不同施氮量对核桃林间作花生生长发育及产量的影响

权宝全，白冬梅，田跃霞，薛云云

(山西省农科院经济作物研究所，山西 汾阳 032200)

花生是山西主要的经济及油料作物，常年种植面积4.0万hm2左右[1]。花生作为豆科作物，每生产100kg荚果，需从土壤中吸收氮4.5～6.4kg[2]。张翔等[3]认为施用氮肥显著促进花生的生长和干物质累积，从而为高产创造物质基础。但施氮量与干物质累积和产量并不是线性相关，而呈抛物线关系[4]。由于各地土壤肥力、花生品种和气候等条件不同，不同试验的最佳施氮量存在巨大差异，黄循壮[5]研究得出，施N 37.5kg/hm2荚果产量最高，于俊红等[4]研究表明，最佳施氮量为120kg/hm2，而周录英等[6]认为施N 300～450 kg/hm2对提高产量和改善品质有积极作用。近年来，山西省干果园面积逐年增加，发展林下经济势在必行。以往对果园间作花生的研究多集中在播期、密度以及播种方式对其生长发育和产量影响方面[7-9]，对幼龄果园间作花生肥料施用方面的研究较少，本试验研究了不同氮肥施用量对间作花生植株生长、干物质积累、产量构成及经济效益的影响。以期为幼龄果园间作花生合理施氮提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017-2018年在山西省农业科学院经济作物研究所核桃园试验基地进行，核桃树龄为5～6年。土壤类型为沙壤土，2017年耕层土壤含有机质13.4 g/kg、碱解氮76.8 mg/kg、速效磷34.8 mg/kg、速效钾128 mg/kg、pH值8.15；2018年耕层土壤含有机质含量14.3 g/kg、碱解氮78.7 mg/kg、速效磷36.1 mg/kg、速效钾131 mg/kg、pH值8.11。

1.2 试验设计

设氮肥用量5个水平：N0(对照，不施氮肥)、N90(氮肥90 kg/hm2，下同)、N150、N210、N300，磷肥和钾肥用量分别为P2O560 kg/hm2和K2O 60kg /hm2。氮、磷、钾肥分别为尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O512%)和氯化钾(K2O 60%)，所有肥料全部作基肥施用。小区面积30m2，3次重复(每个重复预留一半为成熟期测产区，一半为取样调查区)。花生品种晋花10号，密度21万穴/hm2，行距30 cm，株距17.5 cm，播种方式为开沟条播，每穴1粒。2017年5月1日播种，9月28日收获；2018年5月6日播种，9月27日收获。

1.3 测定项目及方法

① 农艺性状：于成熟期测定主茎高、第一分枝侧枝长、单株分枝数和主茎节数。

② 干物质积累：分别于花生苗期(6月1日)、花针期(7月1日)、结荚期(8月1日)和成熟期(9月25日)取样(未拾落叶)，每处理每时期选连续5株，洗净后放入烘箱，105℃杀青1 h，再于70℃烘干至恒质量，统计茎叶干质量和荚果干质量。

③ 产量及产量构成因素：于成熟期收获测产,每个处理选取代表性植株10株分别测定饱果率、单株饱果数、百果质量、百仁质量和出仁率等。

1.4 数据分析

数据处理和统计分析采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量间作花生的农艺性状

两年调查数据显示(见表1)，不施氮肥处理，花生主茎高、侧枝长和单株分枝数均最低，随着施氮量的增加，主茎高和侧枝长均呈上升趋势，施氮量达到N300水平时，主茎高及侧枝长继续上升；单株分枝数在不同氮肥水平间的差异均未达到显著水平。不同处理间主茎节数没有显著差异，说明施氮对主茎节数无显著影响。

表1 不同施氮量间作花生的农艺性状

注：数据为3次重复平均值；数值后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著；两年数据分别比较。下同。

Note: The data are the average of three replicates. Values followed by different lowercase letters are significantly different at 0.05 probability level. The data of two year were compared separately. The same below.

2.2 不同施氮量间作花生的干物质积累

表2可看出，同一氮肥水平花生单株茎叶干质量、荚果干质量和总干质量随生育进程的推进呈逐渐增加的趋势，单株茎叶干质量、荚果干质量和总干质量成熟期达到最大值。同一生育期，单株茎叶干质量随施氮量的增加而增加；荚果干质量和总干质量在结荚期前随施氮量的增加而增加，但在成熟期N210处理两年的荚果干质量最大，显著高于其他处理，分别为23.52g和21.59g。施氮量达到N300水平时，茎叶干质量继续上升，但荚果干质量出现显著下降，说明花生出现徒长现象，表明施氮量为300kg/hm2时，抑制了植株产量的提高。

表2 不同施氮量花生的干物质积累(g/株)

表3 不同施氮量间作花生产量及产量构成因素

2.3 不同施氮量间作花生的产量及产量构成因素

表3所示，花生饱果率、单株饱果数、百果质量、百仁质量和产量随着氮肥用量的增加，呈先增加后减少的趋势。两年产量最高为N210处理，分别为4938.56 kg/hm2和4512.71 kg/hm2。施用氮肥显著增加了间作花生的单株饱果数、百果质量和百仁质量，进而产量显著高于不施氮处理；N210处理的单株饱果数和百果质量显著高于其他施氮处理，所以产量最高。

由图1可以看出，本试验条件下，2017年当施氮量为226.5 kg/hm2时，产量最高为4781.9 kg/hm2；2018年当施氮量为212.7 kg/hm2时，产量最高为4425.3 kg/hm2。

2.4 不同施氮量处理经济效益分析

由表4可看出，施用氮肥比不施氮肥效益明显。花生的产值和利润随着施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势，产值和利润最高的为N210处理。与N0处理比较，N210处理两年间作花生分别增收2835元/hm2和1754元/hm2；与其他氮肥处理比较，N210处理两年间作花生平均增收1640元/hm2和870元/hm2。由此可以看出，氮肥用量210kg/hm2为当地间作花生最佳用量。

图1 氮肥施用量与花生产量的关系 Fig.1 Relationship of peanut yield and N application rates

处理Treatment产值Output value肥料投入Fertilizer inputs利润Profit比N0增收More than N0 N0 18969 d18618783 c/N90 20061 c36619695 b 9122017年N150 20805 b48620319 b1536N210 22224 a60621618 a2835N300 20706 b78619920 b1137N0 18133 c18617947 c/N90 19299 b36618933 b 9862018年N150 19394 b48618908 b 961N210 20307 a60619701 a 1754N300 19438 b78618652 b 705

注：尿素2.0元/kg，过磷酸钙0.60元/kg，氯化钾2.5元/kg，花生荚果4.5元/kg；田间管理费用未计算在内；利润(元/hm2) =产值-肥料投入。

Note: Urea 2.0 yuan/kg, calcium superphosphate 0.60 yuan/kg, potassium chloride 2.5 yuan/kg, peanut pods 4.5 yuan/kg, the cost of field management was not counted. Profit (yuan/ha)=Output value- Fertilizer inputs.

3 结论与讨论

花生生长发育离不开氮素，花生高产必须合理施用氮肥。本试验条件下，施氮显著增加了间作花生的主茎高、侧枝长、单株分枝数和干物质积累量。而作物产量形成取决于干物质积累总量及其对果实的分配[10]。生育后期，适量施氮能协调植株各部分干物质分配，促进作物增产；过量施氮易造成徒长，植株茎叶干物质积累过多，不利于干物质向荚果分配，从而减产。本试验条件下，两年N210处理，成熟期荚果干质量和总干质量23.52g/株、21.59g/株和54.99g/株、53.93g/株，都高于N300处理的成熟期荚果干质量和总干质量22.08g/株、20.60g/株和54.10g/株、53.28g/株。

适量施氮是作物干物质积累的重要措施。产量性状能够直观地反映花生产量状况。各施氮处理显著增加花生单株饱果数和百果质量，单株饱果数和百果质量增加是花生增产的主要因素。但是过量施用氮肥则不利于花生产量及产量构成因素的增加，这与张翔、杨吉顺等[3，11]的研究结果相一致。本试验条件下，两年N210处理的单株饱果数和百果质量都显著高于其他处理。

施氮量≤210kg/hm2时，间作花生产量随施氮量增加而逐渐提高，当氮肥用量300kg/hm2时，花生干物质向荚果分配被抑制，产量降低。在本研究条件下，施氮量为210kg/hm2时，两年间作花生产量和利润均最大。因此，氮肥用量210kg/hm2为当地间作花生最佳用量。