构树（Broussonetia papyrifera）蛋白含量丰富、营养价值高，具有很高的饲用价值[1]。中国科学院植物研究所培育的杂交构树全株粗蛋白可达20%，具有氨基酸平衡、纤维质量好、富含异黄酮类、可消化总养分高等特点，可以作为优质蛋白饲料原料[2]。氮素是作物生产中的主要限制因子之一，施用氮肥可提高作物产量和水分利用效率。但是，过高的氮肥会增加种植成本，导致生态环境污染[3]。施氮量对植物的影响研究目前主要集中在园艺树种及粮食作物上。王峰等[4]发现，甘肃高寒地区核桃施肥的最佳配比为0.30 kg/株氮肥+0.12 kg/株磷肥+0.12 kg/株钾肥+5.00 kg/株有机肥。研究表明，氮肥追肥量为120.00 kg/hm2时，“李广杏”的净光合速率、相对叶绿素含量、可溶性糖、淀粉含量均最高[5]。施肥方式是影响作物的产量和品质的重要因素。王小晶等[6]研究显示，相同施肥量下，分期施氮钾、分期施氮磷钾可以提高甘薯块茎产量。安景文等[7]研究表明，等养分条件下一次性深施肥有助于玉米对养分的吸收。研究以杂交构树“科构101”为试验材料，筛选出适宜的氮肥施用量和施肥方式，为优质构树饲料原料生产上合理减施氮肥，提高氮肥利用率提供参考。1材料与方法1.1试验材料供试品种为中国科学院植物研究所培育的一年生杂交构树“科构101”。试验在兰考中科华构生物科技有限公司生产基地进行，该地区位于开封市兰考县，温带季风气候、年平均气温14 ℃、全年无霜期222 d、年日照时数2 529.7 h、平均年降雨量678.2 mm。试验土壤为黏壤土，试验地理化性质见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T001表1试验地理化性质年份pH值有机质/(g/kg)水解氮/(mg/kg)全磷/%全钾/%有效磷/(mg/kg)速效钾/(mg/kg)20197.416.4041.900.122.314.53154.0020207.716.1340.050.142.364.88172.001.2试验设计选取长势一致的苗木，在2020年6月23日第一茬统一收割后开始试验。宽窄行交叉种植，宽行1.2 m、窄行0.6 m、株距0.6 m、1 236株/667 hm2。设置7个施肥处理，对照（CK）不施氮肥，3个施氮水平：33.8（低氮）、43.8（中氮）、53.8 kg/667 m2（高氮）。所有处理施用重过磷酸钙（含P2O5≥46%）16.3 kg/667 m2+50%硫酸钾（含K2O≥50%）15 kg/667 m2作为底肥，所施用的氮肥为尿素（含N 46%）。T1~T3处理将16.3 kg尿素同底肥混匀后一同施入，试验第15、25 d进行追肥，T4~T6处理将3种追肥量同底肥一起施用，不再追肥，各施肥处理的施肥量见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T002表2各施肥处理的施肥量处理组别基肥/(kg/667 m2)追肥/(kg/667 m2)尿素重过磷酸钙硫酸钾尿素尿素对照CK（不施氮）016.31500分期施肥T1（低氮）16.316.3157.510T2（中氮）16.316.31512.515T3（高氮）16.316.31517.520一次性施肥T4（低氮）33.816.31500T5（中氮）43.816.31500T6（高氮）53.816.31500每个处理3个重复，每个重复270株苗，沟施后及时浇水，35 d后收割。1.3测定指标及方法1.3.1植物生长性状每处理选3株长势均匀苗子，测量冠幅、株高、分支数量。底部留8 cm，各个处理分别按重复的小区收割计产（kg/667 m2）。1.3.2营养成分每个处理随机选3株苗子，洗净根部，剪断，枝叶分离，105 ℃杀青10 min，65 ℃烘至恒重，计算全株含水量（WC）及枝叶比重。随后将烘干后的3株苗子分开打碎混匀，用于营养成分测定。粗蛋白（CP）的测定采用凯氏定氮法；中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）及木质素（ADL）的测定采用聚酯网袋法[8]；总黄酮（TF）的测定采用紫外分光光度[9]；粗灰分（CA）含量的测定采用550℃灼烧法；重复测3次，取平均值。1.3.3氮肥利用效率氮肥吸收利用率(NFUE)=(施氮区地上部分吸氮量-不施氮区地上部分吸氮量)/施氮量×100% (1) 氮肥农学效率(NAE)=(处理区产量-对照区产量)/施氮量 (2)氮肥对产量贡献率(FCR)=(处理区产量-对照区产量)/处理区产量×100% (3)氮肥偏生产力(NPFP)=处理区产量/施氮量[10] (4)1.4数据统计与分析运用Excel 2003软件对数据进行处理，采用SPSS 21.0软件进行试验数据统计分析，采用邓肯式法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同施氮处理对构树生长的影响（见表3）2.1.1不同施氮处理对构树产量的影响由表3可知，所有施氮处理组的构树产量均显著大于CK组（P0.05），其中T3处理产量最高，为1 561.68 kg/667 m2。T1~T6处理与CK相比，产量分别提升18.26%、38.96%、53.50%、29.72%、52.77%、51.51%。随着施氮量的增加，分期施肥与一次性施肥所有处理的产量表现出连续增加的趋势。其中，T6处理的产量比T5处理低，但差异不显著（P0.05）；其余处理间差异显著（P0.05）。在低氮、中氮水平下均显示出一次性施肥产量显著大于分期施肥（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T003表3不同施氮处理对构树生长的影响（n=3）组别产量/(kg/667 m2)株高/cm分枝数量/个枝叶比重/%CK（不施氮）1 017.41±18.28d123.67±3.71c10.00±1.15c97.96±6.08bT1（低氮）1 203.17±38.93c132.67±1.67b12.33±0.88ab98.46±6.47bT2（中氮）1 413.74±36.08b134.67±3.53ab14.33±1.45ab111.27±16.72abT3（高氮）1 561.68±33.27a140.33±0.33a13.00±0.58bc121.15±14.18abT4（低氮）1 319.75±16.11b135.67±2.91ab13.33±0.33ab110.89±10.62abT5（中氮）1 554.27±37.24a142.00±0.58a16.00±0.58a126.00±19.51aT6（高氮）1 541.47±44.53a141.33±0.33a14.00±1.00ab129.97±14.24a注：同列数据肩标小写字母不同表示差异显著（P0.05），字母相同或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.1.2不同施氮处理对构树枝叶比的影响由表3可知，所有施氮处理组的枝叶比重均大于CK组。其中，T6处理的枝叶比重最高，为129.97%。不施氮的CK枝叶比重最低，为97.96%。随着施氮量的增加，分期施肥与一次性施肥处理的枝叶比重表现出连续增加的趋势。同一个施氮水平下，一次性施肥的处理枝叶比重大于分期施肥。2.1.3不同施氮处理对构树株高的影响由表3可知，所有施氮处理组的株高均显著大于CK组（P0.05），其中T5处理最高，为141.33 cm。随着施氮量的增加，分期施肥处理的株高连续增长。一次性施肥的处理中，随着施氮量的增加，株高先上升再稍下降。同一个施氮水平下，低氮、中氮、高氮水平均显示出一次性施肥产量大于分期施肥。2.1.4不同施氮处理对构树分枝数量的影响由表3可知，所有施氮处理组的分枝数量均大于CK组。除T1处理外，其余处理与CK组相比差异显著（P0.05），其中T5处理数量最多。随着施氮量的增加，分期施肥及一次性施肥所有处理的分枝数量均呈现先上升再下降趋势。同一个施氮水平下，一次性施肥的处理枝叶比重大于分期施肥。2.2不同施氮处理对构树营养成分的影响（见表4、表5）2.2.1不同施氮处理对构树粗蛋白含量的影响由表4、表5可知，施用氮肥可以降低全株CP比例，促进整体产量的增高。CK组的CP全株比例高于所有处理组，但CP产量最低。T6处理组CP全株比例最低，显著低于CK组（P0.05）。结合产量推算出各处理CP产量，T5的CP产量最高，为39.37 kg/667 m2。随着施氮量的增加，分期施肥及一次性施肥处理的CP全株比例均呈现下降趋势。在同一个施氮水平下，一次性施氮处理处理的CP全株比例均低于分期施肥。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T004表4不同施氮处理对构树营养成分的影响组别CPNDFADFADLTFCAWCCK（不施氮）17.46±0.20a37.00±0.24d24.23±0.38b3.97±0.09a1.78±0.09a10.20±0.13ab84.99±0.56aT1（低氮）17.43±0.25a37.58±0.66cd25.34±0.36ab3.66±0.05ab1.67±0.12a10.37±0.08ab84.19±1.30aT2（中氮）17.03±0.23ab39.02±0.65abc25.49±0.71ab3.44±0.17bc1.62±0.09a10.07±0.10bc84.05±1.00aT3（高氮）16.22±0.15bc39.96±0.22ab26.20±0.12a3.07±0.08d1.48±0.06a9.88±0.06c84.45±0.75aT4（低氮）16.67±0.35abc38.38±0.69bcd25.92±0.42a3.84±0.20a1.65±0.10a10.51±0.11a83.67±1.86aT5（中氮）16.29±0.34bc40.34±0.86a26.72±0.47a3.18±0.04cd1.63±0.08a10.36±0.03ab84.44±0.77aT6（高氮）16.13±0.31c40.45±0.44a26.49±0.26a2.85±0.08d1.57±0.10a10.07±0.14bc84.93±1.19a注：以风干样为基础。%10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T005表5不同施氮处理对构树粗蛋白含量的影响组别CPCK（不施氮）26.67±0.48dT1（低氮）33.16±1.07cT2（中氮）38.40±0.98abT3（高氮）39.34±0.84aT4（低氮）35.92±0.25bT5（中氮）39.37±0.94aT6（高氮）37.47±1.08abkg/667 m22.2.2不同施氮处理对构树中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的影响由表4可知，所有施氮处理组的NDF和ADF比例均大于CK组。T6处理组的全株NDF比例最高，为40.45%。T5处理组全株ADF比例最高，为26.72%，显著大于CK组（P0.05）。随着施氮量的增加，分期施肥与一次性施肥处理的NDF及ADF全株比例表现出连续增加的趋势。其中，一次性施肥T5组的ADF全株比例仅比T6处理组高0.23%，两者之间无显著差异（P0.05）。同一个施氮水平下，低氮、中氮、高氮水平均显示出一次性施肥构树NDF及ADF全株比例大于分期施肥。2.2.3不同施氮处理对构树酸性洗涤木质素及总黄酮含量的影响由表4可知，CK组的ADL及TF全株比例最高，分别为3.97%和1.78%。全株ADL比例最低的是T6组，为2.85%，显著低于CK组（P0.05）。全株TF比例最低的处理是T3组，为1.48%。分期施肥的处理与一次性施肥的处理，随着施氮量的增加，ADL及TF的全株比例均呈现降低趋势。一次性施肥的ADL比例在中氮与高氮下显著低于分期施肥（P0.05）。2.2.4不同施氮处理对构树粗灰分及含水量的影响由表4可知，T4处理组CA含量最高，为10.51%，显著高于其他处理组（P0.05）；T3处理组最低，为9.88%。随着氮肥的水平增加，CA含量先上升再下降。施氮水平处理的含水量没有明显规律，WC最高的是CK组，为84.99，最低的是T4组，含水量为83.67%。在同一个施氮水平中，一次性施肥的CA含量均高于分期施肥。2.3不同施氮处理对构树氮肥利用效率的影响（见表6）由表6可知，随着施氮量的增加，2种施肥方式的处理的NFUE连续降低。其中，T2处理组氮素吸收利用率比T3处理组高，但差异未达到显著水平（P0.05）；2种施肥方式处理的NAE先升高后降低；2种施肥方式处理的FCR连续上升。其中，一次性施肥的T6处理组比T5处理组小，但差异不显著（P0.05）；2种施肥方式处理的NPFP连续下降。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T006表6不同处理下氮肥利用效率变化组别NFUE/%NAE/(kg/kg)FCR/%NPFP/(kg/kg)CK（不施氮）————T1（低氮）3.03±1.14a5.32±0.64c13.32±1.52d41.68±1.52bT2（中氮）3.46±0.59a10.16±0.40b27.60±0.75b33.95±0.75dT3（高氮）3.28±0.45a9.95±0.22b31.43±0.20a30.24±0.20eT4（低氮）4.57±1.06a9.44±0.66b21.46±1.37c44.17±1.37aT5（中氮）2.93±0.74a12.05±0.32a31.14±0.80a36.72±0.80cT6（高氮）2.09±0.40a9.80±0.33b31.11±0.99a30.77±0.99e在同一个施氮水平中，低氮水平下一次性施肥（T4）NFUE高于分期施肥（T1）；低氮与中氮水平下一次性施肥（T4）NAE、FCR显著高于分期施肥（T1）（P0.05）；一次性施肥所有处理的NPFP均高于分期施肥，中氮及低氮水平下差异显著（P0.05）。3讨论3.1不同施氮量对构树生长的影响适宜的氮、钾肥施用量能够促进地上部植株生长，改善根系的形态结构和分布；过量的氮、钾肥会使产量、品质和经济效益降低[11]。本研究中，随着施氮量的增加，构树产量、枝叶比重、株高升高，T6处理组（一次性施肥，高氮）的产量、株高比T5处理组（一次性施肥，中氮）略低。结果表明，增施氮肥可以促进构树生长，但达到一定量后对构树的生长促进作用明显降低。施氮可以促进分枝数量增长，随着氮肥的增施，分枝数量先上升再逐渐下降，表明适量氮肥可以促进分枝萌发，但高氮则抑制分枝萌发，研究结果与绿豆[12]、万寿菊[13]等相似。分次施肥较易获得高产，但会增加劳动力成本[14]。本研究中，同一个施氮水平下，一次性施肥处理的枝叶比重、株高及分枝数量均大于分期施肥（处理间差异不显著），一次性施肥产量在低氮、中氮水平下显著大于分期施肥（P0.05），表明在一次性施肥比分期施肥对构树的生长促进作用略为明显。3.2不同施氮量对营养成分的影响构树CP主要在叶片中，NDF、ADF主要在枝条中[15]；总黄酮在构树中的比较报道较少，可参考构树同科植物桑树，其叶片总黄酮含量比枝条高[16]；适当增加氮肥用量，能够增加作物茎中木质素含量[17-18]。本研究结果发现，随着施氮量的增加，构树CP与TF全株比例表现出连续下降趋势，NDF及ADF全株比例表现出连续增加的趋势。结合全株枝叶比重的增加，原因可能是：随着氮肥的增加，主茎伸长过快，进而提高茎在全株中所占比例，最终使全株CP、TF比例下降，全株NDF、ADF比例的增长。此外，本研究中，构树全株ADL比例随着氮肥水平的增加而下降，虽然与小麦[17]、狼尾草[18]等的研究结果一致，但是否由ADL相关的合成酶活性降低导致，还需进一步试验。同一个施氮水平下，一性施肥处理的全株CP比例均低于分期施肥（低氮水平时处理间差异显著），NDF、ADF及CA全株比例均大于分期施肥（处理间差异不显著）；一次性施肥的全株ADL比例在中氮与高氮下显著低于分期施肥；同一施氮水平下两种施氮方式的全株TF比例高低各个不同，但均没有显著性差异，表明一次性施肥比分期施肥作用略为明显，与构树生长指标一致。3.3不同施氮量对构树氮肥利用效率的影响CP含量是构树的饲用品质的重要指标之一[19]。施氮量、氮肥利用率等因素均影响着氮素在植株体内的吸收积累量，提高氮肥利用率是实现构树高产高效的主要研究方向之一。李珺等[20]对马铃薯的研究表明，随着施氮量的增加，两年氮肥偏生产力、农学效率及氮素回收率均显著下降。王晨光等[21]对玉米施用不同氮肥水平，分析施氮量对玉米籽粒产量和饲用品质的影响，结果显示，随着氮肥增加，氮肥农学效率呈先增加后降低，氮肥偏生产力降低。水稻[22]氮肥农学效率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力随氮肥用量增加而降低。本研究中，随氮肥用量增加，氮肥偏生产力（NPFP）及氮素吸收利用率（NFUE）持续降低，农学效率（NAE）先增加后降低，研究结果与前人一致。分期施肥可以高提作物产量及氮肥利用率[6]，等养分条件下一次性施肥有助于作物对养分的吸收，如玉米[7]、水稻[23]等。本研究中，低氮水平下，一次性施肥比分期施肥NFUE高，中氮及高氮水平下，分期施肥比一次性施肥NFUE高。然而，一次性施肥的NAE、FCR（高氮水平下一次性施肥的T6比分期施肥T3小，但差异不显著）、NPFP均比分期施肥高，研究结果与前人研究不同，可能是由于土壤性质、降雨量及作物需肥特性不同导致的。4结论综合产量及CP全株比例，认为在兰考黏土地上种植杂交构树，等量施肥时一次性施肥比分期施肥作用略为明显，按一次性施入43.8 kg/667 m2尿素（含N 46%）、16.3 kg/667 m2重过磷酸钙（含P2O5≥46%）、15 kg/667 m2硫酸钾（含K2O≥50%）时，CP含量最高，可达到节省人力、促进构树生长及氮素积累的目的。