不同氮肥水平下油用牡丹的產(chǎn)量效應(yīng)分析

李亞娟 曹瀟文 魏平 馬慧

油用牡丹是芍藥科芍藥屬牡丹組植物中結(jié)實能力強、出油率高（≥22%）的種的統(tǒng)稱，是我國特有的木本油料作物，具有高產(chǎn)出、高含油率、高品質(zhì)、低成本的特點，是集經(jīng)濟效益、生態(tài)效益及社會效益于一體的經(jīng)濟作物，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。推廣種植油用牡丹，對于緩解我國食用植物油不足、調(diào)整種植模式、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入和落實精準(zhǔn)扶貧政策具有重要意義。

氮是植物必需的大量礦質(zhì)元素之一，被稱為“生命元素”，施用氮肥可以有效提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前我國油用牡丹的栽培多參考藥用牡丹，為追求高產(chǎn)，栽培過程中氮肥施用過量的現(xiàn)象十分普遍，常因肥料的施用水平、比例、方法不當(dāng)導(dǎo)致油用牡丹產(chǎn)量較低、投入產(chǎn)出比不協(xié)調(diào)。因此，合理施用氮肥是提高油用牡丹產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施。

不過，目前對于油用牡丹的研究主要集中于產(chǎn)業(yè)發(fā)展、籽油提取、栽培技術(shù)、繁殖育苗和生理生態(tài)等方面，關(guān)于氮肥水平對油用牡丹“鳳丹”生長及產(chǎn)量影響的研究卻相對較少。因此，本研究分析了不同氮肥用量對油用牡丹“鳳丹”生長及籽粒產(chǎn)量的影響，以期為“鳳丹”科學(xué)施用氮肥、促進高產(chǎn)高效提供理論依據(jù)。

一、材料與方法

1.試驗設(shè)計。本試驗選擇6-8年生，長勢健壯、一致，芽飽滿，無病蟲害的“鳳丹”植株為材料。采用單因素完全隨機設(shè)計，共設(shè)置4個不同的供氮水平：N0：不施氮肥；N1：225kg N·ha-1；N2：300kg N·ha-1；N3：450kg N·ha-1；每個處理分別施磷肥（P2O5）180kg·ha-1和鉀肥（K2O）225kg·ha-1，各設(shè)3個重復(fù)。根據(jù)“鳳丹”的需肥規(guī)律，采用單株半月形溝施法施肥。分兩次于3月上旬（促花肥）和5月中旬（花后肥）施入肥料，其中氮肥和磷肥按7：3分配，鉀肥按5：5分配。試驗所用氮肥為尿素，磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀。

2.測定項目與方法。（1）形態(tài)指標(biāo)測定。試驗開始處理時，每小區(qū)選擇生長健康、長勢一致、無病蟲害植株5株，掛牌標(biāo)記。在盛花期測定株高、冠幅、新枝條數(shù)、新枝長度、葉長、葉寬、成花數(shù)、花橫徑、花高度等形態(tài)指標(biāo)。

（2）光合特性參數(shù)。在“鳳丹”盛花期、結(jié)實期、成熟期和果熟期，采用Li-6400光合測定儀，在晴天上午對不同供氮水平下“鳳丹”葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（E）進行測定。每小區(qū)選取3株長勢相同的個體，對新梢頂芽下第3片光照良好的成熟功能葉片進行測定，每株選取3片。

（3）籽粒產(chǎn)量。在“鳳丹”果熟期，每小區(qū)取長勢均勻的10株個體，調(diào)查單株果莢數(shù)、果莢長和果莢直徑。采收每個小區(qū)所有植株的果莢，在室內(nèi)自然干燥，當(dāng)果莢逐漸變成黑色、自動裂開時，搜集“鳳丹”種子，測定千粒重和籽粒產(chǎn)量。

3.數(shù)據(jù)處理。采用Excel 2007和DPS 16.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。采用單因素（one-way ANOVA）和Duncan法進行方差分析和多重比較。圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

二、結(jié)果與分析

1.氮肥水平對“鳳丹”形態(tài)指標(biāo)的影響。方差分析結(jié)果（表1）表明，株高、冠幅、葉長、葉寬、花朵生長及新枝生長等相關(guān)指標(biāo)在不同施氮量下的差異均不顯著（p>0.05）。與N0（不施氮肥）處理相比，除株高、葉長、葉寬外，盛花期“鳳丹”的冠幅、花朵生長及新枝生長的相關(guān)指標(biāo)均表現(xiàn)為施氮各處理大于不施氮肥（N0）的處理，說明氮肥施用在改善“鳳丹”生長形態(tài)方面具有一定作用。

2.氮肥水平對“鳳丹”生育期光合特性的影響。不同氮肥水平下“鳳丹”光合特性指標(biāo)在不同生育期的變化趨勢詳見圖1，方差分析結(jié)果詳見表2。在盛花期，凈光合速率在不同氮肥水平下的差異極顯著（p<0.01），具體表現(xiàn)為N2處理顯著高于其它處理；在結(jié)實期，胞間CO2濃度在不同氮肥水平下的差異極顯著（p<0.01），表現(xiàn)為N2處理顯著低于其它處理；在成熟期和果熟期，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率在不同氮肥水平下的差異均達到了顯著或極顯著水平（p<0.05；p<0.01），整體表現(xiàn)為施氮處理（N1、N2、N3）高于不施氮處理，但3個氮肥處理間差異不顯著。

凈光合速率對植物葉片光合性能的強弱有重要參考作用，施氮量對植物葉片凈光合速率有重要影響。隨著生育期的推進，各處理的凈光合速率整體呈現(xiàn)先下降后上升的趨向。在同一生育期下，與對照組（N0）相比，3個施氮處理（N1、N2、N3）的凈光合速率均有不同程度的提高，且隨著施氮量的增加，在N2（300kg N·ha-1）水平下出現(xiàn)最高值。

隨著生育期的推進，各處理的氣孔導(dǎo)度均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。在成熟期，各處理的氣孔導(dǎo)度均達到最高值。在同一生育期下，與對照組（N0）相比，3個施氮處理（N1、N2、N3）的氣孔導(dǎo)度均有不同程度的提高，且隨著施氮量的增加，在N2水平下出現(xiàn)最高值，表明在一定的施氮范圍內(nèi)可以促進葉片氣孔的開放，從而增強光合作用。

隨著生育期的推進，胞間CO2濃度在各處理下整體呈現(xiàn)先下降后升高的趨向。從盛花期到結(jié)實期，N2處理的下降幅度明顯高于其它處理，隨后顯著上升，并在成熟期和果熟期顯著高于其它處理。

隨著生育期的推進，蒸騰速率在各處理下整體呈現(xiàn)先降低后略微升高的趨勢，且皆在成熟期出現(xiàn)最低值，此時N1和N2處理的蒸騰速率顯著高于N0、N3處理。

3.氮肥水平對“鳳丹”籽粒產(chǎn)量的影響。方差分析結(jié)果（表3）表明，單株籽粒質(zhì)量、千粒重在不同氮肥處理下的差異均達到了極顯著水平（p<0.01）。與N0處理相比，3個施氮處理（N1、N2、N3）的果莢數(shù)、單株籽粒質(zhì)量和千粒重均有不同程度的提高，其中N1、N2、N3處理的單株籽粒質(zhì)量均顯著高于N0處理，N2、N3處理的千粒重顯著高于N0、N1處理，表明施氮可以明顯提高“鳳丹”的籽粒產(chǎn)量。

三、小結(jié)與討論

綠色植物的生長離不開光合作用，氮素是合成葉綠素不可或缺的成分，也是植物營養(yǎng)三要素之一，在作物生長以及產(chǎn)量構(gòu)成中的貢獻率很大。施用氮肥可以增加土壤肥力，使“鳳丹”葉片的葉綠素含量增加，延長綠葉光合作用進行的時間，有利于光合速率增加和促進光合產(chǎn)物生成，增加籽粒的產(chǎn)量。但當(dāng)?shù)视昧窟_到一定程度時，產(chǎn)量不再增加或增加不明顯，這與本試驗中施用氮肥明顯提高牡丹籽粒產(chǎn)量，而N2處理籽粒產(chǎn)量與N3處理相比無顯著差異一致。因此，在本試驗的土壤肥力條件下，施氮量在300kg N·ha-1-450kg N·ha-1，可以滿足“鳳丹”高產(chǎn)對氮素的需求，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)增加氮肥投入有可能使牡丹產(chǎn)量降低，也會帶來一定的環(huán)境問題。

基金項目：河南省高等學(xué)校重點科研項目“油用牡丹生物有機肥配方研究與應(yīng)用”（21A210004）；河南省科技攻關(guān)計劃項目“油用牡丹生物有機肥應(yīng)用技術(shù)研究”（212102110258）；河南科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“不同種植年限油用牡丹土壤團聚體及有機碳分布特征”（2023408）。

作者簡介：李亞娟（1982-），女，漢族，河南洛陽人，講師，博士，研究方向為植物營養(yǎng)施肥及土壤生態(tài)。

曹瀟文（2001-），女，漢族，河南商丘人，大學(xué)本科在讀，研究方向為資源環(huán)境科學(xué)。

魏平（2002-），女，漢族，河南南陽人，大學(xué)本科在讀，研究方向為資源環(huán)境科學(xué)。

馬慧（2004-），女，漢族，河南南陽人，大學(xué)本科在讀，研究方向為資源環(huán)境科學(xué)。