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1、氮磷钾配施对花生不同生育期光合性能的效应影响研究摘要：为探求氮磷钾配施对花生各生育期光合作用的影响规律和达到高效施肥的目的，采用三因素五水平二次回归通用旋转组合设计，建立氮磷钾不同施肥量与花生各生育期叶绿素含量和净光合速率的数学模型，方程解析结果表明，通过单因素分析得：在花针期，三因素对花生叶绿素含量和光合速率的影响大小顺序为氮钾磷，在花生结荚期和饱果期，磷肥对叶绿素含量和净光合速率的影响最大，钾次之，说明氮在花生前期对光合特性影响最大，中后期时磷对花生光合特性影响逐渐明显且为主效，钾在整个生育期内对花生光合性能的影响基本保持一致；互作效应分析得出：氮磷、磷钾对花针期花生叶绿素含量互作效应显著
2、，氮钾互作对花生结荚期净光合速率的影响显著。关键词：氮磷钾配施；花生；各生育期；叶绿素；净光合速率 引言花生作为我国种植面积仅次于油菜的油料作物，在国民经济的可持续发展中具有重要的地位。光合作用作为绿色植物组织的基本功能之一，能够将无机物质转化为有机物质，完成物质与能量转换，是花生产量形成的基础。但是由于各种内部及外部原因的限制，植物光合作用往往不能高效率的进行。矿质营养作为植物进行光合作用的物质基础，对作物的光合作用也具有较大的影响（余叔文等，1998）。氮能很大程度上延缓花生叶片衰老和光合功能衰退，延长叶片的光合功能期；磷直接参与光合作用的同化和光合磷酸化；钾在光合作用中主要担负气孔调节、
3、活化与光合作用有关的酶、参与同化物的运输等重要的生理功能。前人研究主要集中在单一因素对花生整个生育期光合性能动态变化规律研究，对于氮磷钾三因素在各生育期中对花生光合作用的影响效应规律很少，材料与方法试验于20092010年在山东省青岛农科院实验基地进行，选用大花生品种青花7号作为试验材料；试验田土壤为潮棕壤土，土壤耕层厚度35 cm，土壤基础肥力为：土壤含全氮0.101%，碱解氮53.51 mg/kg，速效磷32.25 mg/kg，速效钾62.44 mg/kg，有机质1.06%；试验用肥料种类及养分含量：氮肥为尿素（含N46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O518%），钾肥为硫酸钾（含K2O45%
4、），肥料混匀后于播种时开沟一次性施入土壤，以不施肥处理作为对照；每小区宽2.7 m，长4.5 m，起垄覆膜种植，垄宽0.9 m，垄内种植2行花生，每小区共种植6行，每穴2粒，穴距16 cm，每公顷13.5万穴，随机区组排列。1.2 试验设计实验采用二次回归通用旋转组合设计进行设计，实验设计方案见表1、表2。表1 实验因子编码值编码N(kg/hm2)P(kg/hm2)K(kg/hm2)r=-1.682537983-18012011001201801501160240190r=1.682187280217变幅406040叶绿素含量测定用日产SPAD502叶绿素计测定，功能叶光合速率测定：用Gene
5、公司产LI-6400光合测定仪测定。每时期连续测定三次数值取平均值作为该时期的测定值。数据、图表处理在Excel下进行，统计分析和差异显著性检验在DPS数据处理系统下进行。结果与分析花生各生育期叶绿素含量和净光合速率测定值如表表2 氮磷钾配施对花生各生育期光合特性的影响处理生育时期花针期结荚期饱果期叶绿素净光合速率叶绿素净光合速率叶绿素净光合速率142.927.2943.524.7733.514.82251.528.4443.224.3232.713.53348.530.5242.824.4432.813.31450.427.5340.624.5130.611.27546.728.2342.1
6、24.4532.113.94651.524.0741.325.4531.312.26746.526.5740.723.6530.712.54842.025.3341.225.6831.210.78948.326.1941.625.6231.612.361046.228.6845.525.735.513.841152.427.1239.623.7729.611.421250.026.8544.324.3334.312.461350.324.6341.224.4431.411.171446.228.5544.724.5134.715.541551.228.2645.226.3335.214.631
7、652.927.2942.825.4532.814.271750.229.5144.925.6334.916.711851.128.4244.327.1234.315.261947.130.2145.825.6233.416.172053.229.6743.226.734.615.39不施肥41.323.640.422.428.69.66由表2可知，花生叶片中叶绿素含量、光合速率基本上都是在花针期逐渐降低，对各项指针的数据经计算机处理得出各个光合特性指标与氮(X1)、磷(X2)、钾（X3)三因子之间的数学回归模型：花针期叶绿素：Y=50.99+0.231X1+0.092X2-1.288X3-1
8、.574X12-0.178X22-1.221X32-1.762X1X2-1.262X1X3-1.987X2X3光合速率：Y=28.881+1.008X1-0.173X2+1.012X3-0.439X12-0.598X22-0.738X32-0.34X1X2-0.445X1X3-0.152X2X3结荚期叶绿素：Y=44.392+0.831X1+0.93X2+0.636X3-0.457X12-1.022X22-0.669X32+0.225X1X2+0.275X1X3-0.075X2X3光合速率：Y=26.141-0.077X1+0.12X2-0.185X3-0.166X12-0.736X22-0.
9、585X32-0.053X1X2+0.426X1X3+0.193X2X3饱果期叶绿素：Y=34.229+0.795X1+0.893X2+0.648X3-0.42X12-0.986X22-0.597X32+0.162X1X2+0.337X1X3-0.012X2X3光合速率：Y=15.344+0.441X1+0.613X2+1.047X3-0.777X12-1.183X22-0.688X32+0.112X1X2-0.012X1X3-0.112X2X3表3数学回归模型方差分析及偏回归系数及显著性检验变异来源生育时期花针期结荚期饱果期叶绿素净光合速率叶绿素净光合速率叶绿素净光合速率X10.16810.
10、2381*6.3453*0.28336.8561*4.3727*X20.02670.30447.9375*0.69388.6604*8.4692*X35.1823*10.335*3.7106*1.63074.5539*24.6511*X128.1692*2.05692.02191.39392.027414.3334*X220.10463.814*10.1242*27.1194*11.1388*33.2514*X324.9127*5.7998*4.3344*17.1778*4.088*11.2588*X1X25.681*0.68220.2720.08030.16770.1667X1X32.915
11、1.16860.40635.0479*0.72360.0021X2X37.2241*0.13720.03021.0430.0010.1667回归3.68415*3.63707*3.65424*5.47813*3.98744*9.75944*失拟0.797581.292701.172570.242911.956230.41422* proc5%，* proc钾磷，当施肥水平在-1.6821.682时，氮磷钾分别为：-1、1.682、-1.682时，可获得最大叶绿素含量。由图7可以看出，氮、钾对叶绿素的效应曲线均是开口向下的拋物线，说明在一定的施肥水平内，随着施氮钾的量的增加，叶片中叶绿素的含量是
12、逐渐增加的，但是过量施肥叶绿素含量反而降低；由于在是相同施肥量的情况下，施氮肥比施钾肥对叶绿素含量的变化幅度大，所以在开花期氮对叶绿素含量的影响起主效作用。由氮磷互作效应图（图8）可以看出，在任一施磷水平条件下，随着施氮量的增加，花生叶片中叶绿素含量呈先升高后降低的趋势，在施氮水平较低的情况下，随着施磷量的增加叶绿素含量是逐渐上升的，在施氮水平较高时，随着施磷量的增加叶绿素含量反而会降低。由磷钾互作效应图（图9）可以看出，不管施磷量多少，叶片内叶绿素含量都会随着施钾量的增加先升高后降低，当施钾量较低时，多施磷肥能够增加叶绿素的含量，当施钾量较高时，增加磷肥的施用量，反而会降低叶绿素的含量。图7
13、氮磷钾配施对花生花针期功能叶叶绿素SPAD值的影响图8氮磷互作对花生花针期功能叶叶绿素SPAD值的影响图9磷钾互作对花生花针期功能叶叶绿素SPAD值的影响2.1.2氮磷钾配施对花针期花生叶片净光合速率的影响由表7中的偏回归系数的显著性检验可知，氮、钾的一次效应都达到极显著水平，磷、钾的二次项达到显著效应，三因素对开花期净光合速率的影响顺序为：氮钾磷；由主效应图10可知，氮对净光合速率的主效应曲线是线性关系，即开花期净光合速率随着施氮量的增加而逐渐增加；磷、钾对净光合速率的效应曲线为开口向下的拋物线，说明在一定的施肥水平范围内，随着施肥量的增加，光合速率逐渐增大并达到最大值，超过适宜的施肥量光合速率会降低。当施钾水平为0.686时，可以获得最大净光合速率，当施磷水平为0水平时，可以获得最大净光合速率，当氮磷钾施肥组合为1.682、0、1时可获得最大净光合速率。图10氮磷钾配施对花生花针期功能叶净光合速率的影响2.2氮磷钾配施对结荚期花生光合特性的影响2.2.1氮磷钾配施对结荚期叶绿素SPAD值的影响经过偏向关系数的显著性检验得出，回归方程中氮、磷、钾三因子的一次项系数均达到显著性水平，磷、钾的二次项达到
