滴灌條件下花生單粒播種密度對(duì)產(chǎn)量及其相關(guān)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(xué)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(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子82000)

花生是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，是食品加工工業(yè)原料的重要來(lái)源，其具有經(jīng)濟(jì)效益好、產(chǎn)量高、用途廣、抗逆性強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)［1－2］。隨著人民生活水平的提高和對(duì)花生營(yíng)養(yǎng)成分的認(rèn)識(shí)，花生的食用消費(fèi)量在逐漸增長(zhǎng)，所以對(duì)花生的總需求量也在逐年加大。目前，我國(guó)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(guó)新疆和東北等花生重要產(chǎn)區(qū)廣泛應(yīng)用。

通過(guò)選擇適宜的種植方式和密度來(lái)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(guó)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(shí)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(kāi)始系統(tǒng)研究與示范花生單粒精播技術(shù)，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(cè)枝長(zhǎng)均隨著密度的增加而提高，而分枝數(shù)、單株結(jié)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(guò)影響花生花后活性氧代謝水平，延緩植株衰老進(jìn)程，改善地上部群體和莢果的干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)，從而促進(jìn)莢果產(chǎn)量的提高。因此，花生單粒精播栽培技術(shù)是一項(xiàng)新的節(jié)本增效生產(chǎn)技術(shù)，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)集約化程度和機(jī)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(shì)產(chǎn)區(qū)，也是新疆花生高產(chǎn)紀(jì)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(jià)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(hào)”為材料，研究了滴灌條件下花生單粒播種密度對(duì)產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響，以期為新疆綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)機(jī)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(hào)”，由山東省花生研究所陳靜博士課題組選育，2007年通過(guò)山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定定名，2011年新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所引進(jìn)該品種。

1.2 試驗(yàn)區(qū)概況 試驗(yàn)于2014年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師150團(tuán)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站試驗(yàn)地進(jìn)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(biāo)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(yàn)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(jī)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(shè)施等條件較完善。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。采用隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)以下9個(gè)不同種植密度(處理):7.5 萬(wàn)、9.0 萬(wàn)、10.5 萬(wàn)、12.0 萬(wàn)、13.5 萬(wàn)、15.0萬(wàn)、16.5 萬(wàn)、18.0 萬(wàn)、19.5 萬(wàn)穴/hm2。3 次重復(fù)，小區(qū)長(zhǎng)為6.0 m，寬為1.8 m，小區(qū)面積為 10.8 m2，共 27 個(gè)小區(qū)，走道寬為0.6 m，四周設(shè)保護(hù)行，田間栽培管理同大田。

1.3.2 種植模式。采用機(jī)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(diǎn)播，9月18日開(kāi)始收獲，收獲前調(diào)查植株性狀，收獲后對(duì)各小區(qū)進(jìn)行實(shí)際測(cè)產(chǎn)。

1.3.3 測(cè)定方法。收獲時(shí)每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)一致且有代表性的6株進(jìn)行考種，用鋼卷尺分別測(cè)量其主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、莢果長(zhǎng)、莢果寬、仁長(zhǎng)、仁寬，分別調(diào)查總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)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(chēng)百果重、百仁重，計(jì)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(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值，用SPSS17.0軟件進(jìn)行多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對(duì)花生植株性狀的影響 單粒精播高產(chǎn)的基礎(chǔ)是充分發(fā)揮單株個(gè)體的增產(chǎn)潛力，培育健壯個(gè)體是精播高產(chǎn)的關(guān)鍵［8］。由表1可知，在不同處理間，“花育25號(hào)”的主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)變化趨勢(shì)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(jié)果枝數(shù)隨著密度的變化而變化，但表現(xiàn)出不同的反應(yīng)程度，當(dāng)種植密度達(dá)到19.5萬(wàn)穴/hm2時(shí)，其平均值顯著減少;單株結(jié)果數(shù)在7.5萬(wàn)穴/hm2時(shí)最大，達(dá)到76.7 個(gè)/株，在 9.0 萬(wàn) ～19.5 萬(wàn)穴/hm2范圍內(nèi)隨著密度的增加呈減少趨勢(shì)，且處理間差異不顯著;雙仁果數(shù)、飽果數(shù)、秕果數(shù)3個(gè)性狀對(duì)種植密度的敏感程度表現(xiàn)不一，但都在 7.5 萬(wàn)穴/hm2時(shí)均值最大，分別為47.0、58.7 和16.5 個(gè)/株;單株生產(chǎn)力在 7.5 萬(wàn)穴/hm2時(shí)最大(150.0 g)，在19.5萬(wàn)穴/hm2時(shí)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(duì)花生植株性狀的影響

2.2 不同種植密度對(duì)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(shì)基本相同，隨著密度的增加，果數(shù)、仁數(shù)也相應(yīng)地增加，而百果重與百仁重則呈遞減趨勢(shì)，與果數(shù)、仁數(shù)呈負(fù)相關(guān)。在7.5萬(wàn)～16.5萬(wàn)穴/hm2范圍內(nèi)，出仁率逐漸增加，且在 16.5萬(wàn)穴/hm2時(shí)達(dá)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(shì)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(zhǎng)隨密度增加而減少，在低密度(7.5萬(wàn)～15.0萬(wàn)穴/hm2)條件下變化差異較小，當(dāng)密度再增大時(shí)，15.0萬(wàn)～16.5萬(wàn)穴/hm2差異顯著，莢果長(zhǎng)相差0.3 cm，在16.5萬(wàn) ～19.5萬(wàn)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(wàn)穴/hm2時(shí)最小(1.62 cm);仁長(zhǎng)和仁寬均隨種植密度的增加而減小，仁長(zhǎng)在12.0萬(wàn)穴/hm2時(shí)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(wàn)穴/hm2時(shí)最大，為1.08 cm，在9.0萬(wàn) ～16.5萬(wàn)穴/hm2密度之間變化較小，當(dāng)密度再增加時(shí)，變化較顯著。

表2 不同種植密度對(duì)花生莢果及子仁性狀的影響

2.3 不同種植密度對(duì)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(dāng)種植密度在7.5萬(wàn)穴/hm2時(shí)，莢果產(chǎn)量最低，為7 777.5 kg/hm2，當(dāng)密度增加到18.0 萬(wàn)穴/hm2時(shí)，其莢果產(chǎn)量達(dá)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(hào)”莢果產(chǎn)量也有增加趨勢(shì)，但增幅隨密度增加有減小的趨勢(shì)。因此，綜合考慮單位面積用種量情況，通過(guò)產(chǎn)量比較認(rèn)為在新疆滴灌條件下，“花育25號(hào)”要獲得最高產(chǎn)量的最適宜種植密度應(yīng)為18.0萬(wàn)穴/hm2。

表3 不同種植密度對(duì)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(guān)農(nóng)藝性狀的關(guān)系 花生苗期生長(zhǎng)好壞即壯苗與否直接決定著以后的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的高低［13］。花生不同種植密度對(duì)植株相關(guān)性狀具有不同程度的影響。密度過(guò)小或過(guò)密都不利于群體對(duì)干物質(zhì)的積累與分配，影響個(gè)體與群體的協(xié)調(diào)發(fā)展［14］。低密度時(shí)，群體之間競(jìng)爭(zhēng)性較小，單個(gè)植株充分發(fā)揮個(gè)體優(yōu)勢(shì)，總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、雙仁果數(shù)、飽果數(shù)和單株生產(chǎn)力達(dá)到最大，由于單個(gè)植株結(jié)果數(shù)較大，后期養(yǎng)分供應(yīng)不足，所以造成秕果數(shù)較大。隨著密度的增加，植株個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)也愈激烈，主莖高與側(cè)枝長(zhǎng)隨著密度增加而增加，而總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)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(shì)，爛果數(shù)先增加后減少，個(gè)體優(yōu)勢(shì)不再凸顯，尤其是單株生產(chǎn)力減少較顯著。當(dāng)密度為19.5萬(wàn)穴/hm2時(shí)，主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)達(dá)到最高，而總分枝數(shù)、單株結(jié)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(dāng)種植密度在18.0萬(wàn)穴/hm2時(shí)，各個(gè)性狀指標(biāo)比較理想，且符合實(shí)際情況。因此，花生種植密度不宜過(guò)低，但也不能太高，適當(dāng)密植可以協(xié)調(diào)個(gè)體和群體之間的關(guān)系，更好地促進(jìn)植株生長(zhǎng)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(jìn)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(guān)系 果重和仁重是花生產(chǎn)量的構(gòu)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(jié)構(gòu)，合理調(diào)控單株與群體的關(guān)系是充分發(fā)揮作物高產(chǎn)潛力的重要途徑。該試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著種植密度的增加，果數(shù)、仁數(shù)相應(yīng)增加，而百果重、百仁重、莢果長(zhǎng)、莢果寬、仁長(zhǎng)和仁寬則呈遞減趨勢(shì)。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(shì)，這一結(jié)果與Hofmann等［17－18］的研究結(jié)論較吻合。同時(shí)不難看出，在膜下滴灌栽培條件下，當(dāng)種植密度在18.0萬(wàn)穴/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大，密度再增加，產(chǎn)量開(kāi)始減少，但相比較于初始密度7.5萬(wàn)穴/hm2，該試驗(yàn)其他密度產(chǎn)量均顯著增加，因此，協(xié)調(diào)好個(gè)體與群體之間的關(guān)系，加強(qiáng)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(guān)［19］。在該試驗(yàn)中，雖然7.5萬(wàn)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(fèi)，不能獲得較高產(chǎn)量，但密度較大又會(huì)造成植株間的相互競(jìng)爭(zhēng)，葉片互相遮擋，同時(shí)也增加了種子成本，不能獲得最大效益。另外，由于試驗(yàn)難免出現(xiàn)誤差，在數(shù)據(jù)上會(huì)與理論值出現(xiàn)一些差異，例如密度為16.5萬(wàn)穴/hm2的小區(qū)，由于該小區(qū)花生缺苗，導(dǎo)致產(chǎn)量低于密度為15.0萬(wàn)穴/hm2的小區(qū)，有待于在今后研究中改進(jìn)和提高。

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