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《中國油料作物學報》2015年第六期

摘要:

采用大田試驗，研究了施氮時期對夏花生產量、植株地上部氮素積累運轉及氮肥利用率的影響。結果表明，不同時期累計施氮N120kg/hm2顯著增加了莢果產量，其中以基施N40kg/hm2+苗期和花針期分別追N40kg/hm2處理最高，但與基施N60kg/hm2+花針期追N60kg/hm2、基施N60kg/hm2+苗期追N60kg/hm2處理差異不顯著。與不施氮相比，施氮提高了植株地上部氮素積累量和籽粒氮素積累量。植株地上部氮素吸收主要集中在開花下針至莢果膨大階段，以基施N40kg/hm2+苗期和花針期分別追N40kg/hm2處理吸收氮最多，氮肥利用率最高，與其它4個施氮處理相比，氮肥利用率分別增加了19．41、8．83、10．66和13．25個百分點。

關鍵詞:

花生;施氮時期;氮素利用

花生是我國主要的經濟作物和油料作物之一，其種植面積和總產均居我國油料作物的首位［1］。在氮、磷、鉀三大必需營養元素中，花生吸氮最多，氮對花生生長發育及產量和品質的形成具有重要作用。花生屬固氮作物，花生根瘤所固定的氮能滿足花生生長發育所需總氮的24．4%～80．8%［2］。但是要實現花生高產仍需施用氮肥。近年來花生氮肥超量施用問題比較突出。過量施用氮肥不僅抑制了花生根瘤固氮［3］，而且由于氮肥利用率較低，氮肥通過揮發、淋溶和徑流等途徑損失數量巨大。氮肥的過量施用已經引起一系列環境問題，如我國北方農業高度集約化地區，不合理施用氮肥，導致地下水硝酸鹽超標［4］。合理施用氮肥是目前植物營養學研究的熱點。氮肥施用技術對作物產量及氮肥利用率有顯著影響［5～7］。關于花生氮肥施用時期和方法前人有所研究。萬書波等［7］利用15N示蹤法對花生氮肥施用時期進行了研究，表明每公頃基施75kg氮肥，花針期再追施75kg氮肥，最有利于花生營養體吸收利用氮素，利用率為21．5%，而在結莢期追施氮肥對營養體生長無明顯促進作用;每公頃基施75kg氮肥，在苗期和花針期各追施37．5kg/hm2氮肥有利于提高花生生殖體的氮素吸收利用率。但是，在目前既要高產又要農業環境安全條件下，關于氮肥運籌方式對夏花生產量和氮素利用效率影響的研究還鮮見報道。本試驗以提高氮肥利用率和增加產量為前提，以控制氮肥用量、減少農業環境中的氮肥污染為目的，在120kg/hm2施氮量下，研究了不同施氮時期對夏花生氮素吸收積累與氮肥利用率的影響，以期為花生科學施氮及高產高效生產提供參考。

1材料與方法

1．1試驗設計試驗于2013年在河南省正陽縣花生地進行。試驗地0～20cm土層基礎地力為:有機質12．3g/kg，全氮0．81g/kg，堿解氮95．4mg/kg，有效磷12．5mg/kg，速效鉀112．7mg/kg。前茬作物為小麥。試驗設6個處理(表1)，小區面積30m2，3次重復，隨機排列。供試花生品種為遠雜9102。6月10日播種，10月3日收獲。播種密度18萬穴/hm2。各處理磷、鉀用量均為P2O590kg/hm2、K2O120kg/hm2，磷、鉀肥基施。肥料品種為尿素、重鈣和氯化鉀。試驗地花生其它管理措施按照花生高產栽培技術進行。

1．2測定項目及方法在苗期、花針期、結莢期和飽果成熟期分別取地上部植株10穴，分莖、葉、莢果，105℃殺青，75℃烘干至恒重。收獲時每個小區取20株進行考種，分小區單收單曬進行計產。土壤基礎肥力按常規方法測定［8］。植株及莢果全氮含量采用半微量凱氏定氮法測定［8］。氮素收獲指數(NHI，%)=莢果吸氮量/植株吸氮量×100［9］。氮肥農學利用率(NAE，kg/kg)=(施氮區莢果產量－無氮區莢果產量)/施氮量［9］。氮肥偏生產力(NPFP，kg/kg)=施氮區莢果產量/施氮量［9］。氮肥利用率(NUE，%)=(施氮區氮素吸收量－無氮區氮素吸收量)/施氮量×100［9］。

1．3數據分析試驗數據采用DPS7．05和Excel2003進行統計分析。

2結果與分析

2．1施氮時期對夏花生產量及產量構成因素的影響表2看出，與T1處理相比，施氮使花生莢果產量顯著增加，增產幅度達29．5%～44．5%，不同處理間莢果產量大小表現為T5＞T4＞T3＞T6＞T2，可見施氮時期顯著影響花生莢果產量。與不施氮處理T1相比，施氮處理的單株結果數、百果重和出仁率均顯著提高。與氮肥全部基施的T2處理相比，基施+追施的T3、T4、T5處理單株結果數、百果重和出仁率顯著提高，但與氮肥全部追施的T6處理差異不顯著。

2．2施氮時期對夏花生地上部氮素吸收積累的影響表3表明，花生生育期內，不同處理地上部植株氮積累量隨生育進程而逐漸增加，花針期后氮積累量明顯加快。不同處理同一生育期相比，均以不施氮(T1)處理氮素積累量最低。但不同生育期各處理間差異不同，苗期T1與T6處理差異不顯著，T2、T3、T4處理均顯著高于T1處理;花針期施氮處理均顯著高于不施氮處理;結莢期T3、T6與T1處理間差異不顯著，T2、T4、T5處理顯著高于T1處理;飽果成熟期T5處理的氮素累積量最大，較T1提高31．1%，較T2、T6處理提高11．4%和7．5%，差異達顯著水平，但與T3、T4處理差異不顯著。從表4可以看出，施氮的T2、T3、T4、T5、T6處理苗期至結莢期地上部氮素積累量分別為166．8、160．9、175．8、178．9、167．6kg/hm2，以T5處理最多。苗期至結莢期不同處理氮素積累量占全生育期吸收積累量的78．3%～91．0%，以不施氮處理所占比例最高，這可能是T1處理整個生育期氮素吸收積累量較低，且生育后期植株衰老較快，吸氮能力下降有關。從花針期至結莢期是植株地上部吸氮最多的時期，這一階段花生干物質的增加量和氮素吸收量增加較大，從而使植株氮積累量增加。

2．3施氮時期對夏花生氮素利用率的影響表5表明，與不施氮相比，各施氮處理植株氮收獲指數均有顯著提高;T3、T4、T5處理均顯著高于T2，以T5處理最高。與T2處理相比，T3、T4、T5處理的氮肥農學利用率也顯著提高，但與T6差異不顯著;T6與T2的氮肥農學利用率差異不顯著。T3、T4、T5、T6處理的氮肥偏生產力顯著高于T2處理，但T3、T4、T5、T6處理間差異不顯著。氮肥表觀利用率(NRE)是當季作物對肥料利用的直接體現，對判斷氮肥的利用和損失等有重要意義。從表5可以看出，以T5處理的氮肥利用率最高，與其它施氮處理差異顯著，比T2、T3、T4和T6處理分別增加了19．41、8．83、10．66和13．25個百分點。可見，T5處理的施氮方式提高了花生當季氮肥利用率，還有助于降低氮肥帶來的農業環境污染風險。

3討論與結論

我國花生總產位居全國油料作物之首，但花生單產并不高，且地區間和年際間差異較大［1］。通過先進栽培技術的應用，使花生單產水平平均提高20%，來實現總產穩定增加是確保中國油料生產安全的基本技術途徑［10］。在確定花生合理施氮量的前提下，研究適宜施氮方式，可為花生高產高效生產提供科學依據。前人研究表明，花生形成100kg莢果產量需要4．01kg氮素［11］。花生氮肥全部基施增產效果較差，花生出苗后40d施氮莢果產量最高［12］。盛花期后施氮增產效果較差，甚至可能導致減產［13］。萬書波等［7］研究表明，結莢期追施氮肥對營養體生長無明顯促進作用;施肥總量為150kg/hm2條件下，每公頃基施75kg氮肥，在苗期和花針期各追施37．5kg/hm2氮肥，花生生殖體的氮素吸收利用率最高。本試驗以提高氮肥利用率和增加產量為前提，在120kg/hm2施氮量下，按基肥施N40kg/hm2、苗期和花針期分別追N40kg/hm2或基肥施N60kg/hm2、花針期追N60kg/hm2進行施氮管理，產量可以達到4500kg/hm2以上。因此，對氮肥進行精準管理，保證氮肥基施前提下，適當增加花針期前氮肥供應，可顯著提高花生產量和氮肥利用率。確定適宜的氮肥施用量和合理施肥時期是當前減少氮素損失、提高作物對氮素吸收利用的重點和核心［14］。崔振嶺等的研究表明，優化氮肥總量和基追肥比例可在保證作物產量的同時，較農民習慣施氮減少氮素損失116kg/hm2和65kg/hm2［15，16］。氮肥分次追施比一次性施肥可以減少淋洗和反硝化造成的損失［17］。也有研究認為，作物生育期內分期施氮會在收獲后造成土壤殘留的硝態氮淋洗［18，19］。花生生育前期施氮能夠提高營養器官對氮素的吸收利用，促進氮素向莢果運轉，同時土壤殘留量降低［7］。本研究表明，基肥施N40kg/hm2、苗期和花針期分別追N40kg/hm2或基肥施N60kg/hm2、花針期追N60kg/hm2兩種氮肥管理模式，不僅顯著提高了植株氮素積累量，也顯著提高了氮素收獲指數、氮素農學效率、氮肥偏生產力。氮肥施入農田后被作物吸收或殘留土壤中或以各種形式損失，而殘留土壤的氮素又有相當一部分隨降水淋洗進入地下水，形成農業氮素污染源［20］。氮肥表觀利用率是當季作物對肥料利用的直接體現，還有學者研究表明，基施與苗期追施氮肥相結合利于提高根瘤供氮率［13］。本研究結果表明，以基肥施N40kg/hm2、苗期和花針期分別追N40kg/hm2的氮肥利用率最高，有助于提高花生氮素吸收利用，但關于該施氮方式下氮素在土壤中移動和殘留以及其對根瘤固氮的影響等還有待進一步研究。

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作者：張翔 毛家偉 司賢宗 李亮 李國平 單位：河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所