不同花生品种氮磷钾钙硫吸收、分配和利用的差异

司贤宗，张 翔，索炎炎，李 亮，李亚飞，余 琼，邱岭军，余 辉

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

0 引言

不同品种花生存在自身遗传上的差异，导致其在养分吸收、分配和利用上有明显不同的特点，探明不同品种花生对养分吸收、分配、利用的特性，对于花生产区不同品种花生合理施肥具有重要意义。孙虎等[1]开展了施氮量对不同品种花生氮吸收差异的研究，认为不同品种花生对氮素吸收利用的特点不同；张翔等[2-3]研究了施用氮肥对不同品种花生产量的影响，结果表明，不同品种花生对氮肥反应有明显差异；徐亮等[4]报道了施磷对花生根系生长发育和产量的影响，认为施磷能显著增加荚果的产量；冯昊等[5]研究认为，不同品种花生对磷素吸收及利用有显著差异；周可金等[6]、李伟锋等[7]、高飞等[8]、李忠等[9]、高建强等[10]研究了钾对花生生长发育与产量的影响，认为钾肥能显著提高花生荚果产量，在一定施钾范围内，随着钾肥用量增加，花生产量呈增加趋势；周录英等[11-12]研究认为，钙肥用量、钙肥与氮磷钾肥料配施对花生生理特性及产量和品质有显著影响；司贤宗等[13]研究表明，硫对花生生长发育、品质有明显的影响；索炎炎等[14]研究发现氮钙硫肥互作能够影响花生产量和品质；何春梅等[15]利用盆栽试验方法，研究了钾、镁、硫元素不同配比对花生养分吸收、累积及分配的影响，钾、镁、硫配施有利于增加花生生物产量、提高经济产量；熊金燕等[16]研究了控缓释含硫尿素对花生产量和品质的影响，结果表明，施用控缓释含硫尿素可以促进花生营养生长与生殖生长，改善提高作物农艺性状与产量性状，增加花生产量，提高籽粒中蛋白质和粗脂肪含量。总之，营养元素能显著影响花生的生长发育、产量增加和品质改善，不同花生品种之间有显著的差异，有关不同品种花生对氮磷钾钙硫吸收、分配和利用等方面的研究还未见报道。为此，在优化施肥条件下，研究‘漯花8号’、‘豫花37’、‘豫花40’、‘远杂9307’、‘商花5号’、‘豫花 22’、‘驻花 1号’、‘冀花 13’、‘中花16’、‘开农71号’、‘中花24号’、‘豫花23’、‘宛花2号’等花生品种对氮磷钾钙硫吸收、分配和利用的差异，为豫南花生产区不同品种花生合理施肥和养分高效利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年6—10月在正阳县兰青乡大余村花生试验田进行。供试土壤为砂姜黑土，质地粘壤，地势平坦，土壤肥力均匀。耕层土壤基础地力：有机质16.3 g/kg，全氮1.17 g/kg，速效氮125.3 mg/kg，速效磷29.8 mg/kg，速效钾123.4 mg/kg，交换性钙3.51 g/kg、有效硫25.1 mg/kg，pH 4.7。

1.2 试验设计

试验采用生产应用的13个花生品种，分别为‘漯花8号’、‘豫花37’、‘豫花40’、‘远杂9307’、‘商花5号’、‘豫花 22’、‘驻花 1 号’、‘冀花 13’、‘中花 16’、‘开农71 号’、‘中花 24号’、‘豫花 23’、‘宛花2 号’，各处理的氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)、钙(CaO)、硫(S)的施用量为 150、120、90、150、60 kg/hm2，肥料品种为尿素(N 46%)、重钙(P2O544%)、氯化钾(K2O 60%)、碳酸钙(CaO 53%)、硫酸铵(S 25%)；肥料全部作基肥施用，整地后，肥料撒施，旋耕。试验小区面积为30 m2，不设重复，随机排列。种植方式为起垄种植，花生种植密度1.8×105穴/hm2，每穴播种2粒。于6月1日播种，9月14日收获。其他田间管理按照一般丰产大田进行管理。

1.3 样品采集与分析

整地施肥前采集基础土壤(0～20 cm)样品1 kg，测定基础地力。花生收获时，每个处理取有代表性5株花生，按照茎叶、花生仁、果壳分样，粉碎后，分别测定氮、磷、钾、钙、硫养分的含量[17]。

1.4 收获与计产

花生收获时，每个处理分别取4 m2花生进行收获、晾晒、称重计产；同时每个处理取有代表性的10株花生进行考种等。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel 2007软件进行数据初步整理，用DPS软件对试验数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同花生品种间氮磷钾钙硫吸收的差异

从图1可知，花生茎叶中氮含量在0.837%～1.458%，平均为1.171%，标准差为0.196，‘豫花23’的最低，‘漯花8号’的最高；花生仁中氮含量在4.390%～5.150%，平均为4.784%，标准差为0.285，‘中花16’的最低，‘驻花1号’的最高；壳中氮含量在0.736%～1.262%，平均为0.911%，标准差为0.176，‘宛花2号’的最低，‘漯花8号’的最高。花生仁中氮含量最高，除‘豫花23’茎叶中氮含量低于壳中的外，其余花生品种茎叶中的氮含量均高于壳中的。

图1 不同花生品种间氮磷钾钙硫吸收的差异

花生茎叶中磷含量在0.132%～0.238%，平均为0.179%，标准差为0.031，‘驻花1号’的最低，‘豫花23’的最高；花生仁中磷含量在0.415%～0.558%，平均为0.462%，标准差为0.038，‘漯花8号’的最低，‘开农71’的最高；壳中磷含量在0.043%～0.087%，平均为0.056%，标准差为0.012，‘宛花2号’的最低，‘漯花8号’的最高。花生仁中磷含量最高，其次是茎叶中的，壳中的磷含量最低。

花生茎叶中钾含量在1.003%～1.637%，平均为1.320%，标准差为0.161，‘中花24’的最低，‘中花16’的最高；花生仁中钾含量在0.587%～0.781%，平均为0.658%，标准差为0.069，‘远杂9307’的最低，‘中花24’的最高；壳中钾含量在0.579%～0.894%，平均为0.732%，标准差为0.098，‘中花24’的最低，‘冀花13’的最高。花生茎叶中钾含量最高，除‘豫花37’、‘开农71’和‘中花24’的花生仁中钾含量高于壳中的外，其余花生品种花生仁中钾含量均低于壳中的。

花生茎叶中钙含量在0.589%～0.940%，平均为0.745%，标准差为0.113，‘冀花13’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中钙含量在0.021%～0.042%，平均为0.032%，标准差为0.007，‘中花16’的最低，‘驻花1号’的最高；壳中钙含量在0.135%～0.211%，平均为0.182%，标准差为0.022，‘漯花8号’的最低，‘豫花40’的最高。花生茎叶中钙含量最高，其次是壳中的，花生仁中的钙含量最低。

花生茎叶中硫含量在0.135%～0.162%，平均为0.150%，标准差为0.009，‘漯花8号’的最低，‘商花5号’的最高；花生仁中硫含量在0.193%～0.277%，平均为0.232%，标准差为0.025，‘中花16’的最低，‘远杂9307’的最高；壳中硫含量在0.076%～0.112%，平均为0.091%，标准差为0.012，‘中花16’的最低，‘远杂9307’的最高。花生仁中硫含量最高，其次是茎叶中的，壳中的硫含量最低。

2.2 不同花生品种间氮磷钾钙硫分配的差异

从图2可知，花生茎叶中氮积累量在36.015～80.982 kg/hm2，平均为55.990 kg/hm2，标准差为15.686，‘商花5号’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中氮积累量在151.501～288.436 kg/hm2，平均为196.529 kg/hm2，标准差为45.489，‘冀花13’的最低，‘豫花40’的最高；壳中氮积累量在9.244～37.666 kg/hm2，平均为17.840 kg/hm2，标准差为8.093，‘商花5号’的最低，‘中花24’的最高。花生仁中氮积累量最高，其次是茎叶中的，壳中的最低。

图2 不同花生品种间氮磷钾钙硫分配的差异

花生茎叶中磷积累量在5.722～12.216 kg/hm2，平均为 8.444 kg/hm2，标准差为 1.963，‘商花 5 号’的最低，‘豫花23’的最高；花生仁中磷积累量在14.752～25.505 kg/hm2，平均为18.824 kg/hm2，标准差为3.569，‘冀花13’的最低，‘豫花40’的最高；壳中磷积累量在0.648～2.123 kg/hm2，平均为 1.070 kg/hm2，标准差为0.414，‘宛花2号’的最低，‘漯花8号’的最高。花生仁中磷积累量最高，其次是茎叶中的，壳中的磷积累量最低。

花生茎叶中钾积累量在32.049～80.760 kg/hm2，平均为63.140 kg/hm2，标准差为14.586，‘商花5号’的最低，‘豫花37’的最高；花生仁中钾积累量在20.541～34.145 kg/hm2，平均为26.666 kg/hm2，标准差为4.298，‘商花5号’的最低，‘豫花40’的最高；壳中钾积累量在7.505～18.638 kg/hm2，平均为 13.721 kg/hm2，标准差为3.140，‘商花5号’的最低，‘中花24’的最高。花生茎叶中钾积累量最高，其次是花生仁中的，壳中的最低。

花生茎叶中钙积累量在21.450～54.084 kg/hm2，平均为 35.499 kg/hm2，标准差为 8.703，‘商花 5 号’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中钙积累量在0.792～1.959 kg/hm2，平均为 1.325 kg/hm2，标准差为 0.424，‘中花16’的最低，‘豫花40’的最高；壳中钙积累量在2.008～5.308 kg/hm2，平均为 3.407 kg/hm2，标准差为0.189，‘商花5号’的最低，‘中花24’的最高。花生茎叶中钙积累量最高，其次是壳中的，花生仁中的钙积累量最低。

花生茎叶中硫积累量在4.469～9.100 kg/hm2，平均为 7.163 kg/hm2，标准差为 1.475，‘商花 5 号’的最低，‘豫花40’的最高；花生仁中硫积累量在7.240～15.263 kg/hm2，平均为9.529 kg/hm2，标准差为2.453，‘中花16’的最低，‘豫花40’的最高；壳中硫积累量在 0.982～2.712 kg/hm2，平均为1.725 kg/hm2，标准差为0.468，‘商花5号’的最低，‘中花24’的最高。花生仁中硫积累量最高，其次是茎叶中的，壳中的硫积累量最低。

2.3 不同花生品种间氮磷钾钙硫利用的差异

从表1可以看出，每形成100 kg荚果需求的N、P2O5、K2O、CaO、S 养分量分别 3.920～5.042、0.905～1.293、1.626～2.721、0.777～1.150、0.270～0.343 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S 之间的比 1:(0.208～0.297):(0.353～0.613):(0.169～0.266):(0.059～0.077)。每形成 100 kg 荚果，‘豫花22’需求的N最低，‘中花24’需求的P2O5最低，‘商花5号’需求的K2O、CaO、S最低；‘驻花1号’需求的N最高，‘开农71’需求的P2O5、K2O、S最高，‘中花24’需求的CaO最高。与氮养分相比，‘驻花1号’需求的磷养分比例最小，‘商花5号’需求的K2O、CaO、S养分比例最小；‘豫花23’需求的磷养分比例最大，‘开农71’需求K2O、S养分比例最大，‘中花24’需求CaO养分比例最大。

表1 不同花生品种间氮磷钾钙硫利用的差异

3 讨论

3.1 花生不同器官的养分含量与养分积累量分配状况

花生不同器官中养分含量的高低，反映了花生不同器官对养分吸收花生能力的大小，是养分的强度指标。花生不同器官中养分积累分配量的大小，不仅取决于器官中养分含量的高低，器官干物质量对养分及积累分配量也有影响，是养分的容量指标。张亚如等[18]研究结果表明，结荚期，在花生地上部各器官中，花生果仁中氮含量、磷含量最高，果壳中的钾含量最高，叶片中的钙含量最高，氮、磷、钾、钙在叶中的积累分配量均最高。本研究结果表明，成熟期，花生对氮磷钾钙硫在不同器官的分配存在明显的差异，氮、磷、硫主要分配在花生仁中，氮的积累分配量为总积累量的59.9%～79.7%，平均为72.8%，磷的为54.5%～73.6%，平均为66.4%，硫的为45.0%～58.4%，平均为51.6%，钾、钙主要分配在茎叶中，钾积累分配量为总积累量的53.2%～66.0%，平均为60.5%，钙的为86.3%～90.5%，平均为88.0%；其中氮磷钾的分配情况与孙虎等[1]、冯昊[5]、梁东丽等[19]、周可金等[20]、董晓霞等[21]研究结果较为一致，与张亚如等[27]研究结果不一致。原因可能是，结荚期是花生从营养生长开始转向生殖生长，果仁和果壳是花生新的生长点，花生果仁中氮含量、磷含量最高，果壳中钾的含量最高，而叶片营养生长依然旺盛，仍保持较高的钙水平；同时，叶片自身的营养物质继续积累，叶片干物重继续增加，氮、磷、钾、钙在叶片的积累分配量最大，导致养分含量最高器官不一定是养分积累量最大的器官，因此，在结荚期，花生地上部各器官中花生仁中氮含量、磷含量和硫含量最高，茎叶中钾含量和钙含量最高，氮、磷和硫在花生仁中积累分配量最高，钾和钙在花生茎叶中积累量最大；成熟期，经过不同器官对养分的吸收、分配和利用之后，养分含量最高器官也是养分积累量最大的器官。如，‘冀花13’花生仁中积累的氮量最少，为151.5 kg/hm2，‘豫花40’的积累的最大为288.4 kg/hm2，而‘冀花13’花生仁中氮含量为4.69%，‘豫花40’的为5.12%，可见，‘豫花40’花生仁中氮积累大的主要原因是花生仁的干物重大。

3.2 花生品种间不同器官的养分含量与养分积累量的差异

不同品种花生由于光合特性、农艺性状[22]、光合生理特性[23-24]、生理参数[25]、生理生化指标[26]、内源激素含量[27]和酶活性[28-29]等方面存在遗传上的差异，导致其在养分吸收、分配和利用上也有明显的不同[30]。张翔等[2]研究表明，不同品种花生达到最高产量的施氮量存在差异，‘白沙1016’和‘鲁花12’施氮112.5 kg/hm2时荚果产量最高，‘远杂9102’施氮75 kg/hm2时，荚果产量最高。冯昊等[5]研究认为，不同品种花生营养体磷含量和累积量均低于生殖体的，其中‘P602’生殖体磷含量最高，为0.908%，‘冀花4号’生殖体磷积累量最高，为57.6 kg/hm2；‘仲恺花10’生殖体磷含量和积累量均最低，为0.662%和24.4 kg/hm2。本研究结果表明，‘漯花8号’的花生仁中磷含量最低，为0.415%，‘开农71’的最高，为0.558%；‘冀花13’的花生仁中磷积累量最小，为14.752 kg/hm2，‘豫花40’的最大，为25.505 kg/hm2，本研究结果还表明，氮、磷、钾、钙、硫等营养元素在不同花生品种间不同器官的含量和积累量存在较大的差异，器官中营养元素含量高，营养元素在器官中的积累量不一定最大，反之亦然。可以认为，不同品种花生同一器官中养分含量反映了不同品种花生相同器官对养分吸收的能力。

3.3 花生高效利用品种的筛选与评价

从肥料利用率方面考虑，不同品种的花生，在相同的施肥水平下，吸收积累量越大，表明其对营养元素的吸收能力越强，养分的吸收利用率高，对养分的需求量也大，如，‘商花5号’全生育期吸收的氮量最小，为205.0 kg/hm2，‘豫花40’的最大，为386.0 kg/hm2，可见，‘豫花40’对氮的吸收利用率高于‘商花5号’；从养分利用效率上考虑，花生吸收相同的养分量，形成干物重的越多，养分的效率越大，如，形成100 kg花生果时，‘商花5号’需4.603 kg氮，‘豫花40’需要4.981 kg氮，这表明‘商花5号’的氮肥利用效率高于‘豫花40’。在花生生产中，一方面希望施入土壤中的养分最大限度地被花生吸收到营养体中，形成富含特色营养的花生产品，另一方面又希望投入最小的养分量，收获尽量多的花生荚果，有时二者不可兼得，因此，明确不同品种花生间养分的吸收、分配和利用差异，不仅能够实现不同品种的花生科学施肥，而且对花生产业的发展也有重要的意义。

4 结论

本试验条件下，N、P2O5、K2O、CaO、S的施用量为150、120、90、150、60 kg/hm2，时，每形成100 kg花生荚果，‘豫花22’所需N、P2O5、K2O、CaO、S的总量最小，为8.138 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S 分别为 3.92、1.088、1.853、0.983、0.293 kg。‘开农 71’所需 N、P2O5、K2O、CaO、S的总量最大，为9.815 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S分别为4.436、1.293、2.721、1.021、0.343 kg；在花生生产中，要统筹兼顾不同花生品种的养分利用率和养分利用效率，结合花生目标产量水平，合理施用氮磷钾钙硫肥料，能实现花生的高产高效。