去除不同節位花序對蠶豆花莢轉化率及產量的影響初報

龍玨臣，劉幫銀，張微微，杜成章，王 強，陳 紅，王 萍，吳劍波，張繼君*

(1.重慶市農業科學院特色作物研究所，重慶永川 402160；2.合川區糧油發展指導站，重慶合川 401520；3.合川區經濟作物發展指導站，重慶合川 401520；4.涪陵區白濤街道農業服務中心，重慶涪陵 408000)

蠶豆(ViciafabaL.)是主要食用豆類之一，蛋白質含量可達24%～30%，是普通谷物的2～3倍[1-2]，碳水化合物含量達51%～68%[3]。蠶豆在生長過程中能與土壤中的固氮菌發生共生關系，為土壤提供氮素，這提高了農田系統的可持續性，從而可降低農業生產中的化肥用量[4]。蠶豆是世界上僅次于鷹嘴豆(CicerarietinumL.)、豌豆(PisumsativumL.)和扁豆(LensculinarisL.)的第四大冷季豆類作物[5]。與其他豆類相比，蠶豆的產量更高，但花莢脫落率高，花莢轉化率較其他豆類低[6]，其小花脫落嚴重程度因產地、品種、栽培措施等因素不同而異。

開花后1～3周是蠶豆產量形成的關鍵時期[7]，但在重慶地區這一時期的小花普遍發生脫落，很難形成產量。有研究表明，大田條件下僅有10%～30%的小花能夠發育成莢[8-9]。蠶豆每節位花序花數普遍在5朵以上，但僅有1～3朵能成莢，其余小花均發生脫落，有學者認為這可能是植株自身為了減少養分競爭及保證結實率而發生的[8]。夏明忠等的研究表明，養分供應不足和庫-源比率失調，是導致蠶豆花器官脫落的主要原因，合理調整源-庫比率，能起到減少脫落，提高結實率的作用[10]。蠶豆一般有15～20個開花節位，不同節位的小花脫落情況不同。本研究通過人工去除不同節位的花序，對蠶豆植株的庫-源比率進行調整，探索其對蠶豆花莢脫落及產量的影響，以期為后期蠶豆高產栽培技術研發提供理論依據和數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗于2018—2019年在重慶市農業科學院雙竹基地(永川)進行。

1.2 參試品種

參試蠶豆品種為通蠶鮮8號。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，設4個處理，即對照處理(保留第6～17節的花序)、處理1(僅保留第6～9節位的花序)、處理2(僅保留第9～13節位的花序)、處理3(保留第14～17節位的花序)，小區面積12 m2(3 m×4 m)，行長3 m，窩距30 cm，行距70 cm，每窩留苗2株，3次重復。在蠶豆分枝期對各處理進行摘心處理，待第17節位花序展開后，打頂處理。花開后，每小區隨機選取20個單株，按照試驗設計及時去除相應節位小花，用紅色馬克筆標記，并測定相應節位的小花數、結莢數。單株產量于成熟后考種測定。

2 結果與分析

2.1 不同處理對花莢轉化率的影響

對照處理在初花期很難形成有效結莢，第6、7節位的小花全部脫落，未形成產量，自第8節開始結莢，第13節花莢轉化率最高，為11.4%，這表明，在無人工干預條件下，對照處理的小花脫落率高于88.6%；對照處理的中部節位花莢轉化率明顯高于其他節位，這表明，參試品種的產量形成關鍵節位是中部節位。處理1的第6節未形成產量，自第7節開始結莢，第8節花莢轉化率最高，為10.53%。處理2 的花莢轉化率各節位均高于對照，其中第12節最高，為19.77%，較對照處理差異極顯著。處理3的花莢轉化率各節位均高于對照，其中第14節最高，為15%，較對照處理差異顯著(見圖1)。

圖1 蠶豆不同處理各節位的花莢轉化率

2.2 不同處理對產量的影響

由表1可知，處理1的開花數與對照并未形成顯著差異，而結莢數較對照多，有顯著差異，但花莢轉化率并未形成顯著差異。處理2的開花數較對照多，有顯著差異，結莢數較對照顯著增加，花莢轉化率較對照增大，有極顯著差異。處理3的開花數較對照多，有顯著差異，結莢數較對照多，有極顯著差異。以上表明，僅保留下部節位的小花對開花數不能造成顯著影響，而保留中、上部的小花可以顯著提高對應節位的小花數，且能提高對應節位的結莢數。

表1 蠶豆不同節位處理的花莢轉化率及產量比較

處理1的單株莢數最少，低于對照，且差異極顯著；花莢轉化率、單莢粒數、單粒重與對照差異不明顯，其單株產量最低，僅為6.62 g，差異極顯著。處理2的單株莢數高于對照，差異不顯著；花莢轉化率極顯著高于對照，單莢粒數和單粒重與對照差異不顯著；單株產量較對照高，差異顯著。處理3的單株莢數極顯著低于對照，花莢轉化率極顯著高于對照，單莢粒數和單粒重與對照無顯著差異，單株產量極顯著高于對照。

以上表明，僅保留下部節位的小花可提高相應節位的結莢數，但會阻礙單株莢數和產量的形成，導致產量極顯著降低，且下部節位的花莢轉化率并未因此提高；僅保留中部節位的小花可提高相應節位的小花數量，能提高中部節位的花莢轉化率，顯著提高單株產量；僅保留上部節位的小花可提高相應節位的小花數，能顯著提高相應節位的花莢轉化率，但會導致單株產量極顯著降低。

3 小結與討論

本研究中所有去除花序處理的節位，其花莢轉化率均高于對照的相應節位，這表明降低蠶豆植株的小花密度能顯著提高花莢轉化率。Filippetti等認為蠶豆植株發生的花莢脫落可能與自身養分競爭調節有關，其目的是為了提高結實率[8]，本研究結果表明，一定程度的花莢脫落可提高花莢轉化率，但小花過度脫落將導致結實率降低，進而影響產量形成。Thompson等的研究結果表明，結莢的節位數和莢數是蠶豆產量形成的關鍵[11]，這與本研究的結果一致，保證中部節位的養分供應可顯著提高蠶豆產量，而上部和下部節位的小花無法形成足夠的結莢，因此，保證中部節位小花的養分供應是蠶豆產量形成的關鍵。

Spollen等的研究表明，大豆下部節位小花具有較強的競爭力，在養分供求矛盾突出時，優先獲得養分[12]，但這與本研究結果不一致，本試驗對照處理的中部節位小花表現出了更強的競爭力，其結莢數和花莢轉化率均高于下部、上部節位。Filippetti等的研究表明，在溫室條件下，蠶豆植株的花莢轉化率可達50%～60%[8]，因此在保證中部小花養分供應的同時，優化蠶豆生長環境、平衡庫-源比率也是提高蠶豆產量不可忽視的因素。