氮肥对不同生育期花生的影响及对策

2017-07-25李飞韩昕君周彦忠姬小玲李斯佳郭

天津农业科学 2017年7期

关键词：对策分析氮肥花生

李飞+韩昕君+周彦忠+姬小玲+李斯佳+郭玉生

摘要：针对不同生育期氮肥对花生的影响进行了详细阐述，分析了氮肥对花生生长、发育、产量和品质形成的影响，并提出相应的施肥对策，以期为花生精准定量施用氮肥提供参考。

关键词：氮肥；花生；对策分析

中图分类号：S565.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.07.010

Effect of Nitrogen Fertilizer on Peanut during Different Growth Stages and Its Countermeasure

LI Fei， HAN Xinjun， ZHOU Yanzhong，JI Xiaoling， LI Sijia， GUO Yusheng

（Luohe Academy of Agricultural Sciences of Henan Province，Luohe，Henan 462000， China）

Abstract： This paper gave a detailed introduction on the impact of nitrogen fertilizer on peanut during different growth stages， analyzed the effect of nitrogen fertilizer on the growth and development of peanut， yield and quality formation， and put forward fertilization strategies. This could provide a reference for peanut precise and quantitative application of nitrogen.

Key words： nitrogen fertilizer； peanut； countermeasure analysis

氮素是花生必需的主要营养元素之一，对花生的生长发育、产量和品质的形成有着重要的影响[1]。研究表明，作物叶片中75%的还原氮以Rubisco酶的形式参与植株的光合作用，同时氮也是植物体内蛋白质、氨基酸、细胞膜分子复合物及激素、维他命等分子的组成成分。蛋白质作为氮素代谢的终极产物，与花生的品质关系呈正相关[2]。目前，我国已成为世界上最大的氮肥生产和消费国。然而，过量施用氮肥造成的多种问题正日益凸显。氮肥施用已经进入过剩状态，导致利用率下降，造成了资源浪费。此外，施氮量的不断增加也导致了农业生产成本的增加，给农民和农业生产造成了巨大的经济压力。随着生态农业和施肥技术的发展，合理施用化肥，减少环境污染变得更加紧迫，精准定量施用氮肥已成为未来发展的方向[3]。

花生是我国主要的油料作物，种植面积仅次于油菜[4]，具有经济效益好、产量高、用途广、抗逆性优、营养价值高等特点[5]。我国的花生生产可划分为7个自然生态区域：北方花生产区、南方春秋两熟花生产区、长江流域春秋花生产区、云贵高原花生产区、东北早熟花生产区、黄土高原花生产区、西北内陆花生产区[6]。花生作为豆科植物，获得氮素的途径主要有土壤、根瘤固氮和肥料3种。根瘤菌与花生共生，其固氮特性与其他豆科相似，苗期时花生根瘤较少，固氮能力较弱，花针期根瘤数量增加，固氮能力显著增强，结荚期固氮能力达到最大值，饱果期后，根瘤开始衰老，固氮能力逐渐减弱。依据花生不同生育期对氮肥的需求特点进行“按需供氮”，是提高氮肥利用率的有效途径之一[7]。

1 氮肥对不同生育期花生的影响

1.1 氮肥对苗期花生的影响

根系是花生重要的吸收、合成、固定和支持器官，在花生生长发育和产量形成中起着十分重要的作用。花生苗期是根系深扎和扩展的重要时期，氮肥可以改变根系的生长分布。赵坤等[8]通过研究不同氮肥水平对苗期花生根生长的影响指出，在苗期，根系形态特征与氮肥施用具有密切联系，花生的根系隨着施氮量的增加，根的表面积、体积、总根长都呈增长的趋势，根的直径呈下降的趋势。氮肥的增加还提高了根干质量和根冠比，促进了苗期花生对养分的吸收。此外，氮肥能加速根瘤的形成。研究发现，氮肥对根瘤的形成有明显影响，合理施氮肥能够显著提高花生的根瘤数量、质量及固氮量，为后期氮素供给打下基础。过量施氮肥则会对根瘤的结瘤固氮能力产生明显的抑制作用，且抑制程度与施氮量呈正相关[9]。叶片是花生进行光合作用的重要器官，叶片中的叶绿素含量在花生光合作用中起着决定性的作用。氮素是叶绿素的主要组成物质，花生叶片中叶绿素的含量可以间接反映花生的氮素供应状况。在合理施用氮肥的范围内，苗期花生随着施氮量的增加，花生叶片的 SPAD 值呈逐渐增加的趋势。而花生苗期缺氮易造成幼苗生长瘦弱，叶色淡，叶绿素含量少，光合作用减弱，单株分枝少，根系生长慢等问题。

1.2 氮素对花针期花生的影响

花针期是营养生长和生殖生长并进的时期，也是肥料需要最多的时期，对氮、磷、钾的吸收量占总量的23%～33%。氮肥影响着花生对水分、养分的吸收和叶片光合作用的强弱，影响着花生荚果体积的膨大和果仁的充实度，最终影响花生的产量[10]。花针期花生根瘤尚未大量形成，而此时花生的根和根瘤不仅不能及时供给自身生长发育所需要的养分，而且还需要吸收一定的养分供根瘤菌繁殖，因此，需要大量的氮素营养供给，而根瘤形成后能为花生提供越来越多的氮素。研究表明，花针期追施氮肥，能提高花生的净光合速率、叶绿素含量、干物质质量[11]。但也有研究表明，花针期在单施氮肥处理中，花生的生物量均表现出随着施氮量的增加呈先上升后降低的趋势，过量施氮不利于花生生物量的累积。

1.3 氮素对结荚期、荚果成熟期花生的影响

结荚期花生的生长会达到顶峰，同时也是氮肥需要量的高峰期。氮肥可以延长成熟期叶片的功能，提高饱果率，而氮肥不足往往会影响花生生育进程和荚果的生长发育。花生是以收获荚果产量为目标的，研究表明荚果的形成与花生植株上氮素积累量呈显著或极显著正相关关系，即在相同条件下花生吸收积累氮素高，产量亦高[12]。花生干物质总量的积累动态符合“S”曲线，表现为“慢—快—慢”的变化趋势，结荚期是总干物质量积累最快的时期。这一时期，总干物质量随着氮用量增加而增加，但氮肥用量达到一定值时，干物质总量下降[13]。前人指出，花生在中等以上土壤肥力条件下要创高产，必须增施氮肥，且应在增施有机氮肥的基础上，适当增施一定数量的无机氮肥，使根瘤菌对花生保持较高的供氮比例，以达到高产高效的目的。结荚成熟期氮肥用量过少，根瘤菌供氮比例虽高，但荚果产量不高；用量过多，不但会抑制根瘤菌的供氮能力，而且会影响花生的正常生育。而氮素分配系数也进一步体现了结荚成熟期对氮素的需求规律，试验表明：正处于膨大期的荚果分配系数为0.32～0.38；收获时，荚果的氮素分配系数高达0.65～0.77[14]。在结荚到成熟期，通过使用红外测温仪对不同施氮处理的花生冠层温度进行连续观测，结果表明施氮处理的花生冠层温度明显低于不施氮肥的处理，不同氮肥处理的花生冠层温度与叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及NR、POD 活性密切相关，施氮能够改变花生冠层温度和生理特性，冠层温度与生理特性密切相关，施用高氮有利于花生抗高温栽培[15]。

2 氮素对花生产量和品质形成的影响

2.1 氮素对花生产量的影响

花生产量是由结果数和果质量决定的。在一定范围内，施用氮肥可显著提高花生荚果产量，且随施氮量的增加花生产量显著提高。增产的原因主要是氮肥增加了花生的单株果数和出仁率[16]。氮肥对花生产量的作用受施肥方式和生长条件等因素的影响。干旱胁迫下适量施用氮肥能增加深层土壤内花生的根系，能有效提高干旱胁迫下花生的产量[17]。氮肥全部基施与基施加追施相比，基施加追施处理的单株结果数、百果质量显著增加，荚果产量增加[18]。

2.2 氮素对花生品质的影响

生产上花生施肥量不足或施肥不合理严重限制了花生产量的提高和品质的改善。施用氮肥既能增加花生各器官中可溶性蛋白和游离氨基酸含量，又能提高花生的饱果率和籽仁中的蛋白质含量[2]。氮肥能改变花生籽仁中氨基酸的含量。研究表明，施用氮肥降低了花生中含量相对较多的谷氨酸含量，但对相对较少的赖氨酸和蛋氨酸有一定的增加作用。少量施用氮肥可显著增加蛋白质含量，在一定范围内大量施用氮肥才可显著增加脂肪含量。此外，施用氮肥还可提高脂肪中的油酸、亚油酸和棕榈酸含量，且油酸的增幅明显大于亚油酸，因此，能显著提高油亚比[16]。

3 施肥对策

3.1 根据不同时期需肥规律进行施肥

幼苗期花生的根瘤形成较少，固氮能力较弱，花生生长所需的氮主要来源于种子中的营养和从土壤中吸收的氮。此时，要注重施用苗期根瘤形成所需的“启动氮”，还应注意施氮对花生源库流关系的调控[14]。因此，要施足基肥，早施苗肥，确保氮素供应，促进花生苗齐苗壮[19]。

花针期花生种子内部所贮藏的营养在出苗后10 d左右基本耗尽，但此时花生的根和根瘤并不能及時供给生长发育所需要的氮素，而且幼苗本身正处在营养生长和花芽分化的关键期，这也是氮素需求的临界点，需要大量的氮素营养才能满足花生正常的生长发育。这一时期应追施花肥，并配施磷、钾、钙等肥料，提高下针数，降低秕果率[20]。

结荚成熟期，由于花生自身的固氮作用和后期根系吸收能力下降，氮素需求量较其它时期少，此时应根据植株生长情况进行追肥，注意氮磷钾肥的配合施用，延缓植株和叶片衰老，提高荚果饱满度。

3.2 多种施氮方式相互配合

氮肥施用方式、氮肥形态、氮肥施用时期等均对花生氮的吸收利用存在显著影响[12]。研究表明，实施花生氮肥基施、苗期和花针期追施的施肥方式，氮素的吸收利用率较高。在施氮肥的同时配施钙肥可减少花生秕果数，增加百果质量、百仁质量，提高饱果率、出仁率和荚果饱满度，进而提高花生荚果和籽仁产量[21]。磷肥有利于花生核糖核酸和蛋白质的合成，能增加花生根瘤中的血红蛋白含量，提高结瘤性和固氮能力，从而达到以磷促氮的效果。研究表明，对当季所施氮肥的吸收利用率较低，增施磷钾肥可以有效促进花生对氮素的吸收，在提高花生总生物产量的同时可提高单株有效结果数和荚果饱满度，进而提高花生的产量。缓控氮肥可以根据花生不同生育期对氮肥的需求不同控制其释放量，使氮肥的释放量与花生的吸收量相一致，最大程度地减少氮素的挥发、淋溶，降低对环境的污染[22]。在等量施氮条件下，缓控氮肥释放均匀，可延长肥效期[23]。通过分阶段释放达到前期控制旺长、中后期增强肥效、后期防止早衰的效果，提高肥料利用率[24]。此外，研究还发现，缓控氮肥明显优于普通氮肥效果，可显著提高氮肥农学效率和氮肥偏生产力，显著提高花生产量[25]。缓控氮肥不但可以提高肥料利用率，减少肥料使用量，而且一次性施肥不用追肥，可以降低生产成本，为当前较为适宜的氮肥施用方式[26-27]。

参考文献：

[1]杨吉顺，李尚霞，张智猛，等. 施氮对不同花生品种光合特性及干物质积累的影响[J]. 核农学报， 2014（1）：154-160.

[2]张智猛，万书波，戴良香，等. 施氮水平对不同花生品种氮代谢及相关酶活性的影响[J]. 中国农业科学， 2011（2）：280-290.

[3]赵秀芬，房增国. 大豆、花生固氮与施氮关系的研究进展[J]. 安徽农学通报， 2005（3）：48-49.

[4]臧秀旺，汤丰收，张俊，等. 起垄种植不同密度对花生产量及品质的影响[J]. 河南农业科学， 2015（12）：42-44.

[5]李利民，苗昊翠，张金波，等. 新疆花生栽培生产现状及发展对策研究[J]. 中国农学通报， 2011（9）：12-16.

[6]周桂元，梁炫强. 广东花生产业发展现状、存在问题及对策建议[J]. 花生学报， 2010（1）：36-41.

[7]吴正锋，陈殿绪，郑永美，等. 花生不同氮源供氮特性及氮肥利用率研究[J]. 中国油料作物学报， 2016（2）：207-213.

[8]赵坤，李红婷. 不同密度和氮肥水平对花生苗期根的影响[J]. 农业科技与装备， 2011（6）：7-8.

[9]刘莉，周俊初，陈华癸. 不同化合态氮浓度对大豆根瘤菌结瘤和固氮作用的影响[J]. 中国农业科学， 1998（4）：87-89.

[10]万少文，潘耀文. 不同质地土壤花生花针期结荚期适宜水分的探讨[J]. 广东农业科学， 1984（4）：19-22.

[11]毕振方，杨富军，闫萌萌，等. 不同追肥时期对花生光合特性及产量的影响[J]. 农学学报， 2011（9）：6-10.