施氮量對花生光合特性及產量的影響

摘 要：采用田間試驗與生化分析等方法研究了施氮量與花生產量和碳代謝的關系。結果表明，適宜的施氮量可使花生葉片具有較高的葉綠素含量和較強的凈光合速率，同時也獲得了較高的產量。在施氮量135kg/hm2范圍內，經濟系數降低的幅度較小，但在施氮量180kg/hm2時經濟系數降幅較大，表明過多的施氮量不利于光合產物向莢果內運轉分配。

關鍵詞：花生；施氮量；碳代謝；產量

中圖分類號 S565.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）10-52-02

花生是我國重要的經濟作物，富含脂肪和蛋白質，既是主要食用植物油來源，又是大宗出口商品。花生用途廣泛，在國民經濟中占有重要地位，發展花生生產對改善人民的食物結構，滿足對植物蛋白、油脂的要求，發展食品業都具有十分重要的意義[1]。氮素是植物生長發育所必需的大量營養元素之一，參與植物體內許多重要化合物的組成及多種營養代謝，氮對植物的生命活動有重大作用，直接或間接地影響植物的生長發育。氮素營養是影響作物產量的主要因素，是花生增產的必要措施。前人關于花生施氮增產效果已有較多研究[2-5]，但對增施氮肥如何改善花生的光合性能進而影響花生的產量缺少相關報道。本研究利用當前生產上主栽的花生品種花育30為試驗材料，系統研究氮肥對花生光合特性的影響，以期為合理施用氮肥以提高花生產量及提高氮肥利用效率提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗設于2012年在濰坊科技學院實驗田進行，品種選用當前生產上主栽的花生品種花育30號，供試肥料為尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀。試驗設5個氮肥處理，施氮量分別為0、45、90、135、180kg/hm2。分別用N0、N45、N90、N135、N180表示（折算尿素為0、98、196、294、392kg/hm2），磷肥折P2O5為105kg/hm2，鉀肥折K2O為120kg/hm2。小區面積3×5=15m2，3次重復，完全隨機排列。起壟覆膜種植，壟寬0.9m，壟內種植2行花生，每小區共種植6行，每穴2粒，穴距16.5cm，13.5萬穴/hm2，田間管理同一般大田。

1.2 測定項目與方法 功能葉凈光合速率測定：用Gene公司產LI-6400光合測定系統測定。群體光合速率測定：用GXH-305型紅外線CO2氣體分析儀，同化箱法。葉綠素含量測定：用日產SPAD-502葉綠素計測定。葉面積測定：用AM300型葉面積儀測定。

2 結果與分析

2.1 施氮量對花生碳代謝的影響

2.1.1 對功能葉葉綠素SPAD值的影響 葉綠素是重要的含氮化合物，其含量降低是花生葉片衰老的標志之一。由表1可以看出，施氮明顯提高了不同生育時期葉片中葉綠素的含量，花育30 N45水平分別較對照提高8.11%、5.19%、1.99%、2.49%。花育30 N180水平較N45水平則僅提高2.65%、2.44%、1.72%、2.08%。可見，施氮使葉片葉綠素含量始終持續穩定在較高的水平上，為光合作用的高速進行提供了物質基礎，延緩了葉片衰老，但處理之間差異較對照小。另外還可以看出，苗期施氮處理與對照比葉綠素SPAD增加幅度較大，而其它生育期雖與苗期有相似的趨勢，但處理與對照間差異較小。這種現象說明，施適量氮對花生苗期葉綠素的合成是十分必要的，因為此期根瘤不但不能為花生植株提供氮源，而且要靠植株吸收氮素來維持根瘤的生長與繁殖。

2.1.2 對葉面積系數的影響 葉面積是作物生長狀況的重要指標，基本反映了光合有效面積的大小和光截獲量的多少。而葉面積系數（LAI）一方面反映作物生長狀況，另一方面也反映光能的利用情況。由圖1可以看出，花生的LAI在整個生育期呈單峰曲線變化，大約在結莢后期達到最大值。施氮肥對花生LAI產生較大影響，對照從出苗到收獲LAI一直處于較低水平，不能滿足花生高產對葉面積的要求。花育30從出苗25d后，LAI隨施氮量的增加逐漸升高，LAI峰值最高的N180處理比對照增幅達到34%，差異極顯著。處理與對照相比適當延長了LAI的高峰期，且后期下降慢。

2.1.3 對功能葉凈光合速率的影響 由表2可以看出，花育30功能葉的凈光合速率隨生育進程的推進逐漸下降。且增施氮肥對各生育時期的凈光合速率影響不同，施氮顯著提高了花針期的凈光合速率，對結莢期和飽果期凈光合速率的影響沒有達到顯著水平，施氮對處理之間光合速率的影響不顯著。表明增施氮肥更有利于促進前期功能葉光合速率的提高，且光合速率不隨施氮量的增加而提高。

2.1.4 對不同生育時期群體光合速率的影響 花生群體光合速率（CAP）在不同生育時期各處理間差別較大。由表3可以看出花育30的CAP在花針期隨著施氮量的增加而逐漸升高。結莢期隨著施氮量的增加，CAP在N135水平達到最大值，N180水平又有所下降，可能是由于此期葉面積系數高，群體大，葉片相互遮蔭重，呼吸消耗增加所致。飽果期隨施氮量的增加，CAP又表現與花針期相似的規律，但處理間不如花針期處理間差別大。

2.2 施氮量對花生生物產量、經濟產量、經濟系數的影響 由表4可知，增施氮肥能夠顯著提高莢果產量（經濟產量），花育30的最高莢果產量出現在N135處理，N180處理又降低。施氮量對生物產量的影響表現為花育30的最高生物產量出現在N180處理。施氮量對經濟系數的影響則表現為隨施氮量的增加呈降低趨勢，但花育30在施氮135kg/hm2范圍內，經濟系數降低的幅度較小。上述結果表明增施氮肥提高花生莢果產量主要是通過提高花生的生物產量而獲得的，但過多施氮經濟系數降低，不利于光合產物向莢果中的運轉分配，而導致莢果產量反而下降。

3 討論與結論

適宜的施氮量可提高花生的葉面積系數，增加葉片的葉綠素含量，提高群體的光合速率，為葉片同化更多的光合產物提供了生理基礎，促進了花生的碳代謝[6]。本研究結果表明花生的生物產量在施氮量為0～180kg/hm2范圍內隨施氮量的增加而增加，但莢果產量卻在N135水平達到最大值，過多施氮莢果產量反而降低，表明過多施用氮肥不利于光合產物向莢果內運轉，會降低氮肥的利用效率，因此生產上要根據土壤的基礎肥力狀況確定合適的施氮量。

參考文獻

[1]王在序，蓋樹人.山東花生[M].上海：上海科學技術出版社，1999：1-3.

[2]戴樹榮.覆膜花生氮、磷、鉀適宜施用量研究[J].福建農業科技，2004（1）：31-32.

[3]陶壽祥，陳殿緒，張禮鳳.覆膜花生氮磷鉀施用效果及最佳用量試驗初報[J].花生科技，1998，4：18-20.

[4]王才斌，孫彥浩，姚君平，等.高產花生施氮效應研究[J].花生科技，1994（1）：1-4.

[5]謝吉先，季益芳，劉軍民，等.氮肥用量對花生生育及產量的影響[J].花生科技，2000（2）：14-18.

[6]謝吉先，季益芳，劉軍民，等.不同鉀素營養水平對春玉米碳代謝的影響[J].玉米科學，2008，16（4）：46-49.

（責編：徐世紅）