全 文 ：书不同施氮水平对旱地兰州百合养分累积与
氮肥利用的影响
林玉红１，郭凤霞２，罗俊杰１，孙建好３，张运晖１
（１．甘肃省农业科学院生物技术研究所，甘肃 兰州７３００７０；２．甘肃农业大学 甘肃省干旱生境作物学重点实验室，
甘肃 兰州７３００７０；３．甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，甘肃 兰州７３００７０）
摘要：在兰州市七里河区西果园大田条件下，研究了在施用磷肥１５０ｋｇ／ｈｍ２ 和钾肥２２５ｋｇ／ｈｍ２ 基础上，不同施氮
水平（０，７５，１５０和２２５ｋｇ／ｈｍ２）对旱地兰州百合干生物量、养分累积动态及氮肥利用的影响，旨在揭示兰州百合需
肥规律，为其规范化栽培提供依据。结果表明，适宜施氮量可促进兰州百合植株生长，提高鳞茎养分的转化吸收效
率。鳞茎氮磷钾养分吸收不同步，累积量依次为Ｋ＞Ｎ＞Ｐ。施氮量只影响鳞茎干生物量和养分的阶段累积量，不
改变其累积动态趋势。随施氮量的增加，鳞茎产量、氮累积量和氮肥利用率均有不同程度地提高，施氮量为１５０
ｋｇ／ｈｍ２ 时三者均最高，分别达（８９８２．１±８４５．８）ｋｇ／ｈｍ２，（２９．１２３±１．７６７）ｋｇ／ｈｍ２ 和（４．９７±２．１６）％。当施氮
量达２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时各指标均下降。施氮量为７５ｋｇ／ｈｍ２ 时氮肥效率最大，为（１０７．３６±１１．２１）％，此后随氮肥量
的增加氮肥效率极显著下降。综合考虑各因素，建议兰州百合基肥的施氮量应为７５～１５０ｋｇ／ｈｍ２。
关键词：兰州百合；施氮量；养分累积；氮肥利用率；旱地
中图分类号：Ｓ６４４．１；Ｓ１４３．１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１１）０２０１０１０８
　 兰州百合（犔犻犾犻狌犿犱犪狏犻犱犻犻ｖａｒ．ｕｎｉｃｏｌｏｒ）是百合科（Ｌｉｌｉａｃｅａｅ）百合属（犔犻犾犻狌犿）川百合的变种，为多年生鳞茎
草本植物。因其地下茎块由１０瓣左右鳞片相累抱合，有“百片合成”之意而得名。兰州百合不仅是中国百合中的
上品，而且是中国惟一的甜百合。其鳞茎具有营养和滋补双重功效。甘肃省红古区、七里河区、临洮县、榆中县、
永靖县的沿山冷凉湿润坡耕地是兰州百合的主要产区［１］，尤其七里河区西果园栽培的兰州百合色泽洁白如玉，肉
质肥厚，味香甜嫩，纤维很少，毫无苦味，闻名国内外。
兰州百合作为兰州市最具特色的农产品之一，历经４００多年的发展，由于其价格和经济效益远远高于其他农
作物，已经成为兰州市南郊二阴山区农民摆脱贫困、增加收入的支柱产业。目前我省兰州百合种植面积１０万亩
左右。多年来，由于地理条件限制和科学研究投入较低，兰州百合商品化生产尚未形成规范化的栽培种植模式和
高产施肥技术，加之种球自然退化，导致百合亩产由原来的１５００ｋｇ下降到７００ｋｇ左右，产品的独头率从原来的
７０％下降到不足３０％，严重影响了兰州百合的产量和品质。孙红梅等［２］对兰州百合种植当年植株各器官营养吸
收与分配初步研究表明，其营养吸收的关键时期为幼苗至现蕾期。黄鹏［１，３］先后研究了钾和氮与磷肥配施对兰
州百合鳞茎植株发育和产量的影响。上述研究对揭示兰州百合需肥规律和科学施肥奠定了一定基础，但对不同
施氮量下兰州百合生物量及养分累积动态相关研究尚未见报道。由于施用化肥不当可造成一系列生态和环境问
题［４］，化学氮肥施用量增加还可导致氮肥利用率（ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＮＵＥ）下降［５］。张福锁等［６］研究提出，
随着施氮量的增加，玉米（犣犲犪犿犪狔狊）产量并不相应增加，氮肥生产效率明显下降。氮肥的施用时期和数量对作
物品质、产量及氮肥吸收利用率均有显著的影响［７］。了解作物Ｎ、Ｐ和Ｋ三大养分的吸收累积规律有助于采取科
学有效的施肥方案，提高作物的产量和品质。因此，研究不同施氮量对兰州百合鳞茎氮磷钾养分吸收和利用的影
响具有重要意义。
第２０卷　第２期
Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．２
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
１０１－１０８
２０１１年４月
 收稿日期：２０１０１１１２；改回日期：２０１１０１０４
基金项目：兰州市科技计划项目（２００９１１７０）资助。
作者简介：林玉红（１９６４），女，山东文登人，副研究员。Ｅｍａｉｌ：ｒｕｂｙ６１４６９２６＠ｑｑ．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｃｙｇｃｘ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
１　材料与方法
１．１　试验地概况
试验于２００７－２００９年在甘肃省兰州市西果园镇堡子村进行。该区属二阴山区，气候冷凉湿润，海拔≥２１００
ｍ。年均气温５．３℃，平均生长期２３２ｄ，≥１０℃年积温１８７０℃，无霜期１２３ｄ，年均降水量３００ｍｍ左右。供试土
壤基础肥力中等，０～２０ｃｍ土壤全氮０．１１％，全磷０．０８３％，全钾２．８６％，水解氮７９．１ｍｇ／ｋｇ，速效磷２４．７
ｍｇ／ｋｇ，速效钾１７０．２ｍｇ／ｋｇ，有机质１．５９％，ｐＨ值８．０８，全盐０．０５５％。试验地于２００６年秋后深翻晒地，耙松
平整。前茬作物为小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）。
１．２　试验材料与方法
试验材料选自当地农户自繁的根系健壮、无腐烂、色白、无分头、大小均一的兰州百合籽球作为母籽，母籽平
均重量１３ｇ。２００７年４月１６日栽植。试验设４个施氮水平，即０，７５，１５０和２２５ｋｇ／ｈｍ２，分别用Ｎ０、Ｎ７５、Ｎ１５０
和Ｎ２２５表示。各处理均施磷肥１５０ｋｇ／ｈｍ２ 和钾肥２２５ｋｇ／ｈｍ２，随机区组排列，３次重复。小区面积３．８５ｍ×
５．１０ｍ＝１９．６４ｍ２，开沟栽植，栽植行距３５ｃｍ，株距１４ｃｍ，栽植深度２０ｃｍ，种植密度为２０４０００株／ｈｍ２，走道
宽４０ｃｍ。所施用的肥料氮肥为尿素（兰州石化生产，Ｎ≥４６％），磷肥为过磷酸钙（昆明生产，Ｐ２Ｏ５≥１２％），钾肥
为硫酸钾（济宁生产，Ｋ２Ｏ≥３３％）。百合种植当年（２００７年４月１６日）将所有肥料在种植前均匀撒于小区作为
基肥，１次性施入，百合生长３年内每年肥料施用量均按试验设计进行，且施肥量相同。百合生长第２年（２００８年
４月１３日）和第３年（２００９年３月２０日）早春土壤解冻后，追施肥料，每年１次。将所有追施肥料混合后，开沟深
施于百合行间，覆土耙耱，其他田间管理同大田。兰州百合３年生长期无灌溉，为典型雨养旱作。
１．３　测定项目与方法
１．３．１　植株高度和茎粗的测定　在兰州百合生长发育的第２年，２００８年５月１０日－６月２９日，对出苗后的百
合植株进行挂牌测量，每隔１０ｄ测量株高和茎粗，每小区测量１０株。
１．３．２　鳞茎干生物量、养分及产量的测定　兰州百合生长发育第２年，分别于鳞茎萌发期（２００８年３月２６日）、
现蕾期（２００８年５月２８日）、摘花后２０ｄ（２００８年６月２６日）和翌年萌发期（２００９年３月１８日）分别按小区挖取
样株５株，水浸洗去根部泥土，分成地下鳞茎与地上茎叶两部分。地上和地下部分分别混合，称鲜重。然后将样
品在１０５℃下杀青３０ｍｉｎ，于８０℃烘至恒重称干重，以每小区株数折算干生物量。烘干样经粉碎、过筛后，用硫酸
－过氧化氢消煮法制备待测液，取待测液测定氮、磷和钾含量。采用奈氏比色法测定全氮含量，钒钼酸铵比色法
测定全磷含量，火焰光度计法测定全钾含量。２００９年３月１８日每小区挖一行单收称重，换算鳞茎产量。
１．３．３　试验数据的计算　按以下公式计算 Ｎ、Ｐ、Ｋ养分累积量［８］、氮素吸收效率（ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｐｔａｋｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，
ＮＵＰＥ）［９］、氮肥利用率（ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＮＵＥ）［１０］、氮肥效率（ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＮＦＥ）［９，１０］和
氮素利用效率（ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＮＵＴＥ）［１０，１１］。图１和２及表中数据均为３次重复平均值。
鳞茎Ｎ养分累积量＝鳞茎干生物量×鳞茎含Ｎ量
鳞茎Ｐ养分累积量＝鳞茎干生物量×鳞茎含Ｐ量
鳞茎Ｋ养分累积量＝鳞茎干生物量×鳞茎含Ｋ量
氮素吸收效率（ＮＵＰＥ，ｋｇ／ｋｇ）＝鳞茎氮累积量／施氮量
氮肥效率或称氮肥利用效率（ＮＦＥ，ｋｇ／ｋｇ）＝鳞茎产量／施氮量
氮肥利用率（ＮＵＥ，％）＝（施氮处理氮累积量－对照氮累积量）／施氮量×１００
氮素利用效率（ＮＵＴＥ，ｋｇ／ｋｇ）＝鳞茎产量／氮累积量
１．４　统计分析
试验数据采用ＤＰＳ软件和Ｅｘｃｅｌ２００３进行分析和制图。
２　结果与分析
２．１　不同施氮水平对兰州百合植株生长发育的影响
鳞茎萌发后兰州百合地上植株生长迅速（图１）。不施氮（对照）条件下，植株出苗至５月３０日期间生长迅
速，之后进入缓慢生长期，株高达相对稳定水平。而不同施氮条件下，株高动态变化趋势与对照相似，均呈“Ｓ”型
２０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．２
增长曲线，只是伸长期延后１０ｄ左右。施氮７５ｋｇ／ｈｍ２ 条件下株高始终高于对照水平，而施氮１５０和２２５
ｋｇ／ｈｍ２条件下株高均围绕对照水平波动变化，差异性均未达到显著水平（犘＞０．０５）。植株形态生长稳定后，施氮
７５ｋｇ／ｈｍ２ 条件下平均株高较对照增高２．９０ｃｍ左右，增幅１１．８％，而施氮１５０和２２５ｋｇ／ｈｍ２ 的平均株高略高
于对照，较对照分别增高０．８７和０．９３ｃｍ左右，增幅分别为３．５％ 和３．８％，但其差异性也均未达到显著水平，
说明兰州百合株高是遗传上较稳定的性状。不同施氮处理下，兰州百合出苗后茎秆均比对照显著增粗（犘＜
０．０５），但随着植株的生长发育，增粗效应逐渐减小。６月９日之前，施用不同水平氮肥均使兰州百合极显著增粗
（犘＜０．０１），Ｎ７５处理的增粗效应一直持续到形态建成，说明适宜的施氮量能促进兰州百合在早期形成健壮植
株，为地下鳞茎输送营养物质奠定良好的基础。
图１　不同施氮水平对兰州百合株高和茎粗的影响
犉犻犵．１　犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犾犲狏犲犾狊狅狀狆犾犪狀狋犺犲犻犵犺狋犪狀犱狊狋犲犿犱犻犪犿犲狋犲狉狅犳犔．犱犪狏犻犱犻
２．２　不同施氮水平对兰州百合鳞茎生物量和氮磷钾养分累积量的影响
鳞茎萌发至现蕾期（５月底），兰州百合地上植株迅速转入快速生长期（图１）。地下鳞茎干生物量表现出显著
的氮肥效应（图２），施氮条件下鳞茎干生物量较对照（Ｎ０）均不同程度提高，其中，施氮７５和２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时鳞茎
干生物累积量较对照极显著（犘＜０．０１）和显著提高（犘＜０．０５），施氮量为１５０ｋｇ／ｈｍ２ 较对照略高但未达显著水
平。随着植株的进一步发育，鳞茎向地上部分转化输送养分程度显著提高，鳞茎干生物累积量显著下降。其中，
不施肥对照条件下，下降幅度为４２．４％，而不同水平施氮条件下降幅范围为３７．４％～５３．１％，降幅依次为Ｎ２２５
＞Ｎ７５＞Ｎ１５０。摘花（６月６日）后２０ｄ内，鳞茎快速膨大增重，其干生物累积量增幅为１１５．１％～１４４．０％，此期
间，鳞茎干生物累积量随着施氮量的增加而增加，增幅大小依次为Ｎ２２５＞Ｎ１５０＞Ｎ７５。第３年萌发期，鳞茎干生
物量在上年基础上继续累积增重，增幅依次为Ｎ１５０＞Ｎ７５＞Ｎ２２５。当施氮量为２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时鳞茎干生物累积
量增加缓慢，较前一年６月底的相应量增幅２０．７％（犘＜０．０５），而施氮量为７５和１５０ｋｇ／ｈｍ２ 时鳞茎干生物累积
量持续快速增加，增幅分别达４１．６％（犘＜０．０５）和６０．８％（犘＜０．０５）。此期间，施氮量为１５０，７５和２２５ｋｇ／ｈｍ２
条件下鳞茎干生物累积量分别较对照提高３０．９％（犘＜０．０１），１２．５％（犘＜０．０５）和１．９％（图２）。
　　不同施氮水平下，兰州百合鳞茎氮磷钾累积量趋势与干生物量累积趋势基本一致，均先下降后升高（图２）。
５月底后，鳞茎氮、磷和钾累积量均持续上升。鳞茎萌发初期，不同施氮处理间鳞茎氮磷钾累积量已表现出显著
的差异，施氮７５和２２５ｋｇ／ｈｍ２ 条件下较对照显著提高（犘＜０．０５），但随着鳞茎向地上部分转化输送养分程度的
增加氮磷钾养分极显著下降，其中氮养分累积量降幅为５７．５％～６９．９％，与对照相比，Ｎ１５０处理下降显著
（５７．５％，犘＜０．０５），降幅大小依次为Ｎ７５＞Ｎ２２５＞Ｎ１５０。磷养分累积量降幅为４２．９％～５６．７％，降幅大小依次
为Ｎ２２５＞Ｎ７５＞Ｎ１５０，Ｎ７５处理下磷累积量显著高于对照（犘＜０．０５）。钾养分累积量降幅为５３．６％～７１．４％，
降幅大小依次为Ｎ２２５＞Ｎ７５＞Ｎ１５０。摘花２０ｄ后，不同施氮处理下鳞茎养分均开始迅速累积。其中，氮养分累
积量增幅为１０２．６％～１８７．５％，施氮量为２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时，增幅最大（１８７．５％，犘＜０．０１）。此期间，鳞茎氮养分累
３０１第２０卷第２期 草业学报２０１１年
图２　不同施氮量条件下兰州百合鳞茎生物量及氮磷钾养分累积量变化动态
犉犻犵．２　犇狔狀犪犿犻犮犮犺犪狀犵犲狊狅犳犱狉狔犿犪狋狋犲狉犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犪狀犱犖，犘，犓犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀
犻狀犔．犱犪狏犻犱犻犫狌犾犫狊狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犾犲狏犲犾狊
积量随着施氮量的增加而增加，增幅大小依次为Ｎ２２５＞Ｎ１５０＞Ｎ７５。磷养分累积量也随施氮量的增加而提高，
增幅为８０．０％～１１７．０％，增幅大小依次为Ｎ２２５＞Ｎ１５０＞Ｎ７５。鳞茎钾养分累积量增幅为１０４．６％～１７３．６％，
Ｎ２２５处理增幅最大，增幅大小依次为Ｎ２２５＞Ｎ７５＞Ｎ１５０。第３年初，鳞茎氮磷钾养分累积量与生物量累积趋势
一致，均随着施氮量的增加而增加，当施氮量为２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时，养分累积量下降。鳞茎氮养分累积量Ｎ７５、Ｎ１５０
和Ｎ２２５处理增幅分别为７８．８％，９１．４％和３５．７％，当施氮量为１５０ｋｇ／ｈｍ２ 时，氮累积量最大，当施氮量达到
２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时，氮累积量又显著下降。施氮处理与对照相比差异不显著（犘＞０．０５）。鳞茎磷累积量Ｎ７５、Ｎ１５０
和Ｎ２２５处理增幅分别为４０．２％，６３．５％和１６．７％，与对照相比，Ｎ７５处理增幅显著（４０．２％，犘＜０．０５），Ｎ２２５处
理磷累积量增幅最小，为１６．７％（犘＞０．０５），说明高施氮量对磷在鳞茎中的吸收利用具有一定抑制作用。不同施
氮处理下鳞茎钾累积量增幅为４３．８％～８９．９％，Ｎ１５０处理增幅最大，增幅大小依次为Ｎ１５０＞Ｎ７５＞Ｎ２２５，施氮
处理与对照相比差异不显著（犘＞０．０５）。
测定期内，施氮条件下鳞茎干生物量和氮磷钾累积量总增幅分别为３３．７％～１２２．２％，９．０％～９０．７％，
４．７％～９２．２％和７．１％～７７．５％。与对照相比，Ｎ７５处理鳞茎干生物量、氮钾累积量均极显著低于对照（犘＜
０．０１），而磷累积量显著低于对照（犘＜０．０５），Ｎ２２５处理鳞茎干生物量和氮磷钾累积量均显著低于对照（犘＜
０．０５），Ｎ１５０处理鳞茎干生物量和氮磷钾累积量均高于对照，但差异不显著（犘＞０．０５）。
２．３　不同施氮量对兰州百合鳞茎产量、氮素累积量与氮肥利用率的影响
不同处理中，兰州百合第３年初鳞茎产量为（７５７３．４±１６５．６）～（８９８２．１±８４５．８）ｋｇ／ｈｍ２（表１）。随着施
氮量的增加，鳞茎产量先增高后降低，Ｎ７５、Ｎ１５０和Ｎ２２５处理分别较对照增产６．３％，１８．６％和１０．５％。Ｎ１５０
处理增产效应最大，但差异性未达显著水平。鳞茎氮累积量和氮肥利用率随施氮量的增加均与鳞茎产量表现相
一致的变化趋势。但施氮量对鳞茎氮累积量和氮肥利用率的效应达显著和极显著水平。适宜施氮可显著提高鳞
茎氮累积量，当施氮量１５０ｋｇ／ｈｍ２ 时，鳞茎氮累积量最大，较对照提高３４．４％（犘＜０．０１）。氮肥利用率（ＮＵＥ）
４０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．２
变幅为０．４９％～４．９７％，随着施氮量的增加氮肥利用率提高，但当施氮量达２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时，氮肥利用率反而极
显著下降，施氮量为１５０ｋｇ／ｈｍ２ 时，氮肥利用率最高，极显著高于Ｎ２２５处理水平（犘＜０．０１），显著高于Ｎ７５处
理水平（犘＜０．０５）。
表１　不同施氮水平对兰州百合鳞茎产量、氮素累积量及氮肥利用率的影响（２００９３１８）
犜犪犫犾犲１　犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀犾犲狏犲犾狊狅狀犫狌犾犫狔犻犲犾犱，狀犻狋狉狅犵犲狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犪狀犱狌狋犻犾犻狋狔犻狀犔．犱犪狏犻犱犻
施氮量Ｎｒａｔｅ（ｋｇ／ｈｍ２） 鳞茎产量Ｂｕｌｂｙｉｅｌｄ（ｋｇ／ｈｍ２） 氮累积量 Ｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ（ｋｇ／ｈｍ２） 氮肥利用率ＮＵＥ（％）
０ ７５７３．３６±１６５．６０ａ ２１．６７１０±１．７７２９ｂＢ －
７５ ８０５２．００±８４１．０３ａ ２３．４２８７±０．９０５６ｂＢ ２．３４±１．２７ｂＡＢ
１５０ ８９８２．１２±８４５．７５ａ ２９．１２３０±１．７６６８ａＡ ４．９７±２．１６ａＡ
２２５ ８３６７．７０±９８６．４３ａ ２２．７７９６±１．０６１０ｂＢ ０．４９±０．７７ｂＢ
　注：同列数据不同小写字母表示在犘＜０．０５达显著水平，不同大写字母表示在犘＜０．０１达极显著水平。下同。
　Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０５，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０１．
Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．４　不同施氮水平兰州百合鳞茎对氮素吸收效率、氮素利用效率与氮肥效率的影响
氮素吸收效率（ＮＵＰＥ）是作物氮累积量与施氮量的比值。不同施氮水平下，兰州百合鳞茎ＮＵＰＥ随着施氮
量的增加而显著下降，各施氮处理间ＮＵＰＥ差异均达极显著水平（犘＜０．０１）（表２）。氮素利用效率（ＮＵＴＥ）反
映作物吸收氮量对鳞茎产量的贡献。不同施氮处理对兰州百合鳞茎ＮＵＴＥ的影响未达到显著水平。氮肥效率
（ＮＦＥ）是鳞茎产量与施氮量的比值。在施氮７５ｋｇ／ｈｍ２ 的基础上，随着施氮量的继续增加，兰州百合鳞茎ＮＦＥ
显著下降。不同施氮水平下，兰州百合鳞茎ＮＦＥ为３７．１９％～１０７．３６％，各施氮处理间ＮＦＥ差异达极显著水平
（犘＜０．０１），ＮＦＥ从大到小依次为Ｎ７５＞Ｎ１５０＞Ｎ２２５，当氮肥施用量为７５ｋｇ／ｈｍ２ 时，ＮＦＥ极显著高于施氮量
为１５０和２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时（犘＜０．０１），当施氮量为１５０ｋｇ／ｈｍ２ 时，ＮＦＥ显著高于氮肥施用量为２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时（犘
＜０．０５）。
表２　兰州百合鳞茎氮素吸收效率、氮素利用效率与氮肥效率（２００９３１８）
犜犪犫犾犲２　犔．犱犪狏犻犱犻犫狌犾犫狊狀犻狋狉狅犵犲狀狌狆狋犪犽犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔，狀犻狋狉狅犵犲狀狌狊犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔犪狀犱狀犻狋狉狅犵犲狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔
施氮量 Ｎｒａｔｅ（ｋｇ／ｈｍ２） 氮素吸收效率ＮＵＰＥ（ｋｇ／ｋｇ） 氮素利用效率ＮＵＴＥ（ｋｇ／ｋｇ） 氮肥效率ＮＦＥ（％）
０ － ２．０９±０．０８ａ －
７５ ３１．２４±１．２１ａＡ ２．０６±０．１７ａ １０７．３６±１１．２１ａＡ
１５０ １９．４２±１．１８ｂＢ ２．１２±０．２７ａ ５９．８８±５．６４ｂＢ
２２５ １０．１２±０．４７ｃＣ １．９８±０．２１ａ ３７．１９±４．３８ｃＢ
３　讨论
３．１　兰州百合鳞茎氮磷钾养分转运和吸收累积不同步
养分吸收规律随作物的不同而异。有研究显示，随着玉米植株的生长发育，氮、钾吸收速率高，上升快，下降
也快，而磷吸收速率低，上升慢，下降亦慢［１５］。孙红梅等［２］研究表明，兰州百合种植当年鳞茎萌发阶段，鳞茎贮存
的养分主要用于新生茎叶的生长发育。幼苗期氮磷钾主要分配在母鳞茎、叶片和茎秆中。现蕾期至开花期是氮
磷钾分配中心由百合地上部分转向鳞茎的转折时期。植株营养吸收的关键时期为幼苗至现蕾期，鳞茎发育对钾
营养的需求大于氮和磷。本研究揭示，鳞茎氮、磷和钾养分的吸收累积也不同步，钾和氮的累积量均较磷快，养分
累积量依次为 Ｋ＞Ｎ＞Ｐ。鳞茎萌发至翌年初，氮磷钾养分的累积变化过程分为２个阶段，第１阶段是萌发～现
蕾期，百合鳞茎养分快速转化供地上部分生长需要，植株生长加快，而鳞茎养分含量和干生物量由快到慢下降至
５０１第２０卷第２期 草业学报２０１１年
最低点，即称鳞茎养分累积量减少期，不同施氮量对鳞茎养分的转运效率具有显著影响。不同氮处理下鳞茎氮养
分累积量下降幅度大小依次为Ｎ７５＞Ｎ２２５＞Ｎ１５０，磷钾养分累积量和干生物量下降幅度大小均为Ｎ２２５＞Ｎ７５
＞Ｎ１５０。第２阶段是现蕾期～翌年萌发期，兰州百合地上部分已形成一定的营养体，转入缓慢生长期，摘花后鳞
茎养分累积和生物量迅速增加，即称鳞茎养分累积量增加期，现蕾期为鳞茎养分累积转折点，这与孙红梅等［２］的
研究结果相一致。不同氮处理下鳞茎干生物量、氮磷钾累积量大小均为Ｎ１５０＞Ｎ７５＞Ｎ２２５。这一阶段养分累积
增加量之和占生育期总累积量的５５．３％～７６．３％。以上说明施氮量１５０ｋｇ／ｈｍ２ 显著提高了鳞茎养分的转化利
用效率，由于不同施氮处理下鳞茎产量依次为Ｎ１５０＞Ｎ２２５＞Ｎ７５，因此适宜施氮量对兰州百合鳞茎产量的最终
形成至关重要，底肥施用７５ｋｇ／ｈｍ２ 氮肥对幼苗生长发育有利，提早形成健壮株型奠定后期生长营养基础，而施
用１５０ｋｇ／ｈｍ２ 氮肥对兰州百合现蕾后鳞茎的膨大及生长发育潜力较大。
３．２　不同施氮量对兰州百合鳞茎养分吸收累积量有显著影响
作物生物量的累积与养分累积有着密切关系，养分累积是生物量累积和作物产量形成的基础。养分的累积
量是养分含量与干生物量的乘积，尽管作物生长过程中养分含量有所下降，但养分累积量总体呈增加趋势，收获
时也可能有所下降［８，１２］。合理配施可促进饲草（ｆｏｒａｇｅｇｒａｓｓ）的养分吸收［１３］。提高基肥的施用比例可提高多花
黑麦草（犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿）返青期茎蘖数，促进越冬期和返青期干物质积累［１４］。玉米植株干物质和养分吸收
量均随生育期延长而持续增加，变化动态可用Ｓ曲线方程拟合［１５］。黄鹏［１］采用１５０和３００ｋｇ／ｈｍ２ 氮磷水平对
兰州百合配合基施表明，氮和磷各１５０ｋｇ／ｈｍ２ 为兰州百合较理想的施肥方案。黄土高原南部沟壑区旱作农田
由于作物耗水量和耗水深度增加，降水入渗深度变浅，导致了旱作高产粮田深层土壤水分过耗和土壤干燥化现象
发生；２ｍ以下深层土壤水库贮水量亏缺，作物生产对当季降水供给依赖增大，作物产量年际波动性加剧［１６，１７］。
樊廷录等［１８］利用长期定位试验研究了不同肥力水平下的小麦和玉米轮作制的增产效果，结果表明：尽管降水年
型不同，不同肥料处理之间作物产量水平有较大差异，但产量大小及增产趋势基本一致。降水对化肥尤其是对氮
肥的增产效果有明显的影响，而有机肥＋化肥处理的产量受降水影响较小。随着降水条件的恶化，不施肥或单施
氮肥加剧产量的波动。本研究发现，不同施氮量并不改变兰州百合鳞茎干生物量及养分累积动态变化趋势，但均
可影响不同发育阶段的养分累积量大小。第３年初，Ｎ７５和Ｎ２２５处理间鳞茎氮钾养分累积量差异不显著，可能
是由于近十几年兰州地区干旱逐年加剧，降水量减少（目前年降水量仅有３００ｍｍ左右），土壤严重干旱缺水，导
致不同施氮处理间百合鳞茎产量发生波动，其干生物量也随之发生变化，从而使鳞茎养分累积量差异不显著。因
此，随着降水条件的恶化，在旱地增施氮肥不仅引起产量的波动，还可影响百合鳞茎对氮磷钾养分的吸收累积。
３．３　不同施氮量对兰州百合氮肥利用率和氮肥效率具有显著影响
刘敏超等［１９］和巨晓棠等［２０］研究发现，过量增施氮肥增产效果并不明显，甚至可能会降低产量，氮肥利用率随
施氮量的增加而降低。９０％以上的氮肥未被当季作物吸收利用，大部分以硝态氮（ＮＯ３Ｎ）形式残留在土壤剖面
中。土壤剖面ＮＯ３Ｎ含量随施氮量的增加而增加，残留的ＮＯ３Ｎ极易通过淋洗出根层或硝化－反硝化作用损
失掉，造成对环境的污染［２１，２２］。黄勤楼等［２３，２４］研究表明，当每次刈割后施氮肥量超过１５０ｋｇ／ｈｍ２ 时，黑麦草
（犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲）的硝态氮含量明显提高，部分刈割期其硝酸盐含量还超过０．２５％的致毒指标。合理的氮磷钾
配比有利于作物对养分的吸收和生物量的累积，从而利于最终产量的形成［２５］。生荒地施氮量７５和１５０ｋｇ／ｈｍ２
与低施磷量２３ｋｇ／ｈｍ２ 配合施用时能获得较高的苦参（犛狅狆犺狅狉犪犳犾犪狏犲狊犮犲狀狊）苗产量［２６］。本研究揭示，随着施氮
量的增加，鳞茎产量、氮累积量和氮肥利用效率均不同程度提高，当施氮量达２２５ｋｇ／ｈｍ２ 时各指标均有下降，鳞
茎氮累积和氮肥利用率下降程度最大。施氮量为１５０ｋｇ／ｈｍ２ 时，兰州百合鳞茎产量、氮累积量和氮肥利用效率
均最高，施氮量为７５ｋｇ／ｈｍ２ 时氮肥效率最大，即在施氮７５ｋｇ／ｈｍ２ 的基础上，随着施氮量的进一步增加，氮肥
效率显著下降。本试验中氮肥利用率最高只有４．９７％，说明北方旱作雨养农业区，连续多年干旱少雨，氮肥利用
率极低。另外，由于兰州百合商品鳞茎一般是籽鳞茎定植后生长３年的植株鳞茎，本研究测定终期为第３年初，
并非全生育期最终结果，尽管已反映出各处理养分累积量和产量总趋势，但由于鳞茎产量的增加尚有很大潜力，
氮肥效率尚不能完全反映处理效应的最终结果。
综上所述，兰州百合生育期长，又属典型的雨养旱作。整地前基肥中施用磷肥１５０ｋｇ／ｈｍ２、钾肥２２５
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ｋｇ／ｈｍ２的基础上适宜施用氮肥可显著促进兰州百合鳞茎对氮磷钾养分的转化和吸收累积效率，提早形成健株，
提高经济产量。综合考虑产量、氮肥效率和环境安全等因素，建议兰州百合基肥施氮肥量为７５～１５０ｋｇ／ｈｍ２，现
蕾期下雨前再追施适量氮肥，还可有效提高氮肥效率。
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７０１第２０卷第２期 草业学报２０１１年
犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犖狉犪狋犲狊狅狀狀狌狋狉犻犲狀狋犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犪狀犱狀犻狋狉狅犵犲狀狌狊犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔犻狀狉犪犻狀犳犲犱犾犪狀犱犔犪狀狕犺狅狌犾犻犾狔
ＬＩＮＹｕｈｏｎｇ１，ＧＵＯＦｅｎｇｘｉａ２，ＬＵＯＪｕｎｊｉｅ１，ＳＵＮＪｉａｎｈａｏ３，ＺＨＡＮＧＹｕｎｈｕｉ１
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧａｎｓｕＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；
２．ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｇｒｉｄｌａｎｄＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ，ＧａｎｓｕＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｏｉｌａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ，Ｇａｎｓｕ
ＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｕｓｉｎｇ１５０ａｎｄ２２５ｋｇ／ｈｍ２ｏｆＰａｎｄＫｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓａｓｂａｓａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｎｔｈｅＷｅｓｔＯｒｃｈａｒｄｖｉｌａｇｅｏｆ
Ｌａｎｚｈｏｕ，ｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｌｅｖｅｌｓ（０，７５，１５０
ａｎｄ２２５ｋｇ／ｈｍ２）ｏｎｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｅｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｂｕｌｂｂｉｏｍａｓｓａｎｄｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（ＮＦＥ）ｉｎ
ｒａｉｎｆｅｄｌａｎｄＬａｎｚｈｏｕｌｉｌｙ（犔犻犾犻狌犿犱犪狏犻犱犻犻）ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｉｔｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｐａｔｔｅｒｎｆｏｒｔｈｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｎｄｐｒｏ
ｖｉｄｅｂａｓｉｓｆｏｒｉｔｓｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｒａｔｉｏｎａｌＮｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅ
ｐｌａｎｔ’ｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｎｕｔｒｉｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｂｕｔｔｈｅｓｔｅｐｓｏｆＮ，ＰａｎｄＫａｂｓｏｒｐ
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ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｕｓｅｒａｔｅ（ＮＦＵＲ）ｗｅｒｅａｌｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｍｏｕｎｔｓａｐｐｌｉｅｄＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｎｄｇｅｔ
ａｔｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｖａｌｕｅｓｗｈｅｎａｐｐｌｉｅｄ１５０ｋｇ／ｈｍ２ｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ（８９８２．１±８４５．８）ｋｇ／ｈｍ２，（２９．１２３
±１．７６７）ｋｇ／ｈｍ２ａｎｄ（４．９７±２．１６）％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＯｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｒｅａｃｈｅｄｔｏ２２５ｋｇ／ｈｍ２，
ａｌｔｈｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｗｈｅｎａｐｐｌｉｅｄ７５ｋｇ／ｈｍ２ｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ｔｈｅＮＦＥｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｖａｌ
ｕｅｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｍｏｕｎｔｓｏｆＮｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅｂａｓａｌＮｆｅｒｔｉｌ
ｉｚｅｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅｔｗｅｅｎ７５－１５０ｋｇ／ｈｍ２．
犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｌａｎｚｈｏｕｌｉｌｙ（犔犻犾犻狌犿犱犪狏犻犱犻犻ｖａｒ．ｕｎｉｃｏｌｏｒ）；Ｎｒａｔｅｓ；ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ；ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
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