余常兵等

摘要：在田間條件下研究了不同氮肥用量對花生產量和固氮的影響。結果表明，在紅安低氮土壤上，施氮使花生產量和氮積累量顯著增加，但固氮比例快速降低；在蔡甸高氮土壤上，施氮對花生產量和氮積累量影響不明顯，固氮比例變化不大。建議生產上應根據土壤條件確定施氮策略，即低氮土壤上優(yōu)先考慮增加花生產量來施氮，在高氮土壤上優(yōu)先考慮發(fā)揮花生固氮能力來施氮。

關鍵詞：花生；生物固氮；氮肥用量

中圖分類號：Ｓ５６５．２；Ｓ１４３．１；Ｓ１４７．２２文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）04－0677-03

花生作為主要的油料作物，合理的養(yǎng)分管理不僅能提高產量，還能減少不合理的肥料投入，提高農戶經濟效益［１，２］。但從湖北省花生農戶施肥調查結果看，總體氮肥用量過多，施用過量與不足現象又同時存在，影響了產量的增加和種植效益的提高。鑒于此，在湖北省花生主產區(qū)進行了氮肥用量田間試驗，以期為促進農戶科學施肥、提高花生氮素管理水平提供依據。

１材料與方法

１．１試驗設置

２００９年在紅安和蔡甸各安排不同氮肥施用水平田間試驗１個，氮肥用量分別為０、３０、６０、９０、１２０ 和１５０ ｋｇ／ｈｍ２（蔡甸點未設此施氮量），各處理再分別施Ｐ２Ｏ５ ９０ ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ２Ｏ １２０ ｋｇ／ｈｍ２，硼砂９ ｋｇ／ｈｍ２，３次重復，小區(qū)面積１４．４ ｍ２，花生品種分別為中花６號和?；ǎ柑?，１５萬穴／ｈｍ２。

上述試驗所用肥料包括：尿素（Ｎ為４６％）；過磷酸鈣（Ｐ２Ｏ５為１２％）；氧化鉀（Ｋ２Ｏ為６０％），硼砂（Ｂ為１０．７％）。肥料開溝條施，氮肥６０％基施，４０％在初花期追施，其他肥料均作基肥一次施用。

１．２樣品采集分析方法

試驗前采集基礎土壤樣品，采用傳統(tǒng)方法測定［３］，紅安點土壤ｐＨ ４．９６，有機質７．４ ｇ／ｋｇ，速效氮51．2 ｍｇ／ｋｇ，速效磷4．３ ｍｇ／ｋｇ，速效鉀6１．６ ｍｇ／ｋｇ。蔡甸點土壤ｐＨ ７．６５，有機質８．６ ｇ／ｋｇ，速效氮9４．６ ｍｇ／ｋｇ，速效磷1２．６ ｍｇ／ｋｇ，速效鉀12４．５ ｍｇ／ｋｇ。

在花生成熟后，先采集各小區(qū)花生功能葉片和試驗地周邊田埂無固氮能力雜草的葉片，帶回實驗室風干粉碎，用同位素質譜儀測定δ１５Ｎ；再采集各處理全株樣品，考種后烘干磨碎，用濃硫酸－雙氧水消煮，凱氏定氮法測定Ｎ濃度［3］。全小區(qū)收獲，晾干稱重，計算單位面積花生莢果產量。

１．３數據分析方法

花生固氮比例和固氮量采用下列公式計算［4］：

P（Ｎｄｆａ ）＝（δ１５Ｎ雜草－δ１５Ｎ花生）／（δ１５Ｎ雜草－Ｂ）×１００%

Ｎｄｆａ＝Ｎ花生×P（Ｎｄｆａ ）

其中，P（Ｎｄｆａ ）是花生固氮比例，δ１５Ｎ雜草是參比植物雜草的δ１５Ｎ，δ１５Ｎ花生是供試花生的δ１５Ｎ，Ｂ是無氮水培花生的δ１５Ｎ，Ｎｄｆａ是花生的固氮總量，Ｎ花生是花生的氮積累量。以上δ１５Ｎ花生和δ１５Ｎ雜草分別通過測定花生功能葉片和雜草葉片獲得，Ｂ選擇已發(fā)表文獻中花生的Ｂ，Ｎ花生通過計算花生各部位的生物量和氮濃度獲得。

２結果與分析

２．１不同氮肥用量對花生農藝性狀的影響

試驗結果（表１）表明，相比不施氮，紅安點施氮后花生的主莖高、分枝數、百果重都明顯增加，而飽果率、百仁重下降；與之相比，蔡甸點的百果重、百仁重施氮后增加，主莖高、分枝數和飽果率變化規(guī)律不明顯。兩個點統(tǒng)一表現為施氮后百果重增加，說明施氮能夠促進花生果實對養(yǎng)分吸收，增加個體重量。農藝性狀可能受多種因素的影響，兩個試驗點的表現趨勢并不完全相同。

２．２不同氮肥用量對花生產量和固氮的影響

隨著氮肥用量的增加，紅安點花生產量顯著上升，在施氮１２０ ｋｇ／ｈｍ２時產量最高（表２）；蔡甸點花生產量在施氮３０ ｋｇ／ｈｍ２時就達最高，進一步增加氮肥用量產量有降低趨勢。各試驗點的氮積累量與產量變化規(guī)律基本一致。

隨著氮肥用量的增加，紅安點花生固氮比例顯著降低，最高與最低值間相差約3.6倍（表２）；而蔡甸點變化趨勢不明顯，平均固氮比例在５０.0％左右。各試驗點的固氮量也與固氮比例變化規(guī)律一致。

２．３花生適宜氮肥用量的確定

將花生氮肥用量與產量、固氮比例和固氮量分別進行相關性分析，獲得最佳氮肥用量。結果表明（表３），紅安試驗點最佳產量氮肥用量為１２８．３５ ｋｇ／ｈｍ２，最佳固氮比例氮肥用量和最佳固氮量氮肥用量都為０；蔡甸試驗點最佳產量氮肥用量是５７．０４ ｋｇ／ｈｍ２，最佳固氮比例氮肥用量為４２．７５ ｋｇ／ｈｍ２，最佳固氮量氮肥用量是３９．１５ ｋｇ／ｈｍ２。

可以看出，如果考慮產量最大化，則氮肥用量較高，此時生物固氮發(fā)揮的作用很??；如果只考慮生物固氮性能最大化，則氮肥用量較低，但此時產量又較低。因此，應該針對田間實際情況，考慮如何使產量和固氮性能達到動態(tài)平衡，保證一定產量下盡量減少氮肥用量，發(fā)揮生物固氮作用。以本試驗為例，在紅安試驗點，土壤可提供氮素水平較低，生物固氮水平受肥料氮影響很大，施氮后固氮比例可從９２．９％降至２０．１％，可以考慮不追求太高的固氮比例以保證一定的產量；在蔡甸試驗點，土壤供氮能力較強，生物固氮受施氮影響不大，產量也較穩(wěn)定，則可以考慮按最大固氮比例確定氮肥用量。

３小結與討論

在紅安試驗點低肥力土壤上，施氮促進花生產量和氮累積量的顯著增加，但固氮比例和固氮量則降低；在蔡甸試驗點高肥力土壤上，施氮達到一定量后，增加氮肥用量對產量和氮累積量的貢獻不明顯，固氮比例和固氮量無顯著變化。

如果考慮產量最大化，則氮肥用量較高，此時生物固氮發(fā)揮的作用很??；如果只考慮生物固氮性能最大化，則氮肥用量較低，但此時產量又較低。因此，生產實踐中，應該針對田間情況，考慮如何使產量和固氮性能達到動態(tài)平衡，保證一定產量水平下盡量減少氮肥用量，發(fā)揮生物固氮作用。以本試驗為例，在紅安試驗點，土壤可提供氮素水平較低，施氮增產效果明顯，生物固氮水平受肥料氮的影響很大，施氮后固氮比例可從９２．９％降至２０．１％，可以考慮不追求太高的固氮比例以保證一定的產量，如施氮１２８．３５ ｋｇ／ｈｍ２使產量達到最高；在蔡甸試驗點，土壤供氮能力較強，施氮增產效果不太顯著，生物固氮能力受施氮影響也不大，則可以考慮按最大固氮比例確定氮肥用量，如施氮４２．７５ ｋｇ／ｈｍ２使固氮比例達到最大。

參考文獻：

［１］ 余常兵，李志玉，廖伯壽，等． 湖北省花生平衡施肥技術研究Ⅱ．平衡施肥對花生產量及經濟效益的影響［Ｊ］． 湖北農業(yè)科學，２０１０，４９（６）：１３０７－１３０９．

［２］ 余常兵，李志玉，廖伯壽，等． 湖北省花生平衡施肥技術研究Ⅲ．平衡施肥對花生品質的影響［Ｊ］．湖北農業(yè)科學，２０１０，４９（１１）：２７２４－２７２６．

［3］ 鮑士旦． 土壤農化分析［Ｍ］． 第三版．北京：中國農業(yè)出版社，２０００．

［4］ ＳＨＥＡＲＥＲ Ｇ Ｂ，ＫＯＨＬ Ｄ Ｈ． Ｎ２－ｆｉｘａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｉｅｌｄ ｓｅｔｔｉｎｇｓ：ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｎａｔｕｒａｌ １５Ｎ ａｂｕｎｄａｎｃｅ［Ｊ］． Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，１９８６，１３（６）：６９９－７５６．