施氮时期对夏花生产量的影响.docx

施氮时期对夏花生产量的影响摘要:采用大田试验，研究了施氮时期对夏花生产量、植株地上部氮素积累运转及氮肥利用率的影响。结果表明，不同时期累计施氮N120kg/hm2显著增加了荚果产量，其中以基施N40kg/hm2+苗期和花针期分别追N40kg/hm2处理最高，但与基施N60kg/hm2+花针期追N60kg/hm2、基施N60kg/hm2+苗期追N60kg/hm2处理差异不显著。与不施氮相比，施氮提高了植株地上部氮素积累量和籽粒氮素积累量。植株地上部氮素吸收主要集中在开花下针至荚果膨大阶段，以基施N40kg/hm2+苗期和花针期分别追N40kg/hm2处理吸收氮最多，氮肥利用率最高，与其它4个施氮处理相比，氮肥利用率分别增加了1941、883、1066和1325个百分点。关键词:花生;施氮时期;氮素利用花生是我国主要的经济作物和油料作物之一，其种植面积和总产均居我国油料作物的首位1。在氮、磷、钾三大必需营养元素中，花生吸氮最多，氮对花生生长发育及产量和品质的构成具有重要作用。花生属固氮作物，花生根瘤所固定的氮能知足花生生长发育所需总氮的244%808%2。但是要实现花生高产仍需施用氮肥。近年来花生氮肥超量施用问题比拟突出。过量施用氮肥不仅抑制了花生根瘤固氮3，而且由于氮肥利用率较低，氮肥通过挥发、淋溶和径流等途径损失数量宏大。氮肥的过量施用已经引起一系列环境问题，如我国北方农业高度集约化地区，不合理施用氮肥，导致地下水硝酸盐超标4。合理施用氮肥是目前植物营养学研究的热门。氮肥施用技术对作物产量及氮肥利用率有显著影响57。关于花生氮肥施用时期和方法前人有所研究。万书波等7利用15N示踪法对花生氮肥施用时期进行了研究，表明每公顷基施75kg氮肥，花针期再追施75kg氮肥，最有利于花生营养体吸收利用氮素，利用率为215%，而在结荚期追施氮肥对营养体生长无明显促进作用;每公顷基施75kg氮肥，在苗期和花针期各追施375kg/hm2氮肥有利于提高花生生殖体的氮素吸收利用率。但是，在目前既要高产又要农业环境安全条件下，关于氮肥运筹方式对夏花生产量和氮素利用效率影响的研究还鲜见报道。本试验以提高氮肥利用率和增加产量为前提，以控制氮肥用量、减少农业环境中的氮肥污染为目的，在120kg/hm2施氮量下，研究了不同施氮时期对夏花生氮素吸收积累与氮肥利用率的影响，以期为花生科学施氮及高产高效生产提供参考。1材料与方法11试验设计试验于2013年在河南省正阳县花生地进行。试验地020cm土层基础地力为:有机质123g/kg，全氮081g/kg，碱解氮954mg/kg，有效磷125mg/kg，速效钾1127mg/kg。前茬作物为小麦。试验设6个处理(表1)，小区面积30m2，3次重复，随机排列。供试花生品种为远杂9102。6月10日播种，10月3日收获。播种密度18万穴/hm2。各处理磷、钾用量均为P2O590kg/hm2、K2O120kg/hm2，磷、钾肥基施。肥料品种为尿素、重钙和氯化钾。试验地花生其它管理措施根据花生高产栽培技术进行。12测定项目及方法在苗期、花针期、结荚期和饱果成熟期分别取地上部植株10穴，分茎、叶、荚果，105杀青，75烘干至恒重。收获时每个小区取20株进行考种，分小区单收单晒进行计产。土壤基础肥力按常规方法测定8。植株及荚果全氮含量采用半微量凯氏定氮法测定8。氮素收获指数(NHI，%)=荚果吸氮量/植株吸氮量×1009。氮肥农学利用率(NAE，kg/kg)=(施氮区荚果产量无氮区荚果产量)/施氮量9。氮肥偏生产力(NPFP，kg/kg)=施氮区荚果产量/施氮量9。氮肥利用率(NUE，%)=(施氮区氮素吸收量无氮区氮素吸收量)/施氮量×1009。13数据分析试验数据采用DPS705和Excel2003进行统计分析。2结果与分析21施氮时期对夏花生产量及产量构成因素的影响表2看出，与T1处理相比，施氮使花生荚果产量显著增加，增产幅度达295%445%，不同处理间荚果产量大小表现为T5T4T3T6T2，可见施氮时期显著影响花生荚果产量。与不施氮处理T1相比，施氮处理的单株结果数、百果重和出仁率均显著提高。与氮肥全部基施的T2处理相比，基施+追施的T3、T4、T5处理单株结果数、百果重和出仁率显著提高，但与氮肥全部追施的T6处理差异不显著。22施氮时期对夏花生地上部氮素吸收积累的影响表3表明，花生生育期内，不同处理地上部植株氮积累量随生育进程而逐步增加，花针期后氮积累量明显加快。不同处理同一生育期相比，均以不施氮(T1)处理氮素积累量最低。但不同生育期各处理间差异不同，苗期T1与T6处理差异不显著，T2、T3、T4处理均显著高于T1处理;花针期施氮处理均显著高于不施氮处理;结荚期T3、T6与T1处理间差异不显著，T2、T4、T5处理显著高于T1处理;饱果成熟期T5处理的氮素累积量最大，较T1提高311%，较T2、T6处理提高114%和75%，差异达显著水平，但与T3、T4处理差异不显著。从表4能够看出，施氮的T2、T3、T4、T5、T6处理苗期至结荚期地上部氮素积累量分别为1668、1609、1758、1789、1676kg/hm2，以T5处理最多。苗期至结荚期不同处理氮素积累量占全生育期吸收积累量的783%910%，以不施氮处理所占比例最高，这可能是T1处理整个生育期氮素吸收积累量较低，且生育后期植株衰老较快，吸氮能力下降有关。从花针期至结荚期是植株地上部吸氮最多的时期，这一阶段花生干物质的增加量和氮素吸收量增加较大，进而使植株氮积累量增加。23施氮时期对夏花生氮素利用率的影响表5表明，与不施氮相比，各施氮处理植株氮收获指数均有显著提高;T3、T4、T5处理均显著高于T2，以T5处理最高。与T2处理相比，T3、T4、T5处理的氮肥农学利用率也显著提高，但与T6差异不显著;T6与T2的氮肥农学利用率差异不显著。T3、T4、T5、T6处理的氮肥偏生产力显著高于T2处理，但T3、T4、T5、T6处理间差异不显著。氮肥表观利用率(NRE)是当季作物对肥料利用的直接体现，对判定氮肥的利用和损失等有重要意义。从表5能够看出，以T5处理的氮肥利用率最高，与其它施氮处理差异显著，比T2、T3、T4和T6处理分别增加了1941、883、1066和1325个百分点。可见，T5处理的施氮方式提高了花生当季氮肥利用率，还有助于降低氮肥带来的农业环境污染风险。3讨论与结论我国花生总产位居全国油料作物之首，但花生单产并不高，且地区间和年际间差异较大1。通过先进栽培技术的应用，使花生单产水平平均提高20%，来实现总产稳定增加是确保中国油料生产安全的基本技术途径10。在确定花生合理施氮量的前提下，研究适宜施氮方式，可为花生高产高效生产提供科学根据。前人研究表明，花生构成100kg荚果产量需要401kg氮素11。花生氮肥全部基施增产效果较差，花生出苗后40d施氮荚果产量最高12。盛花期后施氮增产效果较差，甚至可能导致减产13。万书波等7研究表明，结荚期追施氮肥对营养体生长无明显促进作用;施肥总量为150kg/hm2条件下，每公顷基施75kg氮肥，在苗期和花针期各追施375kg/hm2氮肥，花生生殖体的氮素吸收利用率最高。本试验以提高氮肥利用率和增加产量为前提，在120kg/hm2施氮量下，按基肥施N40kg/hm2、苗期和花针期分别追N40kg/hm2或基肥施N60kg/hm2、花针期追N60kg/hm2进行施氮管理，产量能够到达4500kg/hm2以上。因而，对氮肥进行精准管理，保证氮肥基施前提下，适当增加花针期前氮肥供给，可显著提高花生产量和氮肥利用率。确定适宜的氮肥施用量和合理施肥时期是当前减少氮素损失、提高作物对氮素吸收利用的重点和核心14。崔振岭等的研究表明，优化氮肥总量和基追肥比例可在保证作物产量的同时，较农民习惯施氮减少氮素损失116kg/hm2和65kg/hm215，16。氮肥分次追施比一次性施肥能够减少淋洗和反硝化造成的损失17。也有研究以为，作物生育期内分期施氮会在收获后造成土壤残留的硝态氮淋洗18，19。花生生育前期施氮能够提高营养器官对氮素的吸收利用，促进氮素向荚果运转，同时土壤残留量降低7。本研究表明，基肥施N40kg/hm2、苗期和花针期分别追N40kg/hm2或基肥施N60kg/hm2、花针期追N60kg/hm2两种氮肥管理形式，不仅显著提高了植株氮素积累量，也显著提高了氮素收获指数、氮素农学效率、氮肥偏生产力。氮肥施入农田后被作物吸收或残留土壤中或以各种形式损失，而残留土壤的氮素又有相当一部分随降水淋洗进入地下水，构成农业氮素污染源20。氮肥表观利用率是当季作物对肥料利用的直接体现，还有学者研究表明，基施与苗期追施氮肥相结合利于提高根瘤供氮率13。本研究结果表明，以基肥施N40kg/hm2、苗期和花针期分别追N40kg/hm2的氮肥利用率最高，有助于提高花生氮素吸收利用，但关于该施氮方式下氮素在土壤中移动和残留以及其对根瘤固氮的影响等还有待进一步研究。参考文献:1董文召，张新友，韩锁义，等中国花生发展及主产区的演变特征分析J中国农业科技导报，2012，14(2):47552郑永美，王才斌，万更波，等不同形态氮肥对花生氮代谢及氮积累的影响J山东农业科学，2012，44(2):57623万书波，封海胜，左学青，等不同供氮水平花生的氮素利用效率J山东农业科学，2000(1):31334闫湘，金继运，何萍，等提高肥料利用率技术研究进展J中国农业科学，2008，41(2):4504595孙彦浩，陈殿绪，张礼凤花生施氮肥效果与根瘤菌固N的关系J中国油料作物学报1998，20(3):69726万书波，封海胜，左学青，等花生不同类型品种氮素利用效率的研究J山东农业科学，2001，(2):18207万书波，张思苏，刘光臻，等应用15N示踪法对花生氮肥施用时期和方法的研究J花生科技，1989，(3):24278鲁如坤土壤化学分析方法M北京:中国农业科技出版社，20009王宜伦，李潮海，谭金芳，等超高产夏玉米植株氮素积累特征及一次性施肥效果研究J中国农业科学，2010，43(15):3151315810廖伯寿我国花生科研与产业发展现状及对策J中国农业信息，2008，5:182211王秀娟，李波，何志刚，等花生干物质积累、养分吸收及分配规律J湖北农业科学，2014，53(13):2993299412宛延，丁枫不同时期施氮对花生产量的影响J湖北农业科学，1989(4):293013万书波，张思苏，刘光臻应用15N示踪法研究花生施用氮肥的技术J核农学通报，1990，11(5):21521814张福锁，王激清，张卫峰，等中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径J土壤学报，2008，45(5):91592315CuiZ，ChenX，MiaoY，etalOnfarmevaluationoftheimprovedsoilN(min)basedmitrogenmanagementforsummermaizeinNorthChinaPlainJAgronJ，2008，100(3):51752516CuiZ，ZhangF，ChenX，etalOnfarmevaluationofaninseasonnitrogenmanagementstrategybasedonsoilNmintestJFieldCropsRes，2007，105(12):485517AroraY，JuoASRLeachingoffertilizerionsinaKa-oliniticUltisolinthehighrainfalltropics:LeachingofnitrateinfieldplotsundercroppingandbarefallowJSoilSciSocAmJ，1982，46:1212121818RandallGW，IragavarapuTK，BockBRNitrogenap-900中国油料作物学报2015，37(6)plicationmethodsandtimingf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