單粒精播模式下密度對花生產量及干物質積累的影響

修俊杰，張伯巖

（鐵嶺市農業科學院，遼寧鐵嶺112000）

0 引言

花生是中國主要的經濟作物及食、油兩用作物[1]。全國花生年均總產1450萬t[2]左右，遠不能滿足國際市場的需求。在耕地緊張和糧油爭地矛盾日益突出的情況下，人們逐漸認識到花生產量增長方式應由總產轉到單產上來。大量研究表明，構建理想株型是提高花生單產的重要途徑。趙明等[3-4]提出通過挖掘個體潛能進而獲得群體高產將是玉米超高產栽培的主要目標。慕美財等[5]研究表明，高產麥田群體中通過控制株高增加穗長獲得高產優勢明顯。花生個體發育與群體結構合理與否是權衡群體高產的重要標志[6]。王才斌等[7]認為，傳統雙粒的種植方式，不利于單株生產潛力的充分發揮，制約了單產的提高。穴播雙粒花生株間形成了競爭，容易出現大小苗，加劇群體與個體之間矛盾，穴播單粒可以提高群體質量緩解矛盾，實現花生高產高效[8-11]。萬書波等[12]研究表明，密度是提高花生產量的關鍵因素。增加單粒種植密度是今后高產栽培的發展趨勢[13]。

穴播單粒雖然會使單位面積基本株數減少，但它通過提高光溫資源利用效率獲得群體高產[14]。花生單粒植是在產量與常規栽培持平或略有增加，主莖高、側枝長等植株性狀隨密度的增加逐漸降低，單株果數、百果重等產量構成因素逐漸降低，單株生產力下降的情況下，增加群體生產力和莢果產量[15-19]。甄志高[20]、萬書波等[21]對花生單粒精播高產栽培原理也進行了研究報道。隨著花生單粒精播技術研究的不斷深入，這項新的節本增效生產技術[22]不僅可以減少用種量，降低生產成本，而且提高花生單位面積產量[23-24]。但是，從花生干物質積累與分配的角度來探討單粒精播模式下密度對產量的調控機理報道較少。

筆者期望通過增加花生的種植密度來彌補精播后株數減少帶來的產量損失，尋求適應現實生產條件的花生適宜密度，促進花生植株協調發展。因此，本試驗系統的比較研究了單粒精播模式下密度對花產量，干物質積累與分配的調控。進一步揭示單粒精播模式下花生增產機理，以期為北方花生主產區傳統雙粒種植模式改革提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2016—2017年在遼寧省鐵嶺市（昌圖）花生示范基地進行，兩年結果基本一致，現用兩年的平均數進行分析，土壤為輕砂壤土，試驗地0～20 cm地力及兩年的氣候情況見表1。供試材料選用具有高產潛力的大粒型花生‘鐵引花1號’和當前主栽中小粒型品種‘唐A825’作為參試材料。密度設5個處理，即7.5萬穴/hm2、15 萬穴/hm2、22.5 萬穴/hm2、30 萬穴/hm2、37.5萬穴/hm25個處理，均為穴播單粒，以常用的穴播雙粒18萬穴/hm2為對照。隨機排列，3次重復，壟距90 cm，壟長6 m，小區面積10.8 m2。每壟兩行種植，不覆地膜。穴距因處理而異。播前對種子進行多次篩選，以確保種子發芽率均98%以上。肥料基施，各處理施肥水平按照生產上18萬穴/hm2的產量水平施花生專用肥（N、P、K比例為12:17:17）。5月中旬播種，9月中旬收獲。其他栽培管理同一般高產田。

1.2 測定項目和方法

從始花期開始，分別于始花期、盛花期、開花下針期、結莢期、飽果成熟期5個時期，每個小區選取連續5株，將根、莖、葉、果和果針洗凈、分樣后分別放入尼龍網袋中自然風干至恒重，分別稱重，計算干物質重量。收獲期每小區選取具代表性10株考種。其余實收，按平均值計算折合產量。并計算物質分配比率，見公式(1)。輸出率和貢獻率的計算見公式(2)和(3)。

式中，C為某器官在某段時間的干物質重，W為全株該段時間的干物質重。

1.3 統計分析

采用DPS 7.05及Exce1 2007進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 單粒精播條件下密度對花生產量的影響

表2所示，單粒精播條件下，‘鐵引花1號’、‘唐A825’不同種植密度對花生產量影響不同，與對照比較，在7.5萬～37.5萬穴/hm2密度范圍內‘鐵引花1號’、‘唐A825’均隨密度增加產量提高，再增加密度產量下降，‘鐵引花1號’以15萬穴/hm2密度產量最高，較對照極顯著增產15.8%，其余依次為22.5萬穴/hm2、30萬穴/hm2，分別較對照顯著增產10.6%、6.9%，37.5萬穴/hm2較對照增產不顯著，增產幅度為2.5%，7.5萬穴/hm2較對照極顯著減產23.4%。‘唐A825’以22.5萬穴/hm2密度產量最高，較對照極顯著增產26.5%，其余依次為30萬穴/hm2、15萬穴/hm2，分別較對照極顯著增產16.3%、14.4%，37.5萬穴/hm2較對照顯著增產2.5%，7.5萬穴/hm2較對照極顯著減產16.8%。說明大粒型花生‘鐵引花1號’最適播種密度在15萬穴/hm2產量最高，中小粒型花生‘唐A825’最適播種密度在22.5萬穴/hm2產量最高。不同類型的花生適宜密度不同，單粒精播模式下合理的栽培密度能夠充分發揮個體生產潛力，顯著提高花生的產量[25]。

表1 試驗地地力及近兩年的氣候條件

表2 不同密度對花生產量的影響

2.2 單粒精播對干物質積累的影響

單粒精播苗期生長植株間相互影響小，莖基部見光充分，密度對生育前期單株干物質積累速率影響不明顯，各器官積累量差距小。開花后干物質積累速率逐漸加快。由表3可見，‘鐵引花1號’隨密度的增加單株干物質積累呈減小趨勢。與對照18萬穴/hm2比較，全生育期階段積累量和日積累量只有7.5萬穴/hm2處理大于對照。15萬穴/hm2和22.5萬穴/hm22個處理的階段積累量和日積累量在飽果成熟期達最大值，其他處理在結莢期達最大值。飽果成熟期，各個處理的干物質階段積累量占生育期總積累量的比例均大于對照，最大的是處理15萬穴/hm2，干物質階段積累量占生育期總積累量的34.87%，其次是處理22.5萬穴/hm2，為34.18%，以后依次為處理7.5萬穴/hm2(33.44%)、30萬穴/hm2(31.58%)、37.5萬穴/hm2(30.77%)。最大階段積累量和日積累量在7.5萬～37.5萬穴/hm2密度范圍內隨密度增加而減小。密度從7.5萬穴/hm2增加到37.5萬穴/hm2，最大階段積累量和日積累量降低了50.91%。

表3 不同密度下‘鐵引花1號’單株干物質積累狀況 g

由表4可以看出，‘唐A825’與對照18萬穴/hm2比較，22.5萬穴//hm2和30萬穴/hm22個處理的最大階段積累量和日積累量在飽果成熟期，其他處理最大值在結莢期。飽果成熟期，22.5萬穴/hm2和30萬穴/hm2干物質積累量占生育期總積累量的比例大于對照，分別為34.65%、33.81%。結莢期干物質積累量占生育期總積累量的比例大于對照為15萬穴/hm2(33.61%)。最大階段積累量和日積累量均隨密度增加而減小，密度從7.5萬穴/hm2增加到37.5萬穴/hm2，最大階段積累量和日積累量降低了21.9%。

2.3 單粒精播下密度對花生干物質分配的影響

隨著生育進程的推進，對花生干物質積累量在各個器官間的分配進行了統計，結果見表5和表6，‘鐵引花1號’和‘唐A825’花生各生育時期單株干物質積累呈逐漸增加的變化趨勢，到飽果成熟期達到最大；莖、柄、葉片等營養器官的干物質積累量沿生育時期呈峰形變化；果的干物質積累量逐漸增加。開花期營養主要輸送給葉片，結莢期莖、柄干物質積累量開始上升并達到最大，同時莢果開始出現。花生營養器官生長中心開始轉移，由葉片轉向莖、柄進而過渡到莢；結莢期葉、莖、柄所占的比例達到最大后開始下降，而莢果的比重開始大幅上升，顯示該時期的營養物質主要用于莢果的膨大。

如表5所示，與對照18萬穴/hm2比較，‘鐵引花1號’在7.5萬穴/hm2～37.5萬穴/hm2密度范圍內，干物質在各器官的積累量隨種植密度增加逐漸減少。苗期，密度對干物質在各個器官的分配影響不大。花期、結莢期、飽果成熟期，處理 7.5萬穴/hm2、15萬穴/hm2、22.5萬穴/hm2單株的干物質重大于對照，處理30萬穴/hm2、37.5萬穴/hm2單株的干物質重小于對照。開花下針期開始處理7.5萬穴/hm2、15萬穴/hm2植株不同部位干物質積累量大于對照，其余處理小于對照。營養器官的干物質輸出率隨種植密度增加均顯著減少,與對照比較，處理7.5萬穴/hm2、15萬穴/hm2、22.5萬穴/hm2高于對照，分別為18.43%、16.8%、11.41%其余小于對照。貢獻率隨種植密度增加顯著減少，與對照比較，處理7.5萬穴/hm2、15萬穴/hm2、22.5萬穴/hm2高于對照，分別為19.51%、17.89%、12.41%，其余小于對照。

如表6所示，‘唐A825’各處理與對照18萬穴/hm2比較，干物質在各器官積累量隨種植密度增加均顯著減少。苗期，中小粒型‘唐A825’密度對干物質在各個器官的分配影響也不明顯。

表4 不同密度下‘唐A825’單株干物質積累狀況 g

表5 密度對‘鐵引花1號’各生育期的物質分配的影響 g

花期開始 ，處理 7.5萬穴/hm2、15萬穴/hm2、22.5萬穴/hm2單株的干物質重大于對照，其余小于對照；處理7.5萬穴/hm2和15萬穴/hm2植株不同部位干物質積累量高于對照，其余處理各器官干物質積累小于對照。營養器官的干物質輸出率隨種植密度增加均顯著減少，與對照比較4個處理高于對照，分別為7.5萬穴/hm2(20.87%)、15萬穴/hm2(19.23%)、22.5萬穴/hm2(18.16%)、30萬穴/hm2(17.03%)，處理37.5萬穴/hm2輸出率小于對照。貢獻率隨種植密度增加顯著減少，與對照比較，處理7.5萬穴/hm2、15萬穴/hm2、22.5萬穴/hm2、30萬穴/hm2高于對照，分別為28.36%、24.33%、23.3%、20.46%，其余小于對照。

表6 密度對‘唐A825’各生育期物質分配影響g

3 討論與結論

壯苗是提高花生單株生產力和產量的重要基礎。單粒精播苗期株間相互影響小，有利于塑造豐產株型，可見，單粒精播模式下增加密度群體提高產量關鍵在于緩解群體與個體的矛盾[26]。本試驗表明，穴播單粒可以通過增加密度來彌補單位面積株數減少帶來的產量損失。

其中大粒型花生‘鐵引花1號’的單粒播種密度為15萬株/hm2時產量最佳，中小粒型‘唐A825’單播密度為22.5萬株/hm2時產量最佳，分別較傳統雙粒穴播增產15.8%、26.5%。可見，花生各類型的最適單播密度不同，大粒型花生需適當增加密度來增加產量，中小粒型需進一步加大密度補償產量損失。單播密度過大或過小都不利用產量的提高，密度對花生產量具有協調作用。

單粒精播有利于延緩植株衰老進程，改善植株各部分干物質積累動態，保證植株各器官的養分供給及同化[27]。干物質積累與籽粒產量呈顯著正相關，產量隨籽粒產量增加而增加[28-29]。本研究結果與之一致,單株及莢果干物質積累量隨種植密度增加顯著減少。品種‘鐵引花1號’處和‘唐A825’最大階段積累量和日積累量均隨種植密度增加逐漸減小。品種‘鐵引花1號’在密度為15萬穴/hm2、22.5萬穴/hm2時，品種‘唐A825’在密度為22.5萬穴/hm2、30萬穴/hm2時階段積累量和日積累量在飽果成熟期達最大值，其他處理在結莢期達最大值。這與干物質積累在結莢期以前差異不大，在結莢期以后差異逐漸增大相一致。

花生莢果產量是由植株不同部位干物質積累量所決定[30-31]，干物質積累量隨生長中心的轉移而變化。生育前期葉片的比重大，花期以后營養物質轉向莖、柄，結莢期以后葉、莖、葉柄干物質積累所占比重開始下降，莢果開始膨大，干物質積累隨生長中心轉移到莢上。到飽果成熟期達到最大。本研究中，生育中后期密度對花生干物質積累分配的影響逐漸加大。在7.5萬～37.5萬穴/hm2密度范圍內，單株的葉、莖、柄等隨密度增加而明顯減小，莢果的分配比率增加。莢果干物質積累隨種植密度增加顯著減少。可見，結莢期后營養器官對莢果庫建成影響大。植株各器官的干物質積累量對籽粒輸出率、貢獻率低密度時大于高密度。說明單粒精播模式下適度密植能夠減少葉、莖、柄所占的比重，增加莢果的比重，促進營養物質向籽粒轉移，提高產量。

單粒精播模式下適度密植（大粒型15萬株/hm2，中小粒型22.5萬穴/hm2）花生相對于傳統雙粒穴播能使花生產量、單株干物質積累量、莢果的分配比重顯著提高。大粒型花生單產能提高15.8%以上，中小粒型單產能提高26.5%以上。因此，單播可以通過加大種植密度來補償單位面積株數減少而帶來的產量損失，通過構建合理群體，調控個體與群體的關系，充分發揮個體的高產潛力，達到播密協調，穩產增產的目的。

本研究通過對大粒型‘鐵引花1號’和中小粒型‘唐A825’進行產量和干物質積累分析，盡可能地做出對各類型新品種客觀真實評價。但鑒于本試驗種植密度根據當地習慣的種植密度為梯度上下浮動，對耐密性強或者適于密植的品種是有影響的。本試驗結果僅是以當地目前習慣生產條件下對不同品種的綜合評判，難免有一定的局限性，不能完全反映所有品種在各個地區的特性，有待試驗研究和生產實踐進一步驗證。