砂姜黑土区不同品种花生干物质积累和氮磷钾养分需求的差异

司贤宗 ，张 翔 ，索炎炎 ，毛家伟 ，李 亮 ，余 琼 ，余 辉 ，袁新丽 ，杨 超

（1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州450002；2.正阳县花生研究所，河南正阳463600）

花生是重要的油料作物，氮、磷、钾是花生生长发育必需的三大营养元素，科学施肥能促进花生生长发育、提高肥料利用效率、增加花生产量和改善花生品质。不同花生品种间存在内源激素[1]、酶活性[2-3]、光合生理[4-6]等方面的遗传差异，从而影响花生干物质积累和养分吸收利用。探明不同品种花生干物质积累和氮磷钾养分需求的差异，对花生合理施肥、优化肥料资源配置、提高肥料利用效率具有重要的意义。有关研究表明，种植方式[7]、土壤类型[8]、土壤质地[9]影响花生干物质的积累，戴良香等[10]、樊堂群等[11]研究报道了干旱胁迫、连作条件对花生生长发育、干物质积累的影响；冯烨等[12]、冯锴等[13]研究了单粒精播、断根深度对花生根系生长、干物质积累和产量的影响；万勇善等[14]、王秀娟等[15]研究了高产条件对花生干物质积累的影响。杨吉顺等[16]、王小龙等[17]进行了施氮对干物质和氮素积累的影响研究；赵长星等[18]、索炎炎等[19]报道了施磷对花生生长发育动态、产量和磷吸收的影响；周可金等[20]、李忠等[21]研究了施钾对花生光合特性、干物质积累、产量及钾素利用效率的影响；冯良山等[22]进行了花生对水分、氮、磷养分利用状况的报道；孙俊丽等[23]、李俊庆等[24]进行了花生对氮磷钾养分吸收利用影响的研究；张玉树等[25]报道了控释肥对花生产量、品质以及养分利用率的影响；徐晓楠等[26]研究了生物炭对提高花生干物质与养分利用的优势研究。但目前尚未见关于不同品种花生干物质积累和氮磷钾养分需求差异方面的报道。

本研究围绕夏花生施肥中由于忽视不同品种花生营养特性易造成养分不能高效利用等问题，在不施肥和常规施肥条件下，研究不同品种花生的阶段干物质积累量、阶段干物质积累速率以及不同花生品种的氮磷钾养分阶段吸收量、阶段吸收速率、每形成100 kg荚果所需氮磷钾量和比例的差异，旨在为砂姜黑土区夏花生高产高效品种筛选和科学施肥提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2016年6—10月在河南省正阳县兰青乡大余村进行。试验田土壤为砂姜黑土，质地黏壤，地势平坦，土壤肥力均匀，排灌条件良好。0～20 cm耕层土壤基础地力：有机质15.3 g/kg、全氮0.9 g/kg、速效氮87.1mg/kg、速效磷15.4mg/kg、速效钾100.0mg/kg、有效锌 1.3 mg/kg，pH 值 5.0。

1.2 试验设计

试验共设6个处理，分别为：T1.不施肥，远杂9102；T2.常规施肥，远杂 9102；T3.不施肥，远杂 6；T4.常规施肥，远杂 6；T5.不施肥，豫花 22；T6.常规施肥，豫花22。其中，常规施肥为N150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O150 kg/hm2。肥料品种为尿素、过磷酸钙、氯化钾，肥料全部作基肥施用，利用花生播种—施肥一体化机，在播种花生时，开施肥沟，进行人工条施肥料，覆土。试验小区面积为15 m2（3 m×5 m），3次重复，随机排列，种植密度为18.0万穴/hm2，每穴种植2粒种子。6月15日播种，6月24日出苗，9月26日收获。其他田间管理按照一般丰产大田进行。

1.3 测定项目及方法

于整地施肥前采集基础土壤（0～20 cm）样品1 kg，测定基础地力。于花生苗期（7月6日，开始开花）、花针前期（7月25日，开花量最多），每个处理取有代表性的10株花生；于花针后期（8月15日，土壤中出现定型果，但没有果仁）、结荚期（9月4日，定型果有果仁）、饱果成熟期（9月26日，果仁饱满），每个处理取有代表性的5株花生，测定主茎高、分枝高、分枝数；分别按照花生茎、叶、根和花生果（花生仁和花生壳）等部位分开，在105℃下杀青15 min，65℃恒温烘干，测定其干物质量；样品粉碎后测定其氮磷钾养分含量[27]。

于花生饱果成熟时，每个处理分别取4 m2进行收获、晾晒、称质量计产；同时每个处理采集有代表性的10株花生进行考种，测定其株高、侧枝长、分枝数、结果枝、饱果数、百果质量、出仁率等性状指标。

1.4 数据分析

采用Excel 2007软件进行数据初步整理；采用SPSS软件对试验数据进行方差分析；采用Duncan's新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对花生干物质阶段积累量的影响

从表1可以看出，花生干物质阶段积累量总体上呈双峰曲线变化趋势，苗期干物质积累量最小，占总干物质积累量的3.3%～4.5%，平均为4.1%；花针前期干物质积累量较小，占总干物质积累量的11.0%～15.5%，平均为13.2%；花针后期是干物质积累量的最大时期，占总干物质积累量的36.4%～38.9%，平均为37.6%；结荚期干物质积累量又急剧降低，占总干物质积累量的12.7%～16.4%，平均为14.5%；饱果成熟期的干物质积累量又急剧增加，占总干物质积累量的28.0%～32.8%，平均为30.6%。在花生不同干物质积累阶段，常规施肥处理的花生干物质积累量均高于不施肥处理。常规施肥水平下，远杂9102和豫花22在花针前期的干物质积累量高于结荚期，而远杂6的干物质积累量则是花针前期低于结荚期；不施肥水平下，远杂9102、远杂6和豫花22在花针前期的干物质积累量均低于结荚期。表明施肥能增加远杂9102和豫花22生育前期干物质的积累量。

表1 不同处理对花生干物质阶段积累量的影响 kg/hm2

2.2 不同处理对花生干物质阶段积累速率的影响

表2 不同处理对花生干物质阶段积累速率的影响kg/（hm2·d）

从表2可以看出，花生干物质阶段积累速率呈双峰曲线变化趋势，苗期干物质积累速率最小，为13.4～23.4 kg/（hm2·d），平均为19.1 kg/（hm2·d）；花针前期的较小，为46.9～85.1 kg/（hm2·d），平均为64.1 kg/（hm2·d）；花针后期是干物质积累速率的最大时期，为141.0～194.8kg/（hm2·d），平均为166.6kg/（hm2·d）；结荚期干物质积累速率又急剧降低，为75.9～80.6 kg/（hm2·d），平均为78.2 kg/（hm2·d）；饱果成熟期的干物质积累速率又急剧增加，为126.6～152.1 kg/（hm2·d），平均为135.7 kg/（hm2·d）。花生不同干物质积累阶段，常规施肥处理花生的干物质积累速率均高于不施肥处理，不施肥水平下，苗期、花针前期、花针后期干物质积累速率大小为豫花22＞远杂9102＞远杂6；结荚期、饱果成熟期干物质积累速率大小为豫花22＞远杂6＞远杂9102。常规施肥水平下，苗期、花针前期、花针后期干物质积累速率大小为豫花22＞远杂9102＞远杂6，结荚期干物质积累速率大小为豫花22＝远杂6＞远杂9102，饱果成熟期干物质积累速率大小为远杂9102＞豫花22＞远杂6。

2.3 不同处理对花生养分阶段积累量的影响

表3 不同处理对花生养分阶段积累量的影响 kg/hm2

从表3可以看出，花生氮磷钾养分阶段积累量整体呈抛物线变化趋势。不同处理的氮养分吸收高峰出现在花针后期；除T3处理的磷养分吸收高峰出现在结荚期外，其余处理的磷养分吸收高峰均出现在花针后期，表明远杂6在不施磷肥时，吸磷高峰向后推移；T1、T2、T4处理的钾养分吸收高峰出现在花针后期，T3处理的钾养分吸收高峰出现在结荚期，表明远杂6在不施钾肥时，吸钾高峰向后推移，T5、T6处理的钾养分吸收高峰出现在花针前期，饱果成熟期不同处理的钾养分为负积累，这可能与钾在花生体内与有机物质键合微弱而呈游离状态，加上花生生育后期衰老、细胞膜功能衰退、钾容易外渗而被水淋失有关。施肥能增加不同生育阶段花生对氮磷养分的积累量；在苗期、花针前期、花针后期、结荚期，施肥能增加花生对钾养分的积累量，而在饱果成熟期，施肥处理的钾养分减少量大于不施肥处理。苗期、花针前期、花针后期，平均氮养分积累量大小为豫花22＞远杂9102＞远杂6；结荚期、饱果成熟期，平均氮养分积累量大小分别为远杂6＞豫花22＞远杂9102、远杂9102＞远杂6＞豫花22；苗期、花针前期、花针后期，平均磷养分积累量大小为豫花22＞远杂9102＞远杂6；结荚期、饱果成熟期，平均磷养分积累量大小分别为远杂6＞豫花22＞远杂9102、远杂9102＞豫花22＞远杂6；苗期、花针前期、花针后期、结荚期，平均钾养分积累量大小分别为远杂9102＞豫花22＞远杂6、豫花22＞远杂9102＞远杂6、远杂9102＞远杂6＞豫花22、远杂6＞豫花22＞远杂9102；饱果成熟期，平均钾养分减少量大小为远杂6＞豫花22＞远杂9102。

2.4 不同处理对花生养分阶段积累速率的影响

由表4可知，花生氮磷养分阶段积累速率整体上呈抛物线变化趋势，除T3处理的氮养分积累速率的高峰出现在结荚期外，其余处理的氮养分积累速率的高峰均出现在花针后期，表明远杂6在不施氮肥时，氮积累速率的高峰向后推移；除T2、T6处理的磷养分积累速率的高峰出现在花针后期外，其余处理的磷养分积累速率的高峰出现在结荚期，表明远杂9102、豫花22在供磷充足时，积累速率的高峰向前推移；花生钾养分阶段积累速率受花生品种的影响，T1、T2、T3、T4处理的钾养分积累速率呈抛物线变化趋势，T5、T6处理的钾养分积累速率呈双峰曲线变化趋势，其中，T1、T2处理的钾养分积累速率的高峰出现在花针后期，T3、T4处理的钾养分积累速率的高峰出现在结荚期；T5、T6处理的钾养分积累速率的2个峰分别出现在花针前期和结荚期，饱果成熟期钾养分积累速率为负值。施肥能提高不同生育阶段花生对氮磷养分的积累速率；在苗期、花针前期、花针后期、结荚期，施肥能提高花生对钾养分的积累速率，而在饱果成熟期，施肥处理的钾养分减少速率大于不施肥处理。

平均氮养分积累速率，苗期大小为远杂9102＞豫花22＞远杂6，花针前期和花针后期大小为豫花22＞远杂9102＞远杂6，结荚期和饱果成熟期大小分别为远杂6＞豫花22＞远杂9102、远杂9102＞远杂6＞豫花22；平均磷养分积累速率，苗期、花针前期大小为豫花22＞远杂9102＞远杂6，花针后期大小为豫花22＞远杂6＞远杂9102，结荚期、饱果成熟期大小分别为远杂6＞豫花22＞远杂9102、远杂9102＞豫花22＞远杂6；平均钾养分积累速率，苗期、花针前期、花针后期、结荚期的大小分别为远杂9102＞豫花22＞远杂6、豫花22＞远杂9102＞远杂6、远杂9102＞远杂6＞豫花22、远杂6＞豫花22＞远杂9102，饱果成熟期，平均钾养分减少速率大小为远杂6＞豫花22＞远杂9102。

表4 不同处理对花生养分阶段积累速率的影响kg/（hm2·d）

2.5 不同处理对花生养分需求的影响

表5 不同处理对花生养分需求的影响

由表5可知，每形成100 kg荚果需求的氮、磷、钾养分量分别为 4.481～5.056、1.070～1.220、1.729～2.124 kg，氮磷钾之比为 1∶（0.226～0.258）∶（0.383～0.451），习惯施肥的花生每形成100 kg荚果需求的氮、磷、钾养分量及磷的比例均高于不施肥处理，习惯施肥处理的远杂9102和豫花22的钾养分比例高于不施肥处理，而远杂6的钾养分的比例低于不施肥处理。每形成100kg荚果，远杂6需求的平均氮养分量最大，为4.895 kg/hm2；远杂9102的最小，为4.595 kg，远杂9102需求的平均磷养分量最大，为1.158 kg，远杂6的最小，为1.133 kg；豫花22需求的平均钾养分量最大，为1.937 kg，远杂6的最小，为1.880 kg。远杂9102、远杂6和豫花22需求氮磷钾的比例平均为1∶0.252∶0.418、1∶0.232∶0.384、1∶0.250∶0.420，与氮养分相比，远杂9102需求的磷养分比例最大，远杂6最小，豫花22需求的钾养分比例大，远杂6最小。

3 结论与讨论

3.1 施肥对花生干物质积累的影响

杨吉顺等[16]研究结果表明，增施氮肥可显著促进花生茎叶和荚果干物质的积累，但氮肥的最佳施用量因品种不同而存在差异。王小龙等[17]研究认为，不同施氮水平下，花生群体干物质积累动态呈近似“S”型曲线变化，但2个品种间呈现一定差异。施磷可以提高花生茎叶干物质积累量，但当磷肥施用量超过225 kg/hm2时，干物质增加的效果不显著[18]。李忠等[21]研究认为，随着施钾量的增加，桂花22的干物质积累量呈增加趋势，花生野生种干物质积累量变化不明显，整个生育期，桂花22的干物质阶段积累量呈抛物线变化趋势，花生野生种呈线性增加趋势，桂花22干物质积累量显著高于花生野生种。王秀娟等[15]研究认为，在 N 225 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2、K2O225kg/hm2水平下，苗期花生干物质积累量最少，占全生育期总干物质积累量的2.11%，开花下针期占20.01%，结荚期占35.48%。成熟期占42.30%。本研究结果表明，花生干物质阶段积累量呈双峰曲线变化趋势，苗期占总干物质积累量的3.3%～4.5%，花针前期占总干物质积累量11.0%～15.5%；花针后期占36.4%～38.9%，结荚期占12.7%～16.4%，饱果成熟期占28.0%～32.8%。与前人研究结果基本一致[17，21，24]。

3.2 施肥对花生养分积累的影响

王小龙等[17]研究认为，施氮时，花生群体氮素积累呈近似“S”型曲线变化，品种间存在一定的差异。李忠等[21]研究认为，随着施钾量的增加，桂花22的植株含钾量呈增加趋势，而花生野生种的变化不明显，桂花22的植株含钾量明显高于花生野生种。李俊庆等[24]研究认为，旱地花生各生育阶段氮积累量差异很大，苗期和花针期阶段积累量较少，分别为 187.89、124.94 mg/株，分别占积累总量的13.58%和9.03%；结荚期为积累高峰期，阶段积累量占总量的55.84%；饱果成熟期积累量趋于下降；磷素积累动态与氮素相似，成熟时积累总量为193.87 mg/株，阶段积累表现为结荚期>饱果成熟期>苗期>花针期；钾的积累不同于氮、磷，积累高峰出现在花针期，占总量的34.28%，其次是结荚期，占总量的32.12%，饱果成熟期积累最少。本研究结果表明，花生氮磷钾养分阶段积累量呈抛物线变化趋势，不同处理的氮磷钾养分吸收高峰、吸收量存在差异，与前人研究结果基本一致[17，21，24]。

王秀娟等[15]研究认为，花生产量为3 092 kg/hm2时，花生对氮磷钾养分吸收量大小为氮＞钾＞磷，形成100 kg荚果产量需要N 4.01 kg、P2O51.56 kg、K2O2.65 kg。李俊庆等[24]研究结果表明，旱地花生产量大于6 000 kg/hm2时，每生产100 kg荚果需吸收氮7.15kg、磷1.19kg、钾2.65kg。本研究结果表明，每形成100 kg荚果，远杂6需求的平均氮养分量最大，为 4.895 kg/hm2，远杂 9102 最小，为 4.595 kg；远杂9102需求的平均磷养分量最大，为1.158kg，远杂6的最小，为1.133 kg；豫花22需求的平均钾养分量最大，为1.937 kg，远杂6的最小，为1.880 kg。可见，花生品种、产量水平和氮磷钾施用量对每形成100 kg荚果所需氮磷钾量有明显的影响。

在 N150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O150 kg/hm2的施用水平下，每形成100 kg荚果需求的氮、磷、钾养分量分别为 4.481～5.056、1.070～1.220、1.729～2.124 kg，其中，远杂9102是需求氮、磷量小的品种，远杂6是需求氮、磷量大而钾需求小的品种，豫花22是钾需求大的品种。施肥时，应兼顾不同品种花生对氮磷钾养分需求的差异，合理调整氮磷钾的比例，以达到养分资源高效利用和花生高产的目的。