調(diào)虧灌溉與施氮對(duì)花生產(chǎn)量及水氮利用的影響

胡家齊,夏桂敏,張柏綸,張 ,遲道才

(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110866)

花生是遼寧省種植面積第三大的作物，是第一大的經(jīng)濟(jì)作物，2014年全省花生種植面積達(dá)到35.60萬hm2，占全國(guó)花生種植總面積的6.6%，產(chǎn)量62萬t，占全國(guó)的9.6%，種植面積和產(chǎn)量分別位列全國(guó)的第5位和第8位[1]，遼寧省在花生種植上具有一定優(yōu)勢(shì)?；ㄉm屬于抗旱作物，但在其整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過程中仍然需要適量的水分，因?yàn)樗痔澣睍?huì)嚴(yán)重影響花生的呼吸作用和光合作用[2]，從而影響花生產(chǎn)量的形成。同時(shí)花生也是耐瘠作物，有著豐富的根瘤，可以滿足花生需氮量的50%左右[3]。

調(diào)虧灌溉(regulated deficit irrigation,簡(jiǎn)稱RDI)是一種利用作物的生理功能從而達(dá)到節(jié)水目的灌溉方式，于20世紀(jì)70年代中期由澳大利亞持續(xù)灌溉農(nóng)業(yè)研究所Tatura中心提出[4]。核心是利用植物自身對(duì)水分虧缺的應(yīng)激性，主動(dòng)降低營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)發(fā)育，自身調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物向著生殖器官運(yùn)移。從而抑制了營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)冗余，提高作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)，改善品質(zhì)，達(dá)到節(jié)水、優(yōu)質(zhì)、高效的目的[5]。而水氮互作是指在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中水分和土壤中的氮肥相互作用的現(xiàn)象，其協(xié)同作用可以綜合提高產(chǎn)量和WUE[6]。適當(dāng)?shù)牡视昧靠梢蕴岣咧仓甑母晌镔|(zhì)積累，而干物質(zhì)的積累是一切產(chǎn)量形成的前提[7]。

我國(guó)學(xué)者于1988年引入調(diào)虧灌溉，最初用于果樹的研究，康紹忠等人于1998年開始將調(diào)虧灌溉引入到大田作物的研究中[8]。至此，調(diào)虧灌溉的研究在我國(guó)百花齊放，在冬小麥[9]、大豆[10]、棉花[11]和水稻[12]等作物的研究也都初見成果。但在花生的研究成果卻少見報(bào)道。本試驗(yàn)以花生品種“小白沙”為研究對(duì)象，采取裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在花生的花針 結(jié)莢期進(jìn)行不同程度的水分調(diào)虧，研究不同施氮量下調(diào)虧灌溉對(duì)花生生長(zhǎng)、產(chǎn)量及水氮利用效率的影響，以期得出適宜花生的調(diào)虧灌溉程度和最佳氮肥施用量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年5-9月在北溫帶半干旱季風(fēng)大陸性氣候區(qū)的阜新蒙古族自治縣進(jìn)行，位于東經(jīng)121°02′～122°54′，北緯 41°42′～42°55′之間，海拔213 m，多年平均降雨量為493.1 mm，總輻射量為138.5 kWh·m-2，年平均氣溫7.2℃，作物生育期平均氣溫20.2℃，10℃以上積溫2 900～3 400℃；無霜期150 d。多年平均降雨量為493.1 mm，其中夏季占全年的68.5%，春旱、秋吊現(xiàn)象頻繁，年平均蒸發(fā)量為1 847.6 mm。土壤容重1.40 g·cm-3，田間持水率32.15%(占體積百分比)，為砂壤土，地下水埋深8～13 m。土壤肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量為13.05 g·kg-1，全氮含量1.28 g·kg-1，堿解氮92.15 mg·kg-1，速效磷18.76 mg·kg-1，速效鉀201.43 mg·kg-1，土壤pH值為6.15。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在大田中進(jìn)行，供試花生品種采用阜蒙縣當(dāng)?shù)貜V泛種植的小白沙(白沙1016)，于2016年5月14日機(jī)械播種，9月17日收獲。試驗(yàn)地面積500 m2，花生種植密度2.25×105株·hm-2。大壟雙行種植，每條壟中布置一條滴灌帶，壟距寬100 cm，兩行中間鋪設(shè)一條滴灌帶，采取膜下滴灌，灌溉水為地下水。取裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)兩個(gè)因子(施氮量和水分虧缺度)。主區(qū)為施氮量，子區(qū)為水分虧缺度。施氮量為0(N0)、40(N1)、60(N2)和80(N3)kg·hm-2,4個(gè)水平；水分虧缺為花針-結(jié)莢期連續(xù)控水，重度虧水灌水下限為45%，(W1)上限為90%(下同)、中度虧水55%(W2)、輕度虧水65%(W3)(占田間持水量百分比)和雨養(yǎng)(W0)4個(gè)水平，共16個(gè)處理。每小區(qū)長(zhǎng)5 m，寬2 m，小區(qū)間用80 cm深高分子樹脂分隔，以防止水分和氮素側(cè)滲，3次重復(fù)。2016年全生育期逐月降水量和有效降雨量如表1所示。

表1 花生生育期內(nèi)降水量及有效雨量

1.3 觀測(cè)項(xiàng)目和方法

1.3.1 土壤含水率 在花生不同生育期內(nèi)用澳大利亞SENTEK公司生產(chǎn)的Diviner 2000便攜式土壤水分速測(cè)儀測(cè)定10、20、30、40、50、60 cm及70 cm深度的土壤含水量，每5天測(cè)定一次，灌溉前后及降雨前后加測(cè)。

1.3.2 株高、干物質(zhì)及葉面積指數(shù)的測(cè)定 從花生出苗后，用刻度尺每10天測(cè)定花生株高，花生每個(gè)生育期結(jié)束后測(cè)定花生干物質(zhì)質(zhì)量和用雅欣理儀生產(chǎn)的Yanxin-1241葉面積儀測(cè)量花生葉面積并計(jì)算葉面積指數(shù)。

1.3.3 花生產(chǎn)量的測(cè)定 全生育期結(jié)束后，每小區(qū)單打單收，計(jì)算各小區(qū)花生產(chǎn)量，各處理取均值。

1.3.4 耗水量ET花生的耗水量采用水量平衡方程進(jìn)行計(jì)算：

ET=W0-Wt+WT+P0+K+M-F

WT=667(H2-H1)γ(θf-θ)

P0=σ×P

式中,ET為階段耗水量(mm)；W0,Wt為一個(gè)時(shí)段(生育期)始末的土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的儲(chǔ)水量(mm)；WT為由于土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層增加而增加的水量(mm)；θf為田間持水率(重量含水率)，θ為計(jì)劃濕潤(rùn)層平均含水率(重量含水率(%))，γ為土壤容重(g·cm-3)；P0為時(shí)段內(nèi)有效降雨量(mm)，P為次降雨量(mm)，σ為降雨有效利用系數(shù)(P≤5 mm時(shí)，σ=0；P=5～50 mm 時(shí)，σ=1；P≥50 mm時(shí)，σ=0.75)，K為時(shí)段內(nèi)地下水補(bǔ)給量(mm)；M為時(shí)段內(nèi)灌水量(mm)；F為時(shí)段內(nèi)滲漏量(mm)。地下水深度足夠，故無地下水補(bǔ)給，K=0；由于試驗(yàn)采用的灌水方式為滴灌，灌水引起深層滲漏很小，可忽略不計(jì)，因此取F=0。

1.3.5 計(jì)算指標(biāo)

耗水強(qiáng)度(Water Consumption Intensity, CI)=各生育期耗水量/生育期天數(shù)

(1)

耗水模數(shù)(Water Consumption Percentage, CP)=各生育期耗水量/總耗水量

(2)

水分生產(chǎn)率(Water Use Efficiency, WUE)=花生產(chǎn)量/耗水量

(3)

氮肥農(nóng)藝?yán)寐?Nitrogen Agronomic Efficiency，NAE)=(施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量)/施氮量

(4)

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、繪圖，SPSS 20進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和顯著性檢驗(yàn)(Tucky HSD法，P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水氮互作下花生全生育期的耗水特性

花生全生育期不同水分處理灌水量見表2，水氮互作花生不同生育期的耗水量、耗水模數(shù)和耗水強(qiáng)度見表3，由表3可以看出，花生全生育期耗水量呈現(xiàn)出“前期少，中期最多，后期偏多”的特性，這是由于花生的生理特性決定的，耗水最多的生育階段是花針期，其次是結(jié)莢期而后是飽果期和苗期。

表2 花生全生育期不同水分處理灌水量

表3 水氮互作花生不同生育期的耗水量、耗水模數(shù)和耗水強(qiáng)度與方差分析(F檢驗(yàn))

注：CA：耗水量； CI：耗水強(qiáng)度；CP：耗水模數(shù).*表示影響顯著P<0.05，**表示極顯著P<0.01,下同。

Note: CA：Water consumption； CI：Water consumption intensity；CP：Water consumption percentage.*, and ** indicate significant atP<0.05, extremely significant effect atP<0.01.The same below.

苗期氣溫低，花生生長(zhǎng)緩慢，因此耗水量最低；花針期和結(jié)莢期耗水量占花生全生育期耗水量的64.5%～74.27%，不僅因?yàn)檫@兩個(gè)生育期歷時(shí)長(zhǎng)，耗水強(qiáng)度高于其它生育期，還因?yàn)檫@一階段是花生營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的重要時(shí)期；而飽果期，花生營(yíng)養(yǎng)器官基本不再生長(zhǎng)，主要為果實(shí)膨大，和營(yíng)養(yǎng)的轉(zhuǎn)移，因此耗水量低。分析結(jié)果表明施氮量對(duì)于花生各生育期的耗水量、耗水強(qiáng)度和耗水模數(shù)影響極顯著，但是對(duì)于花生全生育期總耗水量的影響卻不顯著，說明施氮雖然會(huì)引起花生某個(gè)生育期的需水變化，但是經(jīng)過調(diào)虧灌溉處理，在之后的生育期發(fā)生了明顯的耗水補(bǔ)償，因此生育期總耗水量變化不大。而水分虧缺除對(duì)花生苗期的耗水量和耗水強(qiáng)度影響不顯著外，對(duì)其它生育期和全生育期的各項(xiàng)指標(biāo)影響均達(dá)極顯著水平。N*W(施氮與虧水的交互作用)對(duì)花生飽果期的耗水量、耗水強(qiáng)度及耗水模數(shù)均影響顯著。

2.2 不同水氮互作對(duì)花生生長(zhǎng)的影響

2.2.1 不同水氮互作對(duì)花生株高的影響

水氮主因子對(duì)花生株高的影響見圖1，株高是反映作物生長(zhǎng)性狀的重要特征指標(biāo)。作物生長(zhǎng)性狀決定了產(chǎn)量的大小和品質(zhì)優(yōu)劣。由圖1可知,在整個(gè)生長(zhǎng)過程中,株高的增長(zhǎng)情況均呈“S”型增長(zhǎng)。不同水氮處理的增長(zhǎng)趨勢(shì)相同,苗期株高增長(zhǎng)較為緩慢,苗期至花針期主莖高増長(zhǎng)加快,不同處理的差異開始顯現(xiàn)，結(jié)莢期増長(zhǎng)速率逐漸減緩,到成熟期基本停止生長(zhǎng)?；ㄉ旮咴黾铀俾逝c花生耗水強(qiáng)度基本一致(表2)。由圖1a可知，N2處理(施氮60 kg·hm-2)有利于花生株高的增長(zhǎng)，并且從7月23日(花針期)差異開始明顯，并且最終保持到收獲，N2處理株高最終達(dá)到64.26 cm，分別高于N0、N1和N3處理10.24%、3.86%和4.69%。由圖1b可知，W3處理(灌水下限65%)即保持土壤濕潤(rùn)有利于花生株高的增長(zhǎng)，并且從7月13日(花針期)差異開始明顯，并且最終保持到收獲，W3處理株高最終達(dá)到64.26 cm，分別高于W0、W1和W2處理12.73%、9.52%和4.03%。并且水分對(duì)于花生株高的影響較氮肥的影響更為顯著。

圖1 水氮互作對(duì)花生株高的影響Fig.1 Effects of water and nitrogen interaction on plant height of peanut

2.2.2 不同水氮處理對(duì)花生葉面積指數(shù)影響 不同水氮供應(yīng)對(duì)花生葉面積指數(shù)的影響見圖2，由圖2可知，隨著生育期的推進(jìn)，花生葉面積指數(shù)呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，在花生結(jié)莢期葉面積指數(shù)達(dá)到最大。在不同施氮及灌水處理下，花生葉面積指數(shù)呈不同變化趨勢(shì)。其中，花生苗期時(shí)，不同施氮量對(duì)葉面積指數(shù)無顯著影響。在花針期、結(jié)莢期及飽果期，施氮量對(duì)葉面積指數(shù)均有顯著影響，葉面積指數(shù)隨施氮量的增加顯著增加，在N3處理(60 kg·hm-2)達(dá)到最大(圖2a)。調(diào)虧灌溉可以增加花生葉面積指數(shù)，花生各生育期葉面積指數(shù)均在W2中度虧水處理(灌水下限55%)達(dá)到最大(圖2b)。

2.3 不同水氮互作對(duì)花生干物質(zhì)的影響

水分和肥料與作物的干物質(zhì)累積密切相關(guān)，由表3，表4可知施氮量、水分虧缺以及水氮交互作用對(duì)花生干物質(zhì)量的影響均達(dá)到極顯著水平。N2W2處理(灌水下限55%，施氮60 kg·hm-2)干物質(zhì)累積最大，達(dá)到113.41 g，以N0W0(雨養(yǎng)不施氮)處理花生干物質(zhì)累積最小，為64.66 g。分析其主效應(yīng)，N2處理分別高出N0、N1和N3處理29.17%、18.48%和18.10%，并且達(dá)到顯著水平。全部灌水處理皆高于雨養(yǎng)處理。W2處理分別高出W0、W1和W3處理15.41%、7.16%和8.39%，且達(dá)到顯著水平。

2.4 不同水氮互作對(duì)花生產(chǎn)量的影響

由表4可知，施氮量與水分虧缺以及二者的交互對(duì)于花生的產(chǎn)量都有著極顯著的影響。進(jìn)行因子主效應(yīng)檢測(cè)分析(表5)可知，隨著氮肥施入量的增加，花生的產(chǎn)量呈先顯著增加，后又降低的趨勢(shì)，即當(dāng)施氮量到達(dá)N2處理(60 kg·hm-2)時(shí)，花生達(dá)到最大產(chǎn)量5 765.89 kg·hm-2,繼續(xù)增加氮肥施用量，則會(huì)造成減產(chǎn)?？梢?，增加氮肥有利于花生增產(chǎn)，過量的氮肥又會(huì)抑制產(chǎn)量形成。調(diào)虧灌溉可以增加花生產(chǎn)量，相較不灌水，輕度虧水和中度虧水分別增產(chǎn)7.09%和13.09%。輕度虧水，中度虧水的產(chǎn)量顯著高于不灌水和重度虧水的產(chǎn)量。分析二者的交互效應(yīng)(表4)表明，在N0和N2下，最大產(chǎn)量出現(xiàn)在中度虧水，而N1和N3下則是輕度虧水產(chǎn)量最大。說明在不同的施氮處理下，水分虧缺程度對(duì)于產(chǎn)量的影響不甚一致，特別是高氮處理下的中度虧水和重度虧水，產(chǎn)量低于不灌水處理。說明過量的氮肥和較為嚴(yán)重的水分虧缺都會(huì)造成花生的顯著減產(chǎn)。通過多重對(duì)比，N2W2處理(6 485.03 kg·hm-2)產(chǎn)量最高，顯著高于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)處理N2W0處理(4 903.87 kg·hm-2)，增產(chǎn)32.24%。

圖2 不同水氮供應(yīng)對(duì)花生葉面積指數(shù)的影響Fig.2 The effects of different water and nitrogen supply on leaf area index of peanut

處理Treatment干物質(zhì)/gDry weight耗水量/mmWater consumption產(chǎn)量/(kg·hm-2)YieldWUE/(kg·m-3)NAE/(kg·kg-1)N0W064.66f254.174155.53i1.64fg-N0W176.99cdef324.674211.07i1.32jk-N0W271.65ef328.994645.50gh1.41ij-N0W378.53cde298.024244.40i1.31k-N1W075.92cdef262.014783.73fgh1.83d15.70deN1W180.41cde330.455094.50ef1.54fgh23.46cN1W284.03cde335.555115.40de1.52ghi23.99cN1W377.81cde303.896147.57b1.86cd49.80aN2W078.99cde247.254598.85gh1.98ab20.03cdN2W198.36b318.425440.07cd1.77de21.41cdN2W2113.41a321.006485.03a2.02a38.82bN2W386.21bc288.436234.57ab2.16a34.65bN3W084.22cd254.084951.53cd1.95bc9.95efN3W171.81def325.444609.30h1.42ij5.67fN3W281.90cde326.894656.67gh1.42ij6.26fN3W381.30cde294.924946.93c1.68ef16.39deN3068.92??2.06355.900??424.253??988.909??W890.59??73.272??111.867??207.984??395.740??N?W682.24??0.01535.883??30.399??97.443??

注： 同一列不同字母表示具有顯著的差異，相同字母表示沒有差異(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in columns are significantly different at 0.05 probability level，and the same letter indicates no difference, at 0.05 level. The same below.

2.5 不同水氮互作對(duì)花生WUE的影響

對(duì)于WUE，由方差分析(表4)可知，施氮、水分虧缺和二者的交互對(duì)于WUE的影響顯著。由主效應(yīng)分析(表5)可知，氮肥方面，花生的WUE隨著施氮量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，在N2處理達(dá)到最大值(1.93 kg·m-3)，隨后是N1和N3處理，N0處理最低，僅為1.44 kg·m-3；水分虧缺方面，不灌溉處理的WUE最高，其值為1.85 kg·m-3，輕度虧水和中度虧水處理產(chǎn)量達(dá)到最高值(5 523.11 kg·hm-2，5 300.65 kg·hm-2)，但輕度虧水處理的WUE也達(dá)到較高值(1.70 kg·m-3)。而分析二者的交互效應(yīng)(表4)，無論何種的灌水條件下，不同的施氮量對(duì)于花生WUE的影響都一致，皆在施氮量為N2(60 kg·hm-2)時(shí)，WUE達(dá)到最大值。但在不同的施氮條件下，WUE對(duì)水分的響應(yīng)變化卻不一致，不同氮肥條件下，水分對(duì)于作物產(chǎn)量激發(fā)的潛力不同，從而導(dǎo)致單位體積水所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量變化不同，進(jìn)而導(dǎo)致水分對(duì)WUE的影響不甚一致。N2W0和N2W2處理有著最大的WUE，且二者差異不顯著，分別為1.98 kg·m-3和2.02 kg·m-3。

表5 不同水氮主因子間多重比較分析(Tukey HSD法)

2.6 不同水氮互作處理對(duì)花生NAE的影響

NAE反映氮肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)，由表4、表5知，施氮量和水分虧缺以及二者的交互效應(yīng)對(duì)NAE影響極顯著。NAE隨著施氮量的增加顯著降低，由最高的33.23 kg·kg-1(N1)降低到9.57 kg·kg-1(N3)，降幅達(dá)到247%。而隨著虧水程度的減輕，NAE顯著提高，相比不灌水處理W1，W2和W3分別提高了10.64%，94.94%和120.68%，并且均達(dá)到顯著水平。由表4的二者交互表明，在不同的虧水處理下，NAE均呈隨著施氮量的增加而顯著降低的趨勢(shì)，而在W2條件下，則是先升后降。在不同的施氮條件下，NAE隨著水分虧缺的減緩而有所升高。說明水氮交互作用能夠抑制NAE的下降，如N2W1處理的NAE比N3W3處理增加30.63%，而二者的產(chǎn)量差異卻不顯著，可見不同施氮和虧水可以降低花生種植中的施氮量，從而減輕了發(fā)生氮素流失的現(xiàn)象。

3 討 論

調(diào)虧灌溉可以提高作物的WUE這一觀點(diǎn)已經(jīng)得到了廣大學(xué)者的認(rèn)同[13]，而WUE則是由作物的產(chǎn)量和耗水量共同影響的。作物的耗水量由自然降水，灌溉水和土壤貯水三部分構(gòu)成，隨著調(diào)虧灌溉程度減弱，即土壤保持較高的含水量，作物的耗水量越大[14]，此時(shí)，灌溉水占作物總耗水量的比值卻降低。花生苗期虧水會(huì)導(dǎo)致全生育期耗水量降低，而且隨著虧水歷時(shí)的增加，耗水量越低[15]。但與WUE卻不是單一的線性關(guān)系?；ㄉ捌谒痔澣睍?huì)使其WUE提高，因?yàn)榍捌诘母珊?，有利于花生根系深扎，增加根冠比，進(jìn)而增強(qiáng)花生的自身汲取土壤中水分的能力[16]。施氮對(duì)于作物的耗水也有著明顯的影響，在相同的灌溉方式下，增施氮肥會(huì)顯著增加玉米的全生育期耗水量[17]，這與本研究所得出的花生全生育期耗水量和各生育期的耗水規(guī)律一致。有研究表明在典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓喔忍幚硐鄬?duì)于雨養(yǎng)處理，在獲得高產(chǎn)的同時(shí)，也能顯著提高小麥的WUE[18]。但本研究表明，在進(jìn)行輕度調(diào)虧灌溉(65%下限)處理時(shí)，產(chǎn)量較雨養(yǎng)顯著提高，但WUE卻有著下降的趨勢(shì)，說明在在遼西半干旱區(qū)應(yīng)用花針期-結(jié)莢期輕度調(diào)虧灌溉處理可以增加產(chǎn)量，可以維持較高的WUE。有研究表明，一定的水分條件下，增施氮肥，有益于花生保持較大的葉面積指數(shù)，但過量氮肥會(huì)導(dǎo)致葉片過大從而相互遮擋，進(jìn)而導(dǎo)致下部葉片衰老死亡，使花生的葉面積指數(shù)降低[19]。過量施肥時(shí)，則WUE開始降低[20-21]，本研究雖是以花生為研究對(duì)象，但當(dāng)控制灌水因素時(shí)，結(jié)論與其類似，說明不同作物對(duì)于氮的需求與反應(yīng)具有一定的相似性。

雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)于調(diào)虧灌溉的研究已經(jīng)很多，但對(duì)產(chǎn)量的影響卻說法不一[22]。產(chǎn)量受到氣候、環(huán)境等多方面的影響，而水、氮只是其中兩個(gè)比較重要的因子。增加灌水量和施肥量固然可以增加作物產(chǎn)量，但是只有當(dāng)產(chǎn)量?jī)r(jià)值的邊界條件大于投入的費(fèi)用時(shí)，此時(shí)增加的水、肥才是有意義的[23]。產(chǎn)量，耗水量和WUE是三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的變量，三者之間有著明顯的耦合關(guān)系。調(diào)虧灌溉可以提高WUE，而增施氮肥可以顯著提高產(chǎn)量，故水氮互作可以綜合提高作物產(chǎn)量和WUE[24-25]。在一些水資源量小，而且農(nóng)業(yè)水管理較差的地區(qū)，將調(diào)虧灌溉運(yùn)用于馬鈴薯，可以減少馬鈴薯水分敏感期—花期25%的耗水量，而對(duì)產(chǎn)量無顯著影響[6]。本研究結(jié)果表明，N2W2相較常規(guī)雨養(yǎng)處理增產(chǎn)21.05%，WUE僅降低7.43%。所以，選定花生的需水關(guān)鍵期花針-結(jié)莢期進(jìn)行調(diào)虧灌溉，可以達(dá)到增加產(chǎn)量而不顯著降低WUE的效果。施加適量氮肥有益于花生保持較大的葉面積指數(shù)，但過量氮肥會(huì)導(dǎo)致葉片過大從而相互遮擋，進(jìn)而導(dǎo)致下部葉片衰老死亡，使花生的葉面積指數(shù)降低。

花生是耐瘠作物，有著豐富的根瘤，但是只能滿足花生自身氮需求的50%左右。在花生的種植中接種根瘤菌，使土壤中的根瘤菌增加，花生的產(chǎn)量先升高后降低，而生物量卻是一直增高的[26]。當(dāng)土壤中的氮肥不足時(shí)，花生會(huì)出現(xiàn)較多的根瘤來進(jìn)行固氮，從而維持花生產(chǎn)量的穩(wěn)定，所以在降低氮肥施用量時(shí)，也能維持較大產(chǎn)量，而且NAE顯著上升，當(dāng)?shù)┯昧繌?7.5 kg·hm-2增加到202.567 kg·hm-2時(shí)，NAE下降達(dá)到了200%[27]，與本試驗(yàn)得到的247%類似，但試驗(yàn)條件不同，適宜的施氮量也不甚一致，所以結(jié)論有待進(jìn)一步驗(yàn)證。本試驗(yàn)中雖然只是單獨(dú)施加氮肥，并沒有接種根瘤菌，但隨著虧水程度的減緩，花生的NAE顯著增加，且在試驗(yàn)過程中確實(shí)發(fā)現(xiàn)施氮量低的處理，花生根系的根瘤明顯多于高氮處理，因此，可以綜合考慮根瘤與施氮量和水分虧缺的關(guān)系，有待進(jìn)一步驗(yàn)證，從而制定最佳的施肥灌水方式。

4 結(jié) 論

1)水氮互作下，N的主效應(yīng)對(duì)花生的各生育期耗水量均有極顯著影響，N對(duì)全生育期耗水量影響不顯著，對(duì)花生產(chǎn)量、WUE和NAE等重要指標(biāo)皆影響極顯著，隨著施氮量的增加，花生株高、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)量以及產(chǎn)量和WUE都呈先增后減的變化趨勢(shì)，產(chǎn)量和WUE最高增加32.03%和34.03%，NAE則是一直降低的，由最高的33.23 kg·kg-1(N1)降低到9.57 kg·kg-1(N3)，降幅達(dá)到247%。

2)W的主效應(yīng)對(duì)花生全生育期耗水量影響極顯著，對(duì)花生株高和葉面積指數(shù)以及產(chǎn)量、WUE和NAE影響極顯著，W的主效應(yīng)可明顯增加花生株高，最高增加12.73%，最高可增產(chǎn)13.09%，提高NAE 120.68%，但會(huì)顯著降低WUE，最多降低20.92%。

3)N*W的交互響應(yīng)可以綜合提高花生的各項(xiàng)指標(biāo)，并且達(dá)到顯著水平，合理的水氮組合不僅可以維持較高的WUE和NAE，還可以顯著提高產(chǎn)量，達(dá)到高產(chǎn)高效。因此推薦施氮60 kg·hm-2，花針-結(jié)莢期采取中度虧水處理(N2W2)，產(chǎn)量最高，為6 485.03 kg·hm-2，相較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植方式增產(chǎn)32.24%，而且還能維持較高的WUE和NAE，分別達(dá)到2.02 kg·m-3和38.82 kg·kg-1。