滴灌條件下花生單粒播種密度對產(chǎn)量及其相關性狀的影響

王 亮，李 艷，王橋江，左文慶，張 力，劉志剛，韓 萍，魏建軍(.新疆農(nóng)墾科學院作物研究所，新疆石河子82000;2.作物種質(zhì)創(chuàng)新與基因資源利用兵團重點實驗室，新疆石河子82000;.新疆天鷹生物科技有限公司，新疆沙灣8200;.石河子大學農(nóng)學院，新疆石河子82000)

花生是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物，是食品加工工業(yè)原料的重要來源，其具有經(jīng)濟效益好、產(chǎn)量高、用途廣、抗逆性強、營養(yǎng)價值高等特點［1－2］。隨著人民生活水平的提高和對花生營養(yǎng)成分的認識，花生的食用消費量在逐漸增長，所以對花生的總需求量也在逐年加大。目前，我國花生栽培方式主要有露地直播和覆膜栽培，其中春花生起壟覆膜栽培是花生主產(chǎn)區(qū)的一種重要栽培模式［3－5］，而膜下滴灌栽培是最近幾年出現(xiàn)的新的節(jié)水栽培方式，因其產(chǎn)量高、效益好，在我國新疆和東北等花生重要產(chǎn)區(qū)廣泛應用。

通過選擇適宜的種植方式和密度來提高花生單產(chǎn)水平是花生高產(chǎn)栽培的有效途徑之一［6－7］。以往我國花生大田生產(chǎn)大多數(shù)采用雙粒播種方式，雙粒播種大大提高了花生的出苗率和整齊度，但同時也增加了花生的播種量及種子成本，并且單株生產(chǎn)力明顯下降。最近幾年山東等花生主產(chǎn)區(qū)開始系統(tǒng)研究與示范花生單粒精播技術，李安東等［8］研究表明單粒精播不僅節(jié)省20%～30%的種子，而且花生產(chǎn)量也提高了5% ～10%。鄭亞萍等［9］研究表明，在不同密度單粒精播條件下，花生的主莖高、側枝長均隨著密度的增加而提高，而分枝數(shù)、單株結果數(shù)、雙仁果率和飽果率均隨密度的增加而減少，并且單粒精播比常規(guī)雙粒穴播分別增產(chǎn)2.2% ～4.1%。馮燁等［10－11］研究表明，花生單粒精播顯著提高了干物質(zhì)積累量和積累速率，它通過影響花生花后活性氧代謝水平，延緩植株衰老進程，改善地上部群體和莢果的干物質(zhì)積累動態(tài)，從而促進莢果產(chǎn)量的提高。因此，花生單粒精播栽培技術是一項新的節(jié)本增效生產(chǎn)技術，具有廣泛的推廣應用前景。

新疆天山北坡經(jīng)濟帶農(nóng)業(yè)集約化程度和機械化程度較高，適宜花生規(guī)模化種植與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，是新疆花生優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，也是新疆花生高產(chǎn)紀錄(10 190.85 kg/hm2)的誕生地［12］，但因新疆花生用種量較大(一般需 300～375 kg/hm2)，且花生種子價格較高，所以大大增加了種植成本。為了在保持產(chǎn)量不減的情況下降低花生生產(chǎn)成本，筆者選用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大花生“花育25號”為材料，研究了滴灌條件下花生單粒播種密度對產(chǎn)量及其相關性狀的影響，以期為新疆綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)機收花生膜下滴灌高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 供試品種為中熟高產(chǎn)大花生品種“花育25號”，由山東省花生研究所陳靜博士課題組選育，2007年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定定名，2011年新疆農(nóng)墾科學院作物研究所引進該品種。

1.2 試驗區(qū)概況 試驗于2014年在新疆生產(chǎn)建設兵團第八師150團農(nóng)業(yè)技術推廣站試驗地進行，該區(qū)位于新疆古爾班通古特大沙漠南緣、天山北麓中段，地理坐標為43°26'N、84°58'E，海拔高度為400 m，屬典型的溫帶大陸性氣候，試驗地前茬作物為棉花，土壤為沙壤土，土壤肥力中等，0～20 cm土壤有機質(zhì)含量為 58.5 g/kg，全氮 0.7 g/kg，全磷 1.6 g/kg，全鉀26.5 g/kg，速效磷(P2O5)53.2 mg/kg，速效鉀(K2O)216.0 mg/kg，堿解氮 64.3 mg/kg，田間持水量為 24.0%。另外增施農(nóng)家肥45 000 kg/hm2，滴灌設施等條件較完善。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計。采用隨機區(qū)組排列，設以下9個不同種植密度(處理):7.5 萬、9.0 萬、10.5 萬、12.0 萬、13.5 萬、15.0萬、16.5 萬、18.0 萬、19.5 萬穴/hm2。3 次重復，小區(qū)長為6.0 m，寬為1.8 m，小區(qū)面積為 10.8 m2，共 27 個小區(qū)，走道寬為0.6 m，四周設保護行，田間栽培管理同大田。

1.3.2 種植模式。采用機收花生膜下滴灌種植方式，155 cm地膜，一膜種4行，膜上行距35+45+35 cm，穴(株)距不等，1粒/穴，4月26日人工點播，9月18日開始收獲，收獲前調(diào)查植株性狀，收獲后對各小區(qū)進行實際測產(chǎn)。

1.3.3 測定方法。收獲時每小區(qū)選取長勢一致且有代表性的6株進行考種，用鋼卷尺分別測量其主莖高、側枝長、莢果長、莢果寬、仁長、仁寬，分別調(diào)查總分枝數(shù)、結果枝數(shù)、單株結果數(shù)、雙仁果數(shù)、飽果數(shù)、秕果數(shù)、爛果數(shù)、果數(shù)、仁數(shù)和出仁率，用電子秤稱百果重、百仁重，計算單株生產(chǎn)力和花生干莢果產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理 利用Excel2003軟件計算試驗數(shù)據(jù)平均值，用SPSS17.0軟件進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對花生植株性狀的影響 單粒精播高產(chǎn)的基礎是充分發(fā)揮單株個體的增產(chǎn)潛力，培育健壯個體是精播高產(chǎn)的關鍵［8］。由表1可知，在不同處理間，“花育25號”的主莖高、側枝長變化趨勢基本相同，總體上都隨種植密度的增加而增加;總分枝數(shù)和結果枝數(shù)隨著密度的變化而變化，但表現(xiàn)出不同的反應程度，當種植密度達到19.5萬穴/hm2時，其平均值顯著減少;單株結果數(shù)在7.5萬穴/hm2時最大，達到76.7 個/株，在 9.0 萬 ～19.5 萬穴/hm2范圍內(nèi)隨著密度的增加呈減少趨勢，且處理間差異不顯著;雙仁果數(shù)、飽果數(shù)、秕果數(shù)3個性狀對種植密度的敏感程度表現(xiàn)不一，但都在 7.5 萬穴/hm2時均值最大，分別為47.0、58.7 和16.5 個/株;單株生產(chǎn)力在 7.5 萬穴/hm2時最大(150.0 g)，在19.5萬穴/hm2時最小(72.5 g)，且在兩處理間差異顯著，總體隨種植密度的增加而減少。

表1 不同種植密度對花生植株性狀的影響

2.2 不同種植密度對花生莢果及子仁性狀的影響 由表2可知，果數(shù)和仁數(shù)之間變化趨勢基本相同，隨著密度的增加，果數(shù)、仁數(shù)也相應地增加，而百果重與百仁重則呈遞減趨勢，與果數(shù)、仁數(shù)呈負相關。在7.5萬～16.5萬穴/hm2范圍內(nèi)，出仁率逐漸增加，且在 16.5萬穴/hm2時達到最大(71.9%)，再隨著密度增加，出仁率逐漸減少，即總體變化趨勢為先增加后減少，最大出仁率(71.9%)與最小出仁率(69.5%)差值僅為2.4%，各處理間差異不顯著。莢果長隨密度增加而減少，在低密度(7.5萬～15.0萬穴/hm2)條件下變化差異較小，當密度再增大時，15.0萬～16.5萬穴/hm2差異顯著，莢果長相差0.3 cm，在16.5萬 ～19.5萬穴/hm2密度之間差異不顯著;莢果寬隨密度增加整體變化差異不大，但在9.0萬穴/hm2時最小(1.62 cm);仁長和仁寬均隨種植密度的增加而減小，仁長在12.0萬穴/hm2時最小，僅為1.83 cm，與最大值(2.01 cm)相差 0.18 cm，仁寬在 7.5 萬穴/hm2時最大，為1.08 cm，在9.0萬 ～16.5萬穴/hm2密度之間變化較小，當密度再增加時，變化較顯著。

表2 不同種植密度對花生莢果及子仁性狀的影響

2.3 不同種植密度對花生莢果產(chǎn)量的影響 由表3可知，花生莢果產(chǎn)量受種植密度影響較大，當種植密度在7.5萬穴/hm2時，莢果產(chǎn)量最低，為7 777.5 kg/hm2，當密度增加到18.0 萬穴/hm2時，其莢果產(chǎn)量達到最高，為9 648.0 kg/hm2，最高單產(chǎn)是最低單產(chǎn)的1.2倍以上。隨著種植密度的增加，“花育25號”莢果產(chǎn)量也有增加趨勢，但增幅隨密度增加有減小的趨勢。因此，綜合考慮單位面積用種量情況，通過產(chǎn)量比較認為在新疆滴灌條件下，“花育25號”要獲得最高產(chǎn)量的最適宜種植密度應為18.0萬穴/hm2。

表3 不同種植密度對花生莢果產(chǎn)量的影響

3 討論

3.1 種植密度與花生植株相關農(nóng)藝性狀的關系 花生苗期生長好壞即壯苗與否直接決定著以后的生長和產(chǎn)量的高低［13］。花生不同種植密度對植株相關性狀具有不同程度的影響。密度過小或過密都不利于群體對干物質(zhì)的積累與分配，影響個體與群體的協(xié)調(diào)發(fā)展［14］。低密度時，群體之間競爭性較小，單個植株充分發(fā)揮個體優(yōu)勢，總分枝數(shù)、結果枝數(shù)、單株結果數(shù)、雙仁果數(shù)、飽果數(shù)和單株生產(chǎn)力達到最大，由于單個植株結果數(shù)較大，后期養(yǎng)分供應不足，所以造成秕果數(shù)較大。隨著密度的增加，植株個體之間競爭也愈激烈，主莖高與側枝長隨著密度增加而增加，而總分枝數(shù)、結果枝數(shù)、單株結果數(shù)、雙仁果數(shù)、秕果數(shù)、飽果數(shù)和單株生產(chǎn)力呈減少趨勢，爛果數(shù)先增加后減少，個體優(yōu)勢不再凸顯，尤其是單株生產(chǎn)力減少較顯著。當密度為19.5萬穴/hm2時，主莖高和側枝長達到最高，而總分枝數(shù)、單株結果數(shù)和單株生產(chǎn)力等性狀卻最低，且與上述密度差異性較大。當種植密度在18.0萬穴/hm2時，各個性狀指標比較理想，且符合實際情況。因此，花生種植密度不宜過低，但也不能太高，適當密植可以協(xié)調(diào)個體和群體之間的關系，更好地促進植株生長發(fā)育，使群體光合性能更高，有利于干物質(zhì)的積累和分配，促進莢果的發(fā)育。

3.2 種植密度與花生莢果性狀及產(chǎn)量的關系 果重和仁重是花生產(chǎn)量的構成因素，直接決定花生的果重和仁重。高飛等［15－16］研究表明，建立合理的群體結構，合理調(diào)控單株與群體的關系是充分發(fā)揮作物高產(chǎn)潛力的重要途徑。該試驗結果表明，隨著種植密度的增加，果數(shù)、仁數(shù)相應增加，而百果重、百仁重、莢果長、莢果寬、仁長和仁寬則呈遞減趨勢。在一定密度范圍內(nèi)，隨著種植密度的增加，花生單位面積產(chǎn)量呈逐漸增加的趨勢，這一結果與Hofmann等［17－18］的研究結論較吻合。同時不難看出，在膜下滴灌栽培條件下，當種植密度在18.0萬穴/hm2時，產(chǎn)量達到最大，密度再增加，產(chǎn)量開始減少，但相比較于初始密度7.5萬穴/hm2，該試驗其他密度產(chǎn)量均顯著增加，因此，協(xié)調(diào)好個體與群體之間的關系，加強田間水肥藥管理，可獲得高產(chǎn)。

產(chǎn)量高低取決于光合產(chǎn)物的積累和分配，花生單位面積產(chǎn)量與每公頃株數(shù)、單株果數(shù)和果重三因素密切相關［19］。在該試驗中，雖然7.5萬穴/hm2密度的單株生產(chǎn)力最大，但由于葉面積指數(shù)較小，不能充分利用光能，造成光能浪費，不能獲得較高產(chǎn)量，但密度較大又會造成植株間的相互競爭，葉片互相遮擋，同時也增加了種子成本，不能獲得最大效益。另外，由于試驗難免出現(xiàn)誤差，在數(shù)據(jù)上會與理論值出現(xiàn)一些差異，例如密度為16.5萬穴/hm2的小區(qū)，由于該小區(qū)花生缺苗，導致產(chǎn)量低于密度為15.0萬穴/hm2的小區(qū)，有待于在今后研究中改進和提高。

［1］王亮，魏建軍，李艷，等.中國花生全程機械化發(fā)展狀況及其在新疆的應用［J］.中國農(nóng)學通報，2014，30(2):161 －168.

［2］潘月紅，錢貴霞.中國花生生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.中國食品與營養(yǎng)，2014，20(10):18 －21.

［3］萬書波.中國花生栽培學［M］.上海:上海科學技術出版社，2003.

［4］陳有慶，王海鷗，彭寶良，等.我國花生主產(chǎn)區(qū)種植模式概況［J］.中國農(nóng)機化，2011(6):66－69.

［5］張貴國，呂敬軍，趙存花，等.不同地膜覆蓋栽培對花生經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響［J］.山東農(nóng)業(yè)科學，2011(3):52－53.

［6］陳四龍，李玉榮，程增書，等.用GGE雙標圖分析種植密度對高油花生生長和產(chǎn)量的影響［J］.作物學報，2009，35(7):1328 －1335.

［7］趙長星，邵長亮，王月福，等.單粒精播模式下種植密度對花生群體生態(tài)特征及產(chǎn)量的影響［J］.農(nóng)學學報，2013，3(2):1 －5.

［8］李安東，任衛(wèi)國，王才斌，等.花生單粒精播高產(chǎn)栽培生育特點及配套技術研究［J］.花生學報，2004，33(2):17 －22.

［9］鄭亞萍，許婷婷，鄭永美，等.不同種植模式的花生單粒精播密度研究［J］.亞熱帶農(nóng)業(yè)研究，2012，8(2):82 －84.

［10］馮燁，李寶龍，郭峰，等.單粒精播對花生活性氧代謝、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響［J］.山東農(nóng)業(yè)科學，2013，45(8):42 －46.

［11］郭峰，萬書波，王才斌，等.不同類型花生單粒精播生長發(fā)育、光合性質(zhì)的比較研究［J］.花生學報，2008，37(4):18 －21.

［12］王亮，王橋江，李艷，等.天山北坡經(jīng)濟帶機收花生膜下滴灌高產(chǎn)栽培技術［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2015(6):238－240.

［13］萬書波.花生優(yōu)質(zhì)安全增效栽培理論與技術［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社，2009.

［14］甄志高，王曉林，段瑩，等.不同種植密度對花生產(chǎn)量的影響［J］.中國農(nóng)學通報，2004，20(2):90 －91.

［15］高飛，翟志席，王銘倫.密度對夏直播花生光合特性及產(chǎn)量的影響［J］.中國農(nóng)學通報，2011，27(9):320 －323.

［16］于振文，岳壽松，沈成國，等.不同密度對冬小麥開花后葉片衰老和粒重的影響［J］.作物學報，1995，21(4):412 －418.

［17］HOFMANN W C，KITTOCK D L，ALEMAYEHU M.Planting seed density in relation to cotton emergence and yield［J］.Agron J，1988，80:834 －836.

［18］CAMPBELL T A，WHITE G A.Population density and planting date effects on Kenaf performance［J］.Agron J，1982，74:74 －77.

［19］葛再偉，楊麗英.不同種植密度對花生生育及產(chǎn)量的影響［J］.花生學報，2002，31(3):33 －35.