不同氮肥水平下油用牡丹的產量效應分析

李亞娟 曹瀟文 魏平 馬慧

油用牡丹是芍藥科芍藥屬牡丹組植物中結實能力強、出油率高（≥22%）的種的統稱，是我國特有的木本油料作物，具有高產出、高含油率、高品質、低成本的特點，是集經濟效益、生態效益及社會效益于一體的經濟作物，具有巨大的發展潛力。推廣種植油用牡丹，對于緩解我國食用植物油不足、調整種植模式、改善生態環境、增加農民收入和落實精準扶貧政策具有重要意義。

氮是植物必需的大量礦質元素之一，被稱為“生命元素”，施用氮肥可以有效提高作物的產量和品質。目前我國油用牡丹的栽培多參考藥用牡丹，為追求高產，栽培過程中氮肥施用過量的現象十分普遍，常因肥料的施用水平、比例、方法不當導致油用牡丹產量較低、投入產出比不協調。因此，合理施用氮肥是提高油用牡丹產量和品質的重要措施。

不過，目前對于油用牡丹的研究主要集中于產業發展、籽油提取、栽培技術、繁殖育苗和生理生態等方面，關于氮肥水平對油用牡丹“鳳丹”生長及產量影響的研究卻相對較少。因此，本研究分析了不同氮肥用量對油用牡丹“鳳丹”生長及籽粒產量的影響，以期為“鳳丹”科學施用氮肥、促進高產高效提供理論依據。

一、材料與方法

1.試驗設計。本試驗選擇6-8年生，長勢健壯、一致，芽飽滿，無病蟲害的“鳳丹”植株為材料。采用單因素完全隨機設計，共設置4個不同的供氮水平：N0：不施氮肥；N1：225kg N·ha-1；N2：300kg N·ha-1；N3：450kg N·ha-1；每個處理分別施磷肥（P2O5）180kg·ha-1和鉀肥（K2O）225kg·ha-1，各設3個重復。根據“鳳丹”的需肥規律，采用單株半月形溝施法施肥。分兩次于3月上旬（促花肥）和5月中旬（花后肥）施入肥料，其中氮肥和磷肥按7：3分配，鉀肥按5：5分配。試驗所用氮肥為尿素，磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀。

2.測定項目與方法。（1）形態指標測定。試驗開始處理時，每小區選擇生長健康、長勢一致、無病蟲害植株5株，掛牌標記。在盛花期測定株高、冠幅、新枝條數、新枝長度、葉長、葉寬、成花數、花橫徑、花高度等形態指標。

（2）光合特性參數。在“鳳丹”盛花期、結實期、成熟期和果熟期，采用Li-6400光合測定儀，在晴天上午對不同供氮水平下“鳳丹”葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（E）進行測定。每小區選取3株長勢相同的個體，對新梢頂芽下第3片光照良好的成熟功能葉片進行測定，每株選取3片。

（3）籽粒產量。在“鳳丹”果熟期，每小區取長勢均勻的10株個體，調查單株果莢數、果莢長和果莢直徑。采收每個小區所有植株的果莢，在室內自然干燥，當果莢逐漸變成黑色、自動裂開時，搜集“鳳丹”種子，測定千粒重和籽粒產量。

3.數據處理。采用Excel 2007和DPS 16.0軟件對數據進行統計分析。采用單因素（one-way ANOVA）和Duncan法進行方差分析和多重比較。圖表中數據為平均值±標準差。

二、結果與分析

1.氮肥水平對“鳳丹”形態指標的影響。方差分析結果（表1）表明，株高、冠幅、葉長、葉寬、花朵生長及新枝生長等相關指標在不同施氮量下的差異均不顯著（p>0.05）。與N0（不施氮肥）處理相比，除株高、葉長、葉寬外，盛花期“鳳丹”的冠幅、花朵生長及新枝生長的相關指標均表現為施氮各處理大于不施氮肥（N0）的處理，說明氮肥施用在改善“鳳丹”生長形態方面具有一定作用。

2.氮肥水平對“鳳丹”生育期光合特性的影響。不同氮肥水平下“鳳丹”光合特性指標在不同生育期的變化趨勢詳見圖1，方差分析結果詳見表2。在盛花期，凈光合速率在不同氮肥水平下的差異極顯著（p<0.01），具體表現為N2處理顯著高于其它處理；在結實期，胞間CO2濃度在不同氮肥水平下的差異極顯著（p<0.01），表現為N2處理顯著低于其它處理；在成熟期和果熟期，氣孔導度和蒸騰速率在不同氮肥水平下的差異均達到了顯著或極顯著水平（p<0.05；p<0.01），整體表現為施氮處理（N1、N2、N3）高于不施氮處理，但3個氮肥處理間差異不顯著。

凈光合速率對植物葉片光合性能的強弱有重要參考作用，施氮量對植物葉片凈光合速率有重要影響。隨著生育期的推進，各處理的凈光合速率整體呈現先下降后上升的趨向。在同一生育期下，與對照組（N0）相比，3個施氮處理（N1、N2、N3）的凈光合速率均有不同程度的提高，且隨著施氮量的增加，在N2（300kg N·ha-1）水平下出現最高值。

隨著生育期的推進，各處理的氣孔導度均呈現逐漸上升的趨勢。在成熟期，各處理的氣孔導度均達到最高值。在同一生育期下，與對照組（N0）相比，3個施氮處理（N1、N2、N3）的氣孔導度均有不同程度的提高，且隨著施氮量的增加，在N2水平下出現最高值，表明在一定的施氮范圍內可以促進葉片氣孔的開放，從而增強光合作用。

隨著生育期的推進，胞間CO2濃度在各處理下整體呈現先下降后升高的趨向。從盛花期到結實期，N2處理的下降幅度明顯高于其它處理，隨后顯著上升，并在成熟期和果熟期顯著高于其它處理。

隨著生育期的推進，蒸騰速率在各處理下整體呈現先降低后略微升高的趨勢，且皆在成熟期出現最低值，此時N1和N2處理的蒸騰速率顯著高于N0、N3處理。

3.氮肥水平對“鳳丹”籽粒產量的影響。方差分析結果（表3）表明，單株籽粒質量、千粒重在不同氮肥處理下的差異均達到了極顯著水平（p<0.01）。與N0處理相比，3個施氮處理（N1、N2、N3）的果莢數、單株籽粒質量和千粒重均有不同程度的提高，其中N1、N2、N3處理的單株籽粒質量均顯著高于N0處理，N2、N3處理的千粒重顯著高于N0、N1處理，表明施氮可以明顯提高“鳳丹”的籽粒產量。

三、小結與討論

綠色植物的生長離不開光合作用，氮素是合成葉綠素不可或缺的成分，也是植物營養三要素之一，在作物生長以及產量構成中的貢獻率很大。施用氮肥可以增加土壤肥力，使“鳳丹”葉片的葉綠素含量增加，延長綠葉光合作用進行的時間，有利于光合速率增加和促進光合產物生成，增加籽粒的產量。但當氮肥用量達到一定程度時，產量不再增加或增加不明顯，這與本試驗中施用氮肥明顯提高牡丹籽粒產量，而N2處理籽粒產量與N3處理相比無顯著差異一致。因此，在本試驗的土壤肥力條件下，施氮量在300kg N·ha-1-450kg N·ha-1，可以滿足“鳳丹”高產對氮素的需求，在此基礎上繼續增加氮肥投入有可能使牡丹產量降低，也會帶來一定的環境問題。

基金項目：河南省高等學校重點科研項目“油用牡丹生物有機肥配方研究與應用”（21A210004）；河南省科技攻關計劃項目“油用牡丹生物有機肥應用技術研究”（212102110258）；河南科技大學大學生創新創業訓練計劃項目“不同種植年限油用牡丹土壤團聚體及有機碳分布特征”（2023408）。

作者簡介：李亞娟（1982-），女，漢族，河南洛陽人，講師，博士，研究方向為植物營養施肥及土壤生態。

曹瀟文（2001-），女，漢族，河南商丘人，大學本科在讀，研究方向為資源環境科學。

魏平（2002-），女，漢族，河南南陽人，大學本科在讀，研究方向為資源環境科學。

馬慧（2004-），女，漢族，河南南陽人，大學本科在讀，研究方向為資源環境科學。