單粒精播密度對桂花系列花生植株性狀、開花及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

黃志鵬，吳海寧，蔣 菁，賀梁瓊，韓柱強(qiáng)，鐘瑞春，熊發(fā)前，劉 菁，唐榮華，唐秀梅

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，廣西 南寧 530007)

【研究意義】花生是我國重要的油料作物，常年種植面積約占世界種植面積的20 %，總產(chǎn)量居世界首位[1]。廣西是我國花生主產(chǎn)區(qū)之一，常年種植面積占廣西油料作物種植面積90 %以上，居全國第7位[2]，但產(chǎn)量仍遠(yuǎn)不能滿足需求。廣西人多地少，作物種類多，爭地矛盾不可避免[3]，提高花生單產(chǎn)是增加總產(chǎn)量和解決供給不足的根本途徑[4]。花生單粒精播能減少用種量并提高單產(chǎn)，在生產(chǎn)實踐中已得到大面積推廣應(yīng)用[5-6]，但單粒精播密度影響桂花系列花生品種植株及產(chǎn)量的效果尚不清楚。因此，分析桂花系列不同花生品種單粒精播密度對其植株性狀、開花及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，對促進(jìn)廣西花生產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】優(yōu)良品種與配套栽培技術(shù)緊密結(jié)合是提高花生單產(chǎn)的關(guān)鍵，在高產(chǎn)栽培實踐中對種植密度[5-6]、品種選擇[7]、施肥水平[8-9]及品質(zhì)[10-11]等方面的研究表明，適宜的單粒精播密度須充分考慮不同品種和區(qū)域特性，優(yōu)良品種在單粒精播模式下選擇適宜株距構(gòu)建合理的高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)有利于充分發(fā)揮品種潛力，并在適宜密度范圍內(nèi)能獲得超過雙粒穴播的產(chǎn)量水平；種植密度影響植株的主莖高、側(cè)枝長和分枝數(shù)等性狀；種植密度與籽仁品質(zhì)關(guān)系尚無統(tǒng)一定論。花生產(chǎn)量與有效花量直接關(guān)聯(lián)，始花后2～3周的花量越多產(chǎn)量越高[12]。促進(jìn)有效花期內(nèi)花的集中開放與大量形成是獲得花生高產(chǎn)的關(guān)鍵[13-14]。已有研究認(rèn)為，不同栽培密度對花生單株花量、單位面積花量、開花時間、有效花率和中后期花量等具有明顯影響[12-16]，但這些研究多采用雙粒穴播方式。【本研究切入點(diǎn)】種植花生用種量大、成本高[15]，單粒播種的播種方式雖然能節(jié)省用種量，但容易引起缺苗斷壟導(dǎo)致減產(chǎn)，而目前關(guān)于單粒精播密度對花生產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究多立足于北方產(chǎn)區(qū)，針對南方產(chǎn)區(qū)的研究較少，其中關(guān)于單粒精播密度對廣西桂花系列花生品種植株性狀、開花及產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究尚無報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】以廣西主推桂花系列優(yōu)良花生品種為研究對象，分析單粒精播密度對其植株性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，明確適宜廣西花生種植的單粒精播密度，為促進(jìn)廣西花生產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016-2017年在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院武鳴里建科研基地進(jìn)行。2016年試驗地耕層土壤狀況：有機(jī)質(zhì)含量18.5 g/kg、全氮含量0.113 %、全磷含量0.053 %、全鉀含量0.24 %、水解性氮含量88.0 mg/kg、有效磷含量11.4 mg/kg、速效鉀含量110.0 mg/kg、交換性鈣含量7.9 cmol/kg、pH 7.1。2017年試驗地耕層土壤狀況：有機(jī)質(zhì)含量17.7 g/kg、全氮含量0.103 %、全磷含量0.063 %、全鉀含量0.25 %、水解性氮含量85.0 mg/kg、有效磷含量12.6 mg/kg、速效鉀含量138.0 mg/kg、交換性鈣含量7.7 cmol/kg、pH 6.8。

1.2 試驗材料

供試材料為珍珠豆型花生品種桂花1026、桂花36和桂花836，均由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 采用裂區(qū)試驗設(shè)計(主區(qū)為品種，副區(qū)為密度)。供試花生品種3個，即桂花1026、桂花36和桂花836(分別以V1、V2和V3表示)；參考本區(qū)域前人研究結(jié)果[17-18]，并根據(jù)生產(chǎn)實踐，直接以穴距為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計種植密度3個，即H1(高密度，穴距10 cm)、H2(中密度，穴距15 cm)和H3(低密度，穴距20 cm)。共9個試驗處理，即V1H1、V1H2、V1H3、V2H1、V2H2、V2H3、V3H1、V3H2和V3H3，隨機(jī)排列，3次重復(fù)。采用寬窄行起壟種植，壟寬(包溝)90 cm，其中寬行距55 cm、窄行距35 cm。每穴播種飽滿的一級米1粒，田間管理措施與一般花生高產(chǎn)田相同。2016年于3月14日播種，2017年于3月15日播種，均在播種后120 d收獲。

1.3.2 測定項目及方法 花量調(diào)查。采用定株觀察法，齊苗后每小區(qū)隨機(jī)標(biāo)記具有代表性的花生植株10株，記錄不同品種在不同密度下的開花量等指標(biāo)，以始花后20 d內(nèi)的開花數(shù)為有效花量。其中，2016年于4月26日始花，有效花量記錄時期為4月26日至5月15日，后續(xù)7 d花量記錄時期為5月16～22日；2017年于4月28日始花，有效花量記錄時期為4月28日～5月17日，后續(xù)7 d花量記錄時期為5月18～24日。

花生植株性狀、莢果產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素測定。采收時每處理隨機(jī)選取10株考種，測定主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、有效分枝數(shù)和單株結(jié)果數(shù)，自然干燥后測定單株生產(chǎn)力和小區(qū)干重，隨機(jī)選取有經(jīng)濟(jì)價值的500 g莢果計算出仁率。每穴占地面積S=(壟寬×穴距)/2，單位面積株數(shù)Z=1/S，單位面積日均有效花量=單株日均有效花量×Z，單位面積日均后續(xù)花量=單株日均后續(xù)花量×Z，單位面積有效分枝數(shù)=單株有效分枝數(shù)×Z，單位面積結(jié)果數(shù)=單株結(jié)果數(shù)×Z，單位面積生產(chǎn)力=單株生產(chǎn)力×Z，經(jīng)濟(jì)系數(shù)(%)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物學(xué)產(chǎn)量×100。

籽仁品質(zhì)測定。在各處理自然干燥莢果中隨機(jī)選取飽滿的莢果脫殼，用多功能谷物近紅外分析儀(FOSS InfratecTM 1214，美國)測定各處理籽仁的蛋白質(zhì)、脂肪、油酸和亞油酸含量。

1.4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行整理和制圖，以DPS 7.05進(jìn)行方差分析和差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對桂花系列花生品種花量的影響

由表1可知，桂花系列3個花生品種在2016-2017年的單株日均有效花量均隨著種植密度的增大而減小，單位面積日均有效花量總體上呈隨著種植密度增大而增大的變化趨勢。其中，V1H1、V2H1和V3H1處理的單位面積日均有效花量(最低65.99朵，最高75.77朵)顯著(P<0.05，下同)大于V1H3、V2H1、V2H3和V3H3處理(最低43.68朵，最高54.55朵)；有效花期后續(xù)7 d內(nèi)的單株日均花量(單株日均后續(xù)花量)隨著種植密度的增大而減小，且V1H3、V2H3和V3H3處理的單株日均后續(xù)花量(最低2.40朵，最高3.08朵)均顯著大于其他密度處理(最低0.69朵，最高2.09朵)；不同種植密度的單位面積日均后續(xù)花量總體上呈隨著密度增大而減小的變化趨勢，其中V1H1、V2H1和V3H1處理的單位面積日均后續(xù)花量(最低15.33朵，最高26.22朵)均明顯小于V1H3、V2H3和V3H3處理(最低26.66朵，最高34.22朵)；不同種植密度的第1側(cè)枝有效花量占總有效花量百分比(第1側(cè)枝有效花量比)間無明顯變化規(guī)律，不同種植密度對各品種第1側(cè)枝有效花量比的影響趨勢不一致。說明單粒密植(穴距10 cm，下同)能明顯增加花生單位面積有效花量，有利于降低后續(xù)無效花量，為減少生殖生長消耗、提高單位面積產(chǎn)量提供良好基礎(chǔ)。

2.2 種植密度對桂花系列花生品種植株性狀的影響

由表2可知，桂花系列3個花生品種在2016-2017年的主莖高和側(cè)枝長(除2016年的桂花1026外)均以V1H1、V2H1和V3H1處理大于V1H3、V2H3和V3H3處理，其中2016年的主莖高和側(cè)枝長在不同種植密度間無顯著差異(P<0.05，下同)，2017年的主莖高和側(cè)枝長(除桂花36外)均以V1H1、V2H1和V3H1處理顯著大于V1H3、V2H3和V3H3處理；不同種植密度的單株總分枝數(shù)和單株有效分枝數(shù)均隨著種植密度的增大而減小，除2017年的桂花36外，V1H3、V2H3和V3H3處理的單株總分枝數(shù)和單株有效分枝數(shù)均顯著大于V1H1、V2H1和V3H1處理，而單位面積有效分枝數(shù)表現(xiàn)出相反的變化規(guī)律。說明單粒精播密植可通過明顯增加單位面積有效分枝數(shù)而獲得更多的結(jié)莢枝條，為增加結(jié)果數(shù)提供前提條件。

表1 種植密度對不同花生品種花量的影響

表2 種植密度對不同花生品種植株性狀的影響

2.3 種植密度對桂花系列花生品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3可知，不同種植密度下，桂花系列3個花生品種在2016-2017年的單株結(jié)果數(shù)和單株生產(chǎn)力均隨著種植密度的增大而減小，且不同種植密度間存在顯著差異；除2016年的桂花1026外，V1H1、V2H1和V3H1處理的單位面積生產(chǎn)力均大于V1H3、V2H3和V3H3處理，但單位面積結(jié)果數(shù)與密度間的相互聯(lián)系未呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性；經(jīng)濟(jì)系數(shù)總體上呈隨著種植密度的增大而增大的變化趨勢；不同種植密度對出仁率無顯著影響；莢果產(chǎn)量均隨著種植密度的增大而提高，V1H1、V2H1和V3H1處理的莢果產(chǎn)量顯著高于V1H3、V2H3和V3H3處理，兩年的莢果產(chǎn)量增幅平均分別為13.50 %(桂花1026，V1)、14.59 %(桂花36，V2)和17.43 %(桂花836，V3)。說明花生單粒精播密植可通過增加單位面積生產(chǎn)力并提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)而增加莢果產(chǎn)量。

2.4 種植密度對桂花系列花生品種籽仁品質(zhì)的影響

由表4可知，桂花系列3個花生品種不同年份間的品質(zhì)存在明顯差異，而同年份不同種植密度不同品種的脂肪含量間差異不顯著；V1H3、V2H3和V3H3處理與V1H1、V2H1和V3H1處理的蛋白質(zhì)、油酸和亞油酸含量總體上差異較明顯，但其差異顯著性無明顯規(guī)律。說明花生單粒密植對除脂肪含量外的品質(zhì)指標(biāo)均具有一定影響。

3 討 論

花生開花數(shù)量與品種和栽培措施密切相關(guān)，單粒精播是目前花生實現(xiàn)高產(chǎn)的主要栽培措施[19]與主推技術(shù)[20]之一。陳劍洪[21]研究表明，在一定種植密度范圍內(nèi)花生種植密度越大其單株花量越少，而合理密植有利于增加單位面積內(nèi)的開花數(shù)。張俊等[22]研究雙粒穴播和單粒精播栽培方式下密度對花生開花的影響，發(fā)現(xiàn)低密度種植的花期較長且單株開花數(shù)隨著密度的增大而減少，但群體開花數(shù)表現(xiàn)出相反的變化趨勢。以上研究均以單個花生品種為研究對象，重點(diǎn)關(guān)注密度對整個花期的影響。本研究在單粒精播條件下研究不同密度對不同花生品種前期開花特性的影響，對比分析其單株日均有效花量等相關(guān)指標(biāo)，明確了單粒精播高密度種植可顯著增加前期有效花量并減少后續(xù)無效花量，與魯成凱等[23]研究認(rèn)為花生前期有效花量與最終產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)更緊密的觀點(diǎn)一致。

表3 種植密度對不同花生品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

表4 種植密度對不同花生品種籽仁品質(zhì)的影響

鐘瑞春等[17]研究發(fā)現(xiàn)，花生種植密度增大可提高植株的主莖高和側(cè)枝長，減少單株總分枝數(shù)和單株有效分枝數(shù)，本研究結(jié)果與其相似。葛再偉和楊麗英[24]研究認(rèn)為，單粒密植可增加花生單位面積結(jié)果枝數(shù)，但其差異顯著性有待進(jìn)一步分析。本研究中，單粒精播高密度(穴距10 cm，下同)種植可顯著增加單位面積有效分枝數(shù)從而有利于充分發(fā)揮品種的產(chǎn)量潛力；單株結(jié)果數(shù)與單株生產(chǎn)力隨著種植密度的增大而減小，產(chǎn)量隨著種植密度的增大而提高，與張倩[25]的報道基本一致；高密度種植可提高出仁率和經(jīng)濟(jì)系數(shù)，與董文召等[26]的研究結(jié)果相似；單位面積生產(chǎn)力總體上呈隨著種植密度增加而提高的變化趨勢，與張倩[25]的研究結(jié)果基本一致，但單位面積結(jié)果數(shù)與單位面積生產(chǎn)力的關(guān)聯(lián)性不明顯，可能與品種的結(jié)果特性不同有關(guān)，需繼續(xù)深入探究。

花生生產(chǎn)中品質(zhì)與產(chǎn)量并重，籽仁的品質(zhì)受多方面綜合因素影響。關(guān)于種植密度對花生籽仁品質(zhì)影響的研究存在不同觀點(diǎn)，梁曉艷等[11]研究發(fā)現(xiàn)，中、低密度單粒精播能改善大粒花生籽仁品質(zhì)，而李玉芳等[10]研究顯示單粒精播密度對大粒花生品質(zhì)無明顯影響，蔣春姬[9]、張倩[25]研究也認(rèn)為種植密度對花生品質(zhì)無明顯影響。本研究結(jié)果表明，不同種植年份對花生品質(zhì)具有較明顯影響，與程增書等[27]的研究結(jié)果一致；不同種植密度花生的脂肪含量差異不明顯，與梁曉艷等[11]的研究結(jié)果相似；而低密度與高密度花生的蛋白質(zhì)、油酸和亞油酸含量總體上存在較明顯差異，與張倩[25]的研究結(jié)果不一致，可能與花生類型、品種及生產(chǎn)區(qū)域不同有關(guān)。因此，影響種植密度與花生籽仁品質(zhì)關(guān)系的因素還需進(jìn)一步探討。

4 結(jié) 論

廣西桂花系列花生品種在穴距為10 cm條件下單粒精播，可顯著增加其單位面積日均有效花量和單位面積有效分枝數(shù)，減少后續(xù)無效花量，提升單位面積生產(chǎn)力從而促進(jìn)花生增產(chǎn)。