氮磷用量对花生产量的影响

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  摘要 以赣花8号为材料,研究了不同用量磷肥(0、45、90、135、180kg/hm2,以P2O5计,对照为当地习惯施肥)和氮肥(0、60、 90、120、150 kg/hm2,以N计,对照为当地习惯施肥)对南昌地区花生产量的影响。结果表明,氮、磷肥主要是通过影响花生的饱果数、百果重、百仁重等影响产量。在氮肥(N)用量90kg/hm2、磷肥(P2O5)用量90kg/hm2時,花生产量最高,节肥效果最好。与当地习惯施肥相比,该肥料用量水平可使花生产量增加8.97%,磷肥用量减少50%,氮肥用量减少14.3%。
  关键词 花生;氮肥;磷肥;产量
  中图分类号 S565.2文献标识码 A
  文章编号 0517-6611(2021)02-0147-03
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.040
  开放科学(资源服务)标识码(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
  花生是我国重要的食用油和蛋白质来源[1-2],也是重要的工业原料,在国民经济和社会发展中具有较高地位。合理施肥是提高花生产量的有效途径,不同花生品种类型对氮、磷、钾三大营养元素的吸收累积特性表现出不同的特征[3]。氮素是花生生长发育及产量和品质形成的关键,能够促进花生枝多叶茂、开花结果和荚果饱满,对花生产量的形成至关重要。适量的氮肥可显著提高花生光合作用,促进碳氮代谢和相关酶活性,增加百仁重,提高花生蛋白质和氨基酸含量[4]。李向东等[5-6]研究提出,花生的根瘤固氮能够满足花生需氮量的40%~50%。花生根瘤菌的固氮水平与供氮水平呈显著负相关[7],且随着施氮量的增加,氮素对根瘤固氮的限制作用加强[8]。磷对花生生长发育起着重要作用,缺磷会导致花生根系根瘤发育不良、植株生长缓慢、荚果不饱满和出仁率低等问题[9]。适当增施磷肥可以提高花生茎叶干物质积累量,增加荚果产量,但磷肥施用量过高时,增产效果不显著[10]。
  生产上为了追求作物高产而过度施肥现象普遍存在,造成肥料利用率低,大气环境和地下水环境受到影响,因此科学施肥对实现花生高产和提高肥料利用率具有重要意义[11]。笔者针对南昌红壤地区花生种植情况,研究不同氮肥、磷肥用量对花生产量及经济性状的影响,并提出合理
  的施肥建议,以期为优化红壤花生施肥结构、提高花生单产提供理论依据。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料 供试花生品种为赣花8号。
  1.2 试验地概况
  试验于2019年4—9月在南昌市新建区生米镇进行,试验地土壤类型为第四纪红黏土母质发育的红壤,多年种植藠头、芝麻。土壤中有机质为12.30 g/kg,全氮为0.86 g/kg,碱解氮为107mg/kg,速效磷为(P2O5)15.94mg/kg,速效钾(K2O)为107.3g/kg,pH为5.2。
  1.3 试验设计
  磷肥用量对花生产量的影响试验设6个处理: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)习惯施肥,施N 105 kg/hm2,P2O5 180 kg/hm2,K2O 90 kg/hm2。各处理纯N用量为90 kg/hm2,K2O用量为90 kg/hm2。   氮肥用量对花生产量的影响试验设6个处理: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)习惯施肥,施N 105 kg/hm2,P2O5 180 kg/hm2,K2O 90 kg/hm2。
  试验小区面积为30 m2,重复3次,随机区组排列。整地时用1 500 kg/hm2生石灰进行土壤处理。氮肥使用尿素(纯N含量为46%),磷肥使用钙镁磷肥(P2O5含量为12%),钾肥使用氯化钾(K2O含量为64%)。花生行株距为40 cm×15 cm,播花生150 000穴/hm2,每穴2粒种,常规管理。
  1.4 测定指标与方法
  1.4.1 出苗率。在苗期调查各小区的花生出苗数,计算花生的出苗率。
  1.4.2 产量及其构成。成熟时每小区按面积平均分成3份作为重复,各重复随机连续取样10 株,按常规方法考察花生的主要农艺性状及经济性状:株高、总分枝数、有效分枝数、总果数、饱果数、百果重、百仁重。
  1.5 数据处理和分析 用Excel和DPS数据处理系统进行数据处理和分析。
  2 结果与分析
  2.1 不同磷肥用量对花生经济性状及产量的影响
  2.1.1 经济性状。从表1 可以看出,不同磷肥用量的花生出苗率以P2最高,P0最低,但处理间差别不大,说明施用磷肥对花生的出苗率影响不大。花生的主茎高以P2最高,其他处理间差别不大。花生的总分枝数和有效分枝数均随着磷肥用量的增加呈先增加后减少的趋势,以P0最少,其次是P1,其他处理间差异不大,说明适量增施磷肥能够增加花生的总分枝数和有效分枝数,而磷肥施用过多并不能增加花生总分枝数和有效分枝数。可见,适量施用磷肥能够促进花生的生长发育,磷肥用量过多过少都不利于花生的生长。
  2.1.2 产量。从表2 可以看出,不同磷肥用量的花生产量存在差异,表现为P2>P3>P4>CK>P1>P0。P2 、P3产量分别为4 468.5、4 468.5 kg/hm2;较对照(CK)分别增产8.97%、6.63%。P0产量最低,为2 958 kg/hm2;其次是P1,为3 418.5 kg/hm2;P0、P1分别较对照(CK)减产27.87%、16.64%。相关分析表明,磷肥用量和花生产量呈抛物线相关(y=-1.328 6x2+23.363x+189.81,r=0.952 6**)。可见适量施用磷肥能够增加花生产量,过量施磷则不利于花生增产。
  不同磷肥用量的花生总果数以P2最多,其次是P3。双仁果数除P0外,其他处理间差异不显著。花生饱果数、百果重、百仁重均随着磷肥用量的增加呈先增加后减少的趋势。其中,饱果数以P3最多,其次是P4,P2、P3、P4饱果数分别较对照(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、P4百果重分别较对照(CK)增加4.29%、5.27% 、3.62%和2.53%。百仁重以P2最大,其次是P3,P2、P3百仁重分别较对照(CK)增加3.70%和3.30%。花生总果数、双仁果数、饱果数、百果重、百仁重均以P0最低。
  可见适量施用磷肥能够增加花生的总果数、双仁果数、百果重和百仁重,且磷肥主要是通过影响花生的饱果数、百果重和百仁重影响产量,过量施用磷肥则不利于花生产量的形成。在南昌市花生种植区域,根据土壤地力,建议花生磷肥(P2O5)用量为90 kg/hm2。
  2.2 不同氮肥用量对花生经济性状及产量的影响
  2.2.1 经济性状。从表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,但处理间差别不大,说明施用氮肥对花生出苗率影响不大。花生的主茎高以N2最高,其次是N1和N4,N0和对照(CK)最低。各处理花生的总分枝数和有效分枝数差异显著且随氮肥用量的增加呈先增加后减少的趋势,以N0最少,其次是N1,N2和N3最多。说明适量增施氮肥能够增加花生的总分枝数和有效分枝数,而氮肥施用过多则会降低花生总分枝数和有效分枝数。可见,生产上应适量施用氮肥,过量施用不利于花生的生长。
  2.2.2 产量。从表4 可以看出,不同氮肥用量的花生产量存在差异,表现为N2>CK>N3>N4>N1>N0。N2产量为4 468.5 kg/hm2,较对照(CK)分别增产8.97%,N0产量最低,为2 958.0 kg/hm2; N0、N1、N3、N4分别较对照(CK)减产27.87%、7.17%、2.44%和6.88%。相关分析表明,氮肥用量和花生产量呈抛物线相关(y=-2.025 7x2+26.163x+195.04,r = 0.941 4**)。可见适量施用氮肥能够增加花生产量,过量施氮则不利于花生增产。
  不同处理的花生总果数以N2最多,其次是N4。双仁果数除N0外,其他处理间差异不显著。花生饱果数、百果重、百仁重均随着氮肥用量的增加呈先增加后减少的趋势。其中,饱果数以N3最多,其次是N4,N2、N3、N4饱果数分别较对照(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、N4百果重分別较对照(CK)增加4.29%、5.27% 、3.62%和2.53%。百仁重以N2最大,其次是N3,N2、N3百仁重分别较对照(CK)增加3.70%和3.30%。花生总果数、双仁果数、饱果数、百果重、百仁重均以N0最低。
  可见适量施用氮肥能够增加花生的总果数、双仁果数、百果重和百仁重,且氮肥主要是通过影响花生的饱果数、百果重和百仁重影响产量,过量施用氮肥则不利于花生产量的形成。在南昌市花生种植区域,根据土壤地力,建议花生氮肥(N)用量为90 kg/hm2。   3 结论与讨论
  磷和氮在花生生长发育过程中起着重要作用[4],低磷胁迫下花生的农艺性状显著低于正常磷处理[12]。适量的氮肥可显著提高花生光合作用,促进碳氮代谢和相关酶活性,增加百仁重和荚果籽仁收获量[4]。合理的氮素用量能提高花生植株和荚果中可溶性蛋白质和游离态氨基酸含量,改善氮素同化酶的活性[13]。
  研究表明,适当增施磷肥可以提高花生茎叶干物质积累量,增加荚果产量,但磷肥施用量过高时,增产效果不显著[10]。在一定施氮量内,随施氮量的增加,花生荚果产量逐渐增加,超过某一施氮量后,荚果产量停止增长甚至降低[14-15]。过多施用氮肥,花生地上部会出现徒长、植株贪青晚熟甚至倒伏,致使经济系数降低[16-19],施氮量还会影响花生根瘤菌的固氮作用。施氮量的增加会降低花生根瘤菌固氮根结节的数量[14]。花生根瘤菌的固氮水平与供氮水平呈显著负相关,氮素抑制根瘤固氮[7-8]。
  生产中以磷促氮,氮、磷、钾配合施用对提高花生质量和产量具有重要作用。不同花生品种、产量水平对养分需求也不同。吴旭银等[20]研究得出产量水平在6.4 t/hm2时,花生每生产100 kg荚果需吸收氮4.22 kg,P2O5 1.26 kg,K2O 3.6 kg。牟志勇[21]研究得出花生氮磷钾配施的最优方案为尿素225 kg/hm2、普钙900 kg/hm2和硫酸钾225 kg/hm2配合施用。焦玉霞等[22]研究表明供试土壤的最佳施肥配方为N∶P2O5∶K2O=1∶0.5~0.6∶0.4~0.5。王恒宇等[23]利用粗砂潮土进行花生施磷试验,认为P2O5 122.85 kg/hm2为最佳施磷量。万书波等[7]认为形成100 kg荚果需氮平均水平为5.5 kg。孙彦浩等[24]研究认为4.5 t/hm2产量水平以下花生100 kg荚果需氮量早熟花生5.0 kg,晚熟品种6.0 kg。李向东等[25]研究认为产量在3.0~4.5 t/hm2的夏播花生100 kg荚果需氮量大于春播花生。
  可见,氮、磷、钾肥配合施用能提高花生产量,不同土壤条件的氮、磷、钾配比不同[21-23]。花生对氮、磷的需求量有个合理范围,在这个范围内能够促进花生增产,超过这个合理范围后,则不利于花生生长。不同花生品种、种植制度、栽培条件等对花生产量和适宜的氮磷钾配比也有很大影响[7,20,24-26]。
  该试验通过对比分析不同氮肥、磷肥用量对南昌地区花生产量的影响,得出了适宜该地区的磷、氮肥施用量。与前人研究结果一致[10,14-15],该研究结果表明,在南昌花生种植区域,土壤含磷丰富,在该土壤肥力水平下,氮肥(N)用量为90 kg/hm2、磷肥(P2O5)用量为90 kg/hm2时,花生产量最高,
  节肥效果最好。该肥料用量水平较当地习惯施肥增产8.97%,磷肥用量较当地习惯施肥量减少50%,氮肥减少14.3%。不同磷肥、氮肥用量主要是通过影响花生的总果数、双仁果数、百果重和百仁重影响产量,氮肥、磷肥用量过高或过低都不利于花生增产。
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