鈣與氮肥互作對花生干物質(zhì)和氮素積累分配及產(chǎn)量的影響

王建國 張佳蕾 郭 峰 唐朝輝 楊 莎 彭振英 孟靜靜 崔 利 李新國,4,* 萬書波,4,*

鈣與氮肥互作對花生干物質(zhì)和氮素積累分配及產(chǎn)量的影響

王建國1,2,4,**張佳蕾1,2,**郭 峰1,2唐朝輝1,2楊 莎1,2彭振英1,2孟靜靜1,2崔 利3李新國1,2,4,*萬書波1,2,4,*

1山東省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究中心, 山東濟南 250100;2山東省作物遺傳改良與生態(tài)生理重點實驗室, 山東濟南 250100;3山東省農(nóng)作物種質(zhì)資源中心, 山東濟南 250100;4農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華東地區(qū)作物栽培科學觀測實驗站, 山東東營 257000

為探討鈣肥和氮肥施用量對花生干物質(zhì)和氮素積累分配及產(chǎn)量的影響, 本研究以花育25為試驗材料, 設置0和600 kg hm-2(Ca0、Ca600) 2個鈣肥水平, 0、75、150、225、300 kg hm-2(N0、N75、N150、N225、N300) 5個氮肥水平, 研究不同試驗樣地增鈣減氮對花生干物質(zhì)積累和氮素積累與分配、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明, 與Ca0相比, Ca600條件下花生干物質(zhì)積累量顯著升高, 濟陽(JY)和飲馬泉(YMQ)分別提高了13.5%和12.6%。與N0相比, 濟陽(JY)各施氮處理花生植株干物質(zhì)積累量分別提高了12.8%、17.7%、26.3%和21.0%, 飲馬泉(YMQ)分別提高了16.7%、28.4%、24.9%和22.9%。花生干物質(zhì)和氮素吸收積累動態(tài)曲線均符合Logistic模型, 濟陽和飲馬泉花生植株氮素最大累積量(m)分別在Ca600N225、Ca600N150處理下獲得, 與平均值相比, 花生植株氮素最大累積速率(m)分別提高了12.4%和10.6%, 最大累積量分別提高了14.9%和13.7%, 快速累積持續(xù)時間(T)分別延長了2.3%和3.1%; 氮素快速積累期起始時期(1)比干物質(zhì)積累分別提早了7.5 d和9.4 d。濟陽Ca600N225和飲馬泉Ca600N150、Ca600N225處理花生莢果產(chǎn)量顯著高于其他處理。鈣氮互作效應對花生產(chǎn)量的影響顯著。鈣肥增施是提高氮肥利用效率, 增加花生結(jié)果數(shù)和百果重、促進穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要途徑。本試驗區(qū)域減肥穩(wěn)產(chǎn)增效栽培中最優(yōu)施肥方案可采用鈣肥600 kg hm-2+ 氮肥75 kg hm-2; 高產(chǎn)高效栽培中最優(yōu)施肥方案可采用鈣肥600 kg hm-2+ 氮肥150～225 kg hm-2。

花生; 氮肥; 鈣肥; 干物質(zhì); 氮素積累; 產(chǎn)量

花生是我國重要的油料和經(jīng)濟作物, 種植面積約占世界的20%, 產(chǎn)量占世界總產(chǎn)約40%[1]。2018年全國花生種植面積為461.9萬公頃、產(chǎn)量1733.2萬噸, 其中山東省種植面積69.5萬公頃、產(chǎn)量306.7萬噸, 分別占全國的15.1%和17.7% (國家統(tǒng)計局), 均為全國第2位。山東省是我國花生重要主產(chǎn)區(qū), 同時又是氮肥投入較多的省份, 花生平均施氮量為181.0 kg hm-2左右[2], 高產(chǎn)創(chuàng)建氮肥投入量為515.7 kg hm-2, 遠高于花生氮肥需求量[3]。過量的氮肥施用帶來了一系列的負面影響, 如生產(chǎn)成本增加、肥料利用率低、生態(tài)環(huán)境污染, 土壤可持續(xù)生產(chǎn)力降低[4-7]。因此, 如何在保障花生產(chǎn)量的同時, 減少氮肥施用量是目前亟待解決的一項新科學問題。

作物高產(chǎn)以生物量積累為前提, 而生物量累積是以養(yǎng)分吸收為基礎[8]。鈣肥和氮肥的施用是影響花生生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要栽培措施[9-12]。氮素與花生植株生理代謝、產(chǎn)量及品質(zhì)密切相關(guān)[13-14]。施氮顯著改善花生葉片光合性能, 提高莖、葉及莢果干物質(zhì)積累量[15-18]; 施氮量在0～150 kg hm-2時, 不同花生品種莢果產(chǎn)量均隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢[19]。施鈣可促進花生干物質(zhì)的積累, 減少花生空、秕果數(shù), 增加飽果數(shù)和百果重, 進而提高莢果產(chǎn)量[11], 生產(chǎn)中推薦的鈣肥施用量為210～600 kg hm-2[10-11,20]。研究表明, 盆栽試驗中高氮肥條件下, 基施鈣肥(CaO 450 kg hm-2)顯著促進了根系的生長發(fā)育, 并提高了莢果產(chǎn)量; 花生氮肥總量減施28.6%, 施肥方式為氮、鈣肥基施+花針期追施氮肥, 其莢果產(chǎn)量小幅提高, 且莢果氮素積累量降低不明顯[21]。隨施鈣量增加, 南方紅壤旱地花生生殖器官氮素積累量和分配率提高[22]。豫南沙姜黑土區(qū)氮、鈣肥互作能夠影響花生產(chǎn)量和品質(zhì)[20]。目前, 前人關(guān)于鈣、氮肥對花生干物質(zhì)和產(chǎn)量及氮素積累的影響已有大量研究, 但主要以單因素為主, 且研究多集中于盆栽試驗和特定土壤類型, 少量鈣、氮耦合研究也多是關(guān)注鈣、氮常規(guī)用量配施下作物產(chǎn)量和品質(zhì)的變化, 而單粒精播栽培中鈣、氮互作對花生干物質(zhì)、產(chǎn)量和氮素積累的影響鮮見報道。因此, 發(fā)揮鈣肥和氮肥對花生生長最佳的互作效應, 實現(xiàn)以鈣促氮、降低氮肥用量, 協(xié)調(diào)干物質(zhì)積累與產(chǎn)量的關(guān)系, 在保障花生穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)等方面具有重要的研究意義。本試驗在前人研究的基礎上采用單粒播種方式, 在不同試驗樣地設置不同的施鈣量和施氮量, 研究鈣肥和氮肥及其互作對花生干物質(zhì)和氮素積累分配及莢果產(chǎn)量的影響, 探討二者對花生產(chǎn)量構(gòu)成的影響, 旨在為花生減氮協(xié)同增效栽培提供理論依據(jù)。

頭孢呋辛酯的耐藥性主要是通過β‐內(nèi)酰胺酶水解、青霉素結(jié)合蛋白（PBPs）的改變、滲透性降低和細菌流出泵的存在。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2019年在山東省農(nóng)業(yè)科學院濟陽綜合試驗示范基地和生物技術(shù)研究中心飲馬泉試驗基地進行。濟陽基地位于山東省濟南市濟陽區(qū)太平鎮(zhèn)(36°58′N, 116°58′E, 海拔18.1 m), 土壤質(zhì)地為沙壤土, 含有機質(zhì)16.7g kg-1、堿解氮104.3 mg kg-1、有效磷53.2 mg kg-1、速效鉀102.0 mg kg-1、交換性鈣21.4 g kg-1, 土壤pH 8.0; 飲馬泉基地位于山東省濟南市歷城區(qū)全福街道(36°45′N, 117°05′E, 海拔39 m),土壤質(zhì)地為壤土, 含有機質(zhì)13.7g kg-1、堿解氮80.2 mg kg-1、有效磷42.2 mg kg-1、速效鉀238.5 mg kg-1、交換性鈣5.2 g kg-1, 土壤pH 5.5。2個試驗區(qū)均屬溫帶季風氣候。2019年濟陽試驗區(qū)花生播種后0～150 d內(nèi)降雨量、平均氣溫、平均日照時數(shù)分別為316.4 mm、24.8℃、7.7 h; 飲馬泉試驗區(qū)分別為304.7 mm、27.8℃、8.2 h。

1.2 試驗設計

大田試驗采用二因素裂區(qū)設計。設置鈣肥水平為主區(qū), 氮肥水平為副區(qū)。設0 (Ca0)、600 (Ca600) kg hm-22個鈣肥水平, 0 (N0)、75 (N75)、150 (N150)、225 (N225)、300 (N300) kg hm-25個氮肥水平, 共10個處理,每個處理3次重復, 小區(qū)面積為66.6 m2。鈣肥為氧化鈣(CaO含量99%), 氮肥為尿素(N含量46.7%)。磷鉀肥為磷酸二氫鉀, 用量為240 kg hm-2(P2O5含量52%、K2O含量34%)。所有肥料均采用基肥一次性施用的方式。先施用氮肥、磷鉀肥, 旋耕, 再施入鈣肥, 旋耕起壟?；ㄉ鷫啪?0 cm, 壟面寬50 cm, 壟高10 cm。單粒精播密度為25萬株hm-2, 穴距10 cm, 每穴播1粒種子, 覆膜栽培。濟陽基地于2019年4月30日播種, 9月3日收獲; 飲馬泉基地于2019年5月20日播種, 9月18日收獲。其他管理措施均按大田常規(guī)方式進行。

1.3 測定項目與方法

用Microsoft Excel 2007整理數(shù)據(jù)并作圖, 用IBM SPSS Statistics 21軟件分析數(shù)據(jù), 采用LSD法進行顯著性分析。

1.3.2 干物質(zhì)量和氮素測定 濟陽取樣時間分別為播種后32 d (苗期)、55 d (花針期)、74 d (結(jié)莢期)、98 d (飽果期)和127 d (成熟期); 飲馬泉為22 d (苗期)、43 d (花針期)、67 d (結(jié)莢期)、88 d (飽果期)和122 d (成熟期)。按小區(qū)連續(xù)選取花生植株6株, 將每株分為根系、莖稈、葉片、果針和莢果, 105℃殺青30 min后, 于80℃烘干至恒重, 測定干物質(zhì)。將烘干的花生植株各器官用高速萬能粉碎機進行粉碎, 過80目篩, 采用H2SO4-H2O2消煮, 利用San++連續(xù)流動分析儀測定氮含量。

由表2可知, 在濟陽增施CaO 600 kg hm-2, 花生氮素最大積累量和速率分別提高16.5%和26.8%, 最大積累速率出現(xiàn)提前, 快速積累期起始時期推后, 快速積累終止時期和持續(xù)期縮短; 隨著施氮量增加, 花生氮素最大累積量、最大積累速率和出現(xiàn)時間、快速積累期終止時期和快速積累持續(xù)期呈先升高后降低趨勢, 快速積累期起始時期縮短, 不同施氮處理花生氮素積累在N225時獲得最大; 施鈣量和施氮量互作下, 花生氮素最大累積量在Ca600N225獲得最大值, 其最大累積速率為7.9 kg hm-2d-1, 快速累積持續(xù)時間為29.6 d, 與各處理平均值相比, 花生氮素累積量提高了22.1%, 最大累積速率提高了21.6%, 快速累積持續(xù)時間延長了0.3%。在飲馬泉增施CaO 600 kg hm-2, 花生氮素最大積累量和速率分別提高16.2%和16.6%, 快速積累期起始時期提前, 快速積累期終止時期和快速積累持續(xù)期縮短; 隨著施氮量增加, 花生氮素積累動態(tài)特征值變化趨勢與濟陽相似, 而不同施氮處理花生氮素積累在N150時獲得最大; 施鈣量和施氮量互作下, 花生氮素最大累積量在Ca600N150獲得最大值, 其最大累積速率為7.1 kg hm-2d-1, 快速累積持續(xù)時間為31.5 d, 與各處理平均值相比, 花生干物質(zhì)最大累積量提高了14.9%, 最大累積速率提高了11.6%, 快速累積持續(xù)時間延長了3.3%。與濟陽相比, 飲馬泉花生氮素最快累積起始時間、結(jié)束時間和最大速率出現(xiàn)時間都提早, 而氮素快速累積持續(xù)期略長。與干物質(zhì)積累相比, 花生氮素快速積累期起始時間提前7.5～9.4 d, 最大積累速率出現(xiàn)時間提前9.3～12.0 d, 花生群體氮素營養(yǎng)吸收高峰期的出現(xiàn)早于干物質(zhì)積累, 表明氮素積累是干物質(zhì)積累的基礎。

植株各器官氮素積累量(mg 株-1)=植株各器官干物質(zhì)重(g 株-1)×植株各器官氮素含量(mg g-1)

收獲指數(shù)=成熟期莢果干物質(zhì)量/植株干物質(zhì)總量

由表1可知, 增施鈣肥處理花生干物質(zhì)最大累積量(m)升高, 隨著施氮量增加, 不同試驗樣地的變化不同。在濟陽增施CaO 600 kg hm-2, 花生干物質(zhì)最大積累速率(m)提高14.3%, 快速積累期起始時期(1)推后, 快速積累持續(xù)期(T)縮短; 隨著施氮量增加, 花生干物質(zhì)最大累積量、最大積累速率和出現(xiàn)時間、快速積累期終止時期(2)和快速積累持續(xù)期呈先升高后降低趨勢, 快速積累期起始時期提前; 施鈣量和施氮量互作下, 花生干物質(zhì)最大累積量在Ca600N225獲得最大值, 其最大累積速率為329.2 kg hm-2d-1, 快速累積持續(xù)時間為33.7 d, 與各處理平均值相比, 花生干物質(zhì)最大累積量提高了14.9%, 最大累積速率提高了12.4%, 快速累積持續(xù)時間延長了2.3%。在飲馬泉增施CaO 600 kg hm-2, 花生干物質(zhì)最大積累速率提高9.0%, 快速積累期起始時期提前, 快速積累期終止時期和快速積累持續(xù)期延長; 隨著施氮量增加, 花生干物質(zhì)最大累積量、最大積累速率和出現(xiàn)時間、快速積累期起始和終止時期和快速積累持續(xù)期呈先升高后降低趨勢; 施鈣量和施氮量互作下, 花生干物質(zhì)最大累積量在Ca600N150獲得最大值, 其最大累積速率為327.6 kg hm-2d-1, 快速累積持續(xù)時間為36.1 d, 與各處理平均值相比, 花生干物質(zhì)最大累積量提高了13.7%, 最大累積速率提高了10.6%, 快速累積持續(xù)時間延長了3.1%。

11味中藥對痤瘡丙酸桿菌的體外抑制作用研究……………………… 陳 靜，林海英，楊霞卿，等（3·187）

利用Logistic曲線擬合花生干物質(zhì)和氮素積累量。其中,

式中,為積累量(kg hm-2),為理論最大積累量(kg hm-2),為生長天數(shù)(d)[23],為常數(shù)。分別對公式(1)求一階、二階導數(shù), 得到Logistic生長曲線的最大積累速率出現(xiàn)時間(m)、最大積累速率(m)、快速積累期起始時期(1)、快速積累期終止時期(2)[23-24]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 產(chǎn)量及構(gòu)成因素測定 于成熟期各處理分別選取代表性植株, 合計16株, 摘下所有莢果, 及時晾曬、考種、測產(chǎn), 并測定曬干后的莢果含水量。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生干物質(zhì)積累動態(tài)

單位面積氮素積累量(kg hm-2)=不同時期單株氮素積累量(mg 株-1)′種植密度(株hm-2)′10-6

由圖1可知, 隨著生育進程, 花生干物質(zhì)積累量呈S型曲線變化, 隨著施鈣量和施氮量增加, 不同生育期的干物質(zhì)積累量提高。在濟陽相比不施鈣肥處理(JYCa0), 增施鈣肥處理(JYCa600)成熟期干物質(zhì)積累量提高13.5%。隨著施氮量增加, 成熟期各施氮處理干物質(zhì)積累量分別比N0提高了12.8%、17.7%、26.3%和21.0%; 干物質(zhì)積累量在Ca600條件下N225時取得最大值。飲馬泉與濟陽表現(xiàn)相同, 增施鈣肥處理(YMQCa600)成熟期干物質(zhì)積累量提高了12.6%; 干物質(zhì)積累量在Ca600條件下N150時取得最大值。隨著施氮量增加, 成熟期各施氮處理干物質(zhì)積累量分別比N0提高了16.7%、28.4%、24.9%和22.9%。

表1 不同施鈣量和施氮量花生干物質(zhì)累積動態(tài)特征值

Ca0: 施鈣量0 kg hm-2; Ca600: 施鈣量600 kg hm-2; N0: 施氮量0 kg hm-2; N75: 施氮量75 kg hm-2; N150: 施氮量150 kg hm-2; N225: 施氮量225 kg hm-2; N300: 施氮量300 kg hm-2。m: 最大積累量;m: 最大積累速率;m: 最大積累速率出現(xiàn)時間;1: 快速積累期起始時期;2: 快速積累期終止時期;: 快速積累持續(xù)期。3次重復。單因素數(shù)據(jù)獲得: Ca0來源于不施用鈣肥條件下N0、N75、N150、N225、N300的平均值; Ca600來源于施用鈣肥條件下N0、N75、N150、N225、N300的平均值; N0來源于不施用氮肥條件下Ca0和Ca600的平均值; N75來源于施氮量75 kg hm-2條件下Ca0和Ca600的平均值; N150來源于施氮量150 kg hm-2條件下Ca0和Ca600的平均值; N225來源于施氮量225 kg hm-2條件下Ca0和Ca600的平均值; N300來源于施氮量300 kg hm-2條件下Ca0和Ca600的平均值。

Ca0: calcium rate of 0 kg hm-2; Ca600: calcium rate of 600 kg hm-2; N0: nitrogen rate of 0 kg hm-2; N75: nitrogen rate of 75 kg hm-2; N150: nitrogen rate of 150 kg hm-2; N225: nitrogen rate of 225 kg hm-2; N300: nitrogen rate of 300 kg hm-2.m: maximal accumulation;m: maximal speed of accumulation;m: time reached maximal rate of accumulation;1: starting date of rapid accumulation period;2: terminating date of rapid accumulation period;: duration of rapid accumulation. Values are means of three repetitions. Single factor data acquisition: Ca0was the average value of N0, N75, N150, N225, N300under no calcium fertilizer; Ca600was the average value of N0, N75, N150, N225, N300under calcium fertilizer; N0was the average value of Ca0and Ca600under no nitrogen fertilizer; N75was the average value of Ca0and Ca600under nitrogen application of 75 kg hm-2; N150was the average value of Ca0and Ca600under nitrogen application of 150 kg hm-2; N225was the average value of Ca0and Ca600under nitrogen application rate of 225 kg hm-2; N300was the average value of Ca0and Ca600under nitrogen application rate of 300 kg hm-2.

JY: 濟陽; YMQ: 飲馬泉。處理同表1。3次重復。

JY: Jiyang; YMQ: Yinmaquan. Treatments are the same as those given in Table 1. Values are means of three repetitions.

2.2 花生氮素積累動態(tài)

單位面積干物質(zhì)積累量(kg hm-2)=不同時期單株干物質(zhì)重(g 株-1)′種植密度(株hm-2)′10-6

由圖2可知, 隨著生育進程, 花生氮素積累量呈S型曲線變化, 隨著施鈣量和施氮量增加, 花生不同生育期氮素積累量升高。在濟陽成熟期JYCa600相比JYCa0, 其氮素積累量提高16.6%; 隨著施氮量增加, 成熟期各施氮處理氮素積累量分別比N0提高了24.5%、34.4%、48.5%和38.2%。飲馬泉氮素積累特征與濟陽表現(xiàn)相似, 與YMQCa0處理相比, YMQCa600成熟期氮素積累量提高了16.2%; 不同施氮量處理間氮素積累量均在Ca600條件下N150時取得最大值。隨著施氮量增加, 成熟期各施氮處理氮素積累量分別比N0提高了22.3%、41.5%、37.1%和32.2%。綜合來看, 施鈣條件下中高氮處理的氮素積累量較高。施鈣有利于植株健壯, 促進了氮素吸收, 而中高施氮量即可提供充足的供氮能力, 又減緩氮阻遏現(xiàn)象, 促進了更多的氮素吸收。

表2 不同施鈣量和施氮量花生氮素累積動態(tài)特征值

處理同表1。3次重復。

Treatments are the same as those given in Table 1. Values are means of three repetitions.

(圖2)

JY: 濟陽; YMQ: 飲馬泉。處理同表1。3次重復。

JY: Jiyang; YMQ: Yinmaquan. Treatments are the same as those given in Table 1. Values are means with three repetitions.

2.3 花生干物質(zhì)分配

由表3可知, 不同施鈣量和施氮量間生殖器官與營養(yǎng)器官干物質(zhì)量均差異極顯著, 其中飲馬泉花生干物質(zhì)分配到營養(yǎng)器官的量在施氮和施鈣互作條件下差異極顯著。增施鈣肥促進干物質(zhì)向生殖器官分配, 提高7.1%～7.3%。濟陽隨著施氮量增加, 干物質(zhì)分配到營養(yǎng)器官的量呈先升高后降低的趨勢, N225和N300顯著高于其他處理, 其分配系數(shù)分別為55.6%、57.2%; 分配到生殖器官的量呈先升高后降低趨勢, N225顯著高于其他處理, 其分配系數(shù)為44.4%, N150、N300間差異不顯著; 施鈣量和施氮量互作下, 生殖器官與營養(yǎng)器官干物質(zhì)量均以Ca600N225處理最高, 其分配系數(shù)分別為53.8%、46.2%。在不同施鈣量和施氮量及其互作條件下, 飲馬泉花生生殖器官與營養(yǎng)器官干物質(zhì)量均在Ca600N150處理最高,其分配系數(shù)分別為49.6%、50.4%, 更多的干物質(zhì)分配到生殖器官, 為高產(chǎn)形成奠定物質(zhì)基礎。與濟陽相比, 飲馬泉各處理營養(yǎng)器官平均干物質(zhì)積累減少1.3%, 而生殖器官干物質(zhì)積累量提高15.2%。

2.4 花生氮素分配

由表5可知, 不同試驗樣地花生產(chǎn)量存在差異。同一樣地中的施鈣量、施氮量及兩者互作對花生莢果產(chǎn)量均有極顯著影響, 其中百果重和結(jié)果數(shù)是差異的主要因素。增施鈣肥, 莢果產(chǎn)量提高13.4%～15.7%, 結(jié)果數(shù)增加6.0%～7.0%。

隨著施氮量增加, 飲馬泉花生氮素分配到生殖器官和營養(yǎng)器官的量規(guī)律與濟陽一致, 其中N150生殖器官氮素積累量顯著高于其他處理, 其分配系數(shù)為66.2%。在不同施鈣量和施氮量及其互作條件下, 生殖器官與營養(yǎng)器官氮素積累量均在Ca600N150處理最高, 其分配系數(shù)分別為68.0%和32.0%, 更多的氮素分配到生殖器官。

2.5 花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

由表4可知, 不同施鈣量和施氮量間生殖器官與營養(yǎng)器官的氮素積累量均差異極顯著。增施鈣肥促進氮素向生殖器官分配, 提高9.9%～12.0%。隨著施氮量增加, 濟陽花生氮素分配到生殖器官和營養(yǎng)器官的量呈先升高后降低的趨勢, N225顯著高于其他處理, 其分配系數(shù)分別為67.4%和32.6%; 施鈣和施氮互作下, 生殖器官與營養(yǎng)器官氮素積累量均以Ca600N225處理最高, 其分配比例分別為69.3%和30.7%。

假設壩基為裂隙巖體，其中分布著大量裂隙，采用裂隙連通路徑程序進行通路搜索后，得到裂隙連通網(wǎng)絡(見圖3)。

AP聚類是數(shù)據(jù)點間基于消息傳遞的算法，主要傳遞兩種類型的消息：responsibility(吸引度信息)和availability(歸屬度信息)[11].該算法無需事先設定聚類數(shù)量，可根據(jù)數(shù)據(jù)點間的通信確定最合適的聚心.

隨著施氮量增加, 濟陽花生莢果產(chǎn)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢, 以N225花生莢果產(chǎn)量最高, N300與N150次之, 且差異不顯著, 表明高施氮量對花生產(chǎn)量的提高效應與中施氮量相當。與N0相比, 各施氮處理間花生產(chǎn)量分別提高了14.8%、29.8%、40.2%和31.9%。施鈣量和施氮量互作下, 花生莢果產(chǎn)量、結(jié)果數(shù)和百果重以Ca600N225最高, 而Ca0N150和Ca0N300、Ca600N150和Ca600N300處理間差異不顯著。Ca600N75莢果產(chǎn)量高于Ca0N0、Ca0N75、Ca0N150、Ca0N300產(chǎn)量, 而相比Ca0N225產(chǎn)量降低4.8%, 但2個處理差異不顯著(>0.05), 可見, 在不追求花生莢果產(chǎn)量極高的條件下施氮量為75 kg hm-2, 且配施600 kg hm-2氧化鈣, 可獲得穩(wěn)產(chǎn)。Ca600N150花生莢果產(chǎn)量高于不施鈣(Ca0)處理N0～N300產(chǎn)量, 表明獲得花生莢果高產(chǎn)可以通過增施鈣肥來實現(xiàn), 并且鈣肥施用可作為氮肥減施后花生穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要栽培措施。在飲馬泉不同施鈣量、施氮量處理間花生莢果產(chǎn)量的變化趨勢與濟陽相同。兩者互作條件下, 莢果產(chǎn)量Ca600N150、Ca600N2250條件下均高產(chǎn), 兩處理間差異未達顯著水平, 且均顯著高于其他處理。與N0相比, 各施氮處理間花生產(chǎn)量分別提高了11.3%、27.9%、25.1%和19.4%。百果重、總果數(shù)在Ca600條件下顯著高于Ca0, 同一鈣肥水平下隨施氮量增加呈先升高后降低的變化趨勢。施氮量對百仁重和出仁率均有極顯著影響, 而施鈣量對百仁重有顯著影響, 但是對出仁率無顯著影響。與濟陽相比, 飲馬泉平均花生莢果產(chǎn)量高8.3%。

表3 不同施鈣量和施氮量對花生干物質(zhì)分配的影響

VO: 營養(yǎng)器官; GO: 生殖器官。同一列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。**表示在0.01水平差異顯著; ns代表差異不顯著。3次重復。處理同表1。

VO: vegetative organ; GO: genital organ. Different lowercase letters in the same column indicate significantly different at the 0.05 probabi-lity level. ** indicates significant difference at the 0.01 probability level; ns: not significant. Value are means of with three repetitions. Treatments are the same as those given in Table 1.

表4 不同施鈣量和施氮量對花生氮素分配的影響

(續(xù)表4)

VO: 營養(yǎng)器官; GO: 生殖器官。同一列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。**表示在0.01水平差異顯著; ns代表差異不顯著。3次重復。處理同表1。

VO: vegetative organ; GO: genital organ. Different lowercase letters in the same column indicate significantly different at the 0.05 probabi-lity level. ** indicates significant differences at the 0.01 probability level; ns: not significant. Values are means with three repetitions. Treatments are the same as those given in Table 1.

表5 不同施鈣量和施氮量對花生產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

(續(xù)表5)

同一列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。**表示在0.01水平差異顯著; *表示在5%水平差異顯著; ns代表差異不顯著。3次重復。處理同表1。

Different lowercase letters in the same column indicate significantly different at the 0.05 probability level. **: significantly different at the 0.01 probability level; *: significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant. Values are means with three repetitions. Treatments are the same as those given in Table 1.

由圖3可知, 不施鈣肥條件下, 氮肥與對莢果產(chǎn)量的關(guān)系可用二次方程模擬=-0.03112+ 14.302+4192.4, 獲得高產(chǎn)時最佳施氮量為229.9 kg hm-2; 施鈣條件下, 氮肥與莢果產(chǎn)量的關(guān)系可用二次方程模擬=-0.03442+13.875+5001.9, 獲得高產(chǎn)時最佳施氮量為201.8 kg hm-2。鈣肥的施用促進了植株對氮素的吸收, 同時減少了相同莢果產(chǎn)量下氮肥的施用量。

③[美]弗朗西斯·福山：《政治秩序的起源：從前人類時代到法國大革命》（毛俊杰譯），廣西師范大學出版社，2014，第 171 頁。

3 討論

3.1 施鈣量和施氮量對花生干物質(zhì)積累與分配的影響

肥料施用作為花生栽培中主要的調(diào)控措施, 對花生干物質(zhì)積累與分配及產(chǎn)量有重大影響[6, 25-26]。鈣是花生干物質(zhì)積累及莢果發(fā)育等重要的調(diào)控措施[27-28]。氮是植物重要的營養(yǎng)元素, 在促進營養(yǎng)體的生長的同時決定著植物生殖體的發(fā)育。研究表明, 施氮顯著改善花生葉片光合性能, 提高莖、葉及莢果干物質(zhì)積累量[15-18]; 施氮量在0～135 kg hm-2時, 不同花生品種干物質(zhì)量均隨著施氮量的增加呈增加的趨勢[29]。張智猛等[30]研究表明, 施氮量在0～180 kg hm-2時, 施氮量90 kg hm-2時植株總干物質(zhì)較高、莢果干物質(zhì)最高。過量施用氮肥(N>112.5 kg hm-2), 造成花生群體內(nèi)透光條件變差, 群體葉面積系數(shù)和光合速率降低, 群體呼吸消耗所占比例增加, 不利于植株干物質(zhì)的積累[17]。隨施氮水平增加, 莖葉等干物質(zhì)分配增加, 而莢果干物質(zhì)分配減少, 收獲指數(shù)降低[3]。本試驗在前人研究基礎上采取增施鈣肥措施發(fā)現(xiàn), 隨著施鈣量和施氮量增加, 濟陽和飲馬泉樣地分別表現(xiàn)為Ca600N225、Ca600N150時花生干物質(zhì)積累量最大、生殖器官的分配比例最高。與前人研究[29-30]相比, 本研究結(jié)果中的最佳施氮量(150～225 kg hm-2)偏高, 這可能與試驗方法和試驗條件有關(guān)。本試驗中采用大田試驗, 而與之前的相關(guān)研究均采用盆栽試驗有所不同, 同時花生長季氣象條件和土壤基礎地力的影響也會引起不同區(qū)域試驗結(jié)果上的差異。不施鈣肥處理(Ca0N0～N225)、施鈣高氮處理(Ca600N300)表現(xiàn)營養(yǎng)生長過旺、葉片熟相較差、貪青晚熟, 不利于后期花生莢果的進一步充實。鈣肥增施可促進總干物質(zhì)的積累、特別是生殖器官中干物質(zhì)的積累; 氮肥減施可抑制“源”的冗余生長、促進“流”的通暢、進一步優(yōu)化“庫”容、提高生殖器官分配比例, 這些措施均為花生產(chǎn)量的提高提供了重要的物質(zhì)基礎。

**表示在0.01水平上顯著相關(guān)。30個重復。

**indicates significant correlation at the 0.01 probability level. Values are means with thirty repetitions.

3.2 施鈣量和施氮量對花生氮素積累與分配的影響

施鈣是調(diào)節(jié)花生干物質(zhì)和氮素積累分配的重要手段[11,31-32]。前人研究表明, 施硝酸鈣促進花生對氮素營養(yǎng)的吸收及向“庫”中的運輸與轉(zhuǎn)化[9]。隨施鈣量增加, 花生生殖器官氮素積累量和分配率提高, 氮素吸收效率提高[27]。戴良香等[12]研究表明, 施氮量為90 kg hm-2時, 花生籽仁干物重和氮素積累量最高。施氮量過高使花生營養(yǎng)體旺長倒伏, 產(chǎn)量和氮肥利用率降低[33]。本研究中花生干物質(zhì)積累和氮素積累的變化規(guī)律一致, 增施鈣肥顯著提高花生植株氮素積累量, 隨著施氮量的增加, 氮素積累量表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢。從文中的2個區(qū)域試驗結(jié)果來看, 花生氮素快速積累期起始時間和最大積累速率較干物質(zhì)積累分別提前7.5～9.4 d和9.3～ 12.0 d, 花生群體氮素營養(yǎng)吸收高峰期的出現(xiàn)早于干物質(zhì)積累, 表明氮素營養(yǎng)的吸收和積累是干物質(zhì)積累的基礎。施鈣和施氮互作下, 生殖器官與營養(yǎng)器官氮素積累量以Ca600N150和Ca600N225處理最高, 其生殖器官分配比例為68.0%～69.3%, 表明更多的氮素分配到生殖器官, 為提高群體質(zhì)量建成打下物質(zhì)基礎。而施氮量過大導致更多的氮素分配到花生營養(yǎng)器官中, 地上部營養(yǎng)生長過盛, 可見根據(jù)不同的土壤肥力采取氮肥減施策略有利于氮素的高效利用。

3.3 施鈣量和施氮量對花生產(chǎn)量的影響

施鈣和施氮是調(diào)節(jié)花生干物質(zhì)和氮素積累分配的重要栽培措施[34-37]。有研究表明鹽堿地脅迫下施用鈣肥150 kg hm-2, 花生莢果產(chǎn)量提高達21.5%[38]; Rogers[39]研究發(fā)現(xiàn), 沙壤土增施鈣肥(白云質(zhì)石灰石和鈣質(zhì)硅酸鹽礦渣) 675 kg hm-2, 花生產(chǎn)量提高405～675 kg hm-2。山東酸性土壤施用鈣肥為210 kg hm-2時, 花生產(chǎn)量增幅最大[34]; 湖南酸性紅壤(pH為4.6)施鈣量在750 kg hm-2時, 花生莢果和籽仁產(chǎn)量提高顯著[27]。本試驗中與濟陽相比, 飲馬泉樣地平均花生莢果產(chǎn)量高8.3%, 可能原因是與濟陽相比, 飲馬泉樣地土壤偏弱酸性、土質(zhì)松軟、水熱條件適宜, 為花生干物質(zhì)積累和莢果的充實奠定了良好的基礎條件, 同時氮肥增產(chǎn)效率因土壤質(zhì)地和氮素水平存在較大差異[19]。而不同花生產(chǎn)區(qū)對氮肥的投入量存在差異, 同時獲得的產(chǎn)量水平也不同。遼寧省花生產(chǎn)區(qū)施氮量在75～105 kg hm-2時, 莢果產(chǎn)量為3114～7506 kg hm-2[40]。湖北省農(nóng)戶花生平均氮肥施用量為114.7 kg hm-2, 平均產(chǎn)量為2968 kg hm-2[41]。山東省花生平均施氮量在181.0 kg hm-2左右, 產(chǎn)量高達4256 kg hm-2[2]。本研究發(fā)現(xiàn)中低產(chǎn)田花生增施鈣肥600 kg hm-2、施氮量150～225 kg hm-2可得到高產(chǎn), 高于山東省平均產(chǎn)量, 可解釋為增施鈣肥對堿性地塊、酸性地塊的花生產(chǎn)量都有增產(chǎn)作用[27,34,38]。而不追求花生莢果產(chǎn)量極高的條件下, 采取增施鈣肥+減施氮肥栽培措施(氮肥施用量75 kg hm-2), 可獲得穩(wěn)產(chǎn), 其增產(chǎn)增效最佳。產(chǎn)量構(gòu)成因素中總果數(shù)、百果重是獲得高產(chǎn)的主要因素, 減氮后增施鈣肥促進結(jié)果數(shù)增加和莢果大而飽滿, 是維持花生高產(chǎn)的重要保證。

本文基于建筑類高校環(huán)境工程專業(yè)的特點，介紹環(huán)境影響評價課程的開設情況，結(jié)合筆者多年的教學理論研究和實踐，從課程定位、圍繞建筑類高校環(huán)境類專業(yè)培養(yǎng)目標強化課程教學、強化實際環(huán)境影響評價項目實踐以及加強同建筑類高校環(huán)境工程專業(yè)的交流等方面進行探討。

第一術(shù)，“短板論”。我告訴學生，“短板論”意即一個水桶裝水的容量是由最短的那塊木板決定的，而高考的總成績也將由最弱的一科決定。如果語文瘸腿，對高考就如一顆定時炸彈，會砸了十二年的高考夢。在強調(diào)理論的同時，我讓學生算數(shù)，去年高考廣東文科重點線是520分，學生先預估其他科目自己最理想的分數(shù)，然后再算出語文要拿多少分才能上線。比如，班里有個中等成績的學生是這么預估的：

4 結(jié)論

增施鈣肥和施氮可以顯著提高花生生育前期和中期的氮素和干物質(zhì)積累速率、增加氮素和干物質(zhì)積累總量。兩者互作可充分發(fā)揮弱堿性地塊和弱酸性地塊單粒精播花生群體增產(chǎn)潛力。通過增施鈣肥提高氮肥利用效率, 來獲得花生結(jié)果數(shù)和百果重的增加是穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要途徑。本試驗區(qū)域花生生產(chǎn)中建議施鈣量為600 kg hm-2, 施氮量75～225 kg hm-2。

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Effects of interaction between calcium and nitrogen fertilizers on dry matter, nitrogen accumulation and distribution, and yield in peanut

WANG Jian-Guo1,2,4,**, ZHANG Jia-Lei1,2,**, GUO Feng1,2, TANG Zhao-Hui1,2, YANG Sha1,2, PENG Zhen-Ying1,2, MENG Jing-Jing1,2, CUI Li3, LI Xin-Guo1,2,4,*, and WAN Shu-Bo1,2,4,*

1Biotechnology Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, Shandong, China;2Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and Ecological Physiology of Shandong Provinces, Jinan 250100, Shandong, China;3Shandong Center of Crop Germplasm Resources, Jinan 250100, Shandong, China;4Scientific Observation and Experiment Station of Crop Cultivation in East China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Dongying 257000, Shandong, China

The purpose of this study was to investigate the effects of calcium and nitrogen fertilizer on dry matter, nitrogen accumulation and distribution, and yield in peanut. A field experiment was conducted using Huayu 25 with two calcium (Ca) rates (0 and 600 kg hm-2), and five nitrogen (N) rates (0, 75, 150, 225, and 300 kg hm-2) in Jiyang (JY) and Yinmaquan (YMQ) in 2019. The results showed that compared with Ca0,the dry matter accumulation of peanuts under Ca600treatment was significantly increased by 13.5% in the Jiyang, by 12.6% in Yinmaquant. Compared with N0, nitrogen fertilizer significantly promoted the accumulation of dry matter in peanut, and the N75, N150, N225, N300treatments increased dry matter accumulation by 12.8%, 17.7%, 26.3%, 21.0% in Jiyang and 16.7%, 28.4%, 24.9%, 22.9% in Yinmaquan, respectively. The dynamic curve of peanut dry matter and nitrogen absorption accumulation conformed to the Logistic model, and the maximal nitrogen accumulation (m) was obtained under Ca600N225treatment in Jiyang and Ca600N150treatmentYinmaquan. Compared to the average, the maximal speed of accumulation (m), the maximal biomass, duration of rapid accumulation (T), were increased at two plots by 12.4% and 10.6%, 14.9% and 13.7%, 2.3% and 3.1%, respectively. The starting date of rapid accumulation period (1) was 7.5 days and 9.4 days earlier for nitrogen than for dry matter, indicated that the nutrient absorption of peanut was the premise of dry matter accumulation. The pod yield of peanut of Ca600N225in Jiyang and Ca600N150and Ca600N225in Yinmaquan was higher than other treatments. Effects of interaction between calcium rates and nitrogen rates had a significant impact on peanut yield. Increasing calcium ferti-lizer application was an important way to improve nitrogen use efficiency, which increased pod number and 100-pod weight and promoted stably high yield in peanut. In this study, calcium fertilizer (600 kg hm-2) and nitrogen fertilizer (75 kg hm-2) were applied as the optimal fertilization scheme in the cultivation of less-fertilizer, stable-yield, and improved-efficiency treatment, while calcium fertilizer (600 kg hm-2) and nitrogen fertilizer (150–225 kg hm-2) as high-yield and high-efficiency treatment.

peanut; nitrogen fertilizer; calcium fertilizer; dry matter; nitrogen accumulation; yield

10.3724/SP.J.1006.2021.04186

本研究由國家重點研發(fā)計劃項目“大田經(jīng)濟作物優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的生理基礎與調(diào)控” (2018YFD1000906), 山東省重大科技創(chuàng)新工程(2018YFJH0601, 2019JZZY010702)和山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程(CXGC2018D04, CXGC2018E13)資助。

This study was supported by the National Key Research and Development Program of China “Physiological Basis and Agronomic Management for High-quality and High-yield of Field Cash Crops” (2018YFD1000906), the Major Scientific and Technological Innovation Projects in Shandong Province (2018YFJH0601, 2019JZZY010702), andthe Agricultural Scientific and Technological Innovation Project of Shandong Academy of Agricultural Sciences (CXGC2018D04, CXGC2018E13).

李新國, E-mail: xinguol@163.com; 萬書波, E-mail: wanshubo2016@163.com

**同等貢獻(Contributed equally to this work)

王建國, E-mail: shanshanyilang@163.com

2020-08-12;

2021-01-21;

2021-02-22.

URL: https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20210222.1406.008.html