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摘 要：采用田间试验与生化分析等方法研究了施氮量与花生产量和碳代谢的关系。结果表明，适宜的施氮量可使花生叶片具有较高的叶绿素含量和较强的净光合速率，同时也获得了较高的产量。在施氮量135kg/hm2范围内，经济系数降低的幅度较小，但在施氮量180kg/hm2时经济系数降幅较大，表明过多的施氮量不利于光合产物向荚果内运转分配。
关键词：花生；施氮量；碳代谢；产量
中图分类号 S565.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）10-52-02
花生是我国重要的经济作物，富含脂肪和蛋白质，既是主要食用植物油来源，又是大宗出口商品。花生用途广泛，在国民经济中占有重要地位，发展花生生产对改善人民的食物结构，满足对植物蛋白、油脂的要求，发展食品业都具有十分重要的意义[1]。氮素是植物生长发育所必需的大量营养元素之一，参与植物体内许多重要化合物的组成及多种营养代谢，氮对植物的生命活动有重大作用，直接或间接地影响植物的生长发育。氮素营养是影响作物产量的主要因素，是花生增产的必要措施。前人关于花生施氮增产效果已有较多研究[2-5]，但对增施氮肥如何改善花生的光合性能进而影响花生的产量缺少相关报道。本研究利用当前生产上主栽的花生品种花育30为试验材料，系统研究氮肥对花生光合特性的影响，以期为合理施用氮肥以提高花生产量及提高氮肥利用效率提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计 试验设于2012年在潍坊科技学院实验田进行，品种选用当前生产上主栽的花生品种花育30号，供试肥料为尿素、过磷酸钙和硫酸钾。试验设5个氮肥处理，施氮量分别为0、45、90、135、180kg/hm2。分别用N0、N45、N90、N135、N180表示（折算尿素为0、98、196、294、392kg/hm2），磷肥折P2O5为105kg/hm2，钾肥折K2O为120kg/hm2。小区面积3×5=15m2，3次重复，完全随机排列。起垄覆膜种植，垄宽0.9m，垄内种植2行花生，每小区共种植6行，每穴2粒，穴距16.5cm，13.5万穴/hm2，田间管理同一般大田。
1.2 测定项目与方法 功能叶净光合速率测定：用Gene公司产LI-6400光合测定系统测定。群体光合速率测定：用GXH-305型红外线CO2气体分析仪，同化箱法。叶绿素含量测定：用日产SPAD-502叶绿素计测定。叶面积测定：用AM300型叶面积仪测定。
2 结果与分析
2.1 施氮量对花生碳代谢的影响
2.1.1 对功能叶叶绿素SPAD值的影响 叶绿素是重要的含氮化合物，其含量降低是花生叶片衰老的标志之一。由表1可以看出，施氮明显提高了不同生育时期叶片中叶绿素的含量，花育30 N45水平分别较对照提高8.11%、5.19%、1.99%、2.49%。花育30 N180水平较N45水平则仅提高2.65%、2.44%、1.72%、2.08%。可见，施氮使叶片叶绿素含量始终持续稳定在较高的水平上，为光合作用的高速进行提供了物质基础，延缓了叶片衰老，但处理之间差异较对照小。另外还可以看出，苗期施氮处理与对照比叶绿素SPAD增加幅度较大，而其它生育期虽与苗期有相似的趋势，但处理与对照间差异较小。这种现象说明，施适量氮对花生苗期叶绿素的合成是十分必要的，因为此期根瘤不但不能为花生植株提供氮源，而且要靠植株吸收氮素来维持根瘤的生长与繁殖。
2.1.2 对叶面积系数的影响 叶面积是作物生长状况的重要指标，基本反映了光合有效面积的大小和光截获量的多少。而叶面积系数（LAI）一方面反映作物生长状况，另一方面也反映光能的利用情况。由图1可以看出，花生的LAI在整个生育期呈单峰曲线变化，大约在结荚后期达到最大值。施氮肥对花生LAI产生较大影响，对照从出苗到收获LAI一直处于较低水平，不能满足花生高产对叶面积的要求。花育30从出苗25d后，LAI随施氮量的增加逐渐升高，LAI峰值最高的N180处理比对照增幅达到34%，差异极显著。处理与对照相比适当延长了LAI的高峰期，且后期下降慢。
2.1.3 对功能叶净光合速率的影响 由表2可以看出，花育30功能叶的净光合速率随生育进程的推进逐渐下降。且增施氮肥对各生育时期的净光合速率影响不同，施氮显著提高了花针期的净光合速率，对结荚期和饱果期净光合速率的影响没有达到显著水平，施氮对处理之间光合速率的影响不显著。表明增施氮肥更有利于促进前期功能叶光合速率的提高，且光合速率不随施氮量的增加而提高。
2.1.4 对不同生育时期群体光合速率的影响 花生群体光合速率（CAP）在不同生育时期各处理间差别较大。由表3可以看出花育30的CAP在花针期随着施氮量的增加而逐渐升高。结荚期随着施氮量的增加，CAP在N135水平达到最大值，N180水平又有所下降，可能是由于此期叶面积系数高，群体大，叶片相互遮荫重，呼吸消耗增加所致。饱果期随施氮量的增加，CAP又表现与花针期相似的规律，但处理间不如花针期处理间差别大。
2.2 施氮量对花生生物产量、经济产量、经济系数的影响 由表4可知，增施氮肥能够显著提高荚果产量（经济产量），花育30的最高荚果产量出现在N135处理，N180处理又降低。施氮量对生物产量的影响表现为花育30的最高生物产量出现在N180处理。施氮量对经济系数的影响则表现为随施氮量的增加呈降低趋势，但花育30在施氮135kg/hm2范围内，经济系数降低的幅度较小。上述结果表明增施氮肥提高花生荚果产量主要是通过提高花生的生物产量而获得的，但过多施氮经济系数降低，不利于光合产物向荚果中的运转分配，而导致荚果产量反而下降。
3 讨论与结论
适宜的施氮量可提高花生的叶面积系数，增加叶片的叶绿素含量，提高群体的光合速率，为叶片同化更多的光合产物提供了生理基础，促进了花生的碳代谢[6]。本研究结果表明花生的生物产量在施氮量为0～180kg/hm2范围内随施氮量的增加而增加，但荚果产量却在N135水平达到最大值，过多施氮荚果产量反而降低，表明过多施用氮肥不利于光合产物向荚果内运转，会降低氮肥的利用效率，因此生产上要根据土壤的基础肥力状况确定合适的施氮量。
参考文献
[1]王在序，盖树人.山东花生[M].上海：上海科学技术出版社，1999：1-3.
[2]戴树荣.覆膜花生氮、磷、钾适宜施用量研究[J].福建农业科技，2004（1）：31-32.
[3]陶寿祥，陈殿绪，张礼凤.覆膜花生氮磷钾施用效果及最佳用量试验初报[J].花生科技，1998，4：18-20.
[4]王才斌，孙彦浩，姚君平，等.高产花生施氮效应研究[J].花生科技，1994（1）：1-4.
[5]谢吉先，季益芳，刘军民，等.氮肥用量对花生生育及产量的影响[J].花生科技，2000（2）：14-18.
[6]谢吉先，季益芳，刘军民，等.不同钾素营养水平对春玉米碳代谢的影响[J].玉米科学，2008，16（4）：46-49.
（责编：徐世红）
关键词：花生；施氮量；碳代谢；产量
中图分类号 S565.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）10-52-02
花生是我国重要的经济作物，富含脂肪和蛋白质，既是主要食用植物油来源，又是大宗出口商品。花生用途广泛，在国民经济中占有重要地位，发展花生生产对改善人民的食物结构，满足对植物蛋白、油脂的要求，发展食品业都具有十分重要的意义[1]。氮素是植物生长发育所必需的大量营养元素之一，参与植物体内许多重要化合物的组成及多种营养代谢，氮对植物的生命活动有重大作用，直接或间接地影响植物的生长发育。氮素营养是影响作物产量的主要因素，是花生增产的必要措施。前人关于花生施氮增产效果已有较多研究[2-5]，但对增施氮肥如何改善花生的光合性能进而影响花生的产量缺少相关报道。本研究利用当前生产上主栽的花生品种花育30为试验材料，系统研究氮肥对花生光合特性的影响，以期为合理施用氮肥以提高花生产量及提高氮肥利用效率提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计 试验设于2012年在潍坊科技学院实验田进行，品种选用当前生产上主栽的花生品种花育30号，供试肥料为尿素、过磷酸钙和硫酸钾。试验设5个氮肥处理，施氮量分别为0、45、90、135、180kg/hm2。分别用N0、N45、N90、N135、N180表示（折算尿素为0、98、196、294、392kg/hm2），磷肥折P2O5为105kg/hm2，钾肥折K2O为120kg/hm2。小区面积3×5=15m2，3次重复，完全随机排列。起垄覆膜种植，垄宽0.9m，垄内种植2行花生，每小区共种植6行，每穴2粒，穴距16.5cm，13.5万穴/hm2，田间管理同一般大田。
1.2 测定项目与方法 功能叶净光合速率测定：用Gene公司产LI-6400光合测定系统测定。群体光合速率测定：用GXH-305型红外线CO2气体分析仪，同化箱法。叶绿素含量测定：用日产SPAD-502叶绿素计测定。叶面积测定：用AM300型叶面积仪测定。
2 结果与分析
2.1 施氮量对花生碳代谢的影响
2.1.1 对功能叶叶绿素SPAD值的影响 叶绿素是重要的含氮化合物，其含量降低是花生叶片衰老的标志之一。由表1可以看出，施氮明显提高了不同生育时期叶片中叶绿素的含量，花育30 N45水平分别较对照提高8.11%、5.19%、1.99%、2.49%。花育30 N180水平较N45水平则仅提高2.65%、2.44%、1.72%、2.08%。可见，施氮使叶片叶绿素含量始终持续稳定在较高的水平上，为光合作用的高速进行提供了物质基础，延缓了叶片衰老，但处理之间差异较对照小。另外还可以看出，苗期施氮处理与对照比叶绿素SPAD增加幅度较大，而其它生育期虽与苗期有相似的趋势，但处理与对照间差异较小。这种现象说明，施适量氮对花生苗期叶绿素的合成是十分必要的，因为此期根瘤不但不能为花生植株提供氮源，而且要靠植株吸收氮素来维持根瘤的生长与繁殖。
2.1.2 对叶面积系数的影响 叶面积是作物生长状况的重要指标，基本反映了光合有效面积的大小和光截获量的多少。而叶面积系数（LAI）一方面反映作物生长状况，另一方面也反映光能的利用情况。由图1可以看出，花生的LAI在整个生育期呈单峰曲线变化，大约在结荚后期达到最大值。施氮肥对花生LAI产生较大影响，对照从出苗到收获LAI一直处于较低水平，不能满足花生高产对叶面积的要求。花育30从出苗25d后，LAI随施氮量的增加逐渐升高，LAI峰值最高的N180处理比对照增幅达到34%，差异极显著。处理与对照相比适当延长了LAI的高峰期，且后期下降慢。
2.1.3 对功能叶净光合速率的影响 由表2可以看出，花育30功能叶的净光合速率随生育进程的推进逐渐下降。且增施氮肥对各生育时期的净光合速率影响不同，施氮显著提高了花针期的净光合速率，对结荚期和饱果期净光合速率的影响没有达到显著水平，施氮对处理之间光合速率的影响不显著。表明增施氮肥更有利于促进前期功能叶光合速率的提高，且光合速率不随施氮量的增加而提高。
2.1.4 对不同生育时期群体光合速率的影响 花生群体光合速率（CAP）在不同生育时期各处理间差别较大。由表3可以看出花育30的CAP在花针期随着施氮量的增加而逐渐升高。结荚期随着施氮量的增加，CAP在N135水平达到最大值，N180水平又有所下降，可能是由于此期叶面积系数高，群体大，叶片相互遮荫重，呼吸消耗增加所致。饱果期随施氮量的增加，CAP又表现与花针期相似的规律，但处理间不如花针期处理间差别大。
2.2 施氮量对花生生物产量、经济产量、经济系数的影响 由表4可知，增施氮肥能够显著提高荚果产量（经济产量），花育30的最高荚果产量出现在N135处理，N180处理又降低。施氮量对生物产量的影响表现为花育30的最高生物产量出现在N180处理。施氮量对经济系数的影响则表现为随施氮量的增加呈降低趋势，但花育30在施氮135kg/hm2范围内，经济系数降低的幅度较小。上述结果表明增施氮肥提高花生荚果产量主要是通过提高花生的生物产量而获得的，但过多施氮经济系数降低，不利于光合产物向荚果中的运转分配，而导致荚果产量反而下降。
3 讨论与结论
适宜的施氮量可提高花生的叶面积系数，增加叶片的叶绿素含量，提高群体的光合速率，为叶片同化更多的光合产物提供了生理基础，促进了花生的碳代谢[6]。本研究结果表明花生的生物产量在施氮量为0～180kg/hm2范围内随施氮量的增加而增加，但荚果产量却在N135水平达到最大值，过多施氮荚果产量反而降低，表明过多施用氮肥不利于光合产物向荚果内运转，会降低氮肥的利用效率，因此生产上要根据土壤的基础肥力状况确定合适的施氮量。
参考文献
[1]王在序，盖树人.山东花生[M].上海：上海科学技术出版社，1999：1-3.
[2]戴树荣.覆膜花生氮、磷、钾适宜施用量研究[J].福建农业科技，2004（1）：31-32.
[3]陶寿祥，陈殿绪，张礼凤.覆膜花生氮磷钾施用效果及最佳用量试验初报[J].花生科技，1998，4：18-20.
[4]王才斌，孙彦浩，姚君平，等.高产花生施氮效应研究[J].花生科技，1994（1）：1-4.
[5]谢吉先，季益芳，刘军民，等.氮肥用量对花生生育及产量的影响[J].花生科技，2000（2）：14-18.
[6]谢吉先，季益芳，刘军民，等.不同钾素营养水平对春玉米碳代谢的影响[J].玉米科学，2008，16（4）：46-49.
（责编：徐世红）