矯巖林,趙 健,袁堂玉,夏德君
(山東省煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東 煙臺(tái) 265500)
沿海地區(qū)花生空秕產(chǎn)生的原因及對(duì)策
矯巖林,趙 健,袁堂玉,夏德君
(山東省煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東 煙臺(tái) 265500)
花生是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物,也是重要的食用油源、蛋白質(zhì)源和食品工業(yè)原料。近年來,我國(guó)東南沿海地區(qū)的福建、廣西及山東半島沿海地區(qū)花生空秕現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重影響了花生產(chǎn)量和品質(zhì)。就影響花生空秕的因素如水分、肥料和土壤酸堿性等對(duì)花生空秕產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并提出了防治對(duì)策。
沿海地區(qū);花生;產(chǎn)量;空秕;原因;對(duì)策
花生是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物,也是重要的食用油源、蛋白質(zhì)源和食品工業(yè)原料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中具有重要地位。近年來,我國(guó)東南沿海地區(qū)的福建和廣西、山東半島沿海地區(qū)花生空秕現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重地塊幾近絕產(chǎn),已成為制約花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。綜述了引起花生空秕的原因及防治措施,旨為花生高產(chǎn)栽培提供理論支持。
鈣與花生的生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān),花生生長(zhǎng)期所需的鈣素90%以上由果針(莢果)從介質(zhì)中直接吸收,需求量是大豆的2倍、水稻的5倍、小麥的7倍[1,2]。缺鈣會(huì)造成花生植株矮小[3],單株總花量減少,胚芽變黑[4~6],胚胎敗育,花而不實(shí),地上部生長(zhǎng)點(diǎn)枯萎,莢果萎縮,空殼或莢殼腐爛。封海勝等[7]研究發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重缺鈣時(shí)花生根部器官不能形成,根部不發(fā)達(dá),空泡果多,籽仁秕小。Hollis[8]研究表明,土壤中鈣量不足會(huì)使花生種子發(fā)育受阻,從而導(dǎo)致莢果不飽滿[9]。福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所調(diào)查結(jié)果顯示,福建花生主產(chǎn)區(qū)因土壤缺鈣而絕收的花生占11.3%,陳華[10]研究了鈣對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育的影響,發(fā)現(xiàn)缺鈣條件下花生生長(zhǎng)后期的植株生長(zhǎng)較足鈣條件下旺盛,莖部呈暗紫色,多數(shù)表現(xiàn)為空秕或爛果;足鈣條件下花生地上部分生長(zhǎng)偏弱,營(yíng)養(yǎng)可較多地分配至莢果,使莢果飽果數(shù)多。
硼是花生生長(zhǎng)發(fā)育過程中必須的微量元素之一,施硼能提高花生脂肪含量,降低蛋白質(zhì)含量[11]。花生缺硼時(shí)心葉葉脈顏色淺,老葉顏色發(fā)暗、葉尖發(fā)黃,分枝多叢生,植株矮小瘦弱,開花很少,甚至無(wú)花,停止生長(zhǎng)甚至枯萎;根系易老化,擴(kuò)展力變?nèi)酰毟鶞p少,根尖易壞死;莢果空心,無(wú)籽仁,呈褐色。研究表明,在花生結(jié)果期停止供硼會(huì)嚴(yán)重抑制結(jié)莢[12],在缺硼的土壤中栽培花生極易造成空秕[13]。丁堃等[14]研究發(fā)現(xiàn),硼與氮磷鉀配合施用能增加花生對(duì)氮素的吸收運(yùn)轉(zhuǎn)速度,提高氮素的利用率;減少植株和土壤中的水分流失,提高花生的抗旱性,增產(chǎn)效果明顯。適宜量的鈣硼組合能促進(jìn)花生的生長(zhǎng)發(fā)育,使分枝數(shù)、莢果數(shù)、飽果數(shù)和百果重等性狀有所提高,對(duì)莢果形成與發(fā)育有促進(jìn)作用。硼鉬配合施用能顯著提高植株的葉綠素含量、光合強(qiáng)度及干物質(zhì)積累量,較對(duì)照增產(chǎn)52%,同時(shí)提高了花生品質(zhì)[15~17]。
土壤酸性過高也會(huì)造成花生空秕。研究發(fā)現(xiàn),花生空秕與土壤pH值呈顯著正相關(guān),pH值越小,空莢率越高[18];土壤酸性過大會(huì)導(dǎo)致土壤中的鈣、鎂、鉀、硼等營(yíng)養(yǎng)元素流失,當(dāng)pH值<5時(shí),土壤鈣、鎂、鉀等元素的有效含量迅速下降[19]。
花生對(duì)連作較為敏感。山東省花生研究所研究發(fā)現(xiàn),花生連作1~5 a,主莖高度較輪作降低1.8%~12.5%,百果重降低5.5%~18.2%,單株結(jié)果數(shù)減少0.5%~18.7%,生物總產(chǎn)量降低10.9%~24.2%,連作多年平均減產(chǎn)高達(dá)20%以上。連作會(huì)導(dǎo)致花生單株結(jié)果數(shù)減少,飽果率和出仁率降低,幼果率、秕果率和空莢率相應(yīng)增加。王才斌等[20]研究表明,隨著連作年限的延長(zhǎng),花生幼苗期的光合特性、根系活力和營(yíng)養(yǎng)元素吸收等呈加重趨勢(shì)。
花生連作破壞了土壤中的微生物種群平衡,土壤中有益菌減少而有害菌積累量增加,真菌數(shù)量增加,細(xì)菌、放線菌數(shù)量減少,使土壤由細(xì)菌型逐步向真菌型轉(zhuǎn)變,從而影響花生對(duì)土壤中養(yǎng)分的吸收而導(dǎo)致空秕率提高,同時(shí),連作降低了土壤中堿性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等的活性[21]。與輪作地塊相比,連作2 a的地塊,土壤中的真菌數(shù)量增長(zhǎng)140.0%以上,花生根際細(xì)菌數(shù)量減少5.1%~15.1%,亞硝酸菌減少38.1%,放線菌數(shù)量減少37.3%,連作使土壤由細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)化。連作地塊花生生長(zhǎng)過程中分泌的有機(jī)酸增加了土壤的酸度,也是導(dǎo)致花生減產(chǎn)、出現(xiàn)空果、秕果及品質(zhì)下降的原因。劉蘋等[21]認(rèn)為,結(jié)莢期花生根系的分泌物與連作花生土壤中有益菌的減少及有害菌的積累有關(guān),同時(shí)對(duì)花生種子的萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)具有抑制作用,隨著連作年限增加,花生根系分泌物的化感作用也在增強(qiáng)。連作4 a的地塊,土壤堿性磷酸酶活性降低30.0%以上;蔗糖酶降低10.0%以上,脲酶活性降低9.8%。土壤中水解酶不但與土壤中各種營(yíng)養(yǎng)成分的分解有關(guān),而且還與土壤微生物息息相關(guān)[22]。
花生是較耐干旱作物,需水量約為4050×103kg/hm2。在花生開花期和結(jié)莢期的需水量約占整個(gè)生育期的50%以上,該時(shí)期缺水會(huì)影響花生莢果吸收鈣,從而產(chǎn)生秕果和空果;水分過多,會(huì)影響花生對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,導(dǎo)致土壤中的氧氣含量降低,阻礙了根系對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用,同時(shí)影響土壤中根瘤菌、硝化細(xì)菌等有益微生物的活動(dòng),從而導(dǎo)致花生空殼與減產(chǎn)。無(wú)機(jī)肥的施用破壞了土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,制約了花生產(chǎn)量的增加[23]。而花生實(shí)際生產(chǎn)過程中,農(nóng)戶重氮肥,輕磷鉀肥,忽略有機(jī)肥,花生植株過高,莖稈細(xì)小,有效分枝減少,開花多而形成果莢少,嚴(yán)重時(shí)形成空秕。
4.1 改良輪作制度
輪作是破除連作障礙的最有效、經(jīng)濟(jì)的手段,可以有效提高花生的單株結(jié)果數(shù)、單株生產(chǎn)力、出仁率及產(chǎn)量,降低花生秕果率、幼果率和秕果率。據(jù)蓬萊市農(nóng)業(yè)局調(diào)查,實(shí)施小麥/玉米/花生兩年三作耕作制度較花生不輪作地塊可增產(chǎn)30%以上;江蘇省漣水縣花生、水稻輪作較花生不輪作地塊增產(chǎn)達(dá)48.37%。小麥等禾本科作物對(duì)氮、磷、鉀和硅等元素的吸收量比較多,對(duì)鈣的吸收較少;花生有根瘤,能固定利用空氣中的氮素,對(duì)土壤中的氮吸收量少,而鈣的吸收量較多。輪作可以合理利用土壤養(yǎng)分,提高土壤肥力,提高肥效。吳淑珍等[24]研究認(rèn)為,輪作可以改善土壤物理特性、提高土壤地力。花生與禾本科作物輪作可以充分利用地力,小麥與花生輪作,有利于花生吸收耕作層的土壤養(yǎng)分,小麥根系對(duì)土壤中的某些難溶性的礦物質(zhì)元素利用率低,花生對(duì)這些難溶性的礦物質(zhì)元素利用率高,兩者輪作能充分利用土壤的地力。同時(shí),輪作換茬可以明顯減輕花生葉斑病的為害,使花生葉斑病侵染源無(wú)法越冬,避免因?yàn)榘l(fā)病嚴(yán)重引起的早衰造成的空秕率提高。
3.2 改良土壤酸性
化學(xué)改良常用石灰或石粉來降低土壤表層酸度,中和土壤的酸性,消除鋁毒,增加土壤耕層中交換性Ca2+濃度[25],可以加強(qiáng)土壤中有益微生物的活動(dòng),從而促進(jìn)了土壤中有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化和生物固氮的作用,增加了土壤中有效成分給源,促進(jìn)無(wú)機(jī)磷的釋放;土壤膠體由H膠體變?yōu)镃a膠體,有利于水穩(wěn)性團(tuán)粒的形成,貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院測(cè)試發(fā)現(xiàn),施用石灰的土壤,田間持水量有所增加。孟賜福等[26]研究發(fā)現(xiàn)耕層中的交換性Ca2+在土壤中施用石灰1.5 a達(dá)到峰值,此后會(huì)隨時(shí)間的推移而下降。
近年來還發(fā)現(xiàn)了其他一些化學(xué)改良劑。林愛惜等[27]認(rèn)為,施用牡蠣殼粉可以有效改善花生農(nóng)藝性狀,隨施用量增加,主莖高、結(jié)莢枝數(shù)、莢果重、飽果數(shù)和籽仁重等指標(biāo)提高,而秕果數(shù)則下降;唐洪杰等[28]發(fā)現(xiàn)施用氰氨化鈣可有效減少花生秕果和空果數(shù),提高了花生的產(chǎn)量;劉秀梅等[29]研究發(fā)現(xiàn),納米碳酸鈣能促進(jìn)花生生長(zhǎng)和發(fā)育,提高分枝數(shù)、有效果針數(shù)、葉面積和干重,并且對(duì)花生的產(chǎn)量提高和生理狀況的改善均有作用,籽仁中的可溶性糖和蛋白質(zhì)含量增加;花生施用硅鈣肥可使生育期提前,葉片顏色加深,較對(duì)照增產(chǎn)9.9%,莢果飽滿度、單株結(jié)莢數(shù)、百粒重均有所提高[30]。
3.3 改良施肥制度
(1)輪作。平衡施肥可以提高花生粗脂肪和蛋白質(zhì)含量[31],在增施有機(jī)肥的同時(shí),合理配比氮、磷、鉀和微量元素用量以滿足花生整個(gè)生育期對(duì)各種元素的需要。山東省花生研究所試驗(yàn)結(jié)果表明,較傳統(tǒng)施肥方式,配方施肥可提高花生產(chǎn)量16.89%~24.40%,空秕果率明顯下降,花生品質(zhì)提高;麥套花生,有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配施,能同時(shí)提高小麥和花生的蛋白質(zhì)和花生粗脂肪含量[32];汪懷建等[33]研究認(rèn)為施用有機(jī)復(fù)合肥對(duì)花生品質(zhì)有一定的提高效應(yīng)。
(2)連作。山東省花生研究所研究表明,重施連作花生專用肥可以增加產(chǎn)量,減少花生空秕率,花生抗重茬肥料是根據(jù)連作土壤中的養(yǎng)分含量情況及連作花生的需肥特性,合理搭配各種營(yíng)養(yǎng)元素的含量,有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配合施用;山東省花生研究所根據(jù)連作地塊花生土壤成分的特點(diǎn),氮磷鉀配合補(bǔ)充硼、鐵、鋅、錳等微量元素,4次試驗(yàn)表明花生莢果較連作對(duì)照增產(chǎn)24.03%,對(duì)提高連作花生產(chǎn)量效果顯著。
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Causes and Countermeasures to Blighted Peanuts in Coastal Areas
JIAO Yan-ling,ZHAO Jian,YUAN Tang-yu,XIA De-jun
(Yantai Academy of Agriculture Sciences,Yantai 265500,China)
Peanut is important economic edible oil source,protein source and industrial raw material.In recently years,phenomenon of leading to blighted peanuts occurs occasionally in Fujian and Guangxi in south-east coastal area and Shandong Peninsula coastal area,which reduced peanut yield and quality.This paper analyzed many causes of leading to blighted peanuts,such as water,fertilizer,soil acid alkaline,and put forward the countermeasures.
The coastal areas;Peanut;Yield;Blighted peanuts;Cause;Countermeasure
S565.2
:A
:1008-1631(2017)01-0033-03
2016-08-04
國(guó)家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-14)
矯巖林(1979-),男,山東平度人,農(nóng)藝師,碩士,主要從事花生育種及栽培研究。E-mail:haier-3@163.com。