高产夏花生养分限制因子及养分吸收积累研究

司贤宗，张 翔*，毛家伟，李 亮，李国平，余 辉

(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)



高产夏花生养分限制因子及养分吸收积累研究

司贤宗1，张 翔1*，毛家伟1，李 亮1，李国平1，余 辉2

(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)

采用大田随机区组设计，在测土配方优化施肥的基础上，研究了不施氮、磷、钾、锌对花生生长发育、养分积累和产量的影响，旨在为砂姜黑土区夏花生稳产、高产提供科学依据。结果表明，测土配方优化施肥处理的花生产量以及不同器官氮、磷、钾、锌含量和积累量均最高。与不施肥相比，测土配方优化施肥处理以及不施氮、磷、钾、锌处理的花生荚果产量分别增加1 375.0、898.9、1 089.3、705.4、1 172.7 kg/hm2；与测土配方优化施肥相比，不施氮、磷、钾、锌处理的花生荚果产量分别降低8.9%、5.3%、12.5%、3.8%。可见，花生主产区砂姜黑土中钾是限制花生增产的首要因子，其次是氮，再次是磷，最后是锌。N、P2O5、K2O、ZnSO4·7H2O施用量分别为150、90、120、30 kg/hm2时，花生产量最高，为5 357.1 kg/hm2，且对氮、磷、钾和锌的吸收积累量均最大，分别为262.1、37.6、112.8、2.8 kg/hm2。

夏花生； 高产； 养分限制因子； 吸收积累

氮、磷、钾是花生需求较多的营养元素。平衡施用氮、磷、钾肥，花生增产12.5%[1-2]；充足的锌能维持花生生育后期较大的叶面积系数，增加果针的强度，延缓花生的衰老，确保夏花生稳产、高产[3]。花生施肥存在氮、磷、钾营养元素不平衡的现象，生产上氮肥施用过量[4]，忽视微量元素的施用，致使花生产量和品质呈下降趋势[5]。明确养分限制因子，对于夏花生高产、稳产具有重要的意义。有关高产小麦、玉米等粮食作物养分限制因子报道较多，如Ma等[6]研究表明，氮素是小麦生产的主要限制因子，不施氮肥小麦减产22.4%；王宜伦等[7]研究认为，氮和钾是超高产夏玉米养分主要限制因子，施用氮肥平均增产8.92%,钾肥平均增产7.14%。花生具有无限开花特性，出苗后25 d左右始花，花期45 d左右，其营养特性明显不同于小麦、玉米[8-9]。目前，尚未见关于限制夏花生稳产、高产的营养因子方面的报道。鉴于此，围绕夏花生施肥中氮、磷、钾施肥不平衡和忽视施用锌肥等不利于花生生产的问题，在测土配方优化施肥的基础上，研究分别不施氮、磷、钾、锌对花生生长发育、养分吸收积累和产量的影响，旨在为砂姜黑土区夏花生高产、稳产提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2015年6—10月在河南省正阳县兰青乡大余庄花生试验田进行。试验田土壤为砂姜黑土，质地为黏壤，地势平坦，土壤肥力均匀，排灌条件良好。耕层土壤基础养分含量为：有机质16.40 g/kg、全氮1.05 g/kg、速效氮71.4 mg/kg、速效磷30.5 mg/kg、速效钾101.0 mg/kg、有效锌0.89 mg/kg，pH值4.49。

1.2 试验设计

试验设 6 个处理，即：T1(对照)，不施肥；T2 为测土配方优化施肥，N、P2O5、K2O、ZnSO4·7H2O的施用量分别为150、90、120、30 kg/hm2；T3、T4、T5、T6分别为在T2基础上不施氮、磷、钾、锌。

供试肥料为尿素、过磷酸钙、氯化钾和硫酸锌，肥料全部作基肥施用，撒施起垄后种植花生。小区面积为15 m2(3 m×5 m)，随机区组排列，3次重复。供试花生品种为豫花23，每穴种植2粒种子，播种密度为16.5万穴/hm2。试验于2015年6月9日整地，6月10日播种，6与20日出苗，9月25日收获。其他田间管理按照一般丰产大田进行管理。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 氮、磷、钾、锌含量 在花生成熟期，每个处理采集有代表性5株花生，按照茎、叶、根、果壳和籽粒等不同部位分开，在105 ℃下杀青15 min，65 ℃恒温烘干，分别称干物质质量，样品粉碎后，测定其氮、磷、钾和锌含量。采用凯氏定氮法测定氮含量，钒钼黄比色法测定磷含量，火焰光度计法测定钾含量，原子吸收分光光度法测定锌含量[10]。

1.3.2 农艺性状及产量 在花生成熟期，每个处理采集有代表性10株花生测定其饱果数、百果质量和出仁率等农艺性状；同时，每个处理取4 m2的花生进行收获、晾晒、称质量计产。

1.4 数据分析

采用Excel 2007进行数据初步整理，采用DPS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 不同处理对花生产量及产量构成因素的影响

从表1可知，施肥能显著增加花生荚果产量(P=0.000 1)，花生增产为17.7%～34.5%。不同处理的花生荚果产量为T2>T6>T4>T3>T5>T1，测土配方优化施肥(T2)处理的花生荚果产量最高、增产幅度最大；与T2处理相比，T3、T4、T5、T6处理花生荚果产量分别降低8.9%、5.3%、12.5%、3.8%。施肥能增加花生饱果数、百果质量、出仁率，与测土配方优化施肥处理相比，T3、T4、T5、T6处理花生的饱果数、百果质量、出仁率略有下降。

表1 不同处理对花生产量及产量构成因素的影响

2.2 不同处理对花生各器官养分含量的影响

从图1可知，籽粒中氮含量最高，其他器官含氮量依次为叶>根>茎>果壳；T2、T6、T5、T4处理相同器官中氮含量高于T3、T1处理。籽粒中含磷量最高，其他器官含磷量依次为茎>叶>根>果壳；T2、T3、T5、T6处理相同器官中磷含量高于T4、T1处理。叶片中钾含量最高，其他器官含钾量依次为茎>根>果壳>籽粒；T2、T6、T4、T3处理相同器官中钾含量高于T5、T1处理。籽粒中含锌量最高，其他中器官含锌量依次为根>叶>果壳>茎；T2、T4、T3、T5处理相同器官中锌含量高于T6、T1处理。可见，花生不同器官中氮、磷、钾、锌积累及分布规律明显不同，施肥能明显提高茎、叶、根、果壳和籽粒中养分的含量。

图1 不同处理对花生各器官养分含量的影响

2.3 不同处理对花生养分吸收积累的影响

从表2可知，施肥显著增加花生养分的积累量，T2处理花生的氮、磷、钾、锌积累量均最大，分别为262.1、37.6、112.8、2.8 kg/hm2，不同处理花生氮、磷、钾和锌的积累量明显不同，花生氮素积累量为T2>T6>T4>T5>T3>T1，磷、钾素积累量均为T2>T6>T4>T3>T5>T1，锌积累量为T2>T4>T3=T5>T6>T1。

表2 不同处理对花生养分吸收积累的影响 kg/hm2

3 结论与讨论

施用钾肥能提高花生的产量，改善花生的品质[11]。基础地力、钾肥种类、土壤类型等对施钾效果有明显影响，基础肥力越低,施用钾肥的增产效果越好。相同施钾量下，砂壤土上施用硫酸钾效果好于氯化钾,而在棕壤和壤质草甸土上施用氯化钾的效果优于硫酸钾[12]。梁东丽等[13]研究认为，施用钾肥可促进花生的生长和发育，施钾量在0～180 kg/hm2，随着钾肥施用量的增加，花生荚果产量呈抛物线变化趋势，施钾量(K2O)为67.5 kg/hm2，花生荚果产量最高，为3 594.0 kg/hm2，较不施钾肥提高了27.6%。周录英等[14]研究认为，钾肥的增产作用大于氮、磷肥，在0～450 kg/hm2钾肥(K2O)施用量条件下，施钾量(K2O)为300 kg/hm2时，花生荚果产量最高，为4 788.9 kg/hm2，较不施钾增产19.2%。本试验条件下，与不施钾相比，测土配方优化施肥花生荚果产量增加14.3%，这与梁东丽等[13]、周录英等[14]等研究结果较为一致。

花生是豆科作物，花生根瘤的固氮能力受土壤肥力状况、施氮水平等因素影响，随施氮量增加呈降低趋势，通过根瘤固氮作用向花生供应的氮量占花生生长发育所需总氮量的22.4%～80.8%[15]。万书波等[16]研究表明，施氮量在37.5～225 kg/hm2，花生荚果产量随施氮量增加呈增加趋势，增产幅度呈降低趋势，荚果产量较不施氮的对照增产21.6 %～10.1%。本研究表明，增施氮肥，花生产量增加9.7%，花生增产幅度偏低的原因可能与施氮量较大、花生根瘤固能力较弱和砂姜黑土土壤肥力较高有关。

磷能促进花生根系发育，有利于幼苗健壮和新生器官的形成[17]。赵长星等[18]研究认为，在0～300 kg/hm2施磷量条件下，施磷量(P2O5)为300 kg/hm2，花生荚果产量最高，为7 148.8 kg/hm2，较不施磷肥提高了12.5%；施磷量(P2O5)为225 kg/hm2，花生荚果产量为7 147.9 kg/hm2，较不施磷肥提高了12.4%；施磷量增加75 kg/hm2(增幅为33.3%)，花生产量仅增加0.1个百分点。周录英等[14]研究表明，在0～225 kg/hm2施磷量条件下，随着磷肥施用量的增加，花生荚果产量呈抛物线变化趋势，施磷量(P2O5)为150 kg/hm2，花生产量最高，为4 522.2 kg/hm2，较不施钾肥提高12.6%。本研究结果表明，与不施磷相比，测土配方优化施肥花生产量增加5.6%。这可能与本试验土壤有效磷含量较高有关。

锌是植物必需微量营养元素之一，是植物体内许多酶的组成成分，促进植物生长素和蛋白质的合成，促使碳水化合物转化，施硫酸锌30 kg/hm2时，花生产量最高，增产幅度达7.52%[19]。于松溪等[20]研究表明，基施硫酸锌15～75 kg/hm2能明显改善花生的经济性状，提高产量和经济效益，增产5.50%～6.57%，以基施15 kg/hm2硫酸锌最为经济有效。本研究结果表明，基施ZnSO4·7H2O 30 kg/hm2，花生产量增幅仅为3.9%，这与孙莲强等[19]、于松溪等[20]研究结果较为一致。

本试验条件下，测土配方优化施肥的花生产量最高，为5 357.1 kg/hm2，较不施肥处理增产34.5%；在测土配方优化施肥的基础上，分别不施氮、磷、钾和锌肥时，花生产量降低8.9%、5.3%、12.5%、3.8%。因此，钾是限制花生增产的首要因子，其次是氮，再次是磷，最后是锌；测土配方优化施肥的花生氮、磷、钾和锌的吸收积累量均最大，分别为262.1、37.6、112.8、2.8 kg/hm2。

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Nutrient Restricting Factors and Accumulation of High-yield Summer Peanut

SI Xianzong1,ZHANG Xiang1*,MAO Jiawei1,LI Liang1,LI Guoping1,YU Hui2

(1.Institute of Plant Nutrition,Resource and Environment,Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002,China; 2.Zhengyang Institute of Peanut,Zhengyang 463600,China)

In order to provide technical basis for summer peanut stable and high yield in vertisol area,the effects of non-application of nitrogen,phosphorus,potassium,zinc fertilizer on peanut growth,nutrient accumulation and yield were studied by field experiment with randomized block design based on the optimized fertilization by soil testing and formulated.The results showed that peanut yield,nitrogen,phosphorus,potassium and zinc content and accumulation rate in different organs of peanut were the highest under optimized fertilization by soil testing and formulated.Compared with the treatment without fertilizer,peanut yield of the treatment with optimized fertilization by soil testing and formulated,no application of nitrogen,phosphorus,potassium and zinc fertilizer increased by 1 375.0 kg/ha,898.9 kg/ha,1 089.3 kg/ha,705.4 kg/ha,1 172.7 kg/ha,respectively; compared with the treatment with optimized fertilization by soil testing and formulated,the peanut yield of the treatment with no application of nitrogen,phosphorus,potassium and zinc fertilizer decreased by 8.9%,5.3%,12.5%,3.8%,respectively.It indicated that potassium was the most primary limited factor for peanut yield,followed by nitrogen,phosphorus and zinc.The peanut yield and accumulation of N,P,K and Zn in peanut were the highest,which were 5 357.1 kg/ha,262.1 kg/ha,37.6 kg/ha,112.8 kg/ha and 2.8 kg/ha,respectively,when N of 150 kg/ha,P2O5of 90 kg/ha,K2O of 120 kg/ha and ZnSO4·7H2O of 30 kg/ha were applied,respectively.

summer peanut; high yield; nutrient restricting factor; absorption and accumulation

2016-07-15

河南省花生产业技术体系“耕作栽培岗位”项目(S2012-05-G02)；河南省农业科学院自主创新专项基金项目；河南省重大科技攻关项目(122101110600)

司贤宗(1975-)，男，河南夏邑人，助理研究员，博士，主要从事经济作物施肥研究。E-mail:sixianzong@163.com

*通讯作者：张 翔(1967-)，男，河南驻马店人，研究员，主要从事植物营养与施肥技术研究。E-mail:zxtf203@163.com

S565.2

A

1004-3268(2016)11-0034-04