摘要[目的]為單粒精播快繁技術在花生良種快繁上的應用提供科學依據。[方法]以吉花3號(多粒型)為研究材料,系統研究大田單粒精播節本增效高產栽培技術和大棚單粒精播高效快繁技術對花生植株性狀、產量和繁殖系數的影響。[結果]兩種單粒精播技術均可明顯降低花生株高,增加單株結果數及飽果率,提高產量和繁殖系數,其中大棚單粒精播高效快繁技術的繁殖系數達到34.3,比常規雙粒穴播提高84.5%。[結論]兩種快繁技術在節種增產、提高繁殖系數上效果明顯,可作為花生新品種快速繁育的可行技術。
關鍵詞 花生;繁殖系數;單粒精播;快速繁殖
中圖分類號S565.2文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)30-10494-03
基金項目農業部國家現代花生產業技術體系項目(CARS14);科技部農業科技成果轉化資金項目(2013GB2B100113);吉林省自然科學基金項目(201215195);吉林省科技發展計劃項目(20120210)。
作者簡介朱統國(1987- ),男,山東泰安人,助理研究員,碩士,從事花生育種研究。
花生是世界上重要的油料作物之一,也是我國重要的經濟作物和油料作物,在國民經濟和人民生活中占有重要地位[1-2]。目前,全國花生年均種植面積在500萬hm2左右,總產達1 450萬t,居世界首位[3]。花生具有繁殖系數低和生產用種量大的特點[4]。在大田常規生產條件下,大花生用種量為300~375 kg/hm2,小花生為225~260 kg/hm2,而全國花生平均產量為2 900 kg/hm2,全國每年需花生種子達150萬t,占全國總產的10%左右[5-6],花生這一特性嚴重制約了新品種的快速繁育及推廣應用的進程。如何提高花生新品種繁殖系數,縮短大面積推廣應用所需年限,已成為花生生產上亟待解決的難題。
近年來,有關花生單粒精播高產栽培技術的研究不斷深入,大量研究表明,單粒精播高產栽培技術可減少用種量,提高單位面積產量,降低花生生產成本[7-8]。王才斌等認為,雙粒穴播的種植方式,影響了花生單株的生長發育,不能充分發揮單株的生產力,單粒精播種植方式緩解花生群體與個體的矛盾,為種子創造了良好的生長環境,保證了苗齊苗壯,有利于單株生產潛力的充分發揮,能夠起到節種增產的效果[9];馮燁等研究表明,單粒精播在節種25%和35%的條件下,莢果產量分別比雙粒穴播提高了4.43%和6.32%[10];趙長星等在單粒精播模式下,研究了不同密度對花生群體生態特征和產量的影響,密度在19.5萬粒/hm2條件下,比雙粒穴播平均增產11.8%,認為單粒精播20萬穴/hm2左右可作為生產上應用的適宜密度[5]。
單粒精播高產栽培技術具有節種增產的效果,可作為花生良種繁育的一條新途徑。劉海峰等采用單粒精播技術,在溫室內進行了花生一年兩季高倍快繁試驗,年繁育系數提高到200倍以上[11];郭貴敏等對單粒稀播高倍繁殖法、扦插無性繁殖法等5種快速繁殖方法進行了比較研究,結果表明,繁殖系數由大到小依次為:單粒稀播高倍繁殖法>一年兩季快速繁殖法、南繁加代法>扦插無性繁殖法>側枝壓枝法[5]。為此,筆者以花生新品種吉花3號為材料,系統研究了大田單粒精播節本增效高產栽培和大棚單粒精播高效快繁兩種快繁技術對花生植株性狀、產量和繁殖系數的影響,旨在為單粒精播快繁技術在花生良種快繁上的應用提供科學依據。
1材料與方法
1.1供試品種吉花3號,由吉林省農業科學院花生研究所選育,于2012年初通過吉林省非主要農作物審定,審定編號為吉登花生 2012001。
1.2試驗設計與方法
1.2.1花生大田單粒精播節本增效高產栽培技術。試驗在吉林省農業科學院范家屯試驗基地進行,設單粒早播(處理Ⅰ)、單粒晚播(處理Ⅱ)、常規雙粒穴播(處理Ⅲ,CK)3個處理,均采用等行距裸種的種植方式,常規高產田管理。單粒早播處理5月19日播種,單粒晚播處理6月1日播種,兩處理播種密度均為16.5萬穴/hm2,等行距60 cm、穴距10 cm,每穴1粒;常規雙粒穴播處理(對照)于5月19日播種,密度為12.0萬穴/hm2,等行距60 cm、穴距14 cm,每穴2粒。9月26日收獲,測產采用對角取3點,每點2 m2,摘果計產。
1.2.2大棚單粒精播高效快繁技術。試驗在吉林省農業科學院范家屯試驗基地進行,設大棚人工雜交圃單粒精播(處理A)和大田常規雙粒穴播(處理B)兩個處理。大棚人工雜交圃長23.0 m、寬0.8 m、高0.8 m,采用“塑料大棚+人工雜交圃+大壟雙行地膜覆蓋+單粒播種”的種植方式,4月16日播種,播種密度為22.5萬穴/hm2,小行距30 cm、穴距11 cm,共播種420穴,3次重復,9月10日收獲,全小區測產;常規雙粒穴播于5月19日播種,密度為12.0萬穴/hm2,等行距60 cm、穴距14 cm,每穴2粒。9月26日收獲,全小區實收測產。
2結果與分析
2.1花生大田單粒精播節本增效高產栽培技術
2.1.1對植株性狀的影響。主莖高、側枝長及分枝數等是反映花生植株性狀的重要指標[12]。由表1可知,單粒早播處理(處理Ⅰ)主莖高度和側枝長度小于雙粒穴播處理(處理Ⅲ),主莖節數和側枝節數大于雙粒穴播,差異均達到顯著水平;單粒早播處理第一側枝基部10 cm內節數為6.2節,比雙粒穴播處理增加了12.7%,差異達到極顯著水平,且總分枝數也明顯大于對照,差異也達到顯著水平,說明單粒早播處理有利于增加花生植株有效結果量。單粒晚播處理(處理Ⅱ)總分枝數和第一側枝基部10 cm內節數較常規雙粒穴播處理無明顯差別,這可能與生長期溫度較高有關。
2.1.2對產量及繁殖系數的影響。由表2可知,兩單粒精播處理與CK產量大小順序為:單粒早播處理(處理Ⅰ)>CK>單粒晚播處理(處理Ⅱ)。單粒早播和晚播處理較CK分別增產7.3%和-15.4%,單粒早播處理較單粒晚播處理增產21.2%,差異均達到顯著水平。單粒晚播處理產量明顯低于單粒早播處理和CK,與其生長期短、積溫不足有關,為延長光照時間、提高積溫,吉林省地區種植花生應盡量早播。單粒早播和單粒晚播處理的繁殖系數均高于CK,分別提高了55.9%和22.6%,差異顯著,說明單粒精播處理在提高花生繁殖系數方面具有較高的實用價值。
2.1.3對產量構成的影響。由表3可知,單粒早播(處理Ⅰ)、單粒晚播(處理Ⅱ)和常規雙粒穴播(處理Ⅲ)單株結果數的大小順序依次為:單粒早播>單粒晚播>常規雙粒穴播,單粒早播處理比單粒晚播和常規雙粒穴播處理分別提高了22.4%和63.2%,差異均達到極顯著水平,說明單粒精播利于增加單株結果數和有效果數;從公斤果數、飽果率、百果重和出仁率等產量構成指標來看,單粒早播處理都優于其他兩個處理,其中公斤果數、多仁果率和飽果率較常規雙粒穴播處理差異顯著,飽果率達78.5%,比對照提高了9.3%,說明單粒早播有利于單株莢果的充分發育。
2.2大棚單粒精播高效快繁技術
2.2.1對植株性狀的影響。大棚單粒精播有利于降低株高、縮短節間距和增加花生植株有效結果量。由表4可知,大棚單粒精播處理(處理A)主莖高度和側枝長度小于常規雙粒穴播(處理B),而主莖節數和側枝節數均顯著大于常規雙粒穴播,說明大棚單粒精播有利于縮短節間距,使植株矮壯;而大棚單粒精播總分枝數和第一側枝基部10 cm內節數均大于常規雙粒穴播,其中第一側枝基部10 cm內節數為61節,比常規播種增加11%,達到極顯著水平,這有利于增加單株有效結果量,為提高單株生產力奠定良好的基礎。
2.2.2對花生產量及產量構成的影響。大棚單粒精播技術可大幅度提高花生單產和繁殖系數。由表5可知,大棚單粒精播處理(處理A)產量和繁殖系數分別達到6 036.2 kg/hm2 和34.26,分別比常規雙粒穴播(處理B)提高77.04%和8449%,差異均達到極顯著水平;大棚單粒精播的產量構成優于常規雙粒穴播,與常規雙粒穴播相比,公斤果數和公斤仁數減少,百果重和百仁重增加,出仁率升高,其中公斤果數、公斤仁數、百果重差異顯著。
3討論與結論
單粒精播高產的基礎是充分發揮單株個體的增產潛力,因此培育健壯個體是精播高產的關鍵[5]。單粒精播與常規雙粒穴播相比,個體在田間分布均勻,相互影響小,減輕了群體光照、水肥等分配不均的矛盾,利于建立合理的群體結構,而且單粒精播植株基部見光充分,細胞伸長量小,節間短,主莖、側枝矮壯,有利于形成豐產株型[13-14]。該試驗結果與趙長星、沈毓駿等[5,15]的結果相似,大田單粒精播節本增效高產栽培和大棚單粒精播高效快繁技術試驗表明,單粒精播與常規雙粒穴播相比主莖高和第一對側枝長均顯著降低,單株總分枝數、主側莖節數和側枝基部10 cm內節數明顯增多。花生植株主、側枝短粗且分枝和節數多正是壯苗的特征表現[16];花生第一對側枝結果數占全株結果數的60%~70%,其結果部位主要集中在基部10 cm內[17]。這也為提高單株生產力和產量奠定基礎。
花生生產用種量較大,繁殖系數低,大田普通栽培水平繁殖系數在10左右[18],高產栽培也只能達到20左右,一個新品種從選育成功到大面積種植,需要5年以上的時間,嚴重制約優良品種的推廣速度。該研究大田單粒精播處理(密度為16.5萬穴/hm2)經濟產量和繁殖系數分別為3 533.6 kg/hm2和27.6,較常規雙粒穴播(密度為120萬穴/hm2)節種313%,增產7.3%,繁殖系數提高55.9%;大棚單粒精播處理(密度為22.5萬穴/hm2)經濟產量和繁殖系數分別為6 036.2 kg/hm2和34.3,較常規雙粒穴播節種6.3%,增產77.0%,繁殖系數提高84.5%。該結果表明,在適宜密度范圍內,兩種快繁技術均具有節種增產的效果,是取得花生高產高效、提高繁殖系數的可行技術,在花生良種繁育中均具有很好的應用前景。
綜上所述,大田單粒精播節本增效高產栽培技術和大棚單粒精播高效快繁技術在節種增產和提高繁殖系數上效果明顯,是優良花生品種快速繁育中較實用的兩項技術。大棚單粒精播高效快繁技術繁殖速度快,但成本較高,可應用于花生優良品種原原種及原種的生產;大田單粒精播繁殖系數雖不及大棚單粒精播,但其成本較低,在花生生產用種快繁上具有很大的應用價值。將兩者有效地結合起來,既可降低種子生產成本又可提高繁殖速度,大大加速花生新品種的推廣進程。
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