種植密度和施氮量互作對單粒精播花生植株和產量性狀的影響

陳 康，林 倩，王永麗，王廷利，陳 紅

（煙臺市農業技術推廣中心，山東煙臺 264001）

0 引言

花生是中國重要的油料作物，山東是中國重要的出口大花生生產基地[1-2]。適宜的種植方式和密度是提高花生單產水平的有效途徑之一，改花生常規的雙粒穴播為單粒精播是一項行之有效的節本增效新技術，在產量不降低或略有增產的情況下，節種20%左右，生產成本大幅降低，實踐證明是可行的[3-6]。

氮素是花生吸收量最大的營養元素，對花生產量形成和品質提高有重要作用。花生根瘤具有固氮作用，但僅靠根瘤固氮還不能滿足花生對氮素的需要[7-9]。增施氮肥可以提高花生產量、改善花生品質，但過量施用氮肥，會降低肥料利用率、降低花生產量和品質[10-15]。合理施用氮肥是提高花生產量和提高氮肥利用率的重要措施[16]。

種植密度和施氮量是影響作物產量的重要栽培措施[17-19]。適宜的氮肥水平下，合理密植可改善作物群體質量，提高作物產量[20-23]。氮、磷可促進花生根系生長[24-26]，干旱條件下，氮肥有利于深層根系生長[27-28]。劉俊華等[29]采用桶栽的方式研究證明合理的種植密度和施氮量可以促進花生根系生長和莢果產量的提高。鄭亞萍等[30]通過建立精播條件下不同類型花生N肥用量和密度與產量的數學模型，得出大花生對肥料更為敏感。為促進氮肥在單粒精播花生上的合理施用，減少氮素損失，確定合理的種植密度和施氮量，降低種植成本，提高經濟效益，本研究以出口大花生品種‘花育22’為材料，研究魯東丘陵地區單粒精播種植方式下，種植密度和施氮量對花生植株和產量性狀的影響，以期為花生單粒精播優質高產栽培及氮素合理利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018 年和2019 年在山東省煙臺市招遠進行，屬溫帶季風氣候，土壤為棕壤土。2018 年含有機質1.1%、速效氮68.2 mg/kg、速效磷45.6 mg/kg、速效鉀97.5 mg/kg、pH 6.4；2019 年含有機質1.2%、速效氮73.5 mg/kg、速效磷40.5 mg/kg、速效鉀98.3 mg/kg、pH 6.3。兩年地塊為相鄰地塊，屬小麥玉米花生兩年三作區。

1.2 試驗設計

試驗以花生(Peanut)為材料，品種為‘花育22’。試驗采用密度(D)、氮肥(N)兩因素裂區設計，主區為密度處理，設低密度D1（12 萬株/hm2）、中 密 度D2（20萬株/hm2）、高密度D3（28萬株/hm2）3個水平；副區為氮肥處理，設N 0、50、115、180 kg/hm24個水平，分別用N0、N50、N115、N180表示。

小區面積為20 m2，隨機區組排列，重復3 次。小區周圍種2壟保護行。試驗所用氮肥為尿素(N 46%)、磷肥為普通過磷酸鈣(P2O512%)、鉀肥為硫酸鉀(K2O 50%)，N用量按照處理進行，P2O5和K2O用量按每公頃施110 kg 配施。試驗所有肥料全部作基肥，即起壟前將各處理肥料均勻撒在土表，然后包施在壟內。花生采用起壟覆膜單粒精播種植方式，壟距85 cm，壟面寬55 cm，壟高10 cm，壟上種2 行花生，壟上行距35 cm，穴（株）距因密度不同而異，每穴1 粒種子。2018 年5月5 日播種，9 月18 日收獲；2019 年5 月1 日播種，9 月20 日收獲。全生育期按大田花生生產進行田間管理。收獲時各小區單收稱重并按小區面積折合成公頃產量。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 地上部植株性狀的測定 在花針期(FS)、結莢期(PS)和收獲期(harvest stage,HS)，從各處理選取3株生長一致的植株，從子葉節部位將植株分為地上部和地下部，地上部植株測定主莖總葉片數、側枝數、主莖高、側枝長和第一節間粗等指標；干物質累積量：各時期的樣品在105℃下殺青30 min后，80℃烘干至恒重稱重。

1.3.2 產量指標測定 單株莢果重、百果重采用天平稱量方法；產量計算公式如式(1)所示。

公頃產量=每公頃鮮果重×折干率(55%)×縮值系數 ………………………………………………… (1)。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel 2013 軟件計算和處理數據，采用SPSS 21.0軟件進行數據統計分析，最小顯著極差法(LSD)進行差異顯著性檢驗(P<0.05)。文中數據為2年平均數據。

2 結果與分析

2.1 施氮量對不同花生密度單株干物質量的影響

由表1可知，D1和D3密度條件下同一生育期，單株干物質總量隨施氮量的增加而增加，D2 密度條件下，單株干物質總量隨施氮量的增加先增加后降低。同一密度同一施氮條件下，花生單株干物質增加量隨生育期推進表現為S型增長曲線，以結莢期最大，單株干物質總量成熟期達到最大值。

表1 施氮量對不同花生密度干物質增加量的影響

與N0相比，D1和D3密度在不同施氮處理下，結莢期花生單株干物質增加量均在N180 施氮量時達到最大值，D2密度在N115施氮量時達到最大值。成熟期單株干物質總量D1 和D3 密度均在施氮量為N180 時達到最大值，D2密度在施氮量為N115時達到最大值。說明適當增施氮肥能有效增加花生單株干物質量。

2.2 氮肥和密度對花生植株性狀的影響

由表2 可知，不同施氮水平對主莖葉片數的影響不顯著，對側枝數、主莖高、側枝長和第一節間粗的影響呈增加的趨勢，但也存在年度和時期間的差異。不同密度對主莖高、側枝長的影響不顯著，對主莖葉片數、側枝數和第一節間粗影響顯著，隨密度的增加，主莖葉片數、側枝數和第一節間粗呈逐步降低的趨勢。氮肥與密度互作對花針期主莖高、結莢期的側枝數和側枝長及成熟期主莖葉片數的影響顯著。

表2 密度和氮肥互作對花生植株性狀的影響

2.3 施氮量對不同花生密度產量性狀的影響

由表3 可以看出，同一施氮條件下不同花生密度產量性狀表現出一定差異性；同一密度不同施氮條件下，D1 和D3 密度下花生單株莢果重、百果重、公頃產量均有增加，D2密度下花生單株莢果重、百果重、公頃產量先增加后受施氮量增加的影響不明顯。D1和D3密度下，公頃產量在N180時達到最高值，D2密度下公頃產量在N115時達到最高值，且為試驗最高產量。

表3 施氮量對不同花生密度主要產量性狀的影響

3 討論與結論

前人研究認為，施用氮肥可以促進花生干物質累積，作物產量形成取決于干物質積累總量及其對果實的分配[31-32]。本試驗條件下，D1和D3密度在不同施氮處理下，結莢期花生單株干物質增加量均在N180施氮量時達到最大值，D2 密度在N115 施氮量時達到最大值。成熟期單株干物質總量D1和D3密度均在施氮量為N180時達到最大值，D2密度在施氮量為N115時達到最大值。適宜的施氮量在生育后期能協調植株各部分干物質的分配，對作物有增產作用，過量施氮會使植株莖、葉干物質量在生育后期積累過多，造成減產，說明適當增施氮肥能有效增加花生單株干物質量，這與前人研究結果相一致[33-34]。

趙長星等[35]研究表明，在一定范圍內，隨著密度的增加，花生主莖高、側枝長呈增加的趨勢。本研究表明，不同施氮水平對主莖葉片數的影響不顯著，對側枝數、主莖高、側枝長和第一節間粗的影響，呈增加的趨勢。不同密度對主莖高、側枝長的影響不顯著，對主莖葉片數、側枝數和第一節間粗影響顯著，隨密度的增加，主莖葉片數、側枝數和第一節間粗呈逐步降低的趨勢。氮肥與密度互作對花針期主莖高、結莢期的側枝數和側枝長及成熟期主莖葉片數的影響顯著。在修俊杰等[36]研究中，也證實花生分枝數、葉片數隨密度的增加呈減少趨勢。

產量性狀能直觀反映花生的產量狀況，是植株的基本產量指標。周錄英等[37-38]研究表明，施氮量在0～450 kg/hm2時，隨著施氮量的增加，花生莢果的產量呈增加趨勢，施氮量為450 kg/hm2，莢果產量最大，花生單株果數、千克果重也呈增加趨勢。孫虎等[39]認為，施氮量在0～180 kg/hm2時，隨著施氮量的增加，花生莢果的產量呈拋物線變化趨勢，施氮量為90 kg/hm2時，‘白沙1016’的莢果產量最大，施氮量為135 kg/hm2時，‘花育17 號’的莢果產量最大，花生單穴有效果數也呈拋物線變化趨勢。本試驗結果表明，同一密度不同施氮條件下，D1 和D3 密度下花生單株莢果重、百果重、公頃產量均有增加。D1和D3密度下，公頃產量在N180時達到最高值，D2 密度下公頃產量在N115 時達到最高值。與孫虎等[39]的研究結果較為一致，與周錄英等[37-38]研究結果不完全一致。在D3高密度下，花生主要產量性狀隨著施氮量的增加而增加，與D2密度下變化趨勢不一致，考慮可能與兩個試驗年份花生生育期較干旱有關。因此在單粒精播高密度條件下，密度和氮肥互作對花生的影響還需要進一步研究。

不同密度單粒精播條件下，不同施氮施氮水平對花生植株和產量性狀存在顯著差異，適量增施氮肥能提高葉片葉綠素含量，增加花生干物質量，改善花生產量性狀。本試驗條件下，花生單粒精播在低密度12 萬株/hm2下，花生主要產量性狀隨著施氮量的增加而增加，在中密度20 萬株/hm2、施氮量為115 kg/hm2時，最為適宜。