覆膜+遮阳对湖南夏播花生氮、磷、钾吸收、积累及运转的影响

2018-08-14王建国郭凌凯李新国刘登望郭峰张佳蕾万书波李林

山东农业科学 2018年6期

王建国郭凌凯李新国刘登望郭峰张佳蕾万书波李林

摘要：試验在湖南农业大学耘园试验基地进行，以湘花2008为试验材料，以露地播种为对照，研究覆膜+遮阳对湖南夏播花生植株干物质积累及N、P、K吸收、积累、运转的影响。结果表明：覆膜+遮阳处理相比露地播种处理单株干物质积累量提高16.6%～26.5%。覆膜+遮阳处理增加了苗期和成熟期植株N、P、K含量，促进N、P、K吸收，显著提高全生育期N、P、K积累量，提高幅度分别为14.1%～33.3%、18.6%～34.8%、14.8%～71.5%；对营养体N、P分配系数影响较小，但提高了营养体K分配系数，而降低了生殖体K分配系数。与露地播种相比，覆膜+遮阳处理降低了茎叶中N和P向荚果中的运转量、运转率，但提高了茎叶K向荚果中的运转量和贡献率。覆膜+遮阳处理有利于促进根系吸收的N、P向生殖器官运输、积累，而促进K向营养器官（茎叶）中运输、积累，之后通过运转的方式积累到荚果。因此，建议在花针期—结荚期追施N、P肥，以满足养分快速吸收的需要；生育后期喷施叶面K肥，促进K向荚果运转。

关键词：花生；覆膜+遮阳；干物质；氮磷钾；积累；运转

中图分类号：S565.204.4文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）06-0119-06

Abstract Taking Xianghua 2008 as material， the experiment was carried out at Yunyuan Base of Hunan Agricultural University. The treatment of mulching plastic film and shading was adopted to study its effects on the accumulation of dry matter and the absorption， accumulation and transportation of nitrogen， phosphorus and potassium during seedling stage to mature stage compared with open field cultivation. The results showed that the dry matter accumulation per single plant of film mulching and shading treatment increased by 16.6%～26.5%. The film mulching and shading treatment increased N， P and K contents in seedlings and plants in mature stage， promoted N， P and K uptake， and significantly increased N， P and K accumulation in the whole growth period with respective increase range of 14.1%～33.3%， 18.6%～34.8%， 14.8%～71.5%. The film mulching and shading treatment had little effect on the partition coefficient of N and P in vegetative bodies， but increased the K distribution coefficient in vegetative bodies and decreased K distribution coefficient in generative organs. Compared with the open field sowing， the film mulching and shading treatment reduced the amount of N and P in stems and leaves transported to pod fruits， but improved the transportation amount and contribution rate of K in stems and leaves to pods. The film mulching and shading treatment was conducive to promote the accumulation of N and P absorbed from roots in genital organs， while promote the accumulation of K in vegetative organs （leaves and stems）， and then transporting into the pods. Therefore， we recommended topdressing N and P fertilizers during the peanut flowering and fruit filling stage to meet the requirement of rapid absorption of nutrients， and spraying K fertilizer at the later growth stage to promote its transportation to pods.

Keywords Peanut； Film mulching with shading； Dry matter； Nitrogen， phosphorus and potassium； Accumulation； Transportation

花生是重要的油料经济作物，种植面积仅次于油菜，但总产量居我国油料作物的首位[1]。花生产量与栽培方式（覆膜方式、施肥措施等）、土壤质地等因素密切相关[2-5]。地膜覆盖栽培具有保肥增肥、增温调温、保墒提墒、改善土壤理化性状、减少花生病虫害及防风固沙、保持水土等多种综合效应，增产效果显著[5-7]。有研究表明，地膜覆盖栽培是实现花生快速、高倍繁殖和一年两或多熟种植的关键技术[8]。张俊等通过早春采用地膜加小拱棚技术成功实现了河南花生的一年两熟[9]，有利于快速繁种。

本课题组前期研究表明，地膜覆盖+打孔播种+遮阳解决了湖南秋繁花生地膜覆盖容易造成高温烫种、烧苗等突出问题[10]，实现了湖南花生一年两熟。但覆膜+遮阳方式对湖南按厢种植的夏播花生植株氮、磷、钾元素的吸收、积累、分配有何影响，尚未见报道。因此，通过试验研究花生覆膜方式与遮阳处理对夏播花生N、P、K养分吸收特性和分配规律的影响，有助于了解和调控其生长发育，指导合理施肥，对湖南一年两熟花生高产稳产具有重要的研究意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试花生品种湘花2008；地膜0.008 mm，黑色遮阳网型号SWZ-12（晴天透光率12%～17%、阴天透光率6%～9%）。

1.2 试验区概况

试验地点在湖南农业大学耘园试验基地，年平均气温 16.8～17.2℃，年积温5 457℃，年均降水量1 422.4 mm。试验地土壤为第四纪红壤发育的水旱轮作土。试验前耕层土壤基础养分含量为：有机质19.00 g/kg，全氮1.27 g/kg，全磷1.02 g/kg，全钾19.60 g/kg，pH值5.5。

1.3 试验设计

设两个处理：A，覆膜+遮阳；B，露地播种（对照）。处理A起厢覆膜打孔播种，播种当天进行遮阳网覆盖，播种15 d后揭除遮阳网。于2013年7月24日播种，株行距为20、30 cm，每行8穴，每穴2粒种子。采用吡虫啉拌种以防地下害虫。每个处理3个重复，各小区按厢面横向分行。每666.7 m2施用40 kg复合肥（N、P2O5、K2O含量各15%）作基肥。花生于11月20日收获。常规田间管理。

1.4 测定项目与方法

分别在苗期、花针期、结荚期、饱果期、成熟期测定如下指标：

（1）干物质量：选取3穴（6株）代表性植株作为3次重复，将植株分为叶、茎、根、果针和荚果五部分，分别于105℃杀青1 h后，80℃烘干至恒重，称重。

（2）氮、磷、钾含量测定：采用高速万能粉碎机粉碎样品。氮、磷元素含量采用H2SO4-H2O2消煮，利用San++连续流动分析仪测定；钾含量利用浓 HNO3法消解，运用电感耦合等离子体发射光谱仪（型号ICPE-9000）测定。标准样品来自国家有色金属及电子材料分析测试中心。

（3）相关计算方法[3， 11]：磷、钾计算方法与氮素的一致。氮素各指标计算公式如下：

氮素积累量（mg/株）=∑（植株各器官生物量×各器官氮素含量）；

氮素积累分配率（%）=（各器官氮素积累量/植株氮素总积累量）× 100 ；

氮运转量（mg）=结荚末期营养体（根茎叶）氮积累量-成熟期营养体（根茎叶）氮积累量；

氮运转率（%）=氮素运转量÷结荚末期营养体（根茎叶）氮积累量×100 ；

运转氮贡献率（%）=氮素运转量÷成熟期荚果中氮累积量×100 。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2003进行数据录入及绘图，采用SPSS 21.0进行数据处理分析，ANOVA法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 覆膜+遮阳对单株干物质积累量的影响

由图1可知，覆膜+遮阳处理有助于花生植株干物质积累，不同时期单株干物质积累量显著高于露地栽培。覆膜+遮阳处理有利于花生快速成苗、生长发育，苗期和花针期单株干物质量提高23.1%～26.5%，结荚期、饱果期、成熟期分別提高16.6%、19.0%、17.9%。花生中后期较高的干物质积累有利于其高产建成。

2.2 覆膜+遮阳对不同生育时期植株N、P、K含量的影响

2.2.1 N含量由表1可知，苗期覆膜+遮阳处理有助于提高叶、茎中的N元素含量，其中叶N含量显著增加6.7%。花针期和结荚期，覆膜+遮阳处理叶和茎中N含量有所降低，根系和荚果中升高，但与露地播种差异不显著，主要原因可能是此期干物质量较大，对N含量产生稀释效应，还可能与这两个时期生长中心开始向生殖生长转移有关。成熟期，荚果中的N含量最高，覆膜+遮阳处理比露地栽培高6.7%，但未达显著水平。除苗期和饱果期，覆膜+遮阳处理均提高了根系的N含量；花针期和饱果期果针N含量略有提高，其余时期均降低。

2.2.2 P含量由表2可知，除去花针期、饱果期，覆膜+遮阳处理叶和茎P含量高于露地处理，但差异不显著。成熟期，覆膜+遮阳处理提高植株各器官P含量，其中，叶、茎、根、荚果P含量相比露地处理分别提高15.0%、23.7%、31.4%、14.0%，表明覆膜+遮阳栽培有利于湖南夏播花生生育后期植株营养物质的吸收，促进荚果的充实。

2.2.3 K含量覆膜+遮阳处理显著提高苗期花生根、茎、叶中K含量（P<0.05），提高幅度为29.1%～40.1%。花针期—成熟期覆膜+遮阳处理促进根系对K的吸收，其根、茎、叶K含量高于露地栽培。果针中K含量相对较高（20.03～25.56 mg/g），不同栽培方式间差异较小。露地播种处理荚果K含量高于覆膜+遮阳处理，且在荚果发育前期（花针期和结荚期）差异显著，分别提高22.6%、37.5%（表3）。

2.3 覆膜+遮阳对花生N、P、K积累量的影响

2.3.1 N、P积累量覆膜+遮阳处理有利于花生快速生长发育，促进N素营养的大量吸收。不同生育时期覆膜+遮阳处理N素积累量显著高于露地播种（P<0.05）。结荚期N素积累达到峰值，覆膜+遮阳处理单株积累量为1 154.92 mg，比露地播种增加14.1%。苗期、花针期、饱果期、成熟期覆膜+遮阳处理N素积累与露地播种处理相比，分别提高33.3%、25.1%、16.7%、21.8%（图2A）。

由圖2B可知，P素积累规律与N一致。不同生育时期覆膜+遮阳处理P素积累量显著高于露地播种（P<0.05）。结荚期P素积累达到峰值。苗期、花针期、结荚期、饱果期、成熟期覆膜+遮阳处理单株P素积累量比露地栽培分别提高34.3%、27.8%、18.6%、22.2%、34.8%。

2.3.2 K积累量由图3可知，不同生育时期覆膜+遮阳处理K素积累量显著高于露地栽培（P<0.05）。覆膜+遮阳快速促进苗期K吸收、积累，K素积累量是露地栽培的1.7倍；花针期和饱果期单株K积累量分别提高29.3%、22.8%，成熟期提高15.0%。

2.4 覆膜+遮阳对N、P、K分配的影响

N素：花针期分配中心在营养体，覆膜+遮阳和露地播种处理分别占总N的 69.69%和75.11%；随生育时期演变，荚果形成后分配中心逐渐转向荚果，成熟期覆膜+遮阳和露地播种处理生殖体中N素分配系数分别为62.10%、63.39%，明显高于营养体分配系数。覆膜+遮阳处理促进了花针期和结荚期N素向生殖体的分配。

P素分配规律与N素相似，花针期分配中心在营养体，覆膜+遮阳和露地处理P素分配系数分别为66.89%、71.68%；荚果形成后分配中心逐渐转向荚果，成熟期生殖体中N素分配系数分别为65.15%～68.43%。

K素分配规律与N、P素不同，整个荚果发育期分配中心一直在营养体，覆膜+遮阳处理进一步提高了荚果发育中后期营养体的分配系数，而降低了生殖体分配系数。

2.5 覆膜+遮阳对N、P、K运转及运转贡献的影响

由表5可知，覆膜+遮阳处理降低了植株对N的运转量、运转率及向荚果运转贡献率，分别比露地处理低33.14 mg和9.41、11.32个百分点。覆膜+遮阳处理对P运转及贡献率趋势与N一致。但覆膜+遮阳处理提高了K向荚果中的运转量和贡献率，但运转率低于露地处理。总体表明，覆膜+遮阳处理有利于促进根系吸收的N、P向生殖器官（荚果）运输、积累，而促进K向营养器官（茎叶）中运输、积累，之后通过运转的方式积累到荚果。

3 讨论与结论

3.1 覆膜+遮阳栽培对花生干物质积累的影响

覆膜栽培已成为北方花生高产、抗旱栽培的主导技术[7]，但南方花生栽培应用相对较少。近年来，为实现花生快速繁种，一些学者在河南、湖南等地区开展了一年两熟的研究工作[9，10]。而这些地区实现一年两熟，覆膜是不可缺少的栽培技术，但需解决早春低温限制[9]、夏播高温烧苗[10，12]等问题。河南地区早春拱棚+地膜可明显加快花生前期生育进程，提高地温，增加结果数，从而提高繁殖系数[9]；而湖南地区地膜+遮阳解决了花生夏季播种高温烧种、烫苗的问题，保障了花生的出苗率，提高了产量[10]。本研究发现，覆膜+遮阳处理有利于花生快速成苗，促进生长发育，其单株干物质积累量比露地栽培处理提高16.6%～26.5%。有研究显示，在一定范围内干物质积累量与产量呈正相关关系[13]，高生物量是高产的基础，增强玉米生育期内干物质的积累能力有助于提高籽粒产量[14]。本研究中覆膜+遮阳处理促进了花生植株的干物质积累，有利于其产量的提高，与之研究结论相似。

3.2 覆膜+遮阳对花生N、P、K吸收、累积、转运的影响

氮、磷、钾在参与花生植株建成，促进果多果饱，提高产量等方面有重要作用[6]。本研究结果表明，覆膜+遮阳栽培总体上提高了花生根系对N、P、K元素的吸收，对花生不同生育时期植株各器官N、P、K含量有不同程度的影响，主要表现为苗期提高N、P含量、全生育期提高K含量，这与吴正锋[15]的研究结论一致。

不同生育时期覆膜+遮阳处理N、P、K积累量显著高于露地播种处理（P<0.05）。且促进了花针期和结荚期N、P向生殖体中分配，提高了整个荚果发育期K素在营养体的分配系数，降低了其在生殖体的分配系数。这与李俊庆等[16]的研究结果存在差异（旱地成熟时荚果中氮素占总氮的75.18%，而本研究为62.10%～63.39%），主要原因可能是本研究中地块为“水改旱地”，水分条件较好，加之生育后期进行化控保叶，落叶较少，营养体干物质、N素积累较多，进而降低了荚果N分配系数。

总体表明，湖南夏播花生干物质积累高峰与N、P、K积累高峰较为一致，均在结荚期，这与前人的研究结论一致[16]。覆膜+遮阳处理有利于促进根系吸收N、P向生殖器官（荚果）运输、积累，而促进营养器官（茎叶）中K通过运转的方式积累到荚果。因此，建议在花针期—结荚期追施N、P肥，以满足养分快速吸收的需要；生育后期喷施叶面K肥，促进K向荚果运转。

参考文献：

[1] 李永胜，杜建军，赵荣芳，等.花生中微量元素营养特性及研究进展[J].花生学报，2011，40（2）：24-28.

[2] 孟维伟，高华鑫，张正，等.不同玉米花生间作模式对系统产量及土地当量比的影响[J].山东农业科学，2016，48（12）：32-36.

[3] 王建国，张昊，李林，等.施钙与覆膜对缺钙红壤花生氮、磷、钾吸收利用的影响[J].中国油料作物学报，2018，40（1）：110-118.

[4] 郑永美，孙秀山，王才斌，等.高肥力土壤条件下不同基因型花生对氮素利用的差异[J].应用生态学报，2016，27（12）：3977-3986.

[5] 张丹，王洪媛，胡万里，等.地膜厚度对作物产量与土壤环境的影响[J].农业环境科学学报，2017，36（2）：293-301.

[6] 万书波.中国花生栽培学[M].上海：上海科学技术出版社，2003.

[7] 戴良香，康涛，张冠初，等.地膜覆盖方式对花生田土壤含水量、温度及产量的影响[J].中国农学通报，2017，33（8）：72-77.

[8] 洪彬艺，陈惠宗，林明贤，等.几种覆膜方式对花生产量的影响[J].作物杂志，2003（3）：29-30.

[9] 张俊，刘娟，汤丰收，等.早春不同种植方式对河南花生一年两熟影响[J].中国农业科技导报，2016，18（5）：134-140.

[10]王建国，刘登望，李林，等.不同栽培方式对秋繁花生土壤温度和农艺性状及产量的影响[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2018，44（1）：17-21.

[11]王建国.水钙互作对南方红壤旱地花生产量影响机制[D].长沙：湖南农业大学，2017.