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Effects of potash fertilizer on nutrient absorption by peanut and its yield and benefit

施钾对花生养分吸收、产量与效益的影响



全 文 :施钾对花生养分吸收、产量与效益的影响*
周可金1* *  马成泽1  许承保1  李定波2
( 1 安徽农业大学农学系,合肥 230036; 2 安徽省肥东县花生原种场,肥东 231000)
摘要  对江淮丘陵地区花生钾素的养分吸收特点以及施钾对花生产量和经济效益的影响进行了研究.
结果表明, 在一定氮、磷肥供给水平上, 增施钾肥,能调节植株体内养分的运输与分配,促进植株对 N、P、K
养分的吸收, 显著提高花生生殖器官的干物质积累,从而有利于提高花生的产量、品质和抗性. 每生产 100
kg荚果, 对 N、P、K 养分吸收量分别为 3. 08~ 5. 35、0. 6~ 1. 2、3. 45~ 6. 66 kg, 其中对 K 的吸收量最大 ,主
要集中在营养器官中; N、P的吸收主要集中在荚果等生殖器官中. 随着施 K 量的增加, 各器官中 N、P、K
含量均随之增加, 但 K 的增加最多, P 增加最少.当施 K 量为 150~ 180 kghm- 2, 且 N、P、K 的施肥配比
为 212 时,花生荚果的产量最高( 5425. 5 kghm- 2 ) , 经济效益最大( 13878. 7 元hm- 2) ,产投比达到6. 75
1,增产增收效果显著; 而施 K 量超过 225kghm- 2时, 花生产量和效益明显下降. 因此, 在花生生产上可
以推荐 N 150P 75K150作为该地区高产栽培的平衡施肥配方.
关键词  花生  平衡施肥  养分吸收  钾肥效应
文章编号  1001- 9332( 2003) 11- 1917- 04 中图分类号  S 143. 32; S 565. 2  文献标识码  A
Effects of potash fertilizer on nutrient absorption by peanut and its yield and benef it. ZHOU Kejin1 , MA
Cheng zhe1 , XU Chengbao1 , L I Dingbo2 ( 1Depar tment of Agronomy , Anhui Agr icultural Univer sity , H ef ei
2300362, China; 2Feidong County Peanut Farm , Feidong 231000, China) . Chin. J . A ppl . Ecol . , 2003, 14
( 11) : 1917~ 1920.
Studies in Jianghuai hilly r eg ion show ed that at definite N and P levels, applying potash fer tilizer could regulate
the tr anspor tat ion and distribution of nutr ients in peanut plants, accelerate their absorption of N , P and K, in
crease the dr y matter accumulation in their reproductive org ans, and increase their yield, quality , and disease re
sistance. For each 100 kg pod products, the absorption of N , P and K was 3. 08~ 5. 35 kg , 0. 6~ 1. 2 kg and
3. 45~ 6. 66 kg, r espectively . The K absorption was the bigg est, and it was accumulated mainly in nutritive or
gans. The absorbed N and P were mainly accumulated in pods and other r eproductiv e o rgans. T he contents of
N , P and K in all org ans were increased w ith increasing potassium levels, and the amount of incr eased K was the
biggest. The yield and economic benefit w er e the highest w hen the amount of applied potassium reached to 150
~ 180 kghm- 2 and NPK= 212. The highest pod yield was 5425. 5 kghm- 2 , the highest benefit was
13878. 7 yuanhm- 2 , and the ratio of output/ input reached 6. 751. T he yield and economic benefit of peanut
were decr eased obviously when the amount of applied potassium was over 225 kghm- 2. Thus, the prescription
of N150 , P 75 and K150 was r ecommended for the balance fert ilization of peanut production in this region.
Key words  Peanut, Balance fertilization, Nutr ient absorption, Potash fertilizer effect.
* 北美钾磷肥研究所/加拿大钾磷肥研究所资助项目( Anhui11) .
* * 通讯联系人.
2002- 06- 17收稿, 2003- 04- 14接受.
1  引   言
江淮丘陵地区属于江淮分水岭一带,年平均温
度 15~ 16  ,年降水量 900~ 1200 mm .土壤为下蜀
黄土母质发育的粘盘黄褐土, 质地粘重,有机质含量
低,虽然其矿质养分储备量不低, 但供肥强度差. 花
生是需钾较多的经济作物,每生产 100 kg 荚果需要
吸收 K2O 2~ 3 kg, K的需要量比 N低 2. 5~ 3倍,
但比 P 高 2~ 3倍[ 1, 6] .由于该地区长期偏施氮、磷
肥或少施钾肥, 造成土壤氮、磷、钾比例失调, 钾素供
应不足,严重影响花生产量和品质提高, 也影响氮、
磷肥料的利用率. 山东、河北、河南等地区的大量试
验证明,氮、磷和钾肥合理配施, 对花生具有明显的
增产和增收效果[ 4, 6, 11, 12] , 但在不同土壤类型和肥
力水平下表现出较大的差异[ 2, 6, 14] . 在水稻、小麦、
棉花和油菜等作物上合理施用钾肥也具有明显增产
效果[ 7, 8, 12] .在皖中岗地粘盘黄褐土上, 施用钾肥对
花生的养分吸收与利用的特点以及产量与效益等经
济性状的影响,尚缺乏系统研究.自 1999年起, 我们
与北美钾磷肥研究所/加拿大钾磷肥研究所合作,开
展了钾肥在花生生产上施用效果以及氮、磷、钾肥配
施效应的研究,同时还进行了氮、磷、钾肥与微量因
素的配施等研究和示范工作,取得了较好的效果.本
文旨在探讨江淮分水岭的易旱缺水地区珍珠豆型花
生品种对养分的吸收特点和分配规律,以及不同氮、
应 用 生 态 学 报  2003年 11 月  第 14 卷  第 11 期                             
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Nov . 2003, 14( 11)1917~ 1920
磷、钾肥配比对花生生长发育、产量形成和经济效益
的影响,为该地区大面积推广花生配方施肥和推荐
施肥配方提供理论依据和决策参考.
2  材料与方法
  试验连续 2 年在肥东县花生原种场进行.试验田土壤为
下蜀黄土母质发育的粘盘黄褐土, 含有机质 0. 39% ,有效氮
28. 6 mgkg - 1, 有效磷 9. 3 mgkg- 1 ,速效钾 93. 8 mgkg- 1 .
试验设 7 个施肥处理 , 即 N150 P75 K 0、N 150P 75K 75、N 150 P75
K 150、N150P75K 225、N 150P 75K 300、N 0P75K225、N0P0K 0(下标分别
表示为 N、P2O 5、K2O 用量, 单位为 kghm- 2 ) . 4 次重复, 小
区面积 19. 8 m2 ,随机排列 .供试肥料为尿素(含 N 46% )、普
通过磷酸钙(含 P 2O5 9. 7% )、氯化钾(含 K 2O 60% ) ,均作基
肥施入. 供试花生品种为皖花 2 号, 由肥东县花生原种场提
供的原种. 5 月 6 日播种,每穴双粒播种.
  田间取样方法为:在前期对第 2重复的每处理选定有代
表性的植株连续 5 穴作标记, 后期每隔 10 d 收集该 5 穴植
株的落叶,同时收集该重复各处理的总落叶用以计算生物产
量.于成熟期连续取样已标记的 5穴共 10 株植株,并收集其
地下落叶, 将营养器官与生殖器官分开打碎处理, 混合均匀
后再取少量样品分析化验.植株和产品的 N、P、K 含量均采
用常规方法分析[ 9] . 干物质积累测定采用取样分各器官称重
法.
3  结果与分析
31  不同器官 N、P、K养分的吸收与分配
  从表 1可以看出, N、P、K三元素在花生植株体
内的积累总量以 K 素最多,其次是 N, P 最少.从 N、
P、K元素在营养器官和生殖器官的分配来看, N 主
要积累在生殖器官即荚果内, 占总吸收量的76. 83%
~ 79. 52%, 营养器官中只占 20. 48% ~ 23. 17% ;当
氮、磷肥施用量相同时, 随着施钾肥量的增加,植株
体内含 N 增加,尤其是荚果, 但当不施用氮肥时,植
株含 N 明显降低, 甚至不如不施钾肥处理 N 含量
高.随着荚果中含 N 量增大, 种子中蛋白质含量也
相应提高,从而改善了花生品质. P 主要积累在荚果
中,占总吸收量的 61. 8% ~ 75% . K 主要集中在营
养器官中,占 69. 5% ~ 76. 5% , 荚果中占23. 5% ~
30. 5% ,而且随着施 K 量的增大,各器官中 N、P、K
含量均随之增加, 其中 K 的增加最多, P 增加最少.
由于营养器官吸 K 量的增加, 对提高植株抗逆能
力,尤其是抗病能力有很大好处. 而不施钾肥处理
N150P75K0 和 N0P0K0 在各器官中 K 的积累均显著
少于施钾处理(表 1) .可见, 增施钾肥有利于花生对
土壤 N、P、K 的吸收和利用,从而提高花生的产量、
品质和抗性.
  从表 2可以看出,随着施 K 量的增加, N、P、K
养分的积累量均增加, 但施 K 量超过 150 kg hm- 2
时,养分积累量随之减少, 以 N150P75K150处理的养
分积累量为最多. 处理 N150P 75K0 和 N0P75K225相
比,不施 K 处理的 N、P、K 积累量明显低于不施 N
处理,其中K的积累量减少50. 12% . 可见,施钾能
促进植株对 N、P、K 的吸收; 施氮而不施钾对 P、K
的吸收无明显促进效应. 比较处理 N150 P75K225与
N0P75K225时可以看出, 在一定量的磷、钾肥基础上,
施氮能促进植株对 N、P、K养分的吸收.
32  施钾对 N、P、K养分吸收量的影响
  从表 3可见, 各处理花生植株每生产 100 kg 荚
表 1  花生成熟期植株体 N、P、K养分吸收与分配
Table 1 Nutrient absorbent and distribution of N and P and K in peanut organs in maturation stage( gkg- 1)
项目
Item
N 150P75K 0 N 150P75K 75 N 150P75K 150 N 150P75K 225 N150P75K 300 N 0P75K 225 N 0P0K 0
平均
Mean
营养器官 Nutritive organ N 3. 4 3. 6 4. 0 3. 8 4. 0 3. 6 3. 5 3. 70
P2O 5 1. 0 1. 2 1. 3 1. 3 1. 3 1. 1 0. 8 1. 14
K2O 11. 6 16. 4 16. 9 17. 9 17. 4 16. 0 12. 1 15. 47
生殖器官 Reproduct ive organ N 13. 2 13. 2 14. 0 14. 4 14. 3 12. 6 12. 5 13. 46
P2O 5 2. 7 3. 0 2. 6 2. 9 2. 9 2. 8 2. 3 2. 74
K2O 5. 1 5. 3 5. 5 5. 5 6. 0 6. 0 4. 8 5. 46
单株总量 T otal plant N 16. 6 16. 8 18. 0 18. 2 18. 3 16. 2 16. 0 17. 16
P2O 5 3. 7 4. 2 3. 9 4. 2 4. 2 3. 9 3. 1 3. 88
K2O 16. 7 21. 7 22. 4 23. 4 23. 4 22. 0 16. 9 20. 93
表 2  不同施钾处理生物产量与植株养分积累量
Table 2 Nutrient accumulation in plant and nutrient absorbent from fertil izer( kghm- 2)
N 150P75K0 N 150P75K 75 N 150P75K 150 N 150P75K 225 N150P75K 300 N 0P75K 225 N0P0K 0
生物产量 Biomass 11610 15000 16140 13530 11760 13230 9030
养分积累量 N 192. 73 252. 00 290. 52 246. 25 215. 21 214. 33 144. 48
Nut rient P2O5 42. 96 63. 00 62. 95 56. 83 49. 39 51. 60 27. 99
accumulat ion K 2O 193. 88 325. 50 361. 54 316. 60 275. 18 291. 06 161. 64
1918 应  用  生  态  学  报                   14卷
表 3  不同施钾处理经济产量与每生产 100 kg荚果植株养分吸收量
Table 3 Yield and nutrient absorbent from each 100 kg pods in di fferent treatments
N 150P75K 0 N 150P75K 75 N 150P75K 150 N 150P75K 225 N150P75K 300 N 0P75K 225 N 0P0K 0 平均数 Mean
经济产量 Yield( kghm- 2) 4750. 5 5253. 0 5425. 5 5224. 5 5164. 5 4885. 5 4683. 0 5055. 2
养分吸收量  N 4. 06 4. 08 5. 35 4. 71 4. 17 4. 39 3. 08 4. 37
Absorbent  P2O 5 0. 91 1. 20 1. 16 1. 09 0. 96 1. 06 0. 60 1. 00
( kg100kg- 1)  K 2O 4. 80 6. 19 6. 66 6. 05 5. 33 5. 95 3. 45 5. 38
果对 N、P、K养分吸收量为: N 3. 08~ 5. 35 kg , P2O5
0. 6~ 1. 2 kg, K2O 3. 45~ 6. 66 kg, 其吸收 N、P、K
养分的平均数分别为 N 4. 37 kg、P 2O5 1. 0 kg、K2O
5. 38 kg ,大小比例为: K> N> P. 不同施钾量处理的
三要素吸收有一定的差异,随着施钾量的增加,每生
产 100 kg 荚果需要吸收的 N、P、K三要素量也随之
增加, 施钾量为 150 kghm- 2时, 吸收量达到高峰,
以后随着施钾量增加而降低.
33  施钾对花生干物质积累动态的影响
  不同施肥处理花生各生育期干物质积累动态见
表 4.在一定施钾量范围内, 不同生育时期花生单株
干物质积累均随施钾肥量的增加而增大, 当施 K 量
达到 225kghm- 2时开始下降.在 N、P 水平相同时,
所有施钾处理的干物质积累量均明显高于不施钾的
处理.各处理干物质积累的高峰均出现在结荚期. 而
且钾肥对地上部分和生殖器官的影响较大, 对根系
影响较小. N150P75K225处理能有效提高干物质积累,
尤其是生殖器官积累更多, 与 N150P 75K0 处理相比,
结荚期前者干物质积累总量增加 55. 8% ,而生殖器
官干物质增加 113. 5% .茎叶增加 77. 1%,根系仅增
加31. 0% . 因此, 氮、磷、钾肥的合理配施, 对花生
前、中期的生长发育奠定了良好的基础. 比较 N150
P75K0和 N0P75K225处理还可以看出,花生缺 K比缺
N 对干物质积累的限制更为严重(表 4) .
34  花生施钾的增产和增益效果
  从表 5可见,随着施钾量的增加,单株荚果数和
果重均随之增加, 当施钾量达到 150 kghm- 2 K2O
时( N150P75K150)为最高,单株荚果数比不施钾( N150
P75K0 ) 处理提高了 41. 3% , 单株果重增加了
35. 1% ,之后随着施钾量进一步增加有所下降. 低施
钾量(  150 kghm- 2 K2O)的处理, 其百果重和百
仁重也明显低于高施钾量( 225 kghm- 2 K2O)处
理.产量以 N150P75K150处理为最高, 比不施钾 N150
P75K0 处理增产 14. 2% , 其他各施钾处理的产量也
均比不施钾处理有不同程度的增加, 增产幅度为
2. 8%~ 10. 5% . 经统计分析表明, 除 N0P75K225和
N0P0K0的产量与不施钾处理 N150P75K0 相比增产
效果不显著外,其他各施钾处理增产效果均达到显
著和极显著水平. 其中 N150P75K150处理的纯收入也
最大, 在扣除化肥、种子等生产资料成本 ( 2062. 05
元hm- 2)后, 净增收益达到 13878. 7元hm- 2, 比
只施氮、磷肥 ( N150 P75 K0 ) 处理增收 1499. 9 元
hm
- 2
,产投比为 6. 751,增值 12. 1% .当施钾量达
到 225 kghm- 2以上时, 产量不再增加, 并随着施钾
量的增加而下降, 纯收入也呈下降趋势(表 5) .
表 4  不同生育时期花生单株各器官干物质重量
Table 4 Dry matter weight of peanut organs in different stage
处理
Treatment
幼苗期
Seedling
( g)
花针期Flow ering phase( g )
叶片
Leaf
茎秆
Stem
根系
Root
总重
T otal
w eight
结荚期Pod phase(g )
叶片
L eaf
茎秆
Stem
根系
Root
生殖器官
Pods
and needles
总重
T otal
w eight
N150P75K0 1. 55 3. 82 3. 54 0. 36 7. 72 4. 78 6. 63 0. 58 6. 39 18. 38
N150P75K75 1. 66 4. 24 4. 14 0. 45 8. 83 6. 67 8. 92 0. 64 9. 03 25. 26
N150P75K150 1. 73 4. 99 4. 30 0. 45 9. 74 7. 31 10. 11 0. 76 10. 46 28. 64
N150P75K225 2. 20 6. 38 6. 65 0. 62 13. 65 9. 45 10. 76 0. 86 13. 64 34. 71
N150P75K300 1. 71 4. 24 4. 42 0. 49 9. 15 7. 62 10. 94 0. 72 10. 78 30. 06
N0P75K225 1. 51 4. 32 4. 67 0. 41 9. 40 5. 61 8. 19 0. 65 8. 26 22. 71
N0P0K0 1. 32 3. 44 3. 14 0. 40 6. 98 3. 83 4. 03 0. 56 5. 30 13. 72
表 5  不同处理花生产量及其产量构成
Table 5 Yield and components of peanut under di fferent treatments
处理
T reat
m ent
单株荚果数 Pods per plant
饱果
Plumppod
秕果
Bligh
t edpod
总果数
T otal
pods
单株荚果重
Pods weight
( g)
百果重
100pod
w eight( g)
百仁重
100seed
w eight ( g)
出仁率
Shelling
( % )
产量
Yield
( kghm- 2)
增产
Increa
sing( % )
差异显著性 Test
5% 1%
纯收入
Profit s
( yuanhm- 2)
N 150P75K0 13. 0 1. 3 14. 3 18. 5 153. 0 70. 7 76. 2 4750. 5 100 a A 12378. 9
N 150P75K75 15. 0 1. 7 18. 0 20. 0 153. 5 71. 7 76. 0 5253. 0 110. 5 bc B 13582. 5
N 150P75K150 15. 4 3. 8 20. 2 25. 0 153. 3 70. 5 74. 6 5425. 5 114. 2 c B 13878. 7
N 150P75K225 10. 6 2. 4 14. 3 20. 7 156. 8 72. 0 75. 0 5224. 5 110. 0 bc B 13121. 1
N 150P75K300 9. 2 2. 7 12. 1 17. 8 156. 0 72. 5 74. 3 5164. 5 108. 7 b A 12761. 1
N 0P75K 225 9. 0 1. 8 11. 5 18. 3 156. 9 74. 2 75. 6 4885. 5 102. 8 a A 12660. 9
N 0P0K 0 11. 0 1. 5 11. 3 17. 6 153. 2 70. 1 73. 5 4683. 0 98. 58 a A 12203. 0
注:按 1999年不变价格计算,肥料 KCl 1. 56元kg- 1,尿素 1. 5元kg- 1,过磷酸钙 0. 56元kg- 1;花生荚果 2. 8元kg- 1. The price w as KCl 1.
56 yuankg- 1, urea 1. 5 yuankg- 1, phosphate fert ilizer 0. 56 yuankg- 1, peanut pods 2. 8 yuankg- 1 in 1999.
191911 期              周可金等: 施钾对花生养分吸收、产量与效益的影响      
4  讨   论
  在土壤养分含量中等偏低的皖中岗地上, 配合
氮、磷肥,施用一定量的钾肥有明显的增产效果. 增
施钾肥有利于促进花生植株对 N、P、K 养分的吸
收,能显著提高花生干物质积累,尤其是生殖器官的
干物质积累,从而能提高花生的产量、品质和抗性.
以中等施钾水平即以 N150P 75K150处理的产量最高,
产量达到 5425. 5 kghm- 2,比不施钾增产 14. 2% .
试验结果还表明, 花生施肥以氮、磷、钾肥料的配合
比例 212 为最佳配比. 而梁东丽等[ 5]认为, N、P、
K配比为 122以及封海胜等[ 2]认为中等肥力水平
的N、P、K配比为 11. 52时,可以较大幅度提高花
生荚果产量.这种差异是否与供试土壤条件不同以
及本试验的氮肥供应水平较低有关,还有待进一步
研究,但从增施氮、磷肥, 必须相应增加钾肥用量才
能增产和增收的结果来看, 还是较为一致的. 何天
春[ 3]等研究认为,在红壤上每 667 m2 施 K2O 6~ 12
kg 可增加花生荚果 59~ 115 kg , 且每 667 m2 施 6
kg K2O的经济效益最高,产值为肥料投入的 8~ 16
倍.本试验研究结果还表明,当氮、磷、钾肥料配比为
212时,花生的产量、产量构成因素以及经济效益
均最佳,这符合花生对养分的需求规律[ 10] .因此, 在
江淮分水岭地区的皖中岗地上种植花生, 可推荐
N150P75K150作为大量元素的施肥配方. 为真正实现
花生的平衡施肥目标, 我们也完成了 N、P、K 三要
素与微量元素 B、Zn、Cu、Mo 配方研究和筛选工作,
现已进入大面积示范和推广阶段.
  本试验还得出每生产 100 kg 荚果对 N、P、K 养
分吸收量分别为: N 3. 08~ 5. 35 kg, P2O5 0. 6~ 1. 2
kg, K2O 3. 45~ 6. 66 kg, 其平均数为: N 4. 37 kg、
P2O5 1 kg、K2O 5. 38 kg,即吸收比例为: K> N> P,
此结果除 N、P 在正常范围内外, K 的吸收量偏高,
而且钾素需求量已超过了氮素, 一般每生产 100 kg
荚果需要吸收 K2O 2~ 4 kg[ 1, 10] , 造成这种差异可
能是由于在缺钾的土壤上增施钾肥,有利于植株对
钾素的吸收和利用, 这种结果还需要进一步验证.
  在本试验结果中,施钾量增加到 225 kghm- 2
后,花生产量和经济效益均呈下降趋势,其原因已作
了初步研究报道[ 13, 14] . 试验过程中还发现 P、K 水
平相同时,不施氮肥虽然产量降低,但其根瘤数明显
增多,即自身固氮能力增强. 以追求高产高效为目
的,减少花生氮肥用量的限度有待进一步研究.
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作者简介  周可金, 男, 1965 年生, 硕士, 副教授, 硕士生导
师,主要从事油料作物栽培生理生态研究, 发表论文 28 篇.
Email: zhoukejin@ 163. com
1920 应  用  生  态  学  报                   14卷