不同花生品種氮磷鉀鈣硫吸收、分配和利用的差異

司賢宗，張 翔，索炎炎，李 亮，李亞飛，余 瓊，邱嶺軍，余 輝

（1河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所，鄭州 450002；2正陽縣花生研究所，河南正陽 463600）

0 引言

不同品種花生存在自身遺傳上的差異，導致其在養分吸收、分配和利用上有明顯不同的特點，探明不同品種花生對養分吸收、分配、利用的特性，對于花生產區不同品種花生合理施肥具有重要意義。孫虎等[1]開展了施氮量對不同品種花生氮吸收差異的研究，認為不同品種花生對氮素吸收利用的特點不同；張翔等[2-3]研究了施用氮肥對不同品種花生產量的影響，結果表明，不同品種花生對氮肥反應有明顯差異；徐亮等[4]報道了施磷對花生根系生長發育和產量的影響，認為施磷能顯著增加莢果的產量；馮昊等[5]研究認為，不同品種花生對磷素吸收及利用有顯著差異；周可金等[6]、李偉鋒等[7]、高飛等[8]、李忠等[9]、高建強等[10]研究了鉀對花生生長發育與產量的影響，認為鉀肥能顯著提高花生莢果產量，在一定施鉀范圍內，隨著鉀肥用量增加，花生產量呈增加趨勢；周錄英等[11-12]研究認為，鈣肥用量、鈣肥與氮磷鉀肥料配施對花生生理特性及產量和品質有顯著影響；司賢宗等[13]研究表明，硫對花生生長發育、品質有明顯的影響；索炎炎等[14]研究發現氮鈣硫肥互作能夠影響花生產量和品質；何春梅等[15]利用盆栽試驗方法，研究了鉀、鎂、硫元素不同配比對花生養分吸收、累積及分配的影響，鉀、鎂、硫配施有利于增加花生生物產量、提高經濟產量；熊金燕等[16]研究了控緩釋含硫尿素對花生產量和品質的影響，結果表明，施用控緩釋含硫尿素可以促進花生營養生長與生殖生長，改善提高作物農藝性狀與產量性狀，增加花生產量，提高籽粒中蛋白質和粗脂肪含量。總之，營養元素能顯著影響花生的生長發育、產量增加和品質改善，不同花生品種之間有顯著的差異，有關不同品種花生對氮磷鉀鈣硫吸收、分配和利用等方面的研究還未見報道。為此，在優化施肥條件下，研究‘漯花8號’、‘豫花37’、‘豫花40’、‘遠雜9307’、‘商花5號’、‘豫花 22’、‘駐花 1號’、‘冀花 13’、‘中花16’、‘開農71號’、‘中花24號’、‘豫花23’、‘宛花2號’等花生品種對氮磷鉀鈣硫吸收、分配和利用的差異，為豫南花生產區不同品種花生合理施肥和養分高效利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年6—10月在正陽縣蘭青鄉大余村花生試驗田進行。供試土壤為砂姜黑土，質地粘壤，地勢平坦，土壤肥力均勻。耕層土壤基礎地力：有機質16.3 g/kg，全氮1.17 g/kg，速效氮125.3 mg/kg，速效磷29.8 mg/kg，速效鉀123.4 mg/kg，交換性鈣3.51 g/kg、有效硫25.1 mg/kg，pH 4.7。

1.2 試驗設計

試驗采用生產應用的13個花生品種，分別為‘漯花8號’、‘豫花37’、‘豫花40’、‘遠雜9307’、‘商花5號’、‘豫花 22’、‘駐花 1 號’、‘冀花 13’、‘中花 16’、‘開農71 號’、‘中花 24號’、‘豫花 23’、‘宛花2 號’，各處理的氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)、鈣(CaO)、硫(S)的施用量為 150、120、90、150、60 kg/hm2，肥料品種為尿素(N 46%)、重鈣(P2O544%)、氯化鉀(K2O 60%)、碳酸鈣(CaO 53%)、硫酸銨(S 25%)；肥料全部作基肥施用，整地后，肥料撒施，旋耕。試驗小區面積為30 m2，不設重復，隨機排列。種植方式為起壟種植，花生種植密度1.8×105穴/hm2，每穴播種2粒。于6月1日播種，9月14日收獲。其他田間管理按照一般豐產大田進行管理。

1.3 樣品采集與分析

整地施肥前采集基礎土壤(0～20 cm)樣品1 kg，測定基礎地力。花生收獲時，每個處理取有代表性5株花生，按照莖葉、花生仁、果殼分樣，粉碎后，分別測定氮、磷、鉀、鈣、硫養分的含量[17]。

1.4 收獲與計產

花生收獲時，每個處理分別取4 m2花生進行收獲、晾曬、稱重計產；同時每個處理取有代表性的10株花生進行考種等。

1.5 數據分析

試驗數據采用Excel 2007軟件進行數據初步整理，用DPS軟件對試驗數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫吸收的差異

從圖1可知，花生莖葉中氮含量在0.837%～1.458%，平均為1.171%，標準差為0.196，‘豫花23’的最低，‘漯花8號’的最高；花生仁中氮含量在4.390%～5.150%，平均為4.784%，標準差為0.285，‘中花16’的最低，‘駐花1號’的最高；殼中氮含量在0.736%～1.262%，平均為0.911%，標準差為0.176，‘宛花2號’的最低，‘漯花8號’的最高。花生仁中氮含量最高，除‘豫花23’莖葉中氮含量低于殼中的外，其余花生品種莖葉中的氮含量均高于殼中的。

圖1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫吸收的差異

花生莖葉中磷含量在0.132%～0.238%，平均為0.179%，標準差為0.031，‘駐花1號’的最低，‘豫花23’的最高；花生仁中磷含量在0.415%～0.558%，平均為0.462%，標準差為0.038，‘漯花8號’的最低，‘開農71’的最高；殼中磷含量在0.043%～0.087%，平均為0.056%，標準差為0.012，‘宛花2號’的最低，‘漯花8號’的最高。花生仁中磷含量最高，其次是莖葉中的，殼中的磷含量最低。

花生莖葉中鉀含量在1.003%～1.637%，平均為1.320%，標準差為0.161，‘中花24’的最低，‘中花16’的最高；花生仁中鉀含量在0.587%～0.781%，平均為0.658%，標準差為0.069，‘遠雜9307’的最低，‘中花24’的最高；殼中鉀含量在0.579%～0.894%，平均為0.732%，標準差為0.098，‘中花24’的最低，‘冀花13’的最高。花生莖葉中鉀含量最高，除‘豫花37’、‘開農71’和‘中花24’的花生仁中鉀含量高于殼中的外，其余花生品種花生仁中鉀含量均低于殼中的。

花生莖葉中鈣含量在0.589%～0.940%，平均為0.745%，標準差為0.113，‘冀花13’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中鈣含量在0.021%～0.042%，平均為0.032%，標準差為0.007，‘中花16’的最低，‘駐花1號’的最高；殼中鈣含量在0.135%～0.211%，平均為0.182%，標準差為0.022，‘漯花8號’的最低，‘豫花40’的最高。花生莖葉中鈣含量最高，其次是殼中的，花生仁中的鈣含量最低。

花生莖葉中硫含量在0.135%～0.162%，平均為0.150%，標準差為0.009，‘漯花8號’的最低，‘商花5號’的最高；花生仁中硫含量在0.193%～0.277%，平均為0.232%，標準差為0.025，‘中花16’的最低，‘遠雜9307’的最高；殼中硫含量在0.076%～0.112%，平均為0.091%，標準差為0.012，‘中花16’的最低，‘遠雜9307’的最高。花生仁中硫含量最高，其次是莖葉中的，殼中的硫含量最低。

2.2 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫分配的差異

從圖2可知，花生莖葉中氮積累量在36.015～80.982 kg/hm2，平均為55.990 kg/hm2，標準差為15.686，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中氮積累量在151.501～288.436 kg/hm2，平均為196.529 kg/hm2，標準差為45.489，‘冀花13’的最低，‘豫花40’的最高；殼中氮積累量在9.244～37.666 kg/hm2，平均為17.840 kg/hm2，標準差為8.093，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高。花生仁中氮積累量最高，其次是莖葉中的，殼中的最低。

圖2 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫分配的差異

花生莖葉中磷積累量在5.722～12.216 kg/hm2，平均為 8.444 kg/hm2，標準差為 1.963，‘商花 5 號’的最低，‘豫花23’的最高；花生仁中磷積累量在14.752～25.505 kg/hm2，平均為18.824 kg/hm2，標準差為3.569，‘冀花13’的最低，‘豫花40’的最高；殼中磷積累量在0.648～2.123 kg/hm2，平均為 1.070 kg/hm2，標準差為0.414，‘宛花2號’的最低，‘漯花8號’的最高。花生仁中磷積累量最高，其次是莖葉中的，殼中的磷積累量最低。

花生莖葉中鉀積累量在32.049～80.760 kg/hm2，平均為63.140 kg/hm2，標準差為14.586，‘商花5號’的最低，‘豫花37’的最高；花生仁中鉀積累量在20.541～34.145 kg/hm2，平均為26.666 kg/hm2，標準差為4.298，‘商花5號’的最低，‘豫花40’的最高；殼中鉀積累量在7.505～18.638 kg/hm2，平均為 13.721 kg/hm2，標準差為3.140，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高。花生莖葉中鉀積累量最高，其次是花生仁中的，殼中的最低。

花生莖葉中鈣積累量在21.450～54.084 kg/hm2，平均為 35.499 kg/hm2，標準差為 8.703，‘商花 5 號’的最低，‘中花24’的最高；花生仁中鈣積累量在0.792～1.959 kg/hm2，平均為 1.325 kg/hm2，標準差為 0.424，‘中花16’的最低，‘豫花40’的最高；殼中鈣積累量在2.008～5.308 kg/hm2，平均為 3.407 kg/hm2，標準差為0.189，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高。花生莖葉中鈣積累量最高，其次是殼中的，花生仁中的鈣積累量最低。

花生莖葉中硫積累量在4.469～9.100 kg/hm2，平均為 7.163 kg/hm2，標準差為 1.475，‘商花 5 號’的最低，‘豫花40’的最高；花生仁中硫積累量在7.240～15.263 kg/hm2，平均為9.529 kg/hm2，標準差為2.453，‘中花16’的最低，‘豫花40’的最高；殼中硫積累量在 0.982～2.712 kg/hm2，平均為1.725 kg/hm2，標準差為0.468，‘商花5號’的最低，‘中花24’的最高。花生仁中硫積累量最高，其次是莖葉中的，殼中的硫積累量最低。

2.3 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫利用的差異

從表1可以看出，每形成100 kg莢果需求的N、P2O5、K2O、CaO、S 養分量分別 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 之間的比 1:(0.208～0.297):(0.353～0.613):(0.169～0.266):(0.059～0.077)。每形成 100 kg 莢果，‘豫花22’需求的N最低，‘中花24’需求的P2O5最低，‘商花5號’需求的K2O、CaO、S最低；‘駐花1號’需求的N最高，‘開農71’需求的P2O5、K2O、S最高，‘中花24’需求的CaO最高。與氮養分相比，‘駐花1號’需求的磷養分比例最小，‘商花5號’需求的K2O、CaO、S養分比例最小；‘豫花23’需求的磷養分比例最大，‘開農71’需求K2O、S養分比例最大，‘中花24’需求CaO養分比例最大。

表1 不同花生品種間氮磷鉀鈣硫利用的差異

3 討論

3.1 花生不同器官的養分含量與養分積累量分配狀況

花生不同器官中養分含量的高低，反映了花生不同器官對養分吸收花生能力的大小，是養分的強度指標。花生不同器官中養分積累分配量的大小，不僅取決于器官中養分含量的高低，器官干物質量對養分及積累分配量也有影響，是養分的容量指標。張亞如等[18]研究結果表明，結莢期，在花生地上部各器官中，花生果仁中氮含量、磷含量最高，果殼中的鉀含量最高，葉片中的鈣含量最高，氮、磷、鉀、鈣在葉中的積累分配量均最高。本研究結果表明，成熟期，花生對氮磷鉀鈣硫在不同器官的分配存在明顯的差異，氮、磷、硫主要分配在花生仁中，氮的積累分配量為總積累量的59.9%～79.7%，平均為72.8%，磷的為54.5%～73.6%，平均為66.4%，硫的為45.0%～58.4%，平均為51.6%，鉀、鈣主要分配在莖葉中，鉀積累分配量為總積累量的53.2%～66.0%，平均為60.5%，鈣的為86.3%～90.5%，平均為88.0%；其中氮磷鉀的分配情況與孫虎等[1]、馮昊[5]、梁東麗等[19]、周可金等[20]、董曉霞等[21]研究結果較為一致，與張亞如等[27]研究結果不一致。原因可能是，結莢期是花生從營養生長開始轉向生殖生長，果仁和果殼是花生新的生長點，花生果仁中氮含量、磷含量最高，果殼中鉀的含量最高，而葉片營養生長依然旺盛，仍保持較高的鈣水平；同時，葉片自身的營養物質繼續積累，葉片干物重繼續增加，氮、磷、鉀、鈣在葉片的積累分配量最大，導致養分含量最高器官不一定是養分積累量最大的器官，因此，在結莢期，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，莖葉中鉀含量和鈣含量最高，氮、磷和硫在花生仁中積累分配量最高，鉀和鈣在花生莖葉中積累量最大；成熟期，經過不同器官對養分的吸收、分配和利用之后，養分含量最高器官也是養分積累量最大的器官。如，‘冀花13’花生仁中積累的氮量最少，為151.5 kg/hm2，‘豫花40’的積累的最大為288.4 kg/hm2，而‘冀花13’花生仁中氮含量為4.69%，‘豫花40’的為5.12%，可見，‘豫花40’花生仁中氮積累大的主要原因是花生仁的干物重大。

3.2 花生品種間不同器官的養分含量與養分積累量的差異

不同品種花生由于光合特性、農藝性狀[22]、光合生理特性[23-24]、生理參數[25]、生理生化指標[26]、內源激素含量[27]和酶活性[28-29]等方面存在遺傳上的差異，導致其在養分吸收、分配和利用上也有明顯的不同[30]。張翔等[2]研究表明，不同品種花生達到最高產量的施氮量存在差異，‘白沙1016’和‘魯花12’施氮112.5 kg/hm2時莢果產量最高，‘遠雜9102’施氮75 kg/hm2時，莢果產量最高。馮昊等[5]研究認為，不同品種花生營養體磷含量和累積量均低于生殖體的，其中‘P602’生殖體磷含量最高，為0.908%，‘冀花4號’生殖體磷積累量最高，為57.6 kg/hm2；‘仲愷花10’生殖體磷含量和積累量均最低，為0.662%和24.4 kg/hm2。本研究結果表明，‘漯花8號’的花生仁中磷含量最低，為0.415%，‘開農71’的最高，為0.558%；‘冀花13’的花生仁中磷積累量最小，為14.752 kg/hm2，‘豫花40’的最大，為25.505 kg/hm2，本研究結果還表明，氮、磷、鉀、鈣、硫等營養元素在不同花生品種間不同器官的含量和積累量存在較大的差異，器官中營養元素含量高，營養元素在器官中的積累量不一定最大，反之亦然。可以認為，不同品種花生同一器官中養分含量反映了不同品種花生相同器官對養分吸收的能力。

3.3 花生高效利用品種的篩選與評價

從肥料利用率方面考慮，不同品種的花生，在相同的施肥水平下，吸收積累量越大，表明其對營養元素的吸收能力越強，養分的吸收利用率高，對養分的需求量也大，如，‘商花5號’全生育期吸收的氮量最小，為205.0 kg/hm2，‘豫花40’的最大，為386.0 kg/hm2，可見，‘豫花40’對氮的吸收利用率高于‘商花5號’；從養分利用效率上考慮，花生吸收相同的養分量，形成干物重的越多，養分的效率越大，如，形成100 kg花生果時，‘商花5號’需4.603 kg氮，‘豫花40’需要4.981 kg氮，這表明‘商花5號’的氮肥利用效率高于‘豫花40’。在花生生產中，一方面希望施入土壤中的養分最大限度地被花生吸收到營養體中，形成富含特色營養的花生產品，另一方面又希望投入最小的養分量，收獲盡量多的花生莢果，有時二者不可兼得，因此，明確不同品種花生間養分的吸收、分配和利用差異，不僅能夠實現不同品種的花生科學施肥，而且對花生產業的發展也有重要的意義。

4 結論

本試驗條件下，N、P2O5、K2O、CaO、S的施用量為150、120、90、150、60 kg/hm2，時，每形成100 kg花生莢果，‘豫花22’所需N、P2O5、K2O、CaO、S的總量最小，為8.138 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S 分別為 3.92、1.088、1.853、0.983、0.293 kg。‘開農 71’所需 N、P2O5、K2O、CaO、S的總量最大，為9.815 kg，N、P2O5、K2O、CaO、S分別為4.436、1.293、2.721、1.021、0.343 kg；在花生生產中，要統籌兼顧不同花生品種的養分利用率和養分利用效率，結合花生目標產量水平，合理施用氮磷鉀鈣硫肥料，能實現花生的高產高效。