水稻—花生輪作對不同花生品種生長發育、產量和病蟲草害的影響

卞能飛， 王曉軍， 孫東雷， 王 幸， 徐澤俊， 齊玉軍， 邢興華， 俞春濤

(1.江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所，江蘇徐州 221131； 2.江蘇省農業技術推廣總站，江蘇南京 210036)

花生(ArachishypogaeaL.)是我國重要的油料及經濟作物。近年來，由于花生種植效益高，加上國家種植業結構調整，花生種植面積有增加趨勢。我國花生產區集中，連作現象普遍，長期連作導致花生病蟲害加重，產量降低，品質變差，效益減少[1-2]，已成為花生生產主要限制性因素之一。花生連作障礙的主要原因有土壤微生物種群失衡、土壤礦質元素失調、某些土壤酶活性降低以及化感自毒物質積累4個方面[3-7]。緩解花生連作障礙的措施主要有輪作換茬、翻轉深耕、地膜覆蓋、土壤消毒、合理施肥、防治病蟲和選用耐連作品種等，每種方法都有其局限性，而其中輪作換茬法是當前最經濟有效、應用范圍最廣的方法[8]。

江蘇花生種植面積常年穩定在10萬hm2左右，產地集中在蘇北地區，連作現象普遍，這既降低了花生種植效益，也不能充分發揮花生的固氮養地作用。建立花生與其他主要農作物的合理輪作制度有利于耕地用養結合，減少肥料用量，提高土地種植效益，也有利于構建糧經飼協調發展的作物結構，促進農業可持續發展。本研究對不同花生品種在水稻—花生輪作模式和花生連作模式下的生長發育、產量相關性狀以及田間病蟲草害進行調查，為探索更合理的耕作制度提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇在蘇北地區種植面積較大的4個花生品種，分別為徐花13號、徐花14號、徐花17號和徐花19號，其中徐花13號和徐花19號為普通果型高產大花生，徐花14號為珍珠豆型早熟小花生、徐花17號為普通果型早熟小花生。輪作換茬的水稻品種為徐稻9號，種子由江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所保存提供。

1.2 試驗方法

試驗于2015—2016年在江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所試驗基地進行，2塊試驗地原均為連續多年種植花生的田塊。2015年在水稻—花生輪作田塊種植水稻，花生連作田塊種植花生，田間管理同當地大田生產，收獲后冬閑。2016年2個田塊分別種植4個品種花生，設置3個重復，隨機排列，每個小區13.33 m2，行距0.4 m，穴距0.16 m，密度15.6萬穴/hm2，每穴2粒，起壟栽培，起壟前施復合肥(N ∶P ∶K=15% ∶15% ∶15%)600 kg/hm2。各品種在2塊試驗田的田間管理方式一致。

1.3 調查統計

花生盛花期調查田間雜草數，每小區取樣3處，每處面積1 m2。收獲前調查花生葉斑病和銹病，每小區30株，病情級別確定依據國際半干旱所(ICRISAT)九級標準[9]。收獲時每小區取10株調查花生的生長發育指標、產量相關性狀，方法參照焦坤等介紹的方法[5]，每小區取3處面積1 m2挖土 30 cm 深調查主要地下害蟲數量。數據處理使用Microsoft Excel 2010軟件。

2 結果與分析

2.1 水稻—花生輪作對不同花生品種生長發育的影響

對水稻—花生輪作模式和花生連作模式下徐花13號、徐花14號、徐花17號和徐花19號4個花生品種的生長發育性狀進行調查，調查性狀有生育期、出苗率、主莖高、側枝長和總分枝數，結果見表1。輪作模式下，4個品種的生育期均比連作模式延長，延長時間分別為2、3、2、2 d。在不同的種植模式下，4個品種的出苗率均沒有顯著變化。輪作模式下，4個品種的主莖高分別比連作模式下增加5.7、5.0、4.6、6.3 cm，側枝長分別比連作模式增加6.4、5.7、5.0、7.0 cm，總分枝數分別比連作模式增加0.6、0.9、0.6、0.7個，不同種植模式下4個品種的主莖高、側枝長和總分枝數差異均達到顯著或極顯著水平。綜上，水稻—花生輪作模式與花生連作模式相比，可以顯著地改善花生地上部生長發育狀態，延長生育期，避免花生后期早衰。

表1 4個花生品種在不同種植模式下生長發育性狀統計

注：同列數據后不同小寫字母和大寫字母分別表示同一品種連作與輪作之間在0.05和0.01水平上差異顯著。下表同。

2.2 水稻—花生輪作對不同花生品種產量性狀的影響

對水稻—花生輪作模式和花生連作模式下徐花13號、徐花14號、徐花17號和徐花19號4個花生品種的產量相關性狀進行調查，調查性狀有單株果數、單株飽果數、單株秕果數、單株爛果數、百果質量、百仁質量和出仁率，結果見表2。輪作模式下，4個品種的單株果數分別比連作模式下增加0.8、1.3、1.2、0.6個，但差異不顯著；飽果數分別增加2.7、3.6、3.8、2.9個，差異均達到極顯著水平；秕果數分別減少1.1、1.2、1.2、1.0個；爛果數分別減少0.8、1.2、1.4、1.3個；百果質量分別增加44.0、29.0、26.7、38.0 g，差異均極顯著；百仁質量分別增加14.8、11.2、12.3、15.3 g，差異均極顯著；出仁率分別增加2.8%、3.6%、3.3%、2.6%，差異均極顯著。

對水稻—花生輪作模式和花生連作模式下4個花生品種的產量進行統計，徐花13號輪作模式比連作模式增產 1 025 kg/hm2，增產幅度20.7%；徐花14號增產950 kg/hm2，增產幅度23.6%；徐花17號增產900 kg/hm2，增產幅度 22.8%；徐花14號增產975 kg/hm2，增產幅度18.5%。從2種種植模式下產量構成因素看，輪作模式增產的原因主要在于花生飽果數更多，莢果更飽滿，百果質量大，產量更高。輪作模式下大果型的徐花13號和徐花19號產量更高，但小果型的徐花14號和徐花17號的增產幅度更大。

表2 4個花生品種在不同種植模式下產量相關性狀統計

2.3 水稻—花生輪作對田間主要病蟲草害的影響

對水稻—花生輪作模式和花生連作模式下徐花13號、徐花14號、徐花17號和徐花19號4個花生品種的葉部病害、主要地下害蟲和田間雜草數量進行統計，結果見表3。輪作模式下，4個品種的葉斑病病級分別降低2.5、1.8、1.9、1.5級，差異均達到極顯著水平；4個品種在2種種植模式下銹病發病均較輕，且無明顯差異。輪作模式下，4個品種的蠐螬分別減少1.1、2.0、2.1、1.9頭/m2，差異均達到極顯著水平；地老虎分別減少0.5、0.4、0.7、0.6頭/m2，差異達顯著或極顯著水平。輪作模式下，4個品種的田間雜草數量均有所減少，但差異不顯著。以上結果顯示水稻—花生輪作換茬可以顯著降低連作花生田葉斑病和地下害蟲的危害。

表3 4個花生品種在不同種植模式下田間病蟲草害統計

3 討論與結論

花生是連作障礙最為嚴重的作物之一。李艷紅研究表明，多年連作抑制了花生營養生長，降低了出苗率、主莖高、側枝長和主莖綠葉數，降低了莢果的出仁率、單株結果數和產量[10]；崔瑞等研究表明，花生重茬連作1年減產18.5%，重茬連作2年減產23.61%，重茬連作3年減產32.95%[11]。本研究結果顯示，與輪作田塊相比，花生連作種植使4個花生品種的單株飽果數減少，秕果數和爛果數增加，百果質量、百仁質量和出仁率下降，產量降低。實行2年以上的輪作是解除花生連作障礙的最好對策，崔瑞等試驗結果顯示，與連作重茬相比，玉米茬種植花生增產23.74%，谷茬增產22.30%，高粱茬增產16.91%，與小雜糧作物輪作換茬也有較好的增產效果，增產幅度達到15%～25%[11]；封海勝等用不同作物與花生模擬輪作，前茬作物為小麥、菠菜、油菜、水蘿卜時莢果產量分別比連作增加25.10%、14.20%、17.00%、21.20%[12]。本研究采用水稻—花生輪作模式，可以顯著地促進4個花生品種的營養生長，收獲期植株落葉少，不早衰，延長生育期，莢果飽滿，比連作增產18.5%～23.6%，表明水稻也是花生理想的前茬作物。

萬書波等對不同品種花生的連作生育特性進行研究，發現品種間總的趨勢是珍珠豆型小花生魯花12號對連作的反應最為敏感，普通型大花生8130最小，中間型高產大花生魯花14號居中[13]；劉美昌等研究表明，根系發達、生育期相對較長的普通型大花生適應性較好，而生育期較短的珍珠豆型小花生適應性較差[14]。在本研究中，與連作模式相比，生育期較長的普通果型大花生品種徐花13號和徐花19號輪作種植分別增產20.7%、18.5%，生育期較短的珍珠豆型小花生徐花14號和普通果型小花生徐花17號分別增產23.6%、22.8%，增產幅度更大，這從側面反映生育期短的小花生對連作更敏感，和前人研究結果一致。本試驗中，連作敏感的花生品種雖然增產幅度更大，但最終產量依然小于大果型花生品種，所以在水稻—花生輪作模式實踐應用中要綜合產量和市場需求來確定種植品種。

連作能明顯加重花生葉部病害的發生率，劉美昌等研究表明，連作1年病葉率和病情指數分別增加5.1%和43.2%，連作2年分別增加12.2%和130%[14]。本研究中，經過水稻—花生輪作倒茬，4個花生品種葉斑病病級由連作的4.4～5.1 級減輕到2.3～3.3級，效果顯著。水旱輪作種植水稻，給土壤創造長期的缺氧環境，可以物理方式殺死地下害蟲，與花生連作或旱旱輪作相比控制地下害蟲危害有更加顯著的效果，水稻—花生輪作使蠐螬數量從連作田塊的2.4～3.0頭/m2降低到0.7～1.3頭/m2，地老虎數量從連作田塊的 0.8～1.0頭/m2降低到0.2～0.3頭/m2，效果明顯。

水稻—花生輪作模式可以打破花生的連作障礙，提高花生產量和品質。水稻種植常常施重肥，水稻茬花生可以充分利用土壤殘留的肥力，花生固氮能力強，固定的氮肥部分自己利用，部分留在土壤中供下茬作物吸收，水稻—花生輪作模式可以減少農業生產肥料總用量。水稻—花生輪作可以周期性改變土壤環境，物理方法殺滅土傳病害和地下害蟲，減少殺菌劑和殺蟲劑用量。在實際應用中，可以聯系當地情況，建立水稻—花生—小麥、水稻—花生—大蒜或水稻—花生—油菜等兩年三熟的耕作制度，這樣既可以減少肥料農藥用量，降低成本，提高經濟和生態效益，又可以構建糧油經協調發展的作物結構，促進農業可持續發展。