不同施氮量对花生生理特性和产量的影响

于海燕 付乃鑫 万勇善 刘风珍 董元杰

摘要：在大田试验条件下，以山花7号、山花9号和山花11号为供试品种，探讨4个施氮量对3个花生品种生理特性和产量性状的影响。结果表明：增施氮肥可改善花生生理特性，提高产量；3个品种对氮肥的需求程度存在显著差异，当山花7号和山花9号666.7m2施氮量为7.5 kg、山花11号施氮量为5.25 kg 时，花生SPAD值、可溶性蛋白质含量、CAT活性达到最大；花生单株干物质增加量为S型生长曲线，结荚期最大，荚果重、百果重、百仁重与不施氮相比差异均达到显著水平；山花7号和山花9号在666.7m2施氮量为7.5 kg、山花11号施氮量为5.25 kg时产量最优。

关键词：施氮量；花生；生理特性；产量性状

中图分类号：S565.206.2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）06-0145-05

Abstract Under the conditions of field experiment， with Shanhua 7， Shanhua 9 and Shanhua 11 as tested materials， four N application rates on their physiological characteristics and yield characters were discussed. The results showed that increasing nitrogen fertilizer could improve peanut physiological characteristics and yield. Three varieties had significantly different demands for nitrogen fertilizer level. When N application rate per 666.7m2 of Shanhua 7 and Shanhua 9 was 7.5 kg and Shanhua 11 was 5.25 kg， the SPAD value， soluble protein content and CAT activity reached the maximum. The dry matter increment of peanut single plant showed S-type growth curve， and reached the highest in the pod period； the pod weight， hundred pod weight and hundred kernel weight all reached a significant level compared with those of non-nitrogen treatment. In general， the yield of Shanhua 7 and Shanhua 9 was the highest at the nitrogen level of 7.5 kg per 666.7m2， and the yield of Shanhua 11 was optimal when the nitrogen rate was 5.25 kg per 666.7m2.

Keywords Nitrogen rate； Peanut； Physiological characteristics； Yield characters

氮素作为所有必需营养元素中限制作物生长和产量形成的首要因素，对提高作物产量、改善农产品品质有重要作用[1]。研究表明：合理施用氮肥可以有效提高花生叶片叶绿素含量、改善叶片光合能力、促进光合产物转运和积累[2]。施氮影响花生产量性状，适量施氮对荚果生长发育有很好的促进作用；施用氮肥可以促进花生干物质累积，同一生育期下，干物质总量随施氮量增加而增加， 施氮量达到一定水平时，干物质总量下降，但仍高于不施氮处理[3]。

花生作为豆科作物，每生产100 kg荚果，需从土壤中吸收氮4.5～6.4 kg[4]。山东作为花生种植大省，仅2016年花生种植面积就达76.13万公顷，产量为251万吨[5]，但存在土壤有机质含量偏低、氮素不足、严重缺磷、养分供应不平衡等问题。中国每年因不合理施氮造成1 000多万吨氮素流失，合理施用氮肥是提高氮肥利用率、实现农业生产高产高效的必由之路。

為促进氮肥在花生上的合理施用、减少氮素损失、提高经济效益，本研究以山东大果型花生品种山花7号、山花9号和山花11号为材料，设4个施氮处理，研究施氮量对花生品种生理特性和产量性状的影响，以期为山东花生优质高产栽培及氮素合理利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验于2016年5月3日在山东农业大学资源与环境学院教学实验基地进行。土壤为棕壤，pH值6.5，播前土壤耕层有机质含量14.1 g/kg、有效氮46.48 mg/kg、速效磷16.79 mg/kg、速效钾116.1 mg/kg，电导率132.0 μS/cm。

1.2 供试材料

花生品种为山花7号、山花9号、山花11号。肥料为尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O5 12%）和氯化钾（K2O 60%）。

1.3 试验设计

试验采用二因素裂区设计，主区为山花7号、山花9号和山花11号3个花生品种；裂区设4个施氮处理，0、3.75、5.25、7.5 kg（施纯氮，666.7m2用量），分别用N0（不施氮肥）、N3.75、N5.25、N7.5表示。随机区组排列，重复3次，共计36个小区。各处理肥料均作基肥开沟一次性施入，播种前各处理按666.7m2施 P2O5 7.5 kg、K2O 7.5 kg和不同用量氮肥均匀地施于耕层中。小区面积为1.2 m×4.0 m=4.8 m2（5行，行距为 24 cm）。每行50穴，穴距8 cm，每穴2粒，每小区共250穴。5月3日播种，9月10日收获。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 生理指标测定 于苗期、花针期、结荚期和成熟期取主茎倒二叶用便携式叶绿素仪 （SPAD502） 测定叶片SPAD值。于结荚期和成熟期取主茎倒二叶，采用Lorry法测定叶片可溶性蛋白质含量，紫外吸收法[7]测定过氧化氢酶（CAT）活性，羟胺氧化反应法测定超氧阴离子（O·—2） 含量。

1.4.2 产量指标测定 单株荚果重、百果重、百仁重采用天平称量方法；干物质累积量：各时期的样品在105℃下杀青30 min后，80℃烘干至恒重称重。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2003软件处理数据，SPSS 21.0软件进行数据统计分析，最小显著极差数法（LSD）进行差异显著性检验（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 施氮量对不同花生品种全生育期SPAD值的影响

由表1可知，山花7号、山花9号两个品种在相同生育期条件下，叶片SPAD值随施氮量增加表现为一直上升趋势，山花11号则表现为先增加后降低趋势。3个品种相同施氮量条件下，叶片SPAD值随生育期变化表现为“前期缓慢增加后期快速下降”的模式。

山花7号、山花9号两个品种在不同生育时期，叶片SPAD值均随施氮量的增加而增加，且与不施氮处理差异显著。成熟期，山花7号各施氮处理SPAD值分别比对照增加7.85%、28.55%、41.77%；山花9号SPAD值比对照增加26.34%、28.47%、40.43%，且山花7号和山花9号均在666.7m2施氮量为7.5 kg时SPAD值达到最大。山花11号SPAD值比对照增加23.50%、39.29%、34.04%，且在施氮量为5.25 kg时SPAD值达到最大，说明适宜的施氮量能显著提高花生叶片SPAD值，改善花生后期生长状况。

2.2 施氮量对不同花生品种生育后期叶片可溶性蛋白质含量、CAT活性及O·—2产生速率的影响

由表2可知，山花7号、山花9号品种在同一生育期，随施氮量的增加可溶性蛋白质含量、CAT活性提高，O·—2产生速率下降；山花11号则呈先增加后降低趋势。相同品种同一施氮量条件下，随生育期推进花生叶片可溶性蛋白质含量、CAT活性下降，O·—2产生速率增加。

结荚期，与对照相比，3个花生品种在增施氮肥后，可溶性蛋白质含量、CAT活性提高，O·—2产生速率下降。其中山花7号在N3.75、N5.25、N7.5 处理条件下的可溶性蛋白质含量分别提高18.27%、25.96%、35.82%，山花9号分别提高7.17%、20.4%、48.88%，山花11号分别提高25.7%、57.02%、48.38%。

CAT活性均有不同程度提高，山花7号分别比CK提高9.56%、16.50%、22.53%，山花9号分别比CK提高3.88%、15.82%、26.95%，山花11号分别比CK提高24.59%、38.47%、27.57%。

O·—2产生速率均有不同程度下降，山花7号分别比CK下降14.00%、26.67%、33.11%，山花9号分别比CK下降9.26%、10.37%、22.36%，山花11号分别比CK下降23.2%、30.51%、24.48%。

综上可知，增施氮肥可提高花生叶片中抗氧化酶活性，降低O·—2产生速率，从而减少对花生造成的不良影响。其中山花7号、山花9号在666.7m2施氮量为7.5 kg，山花11号施氮量为5.25 kg时处理效果最优，与对照差异均达显著水平。成熟期可溶性蛋白质含量、CAT活性及O·—2产生速率也表现出同样规律。

2.3 施氮量对不同花生品种单株干物质量的影响

由表3可知，相同品种同一生育期，单株干物质总量随施氮量的增加而增加；同一品种同一施氮条件下，花生单株干物质增加量随生育期推进表现为S型增长曲线，以结荚期最大；单株干物质总量成熟期达到最大值。

与CK相比，3个花生品种在N3.75、N5.25、N7.5施氮处理下，结荚期花生单株干物质增加量山花7号分别增加12.23%、10.34%、28.83%，山花9号分别增加4.09%、11.29%、28.74%，山花11号分别增加9.45%、39.65%、23.89%，且山花7号和山花9号均在666.7m2施氮量为7.5 kg、山花11号施氮量为5.25 kg时单株干物质增加量达到最大值；成熟期单株干物质总量山花7号分别增加9.26%、14.23%、25.32%，山花9号分别增加4.27%、12.30%、24.94%，山花11号分别增加15.93%、39.81%、27.80%。山花7号和山花9号均在施氮量为7.5 kg、山花11号施氮量为5.25 kg时单株干物质增加量达到最大值。说明增施氮肥能有效增加花生单株干物质量。

2.4 施氮量对不同花生品种产量性状的影响

由表4可以看出，同一施氮条件下3个花生品种产量性状表现出一定差异性；同一品种不同施氮条件下，花生荚果重、百果重、百仁重均有增加。与对照相比，增施氮肥后山花7号荚果重增加19.86%、32.89%、36.18%，百果重增加3.53%～8.03%，百仁重增加4.97%～11.18%；山花9号荚果重增加18.11%、22.83%、31.47%，百果重增加4.32%～13.70%，百仁重增加6.05%～16.24%；山花11號荚果重增加12.51%、26.82%、22.05%，百果重增加3.68%～20.33%，百仁重增加4.50%～20.94%。山花7号、山花9号均以N7.5处理花生荚果重、百果重、百仁重达到最大值，均与对照达到显著差异；山花11号以N5.25处理表现最好，荚果重、百果重、百仁重比对照分别增加26.82%、20.33%、20.94%，差异达到显著水平。

3 讨论

SPAD值是以叶片在两种波长范围内的透光系数来确定叶片当前叶绿素的相对数量[8]。本试验结果表明，3个品种在最优施氮量条件下，生长性状良好，叶绿素含量最高，666.7m2施氮量为5.25 kg时，山花11号SPAD值达到最大值；施氮量为7.5 kg时，山花7号、山花9号SPAD值达到最大值。研究认为，氮素是叶绿素的组成成分，增施氮素能加强叶绿素在作物生育期内的光合作用，为作物生长提供能量，因此，增施氮肥能有效增加叶片中叶绿素含量，提高群体光合速率，这与孙虎的试验结果相一致[9]。

蛋白质的降解是植物组织和细胞衰老的重要指标；CAT作为植物体重要的活性氧清除酶，能有效减轻细胞由于膜脂过氧化作用引起的伤害程度。O·—2具有强氧化性，可以导致生物体生物膜的机构和功能受损[10]。本试验结果表明，随着施氮量的增加，花生叶片中的可溶性蛋白质含量、CAT活性升高，O·—2产生速率下降，这与邹文桐等[11]之前的研究相一致。当氮素供应充足时，植物可合成更多的蛋白质，促进细胞的分裂和增长，加快作物对矿质元素的吸收和转运，进而延缓植株衰老。

作物产量形成取决于干物质积累总量及其对果实的分配[12]。本试验条件下，山花7号、山花9号花生干物质量累积最大的666.7m2施氮量为7.5 kg，山花11号为5.25 kg。这与之前普通型花生地上部干物质积累随着施氮量的增加而逐渐升高[13]相一致。适宜的施氮量在生育后期能协调植株各部分干物质的分配，对作物有增产作用，过量施氮会使植株茎、叶干物质量在生育后期积累过多，而干物质向荚果的分配率低，造成减产，因此适量施氮对作物干物质积累就变得尤为重要。

产量性状作为植株的基本产量指标能直观反映花生的产量状况。试验结果表明，在一定施氮量范围内，山花7号、山花9号荚果重、百果重、百仁重均随施氮量的增加而增加，666.7m2最佳施氮量为7.5 kg；山花11号最佳施氮量则是5.25 kg，超过此用氮量后，产量性状反而下降。这与张翔等[14]的研究结果相一致。

4 结论

不同施氮条件下，花生生理特性和产量性状存在显著差异，适量增施氮肥能提高叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质含量及CAT活性，降低O·—2产生速率，增加花生干物质量，改善花生产量性状。本试验条件下，山花7号、山花9号666.7m2施氮量为7.5 kg、山花11号施氮量为5.25 kg时，对花生生长的促进作用效果最优。

参 考 文 献：

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