不同產量水平花生品種的生長發育特性比較

崔少雄+王雪+孫志梅+崔順利+穆國俊+劉立峰

摘要： 采用田間小區試驗方法，以結莢初期、結莢盛期和飽果成熟期3個時期的莢果鮮質量、干質量為依據，采用聚類分析方法首先將供試19個花生品種劃分為Ⅰ高產型、Ⅱ較高產型、Ⅲ中產型、Ⅳ較低產型和Ⅴ低產型5種類型，然后對5種類型花生的生長發育特性進行了系統比較。結果表明，供試花生鮮質量、干生物量快速累積期分別出現在播種后的51.4～115.9 d和57.6～114.3 d，最大累積速率分別出現在播種后的70.0～89.6 d和73.5～92.7 d。與低產型花生相比，高產型花生鮮質量、干生物量、生長速率和干物質累積速率在全生育期均表現出了明顯優勢；高產型花生的鮮生物量、干生物量最大累積速率提高，而鮮生物量、干生物量快速累積期的起始時期和終止時期較低產型明顯延后，快速累積的旺盛時期明顯延長。由此可見，不同產量類型花生品種生長發育特性存在明顯差異。

關鍵詞： 花生；生物量；生長速率；干物質累積速率

中圖分類號： S565.204 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0107-04

花生是我國重要的油料作物和經濟作物，是重要的日常食用油來源和工業原料[1]。與其他作物一樣，花生最終產量和品質形成需要地上部光合作用與地下部根系吸收水分、養分相統一和協調，也是基因型與環境條件共同作用的結果[2-4]。不同花生品種在形態、生理及農藝性狀方面存在很大差異，致使某一品種針對特定區域有穩定的高產效果[5-7]。因此，比較不同花生品種地上和地下部的生長發育特性，對于挖掘花生不同基因型的高產潛力、揭示優質豐產機理具有重要意義。河北省為花生主產省，自20世紀80年代以來種植面積一直穩居全國第三位，種植的花生品種多達40余個，但目前只有少數品種在生產上發揮了重要作用[8-9]。目前有關花生覆膜[10]、光照脅迫、施肥、間作等栽培條件對花生生長發育的影響[11-12]，遺傳多樣性分析[13-14]，花生多品種比較試驗[15-16]等方面的研究較多，但由于生態條件和栽培條件的不同，得出的結論各異。因此，對某些特定區域適宜花生品種的選育研究至關重要。

本試驗以19個花生品種為研究對象，對其在河北省低平原區的生長發育特性進行了系統比較，以揭示不同花生品種生長差異，為尋找在河北低平原區綜合性狀好的種質資源及當地花生產業的健康發展提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況及供試材料

試驗在河北省深州市辰時鎮花生生產基地進行。該基地地處黑龍港流域滹沱河沖積平原，海拔29 m，屬于溫帶半濕潤季風氣候，年平均氣溫12.6 ℃，無霜期200 d，年日照時數2 563 h，年均降水量510 mm。土壤為沖積黃土，土壤類型為潮土。土壤含有機質5.04 g/kg、全氮0.47 g/kg、速效磷19.08 mg/kg、速效鉀79.31 mg/kg。供試花生品種共19個，分別為豫花9236、豫花9719、濰花10號、冀花0212-4、湘花2008、開農49、山花9號、豫花15號、濮花28號、錦花10號、錦花14號、桂花1026、桂花836、冀花8號、冀花4號、遠雜9307、山花8號、汾花6號和冀花10號。

1.2 試驗設計

采用田間小區試驗法，小區3.4 m×4 m，每個品種重復3次，隨機區組排列。采用地膜覆蓋栽培，肥料施用量按純N 61.5 kg/hm2、P2O5 132 kg/hm2和K2O 112.5 kg/hm2于整地時施入尿素、磷酸氫二銨和硫酸鉀。一壟雙行種植，6壟/小區，平均行距0.45 m，穴距0.2 m，2株/穴，密度15萬穴/hm2。花生于2013年4月27日播種，8月30日收獲。田間常規管理，花生生長期間及時灌水和防治病蟲害。

1.3 樣品采集及分析測定方法

分別在花生苗期（33 d）、開花下針期（53 d）、結莢初期（76 d）、結莢盛期（99 d）和飽果成熟期（127 d）取樣。苗期、開花下針期只取地上部，結莢初期、結莢盛期和飽果成熟期分取地上、根和果實3部分，每個小區取5株花生，分莖葉、根、籽仁3部分，洗凈后稱質量，記錄鮮質量。然后分取部分樣品105 ℃條件下殺青0.5 h，65 ℃條件下烘干至恒質量，稱取干物質重，折算干物質累積量。花生成熟后進行實收測產。土壤樣品的基本理化性質采用常規農化分析方法[13]。

1.4 數據處理及計算方法

花生生物量及干物質累積用y=k/（1+a×e-bt） 模型擬合，其中y為生物量[干物質累積量（kg·hm2）]，t為播種后天數（d），k、a、b為模型參數[14]，e為自然對數的底數。

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 16. 0 對數據進行處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 植株質量的聚類分析

利用系統聚類分析，采用標準化轉換、歐式距離法，依據花生下針期、結莢期和成熟期的莢果鮮質量及干質量對供試品種進行聚類，將供試的19個花生品種在歐氏距離水平上劃分為5類，即Ⅰ高產型、Ⅱ較高產型、Ⅲ中產型、Ⅳ較低產型和Ⅴ低產型（圖1、表1）。其中豫花9236、豫花9719、冀花 0212-4、豫花15號和冀花10號為Ⅰ類高產型，濰花10號、湘花2008和濮花28號為Ⅱ類較高產型；開農49、山花9號、遠雜9307、山花8號和汾花6號為Ⅲ類中產型；桂花1026、桂花836、冀花8號和冀花4號為Ⅳ類較低產型；錦花10號和錦花14號為Ⅴ類低產型。19個花生品種中，Ⅰ類品種占 26.3%、Ⅱ類品種占15.8%、Ⅲ類品種占26.3%、Ⅳ類品種占 21.1%、Ⅴ類品種僅占10.5%。對不同類型花生莢果產量進行比較可知，Ⅰ類花生莢果產量最高，Ⅴ類最低，V類較其他類型花生產量下降幅度達3.6%～42.1%。

2.2 不同類型花生的鮮生物量、干生物量比較

由圖2、圖3可知，隨著花生的生長發育，根與莢果鮮生物量、干生物量均逐漸增加，收獲時達到最大，莖葉生物量呈先升后降的變化趨勢，到結莢盛期達到峰值，且不同類型花生之間生長動態差異明顯。苗期，Ⅰ類和Ⅱ類花生長勢明顯優于Ⅳ類和Ⅴ類，但與Ⅲ類間差異不顯著，Ⅲ和Ⅳ類鮮生物量差異不顯著；干物質量以Ⅰ類花生最高，其次是Ⅱ類，Ⅴ類最低，Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類差異不顯著。開花下針期，各類型花生鮮生物量、干生物量變化趨勢一致，均表現為Ⅰ類和Ⅱ類花生差異不顯著，但顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，且后3類間差異不大。結莢初期，Ⅰ類和Ⅱ類鮮生物量仍顯著高于其他類型，Ⅲ類與Ⅳ類間差異不顯著，但顯著高于Ⅴ類；干物量仍以Ⅰ類花生最高，其次是Ⅱ類，均顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，且后三者差異不大。結莢盛期是花生生長最旺盛階段，各類花生鮮質量、干質量變化規律與前幾時期基本一致，此時Ⅰ類鮮生物量、干生物量顯著高于其他類型，Ⅱ和Ⅲ類鮮、干生物量顯著高于Ⅳ和Ⅴ類，Ⅱ和Ⅲ類、Ⅳ和Ⅴ類間差異均不顯著，而莢果占總干物質量的比例從結莢初期的14.1%～17.5%上升到結莢盛期的310%～40.0%。飽果成熟期仍以Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量最高，其次是Ⅱ類，且均顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，而后三者間鮮生物量差異不大，但Ⅲ、Ⅳ類花生干物質質量顯著高于Ⅴ類。

2.3 不同類型花生鮮生物量、干生物量累積動態特征分析

用Logistic生長函數模型對不同類型花生的鮮生物量、干生物量進行擬合分析，結果表明，所有模型的R2均達到了極顯著水平，說明花生鮮生物量、干生物量動態變化規律可以用該模型進行描述。不同類型花生鮮生物量、干生物量（y）隨播種后天數（t）的增長過程表現為不對稱的“S”形曲線，據此可求得鮮生物量、干生物量積累最大速率及其出現時間。由表2可以看出，各類花生鮮生物量、干生物量快速累積期分別出現在播種后的51.4～115.9 d和57.6～114.3 d，最大累積速率分別出現在播種后的70.0～89.6 d和73.5～92.7 d。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類分別比Ⅴ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時期（T）延長了15.6、12.6、8.3、3.4 d和11.3、6.4、58、2 d。各類花生隨產量水平的提高，鮮生物量、干生物量最大累積速率也逐漸提高。其中，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積期的起始時期（t1）較其他類型明顯延后，且快速累積期的終止時期（t2）最晚，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時期（T）最長，且最大累積速率（tm）也明顯高于其他類型；而Ⅳ、Ⅴ類花生鮮生物量、干生物量最大累積速率和快速累積持續期均較高產和中產類型低。

2.4 不同類型花生生長速率及干物質累積速率比較

2.4.1 莖葉生長速率及干物質累積速率比較 生長速率表征作物在某一生育時期的生長態勢。圖4結果表明，不同類型花生莖葉生長速率和干物質累積速率均呈單峰曲線變化，峰值出現在結莢初期至結莢盛期。不同類型之間比較發現，播種期到開花下針期生長速率表現為Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；從開花下針期開始，莖葉生長速率迅速增加，以Ⅲ類和Ⅳ類花生莖葉生長速率增長最快，同上一時期相比增長了59.6%和59.9%，明顯高于Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅴ類44.1%、32.5%和37.8%的增長率；結莢初期到結莢盛期，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類花生仍表現為增長趨勢，Ⅴ類花生莖葉生長速率略有降低；結莢盛期之后，各類型花生莖葉生長速率甚至表現為負增長。整個生育期內莖葉干物質累積速率則均表現為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ。

2.4.2 根系生長速率及干物質累積速率比較 由圖5可以看出，根系生長速率與莖葉相似，苗期到開花下針期表現為Ⅰ>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；開花下針期到結莢初期為Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ≈Ⅳ>Ⅴ；結莢初期到結莢盛期為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；最后一個生育階段則以Ⅲ類花生根部生長速率最高，其他4個類型差異不大。各類型花生根部干物質累積速率苗期到結莢初期差別不大；結莢初期到結莢盛期，Ⅰ類和Ⅱ類花生增速顯著高于其他類型；結莢盛期之后Ⅱ類和Ⅲ類花生根部干物質

累積速率則低于其他3類。

2.4.3 莢果生長速率及干物質累積速率比較 圖6結果表明，莢果生長速率在3個生育時期均以Ⅰ類花生最高。結莢初期到結莢盛期，莢果生長速率表現為Ⅰ>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ≈Ⅴ，干物質累積速率表現為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；結莢盛期到成熟期莢果生長速率表現為Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ≈Ⅴ>Ⅲ，Ⅲ類和Ⅴ類花生莢果干物質累積速率低于其他3類。

3 討論與結論

品種的優劣取決于其各種優良性狀的綜合表現，最終表現為高產。本研究結果表明，供試的19個花生品種由于基因型差異，其生長發育特性表現出了各自不同的特征。通過聚類分析和歐式水平距離法劃分的5種產量類型中，Ⅰ類和Ⅱ類花生各生育期莖葉鮮質量、干物質量、莢果產量和干物質量均高于其他類型，顯示出明顯的生長優勢，且總體優于Ⅱ類花生；Ⅲ類和Ⅳ類則顯著高于Ⅴ類。對5種類型花生鮮生物量、干生物量進行Logistic生長函數擬合分析，結果表明，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量的快速積累起止時期均滯后于其他類型花生，而Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時期分別比其他類型花生延長了3～16 d和4～12 d。5種類型花生的鮮生物量、干生物量旺盛生長時期集中在結莢初期和結莢盛期，生長旺盛天數依次為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，由此可見，鮮生物量、干生物量較高的累積速率以及較長的快速累積旺盛時期可能為花生獲得較高經濟產量提供了有力保障。

5種類型花生的莖葉、根系以及莢果在整個生育期的生長速率均呈單峰曲線變化，但各類型生長速率大小各異。從播種到開花下針期，莖葉和根的生長速率表現為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，而Ⅰ類和Ⅱ類花生的莖葉、Ⅱ類和Ⅲ類花生的根生長速率差異均不大；到結莢盛期，花生莖葉和根系生長速率達到最大；結莢盛期到成熟期，莖葉和根的生長速率均出現下降趨勢，Ⅰ類和Ⅱ類花生下降速率最快，可能與生長后期植株養分由營養器官向生殖器官轉移有關。整個生育期，莖葉和根干物質累積速率均表現為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，莢果生長速率和干物質累積速率均以Ⅰ類和Ⅱ類花生明顯優于其他3類型，且Ⅰ類優于Ⅱ類；其他3類型中，以Ⅴ類花生表現出明顯生長劣勢，Ⅲ類和Ⅳ類花生差異不顯著。植株生長速率和干物質累積速率與產量關系密切，而干物質積累速率則是產量的主要限制因素[15-17]。由此可見，較高的干物質累積量也是高產型花生獲得較高經濟產量的基礎。

綜上所述，Ⅰ類高產型花生品種包括豫花9236、豫花9719、冀花0212-4、豫花15號和冀花10號共5個，生長速度快，干物質累積量高，產量也高，適宜于在河北省低平原區推廣種植；Ⅱ類花生包括濰花10號、湘花2008和濮花28號3個品種，產量低于Ⅰ類花生，綜合性狀屬于中上等水平；Ⅲ類花生包括開農49、山花9號、遠雜9307、山花8號和汾花6號5個品種，Ⅳ類花生包括桂花1026、桂花836、冀花8號和冀花4號4個品種，產量明顯低于高產品種，屬于中等和中下等水平；Ⅴ類花生包括錦花10號和錦花14號2個品種，生長速度慢，產量較低，不建議在供試區域內推廣種植。

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