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花生干物质积累、养分吸收及分配规律

时间:2024-05-23

王秀娟+李波++何志刚++汪仁

摘要:采用田间小区试验的方法,研究了花生不同生育时期干物质积累量、氮磷钾养分吸收量及在不同器官的分配规律。结果表明,干物质积累量在苗期最少,至结荚期积累量达到生育期总干物质量的57.70%。根系和叶片干物质积累主要在生育前期,茎干物质积累主要在生育中期,结荚期是荚果干物质积累的关键时期。花生对氮磷钾养分吸收量为氮>钾>磷,形成100 kg荚果产量需要N 4.01 kg、P2O5 1.56 kg、K2O 2.65 kg。随着生育期的推进,根、茎、叶的氮磷钾养分吸收量所占比例逐渐降低,荚果的吸收量所占比例逐渐增加,结荚期是养分吸收的关键时期。生产中应结合花生的生理需肥特性和肥料性质合理施肥。

关键词:花生;干物质积累;养分吸收

中图分类号:S565.201 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)13-2992-03

Dry Matter Accumulation,Nutrient Uptake and Distribution of Peanut

WANG Xiu-juan,LI Bo,HE Zhi-gang,WANG Ren

(Institute of Plant Nutrition and Environmental Resources, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Shenyang 110161, China)

Abstract: A field experiment was conducted to study the accumulation of dry matter, nutrient uptake and distribution at different growth stages of peanut. The results showed that dry matter accumulation was the least in seedling stage and reached 57.70% of the total dry matter during fruiting period. Dry matter accumulation of root and leaf were in the early growth stage. Stem dry matter accumulation was mainly in the middle growth period. Fruiting period was the key period of pod dry matter accumulation. The nutrient uptake was absorbed as N 4.01 kg,P2O5 1.56 kg,K2O 2.65 kg, with an order of N >P2O5>K2O to attain the pod yield of 100 kg. With the progress of growth period ,nitrogen phosphorus and potassium in root, stem, leaf absorption ratio gradually reduced and increased in pod. Fruiting period was the key period of nutrient absorption. Rational soil fertilization should take the nutrient requirement characteristics of peanut and the properties of chemical fertilizers into account.

Key words: peanut; dry matter accumulation; nutrient uptake

花生是我国重要的经济作物,又是重要的工业原料,用途广泛,在国民经济中有较高地位。近几年花生已成为辽宁省第三大种植作物,平均单产为2 250 kg/hm2 左右,低于全国平均水平,其增产潜力较大。科学合理的施肥技术,将是提高其产量的重要途径。然而农民为了使作物获得较高产量,普遍存在着过量或不合理施用肥料的现象,从而导致作物产量不高、肥料利用率低等问题,更令人担忧的是引起环境恶化[1,2]。一定数量的肥料,如何做到既经济又能对产量发挥最大的作用,是作物高产合理施肥中亟须解决的问题之一。

肥料的施用方法对作物产量及肥料利用率有显著影响,了解作物对养分的吸收及积累对合理施肥是非常必要的。N、P、K养分是作物生长发育的三大养分资源,其吸收、同化与转运直接影响着作物的生长发育状况,从而影响作物的产量。了解作物对这三大养分的吸收和积累规律,有助于采取有效的施肥措施,提高作物产量。许多研究以花生为对象,在肥料用量对产量的影响方面进行了探索[3-6],而关于花生对养分吸收规律的研究相对较少[7,8]。本研究以花生为对象,通过田间试验,探讨花生不同生育期的干物质积累、养分吸收特性和分配规律,以期为辽宁地区花生生产中肥料的合理施用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验地概况

供试花生品种为阜花16。试验在辽宁省彰武县章古台进行,该区属温带季风大陆性气候,年均气温7.2 ℃,年均降雨量510 mm,属典型的半干旱地区。供试土壤为风沙土,耕层土壤理化性质为有机质4 g/kg,全氮0.72 g/kg,全磷0.4 g/kg,全钾27.2 g/kg,碱解氮71 mg/kg,有效磷13.9 mg/kg,有效钾85 mg/kg,pH 5.7。

1.2 试验设计

试验施肥量为N 225 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2、K2O 225 kg/hm2,其中磷肥和钾肥一次性施入,氮肥2/3作基肥,1/3作追肥,于开花下针期追施,小区面积30 m2,随机排列,3次重复。5月11日播种,9月17日收获。穴距13 cm,行距50 cm,双粒播种,15万穴/hm2。供试肥料为复合肥(N 15%、P2O5 15%、K2O 15%)、尿素(N 46%)、硫酸钾(K2O 50%)。

1.3 取样与测定方法

分别在苗期、开花下针期、结荚期和成熟期采集植物样品,苗期每个小区随机采集10 株,开花下针期以后每个小区随机采集6 株组成混合样品,按根、茎、叶、荚果烘干后称重、磨碎(0.25 mm)分别测定氮、磷、钾含量,计算其养分积累量。

植株样品采用浓H2SO4-H2O2消煮,植株全氮采用凯氏定氮法测定,植株全磷采用钒钼黄比色法测定,植株全钾采用火焰光度计法测定[9]。植物干物质量采用常压恒温干燥法测定[9]。

2 结果与分析

2.1 花生不同生育期干物质积累与分配

在花生各生育期,干物质累积对花生产量品质形成有直接影响。花生干物质的形成与积累主要来自地上部绿色叶片制造的光合产物,在不同的生长发育阶段,优势器官作为生长中心优先分配到更多的光合产物[10]。花生不同生育期干物质的积累规律(图1)表明,苗期花生干物质积累量最少,以营养生长为主,主要是增加叶片及根系,干物质积累量占全生育期总干物质积累量的2.11%。开花下针期至结荚期是营养生长和生殖生长的旺盛期,枝叶增多,荚果发育。至开花下针期干物质积累量占全生育期总干物质积累量的22.12%,增加了20.01个百分点。至结荚期干物质积累量占全生育期总干物质量的57.70%,增加了35.48个百分点。至成熟期干物质积累量所占比例增加了42.30个百分点。总体来说在苗期至开花下针期干物质积累速度缓慢,自开花下针期后干物质积累速度迅速增加,开花下针期后是花生生长中的一个关键时期,因此提高花生生育中后期干物质积累量是花生高产的关键。

花生在不同生育期不同器官干物质积累量及其占总干物质积累量的比例表明,至开花下针期干物质积累量为1 105 kg/hm2,其中根、茎、叶和荚果干物质积累量分别占总干物质量的9.40%、38.96%、46.61%和5.07%;至结荚期干物质积累量为2 881 kg/hm2,其中根、茎、叶和荚果干物质积累量分别占总干物质积累量的9.2%、27.25%、27.69%和35.96%;至成熟期干物质积累量为4 993 kg/hm2,其中根、茎、叶和荚果干物质量分别占总干物质积累量的6.61%、28.75%、15.42%和49.21%。由此可见,花生生长前期,光合产物主要用于地上部植株形态的构建,荚果形成至膨大期,干物质不断向地下部转移,形成经济产量。花生产量的形成过程就是光合产物不断向荚果转移的过程[10]。

根系的生长发育主要在苗期—开花下针期这一阶段,结荚期—成熟期根系干物质积累量不大,叶片干物质的积累与分配与根系类似。茎和荚果的干物质积累在开花下针期后开始迅速增加,结荚期是荚果干物质积累的关键时期。

2.2 花生不同生育期氮磷钾养分吸收与分配

花生不同生育期吸收氮磷钾及分配结果(图2)表明,花生产量为3 092 kg/hm2,养分吸收量为氮>钾>磷。全生育期氮的吸收量为123.94 kg/hm2,苗期吸收氮量占全生育期氮吸收量的3.18%,至开花下针期占32.83%,增加29.65个百分点,至结荚期占73.07%,增加40.24个百分点,至成熟期氮吸收量所占比例增加26.93个百分点。可以看出,氮素积累高峰出现在开花下针期至结荚期这一阶段,因此追施氮肥应在开花下针期。磷素的吸收量为48.32 kg/hm2,苗期占1.87%,至开花下针期占13.22%,增加11.35个百分点,至结荚期占44.05%,增加30.83个百分点,至成熟期氮吸收量所占比例增加55.95个百分点。表明磷素积累高峰出现在结荚期至成熟期这一阶段,因此磷肥的补充应在结荚期进行。钾素的吸收量为81.80 kg/hm2,苗期占3.25%,至开花下针期占38.04%,增加34.79个百分点,至结荚期占70.67%,增加32.63个百分点,至成熟期钾吸收量增加29.33个百分点。可以看出钾素积累高峰出现在开花下针期至结荚期这一阶段,因此钾肥的补充应在生育前期。形成100 kg荚果产量需要N 4.01 kg、P2O5 1.56 kg、K2O 2.65 kg,整个生育期氮磷钾的吸收比例为1∶0.39∶0.66。

花生不同器官的氮素吸收结果(图3)表明,至开花下针期根、茎、叶、荚果氮素吸收量分别占氮素吸收总量的7.18%、37.80%、49.32%、5.70%;至结荚期根、茎、叶、荚果氮素吸收量分别占氮素吸收总量的5.87%、19.34%、28.19%、46.60%;至成熟期根、茎、叶、荚果氮素吸收量分别占氮素吸收总量的3.67%、12.59%、15.56%、68.18%。随着生育期的推进,根、茎、叶的氮素吸收量所占比例逐渐降低,荚果氮素吸收量占植株吸氮量的比例随着生育期的推进增加。

花生不同器官的磷素吸收结果(图4)表明,至开花下针期根、茎、叶、荚果磷素吸收量分别占磷素吸收总量的10.02%、34.12%、48.04%、7.82%;至结荚期根、茎、叶、荚果磷素吸收量分别占磷素总量的7.56%、22.69%、24.71%、45.04%;至成熟期根、茎、叶、荚果磷素吸收量分别占磷素吸收总量的5.36%、18.09%、14.40%、62.15%。可见从开花下针期开始,根茎叶中的磷素开始向荚果中转移,荚果吸磷量明显增加。

花生不同器官的钾素吸收结果(图5)表明,至开花下针期根、茎、叶、荚果钾素吸收量分别占钾素吸收总量的8.10%、47.11%、39.04%、5.75%;至结荚期根、茎、叶、荚果钾素吸收量分别占钾素吸收总量的7.28%、32.70%、31.93%、28.08%;至成熟期根、茎、叶、荚果钾素吸收量分别占钾素吸收总量的7.11%、37.41%、12.68%、42.80%。可见从开花下针期开始,根茎叶中的钾素开始向荚果中转移,荚果吸钾量增加。

3 结论与讨论

1)已有研究表明,花生干物质的积累和荚果产量的形成关系密切。研究结果表明,苗期干物质积累最少,开花下针期后干物质积累速度迅速增加,至结荚期干物质积累量达到生育期总干物质量的57.70%,其中荚果干物质积累占35.96%,因此结荚期是花生干物质积累和产量形成的关键时期,这与前人研究结果相似[11]。生产上应加强生育后期的田间管理,提高干物质的积累量以获得高产。

2)了解作物对养分的吸收及累积对合理施肥是非常必要的,不同营养元素的吸收量和吸收高峰不同。研究结果表明,形成100 kg荚果产量需要N 4.01 kg,P2O5 1.56 kg,K2O 2.65 kg。氮素的吸收高峰出现在开花下针期至结荚期,磷素的吸收高峰出现在结荚期至成熟期,钾素吸收高峰出现在开花下针期至结荚期。随着生育期的推进,根、茎、叶的氮磷钾吸收量所占比例逐渐降低,荚果氮磷钾吸收量所占比例逐渐增加。从开花下针期开始,根、茎、叶中的养分开始向荚果中转移,结荚期是养分吸收的关键时期。结合花生的生理需肥特性和肥料性质初步认为氮肥适宜作基肥和开花下针期进行适当追肥,磷在土壤中不易移动,适宜作基肥一次施入,钾肥可被植物快速吸收也适宜作基肥。

参考文献:

[1] 冯 涛,杨京平,孙军华,等.两种土壤不同施氮水平对稻田系统的氮素利用及环境效应影响[J].水土保持学报,2005,19(1):64-67.

[2] 王德建,林静慧,孙瑞娟,等.太湖地区稻麦高产的氮肥适宜用量及其对地下水的影响[J].土壤学报,2003,40(3):426-432.

[3] 曲 杰.不同施肥量对花育30号产量的影响[J].山东农业科学,2011(6):65-66.

[4] 周录英,李向东,汤 笑,等.氮、磷、钾肥不同用量对花生生理特性及产量品质的影响[J].应用生态学报,2007,18(11):2468-2474.

[5] 金建猛,任 丽,刘向阳,等.不同氮、磷、钾肥用量对花生农艺性状及产量品质的影响[J].陕西农业科学,2010(3):56-57.

[6] 张 翔,张新友,毛家伟,等.施氮水平对不同花生品种产量与品质的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,17(6):1417-1423.

[7] 于俊红,彭智平,黄继川,等.施氮量对花生养分吸收及产量品质的影响[J].花生学报,2011,40(3):20-23.

[8] 周可金,马成泽,许承保,等.施钾对花生养分吸收、产量与效益的影响[J].应用生态学报,2003,14(11):1917-1920.

[9] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科学技术出版社,1999.

[10] 杨伟强,宋文武,鞠 倩等.不同类型花生品种(系)干物质积累特性研究[J].山东农业科学,2009(1):47-49.

[11] 杜 红,闫凌云,路红卫,等.高产花生品种干物质生产对产量的影响[J].中国农学通报,2005,21(8):104-107.

3 结论与讨论

1)已有研究表明,花生干物质的积累和荚果产量的形成关系密切。研究结果表明,苗期干物质积累最少,开花下针期后干物质积累速度迅速增加,至结荚期干物质积累量达到生育期总干物质量的57.70%,其中荚果干物质积累占35.96%,因此结荚期是花生干物质积累和产量形成的关键时期,这与前人研究结果相似[11]。生产上应加强生育后期的田间管理,提高干物质的积累量以获得高产。

2)了解作物对养分的吸收及累积对合理施肥是非常必要的,不同营养元素的吸收量和吸收高峰不同。研究结果表明,形成100 kg荚果产量需要N 4.01 kg,P2O5 1.56 kg,K2O 2.65 kg。氮素的吸收高峰出现在开花下针期至结荚期,磷素的吸收高峰出现在结荚期至成熟期,钾素吸收高峰出现在开花下针期至结荚期。随着生育期的推进,根、茎、叶的氮磷钾吸收量所占比例逐渐降低,荚果氮磷钾吸收量所占比例逐渐增加。从开花下针期开始,根、茎、叶中的养分开始向荚果中转移,结荚期是养分吸收的关键时期。结合花生的生理需肥特性和肥料性质初步认为氮肥适宜作基肥和开花下针期进行适当追肥,磷在土壤中不易移动,适宜作基肥一次施入,钾肥可被植物快速吸收也适宜作基肥。

参考文献:

[1] 冯 涛,杨京平,孙军华,等.两种土壤不同施氮水平对稻田系统的氮素利用及环境效应影响[J].水土保持学报,2005,19(1):64-67.

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[9] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科学技术出版社,1999.

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[11] 杜 红,闫凌云,路红卫,等.高产花生品种干物质生产对产量的影响[J].中国农学通报,2005,21(8):104-107.

3 结论与讨论

1)已有研究表明,花生干物质的积累和荚果产量的形成关系密切。研究结果表明,苗期干物质积累最少,开花下针期后干物质积累速度迅速增加,至结荚期干物质积累量达到生育期总干物质量的57.70%,其中荚果干物质积累占35.96%,因此结荚期是花生干物质积累和产量形成的关键时期,这与前人研究结果相似[11]。生产上应加强生育后期的田间管理,提高干物质的积累量以获得高产。

2)了解作物对养分的吸收及累积对合理施肥是非常必要的,不同营养元素的吸收量和吸收高峰不同。研究结果表明,形成100 kg荚果产量需要N 4.01 kg,P2O5 1.56 kg,K2O 2.65 kg。氮素的吸收高峰出现在开花下针期至结荚期,磷素的吸收高峰出现在结荚期至成熟期,钾素吸收高峰出现在开花下针期至结荚期。随着生育期的推进,根、茎、叶的氮磷钾吸收量所占比例逐渐降低,荚果氮磷钾吸收量所占比例逐渐增加。从开花下针期开始,根、茎、叶中的养分开始向荚果中转移,结荚期是养分吸收的关键时期。结合花生的生理需肥特性和肥料性质初步认为氮肥适宜作基肥和开花下针期进行适当追肥,磷在土壤中不易移动,适宜作基肥一次施入,钾肥可被植物快速吸收也适宜作基肥。

参考文献:

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[5] 金建猛,任 丽,刘向阳,等.不同氮、磷、钾肥用量对花生农艺性状及产量品质的影响[J].陕西农业科学,2010(3):56-57.

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[8] 周可金,马成泽,许承保,等.施钾对花生养分吸收、产量与效益的影响[J].应用生态学报,2003,14(11):1917-1920.

[9] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科学技术出版社,1999.

[10] 杨伟强,宋文武,鞠 倩等.不同类型花生品种(系)干物质积累特性研究[J].山东农业科学,2009(1):47-49.

[11] 杜 红,闫凌云,路红卫,等.高产花生品种干物质生产对产量的影响[J].中国农学通报,2005,21(8):104-107.

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