低，為0.415%，‘開農71’的最高，為0.558%；‘冀花13’的花生仁中磷積累量最小，為14.752 kg/hm2，‘豫花40’的最大，為25.505 kg/hm2，本研究結果還表明，氮、磷、鉀、鈣、硫等營養(yǎng)元素在不同花生品種間不同器官的含量和積累量存在較大的差異，器官中營養(yǎng)元素含量高，營養(yǎng)元素在器官中的積累量不一定最大，反之亦然。可以認為，不同品種花生同一器官中養(yǎng)分含量反映了不同品種花生相同器官對養(yǎng)分吸收的能力。

3.3 花生高效利用品種的篩選與評價

從肥料利用率方面考慮，不同品種的花生，在相同的施肥水平下，吸收積累量越大，表明其對營養(yǎng)元素的吸收能力越強，養(yǎng)分的吸收利用率高，對養(yǎng)分的需求量也大，如，‘商花5號’全生育期吸收的氮量最小，為205.0 kg/hm2，‘豫花40’的最大，為386.0 kg/hm2，可見，‘豫花40’對氮的吸收利用率高于‘商花5號’；從養(yǎng)分利用效率上考慮，花生吸收相同的養(yǎng)分量，形成干物重的越多，養(yǎng)分的效率越大，如，形成100 kg花生果時，‘商花5號’需4.603 kg氮，‘豫花40’需要4.981 kg氮，這表明‘商花5號’的氮肥利用效率高于‘豫花40’。在花生生產中，一方面希望施入土壤中的養(yǎng)分最大限度地被花生吸收到營養(yǎng)體中，形成富含特色營養(yǎng)的花生產品，另一方面又希望投入最小的養(yǎng)分量，收獲盡量多的花生莢果，有時二者不可兼得，因此，明確不同品種花生間養(yǎng)分的吸收、分配和利用差異，不僅能夠實現(xiàn)不同品種的花生科學施肥，而且對花生產業(yè)的發(fā)展也有重要的意義。

4 結論

本試驗條件下，N、P2O5、K2O、CaO、S的施用量為150、120、90、150、60 kg/hm2，時，每形成100 kg花生莢果，‘豫花22’所需N、P2O5、K2O、CaO、S的總量最小，為8.138 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S 分別為 3.92、1.088、1.853、0.983、0.293 kg?！_農 71’所需 N、P2O5、K2O、CaO、S的總量最大，為9.815 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S分別為4.436、1.293、2.721、1.021、0.343 kg；在花生生產中，要統(tǒng)籌兼顧不同花生品種的養(yǎng)分利用率和養(yǎng)分利用效率，結合花生目標產量水平，合理施用氮磷鉀鈣硫肥料，能實現(xiàn)花生的高產高效。