王蘇影 劉宗發 程春明 周樂明 熊清云 喻鳳琴 胡金和 胡文秀 符強 王文龍



摘要 以贛花8號為材料,研究了不同用量磷肥(0、45、90、135、180kg/hm2,以P2O5計,對照為當地習慣施肥)和氮肥(0、60、 90、120、150 kg/hm2,以N計,對照為當地習慣施肥)對南昌地區花生產量的影響。結果表明,氮、磷肥主要是通過影響花生的飽果數、百果重、百仁重等影響產量。在氮肥(N)用量90kg/hm2、磷肥(P2O5)用量90kg/hm2時,花生產量最高,節肥效果最好。與當地習慣施肥相比,該肥料用量水平可使花生產量增加8.97%,磷肥用量減少50%,氮肥用量減少14.3%。
關鍵詞 花生;氮肥;磷肥;產量
中圖分類號 S565.2文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2021)02-0147-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.040
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Effects of Nitrogen and Phosphorus Application on Peanut Yield
WANGSuying, LIU Zongfa,CHENG Chunminget al (Grain and Oil Crops Research Institute,Nanchang Academy of Agricultural Sciences,Nanchang,Jiangxi330025)
Abstract Using Ganhua 8 as material, the effects of different phosphorus fertilizer (0,45,90,135,180kg/hm2,calculated as P2O5, compared with local customary fertilization) and nitrogen fertilizer (0,60,90,120,150kg/hm2, calculated in N, compared with local customary fertilization) application on peanut yield in Nanchang were studied. The results showed that nitrogen and phosphorus fertilizer mainly affected the yield by affecting the number of peanuts filled, 100seed weight and 100kernel weight. When the amount of nitrogen fertilizer (N) was 90 kg /hm2 and the amount of phosphate fertilizer (P2O5)was90 kg /hm2, the peanut yield was the highest and the effect of saving fertilizer was the best. Compared with the local customary fertilization, the fertilizer application level could increase peanut yield by 8.97%, reduce phosphorus application by 50%, and nitrogen application by 14.3%.
Key words Peanut;Nitrogen fertilizer;Phosphate fertilizer;Yield
花生是我國重要的食用油和蛋白質來源[1-2],也是重要的工業原料,在國民經濟和社會發展中具有較高地位。合理施肥是提高花生產量的有效途徑,不同花生品種類型對氮、磷、鉀三大營養元素的吸收累積特性表現出不同的特征[3]。氮素是花生生長發育及產量和品質形成的關鍵,能夠促進花生枝多葉茂、開花結果和莢果飽滿,對花生產量的形成至關重要。適量的氮肥可顯著提高花生光合作用,促進碳氮代謝和相關酶活性,增加百仁重,提高花生蛋白質和氨基酸含量[4]。李向東等[5-6]研究提出,花生的根瘤固氮能夠滿足花生需氮量的40%~50%。花生根瘤菌的固氮水平與供氮水平呈顯著負相關[7],且隨著施氮量的增加,氮素對根瘤固氮的限制作用加強[8]。磷對花生生長發育起著重要作用,缺磷會導致花生根系根瘤發育不良、植株生長緩慢、莢果不飽滿和出仁率低等問題[9]。適當增施磷肥可以提高花生莖葉干物質積累量,增加莢果產量,但磷肥施用量過高時,增產效果不顯著[10]。
生產上為了追求作物高產而過度施肥現象普遍存在,造成肥料利用率低,大氣環境和地下水環境受到影響,因此科學施肥對實現花生高產和提高肥料利用率具有重要意義[11]。筆者針對南昌紅壤地區花生種植情況,研究不同氮肥、磷肥用量對花生產量及經濟性狀的影響,并提出合理
的施肥建議,以期為優化紅壤花生施肥結構、提高花生單產提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 供試花生品種為贛花8號。
1.2 試驗地概況
試驗于2019年4—9月在南昌市新建區生米鎮進行,試驗地土壤類型為第四紀紅黏土母質發育的紅壤,多年種植藠頭、芝麻。土壤中有機質為12.30 g/kg,全氮為0.86 g/kg,堿解氮為107mg/kg,速效磷為(P2O5)15.94mg/kg,速效鉀(K2O)為107.3g/kg,pH為5.2。
1.3 試驗設計
磷肥用量對花生產量的影響試驗設6個處理:P0(空白)不施肥料;P1施P2O5 45 kg/hm2;P2施P2O5 90 kg/hm2;P3施P2O5 135 kg/hm2;P4施P2O5 180 kg/hm2;P5(CK)習慣施肥,施N 105 kg/hm2,P2O5 180 kg/hm2,K2O 90 kg/hm2。各處理純N用量為90 kg/hm2,K2O用量為90 kg/hm2。
氮肥用量對花生產量的影響試驗設6個處理:N0(空白)不施肥料;N1施N 60 kg/hm2;N2施N 90 kg/hm2;N3施N 120 kg/hm2;N4施N 150 kg/hm2;N5(CK)習慣施肥,施N 105 kg/hm2,P2O5 180 kg/hm2,K2O 90 kg/hm2。
試驗小區面積為30 m2,重復3次,隨機區組排列。整地時用1 500 kg/hm2生石灰進行土壤處理。氮肥使用尿素(純N含量為46%),磷肥使用鈣鎂磷肥(P2O5含量為12%),鉀肥使用氯化鉀(K2O含量為64%)。花生行株距為40 cm×15 cm,播花生150 000穴/hm2,每穴2粒種,常規管理。
1.4 測定指標與方法
1.4.1 出苗率。在苗期調查各小區的花生出苗數,計算花生的出苗率。
1.4.2 產量及其構成。成熟時每小區按面積平均分成3份作為重復,各重復隨機連續取樣10 株,按常規方法考察花生的主要農藝性狀及經濟性狀:株高、總分枝數、有效分枝數、總果數、飽果數、百果重、百仁重。
1.5 數據處理和分析 用Excel和DPS數據處理系統進行數據處理和分析。
2 結果與分析
2.1 不同磷肥用量對花生經濟性狀及產量的影響
2.1.1 經濟性狀。從表1 可以看出,不同磷肥用量的花生出苗率以P2最高,P0最低,但處理間差別不大,說明施用磷肥對花生的出苗率影響不大。花生的主莖高以P2最高,其他處理間差別不大。花生的總分枝數和有效分枝數均隨著磷肥用量的增加呈先增加后減少的趨勢,以P0最少,其次是P1,其他處理間差異不大,說明適量增施磷肥能夠增加花生的總分枝數和有效分枝數,而磷肥施用過多并不能增加花生總分枝數和有效分枝數。可見,適量施用磷肥能夠促進花生的生長發育,磷肥用量過多過少都不利于花生的生長。
2.1.2 產量。從表2 可以看出,不同磷肥用量的花生產量存在差異,表現為P2>P3>P4>CK>P1>P0。P2 、P3產量分別為4 468.5、4 468.5 kg/hm2;較對照(CK)分別增產8.97%、6.63%。P0產量最低,為2 958 kg/hm2;其次是P1,為3 418.5 kg/hm2;P0、P1分別較對照(CK)減產27.87%、16.64%。相關分析表明,磷肥用量和花生產量呈拋物線相關(y=-1.328 6x2+23.363x+189.81,r=0.952 6**)。可見適量施用磷肥能夠增加花生產量,過量施磷則不利于花生增產。
不同磷肥用量的花生總果數以P2最多,其次是P3。雙仁果數除P0外,其他處理間差異不顯著。花生飽果數、百果重、百仁重均隨著磷肥用量的增加呈先增加后減少的趨勢。其中,飽果數以P3最多,其次是P4,P2、P3、P4飽果數分別較對照(CK)增加5.61%、19.90%和11.22%;百果重以P2最大,其次是P1和P3,P1、P2、P3、P4百果重分別較對照(CK)增加4.29%、5.27% 、3.62%和2.53%。百仁重以P2最大,其次是P3,P2、P3百仁重分別較對照(CK)增加3.70%和3.30%。花生總果數、雙仁果數、飽果數、百果重、百仁重均以P0最低。
可見適量施用磷肥能夠增加花生的總果數、雙仁果數、百果重和百仁重,且磷肥主要是通過影響花生的飽果數、百果重和百仁重影響產量,過量施用磷肥則不利于花生產量的形成。在南昌市花生種植區域,根據土壤地力,建議花生磷肥(P2O5)用量為90 kg/hm2。
2.2 不同氮肥用量對花生經濟性狀及產量的影響
2.2.1 經濟性狀。從表3 可以看出,不同氮肥用量花生的出苗率以N4最高,其次是N3,但處理間差別不大,說明施用氮肥對花生出苗率影響不大。花生的主莖高以N2最高,其次是N1和N4,N0和對照(CK)最低。各處理花生的總分枝數和有效分枝數差異顯著且隨氮肥用量的增加呈先增加后減少的趨勢,以N0最少,其次是N1,N2和N3最多。說明適量增施氮肥能夠增加花生的總分枝數和有效分枝數,而氮肥施用過多則會降低花生總分枝數和有效分枝數。可見,生產上應適量施用氮肥,過量施用不利于花生的生長。
2.2.2 產量。從表4 可以看出,不同氮肥用量的花生產量存在差異,表現為N2>CK>N3>N4>N1>N0。N2產量為4 468.5 kg/hm2,較對照(CK)分別增產8.97%,N0產量最低,為2 958.0 kg/hm2; N0、N1、N3、N4分別較對照(CK)減產27.87%、7.17%、2.44%和6.88%。相關分析表明,氮肥用量和花生產量呈拋物線相關(y=-2.025 7x2+26.163x+195.04,r = 0.941 4**)。可見適量施用氮肥能夠增加花生產量,過量施氮則不利于花生增產。
不同處理的花生總果數以N2最多,其次是N4。雙仁果數除N0外,其他處理間差異不顯著。花生飽果數、百果重、百仁重均隨著氮肥用量的增加呈先增加后減少的趨勢。其中,飽果數以N3最多,其次是N4,N2、N3、N4飽果數分別較對照(CK)增加5.61%、19.90%和11.22%;百果重以N2最大,其次是N1和N3,N1、N2、N3、N4百果重分別較對照(CK)增加4.29%、5.27% 、3.62%和2.53%。百仁重以N2最大,其次是N3,N2、N3百仁重分別較對照(CK)增加3.70%和3.30%。花生總果數、雙仁果數、飽果數、百果重、百仁重均以N0最低。
可見適量施用氮肥能夠增加花生的總果數、雙仁果數、百果重和百仁重,且氮肥主要是通過影響花生的飽果數、百果重和百仁重影響產量,過量施用氮肥則不利于花生產量的形成。在南昌市花生種植區域,根據土壤地力,建議花生氮肥(N)用量為90 kg/hm2。
3 結論與討論
磷和氮在花生生長發育過程中起著重要作用[4],低磷脅迫下花生的農藝性狀顯著低于正常磷處理[12]。適量的氮肥可顯著提高花生光合作用,促進碳氮代謝和相關酶活性,增加百仁重和莢果籽仁收獲量[4]。合理的氮素用量能提高花生植株和莢果中可溶性蛋白質和游離態氨基酸含量,改善氮素同化酶的活性[13]。
研究表明,適當增施磷肥可以提高花生莖葉干物質積累量,增加莢果產量,但磷肥施用量過高時,增產效果不顯著[10]。在一定施氮量內,隨施氮量的增加,花生莢果產量逐漸增加,超過某一施氮量后,莢果產量停止增長甚至降低[14-15]。過多施用氮肥,花生地上部會出現徒長、植株貪青晚熟甚至倒伏,致使經濟系數降低[16-19],施氮量還會影響花生根瘤菌的固氮作用。施氮量的增加會降低花生根瘤菌固氮根結節的數量[14]。花生根瘤菌的固氮水平與供氮水平呈顯著負相關,氮素抑制根瘤固氮[7-8]。
生產中以磷促氮,氮、磷、鉀配合施用對提高花生質量和產量具有重要作用。不同花生品種、產量水平對養分需求也不同。吳旭銀等[20]研究得出產量水平在6.4 t/hm2時,花生每生產100 kg莢果需吸收氮4.22 kg,P2O5 1.26 kg,K2O 3.6 kg。牟志勇[21]研究得出花生氮磷鉀配施的最優方案為尿素225 kg/hm2、普鈣900 kg/hm2和硫酸鉀225 kg/hm2配合施用。焦玉霞等[22]研究表明供試土壤的最佳施肥配方為N∶P2O5∶K2O=1∶0.5~0.6∶0.4~0.5。王恒宇等[23]利用粗砂潮土進行花生施磷試驗,認為P2O5 122.85 kg/hm2為最佳施磷量。萬書波等[7]認為形成100 kg莢果需氮平均水平為5.5 kg。孫彥浩等[24]研究認為4.5 t/hm2產量水平以下花生100 kg莢果需氮量早熟花生5.0 kg,晚熟品種6.0 kg。李向東等[25]研究認為產量在3.0~4.5 t/hm2的夏播花生100 kg莢果需氮量大于春播花生。
可見,氮、磷、鉀肥配合施用能提高花生產量,不同土壤條件的氮、磷、鉀配比不同[21-23]。花生對氮、磷的需求量有個合理范圍,在這個范圍內能夠促進花生增產,超過這個合理范圍后,則不利于花生生長。不同花生品種、種植制度、栽培條件等對花生產量和適宜的氮磷鉀配比也有很大影響[7,20,24-26]。
該試驗通過對比分析不同氮肥、磷肥用量對南昌地區花生產量的影響,得出了適宜該地區的磷、氮肥施用量。與前人研究結果一致[10,14-15],該研究結果表明,在南昌花生種植區域,土壤含磷豐富,在該土壤肥力水平下,氮肥(N)用量為90 kg/hm2、磷肥(P2O5)用量為90 kg/hm2時,花生產量最高,
節肥效果最好。該肥料用量水平較當地習慣施肥增產8.97%,磷肥用量較當地習慣施肥量減少50%,氮肥減少14.3%。不同磷肥、氮肥用量主要是通過影響花生的總果數、雙仁果數、百果重和百仁重影響產量,氮肥、磷肥用量過高或過低都不利于花生增產。
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