蘆連勇 華福平 沈希花 王海莉 邢曉寧 王 芳 王 艷
(安陽市農業科學院 河南安陽455000)
花生是我國重要的油料經濟作物和食用植物油脂原料。目前,花生種植面積和總產均居我國油料作物之首[1]。花生在保障食用油安全、調整農業種植結構方面發揮著重要作用。近年來隨著花生種植機械化水平和相對收益率的不斷提高,農民種植花生的積極性在不斷提高,花生連作種植面積也隨之增大。花生是連作障礙比較嚴重的作物,花生連作地塊土壤中殘留大量病原菌,一些土壤傳播病害如根結線蟲、枯萎病、果腐病等發病逐年加重,造成花生減產。此外,花生對土壤中營養元素的吸收有一定的選擇性,在同一塊地上連續種植,勢必使某些營養元素缺乏,導致花生植株弱小、個體生長發育緩慢、產量減少、品質降低等[2]。目前,我國花生生產急需解決連作障礙問題。王興祥等[3]研究表明,花生與其他作物輪作可以有效緩解花生連作障礙問題。因此,本試驗有針對性地研究了花生與甘薯輪作對花生產量、品質和生理的影響,以期為解決花生主產區嚴重連作障礙問題提供幫助。
本試驗選取內黃縣二安鄉李草坡村連作6年的花生種植地塊作為試驗田。試驗田為沙壤土質,氮含量73.69 mg/kg、磷含量40.57 mg/kg、鉀含量63.2 mg/kg。
本試驗選用珍珠豆型花生新品種安花10號和優質甘薯品種徐薯18號作為試驗材料,2019-2020年均為春播覆膜,設甘薯與花生輪作(GHLZ)、花生連作(HHLZ)2個處理,2020年統一劃區采樣測定。2個處理均為起壟寬窄行種植,花生種植壟距80 cm,單壟種植2行,單壟小行距26 cm,穴距15 cm,單粒精量播種,種植密度148 000穴/hm2;甘薯種植壟距90 cm,株距20 cm。2019年和2020年本試驗田均施用氮、磷、鉀含量比例為15∶15∶15的心連心復合肥750 kg/hm2。采用隨機區組設計,設3次重復,小區面積66.66 m2。
1.2.1 安花10號生理性狀調查 在安花10號開花下針期、結莢期、飽果成熟期、收獲期,分別在GHLZ小區和HHLZ小區選取5株具有典型性狀的植株,調查測定主莖高度、側枝長度、葉面積指數及干物質積累量。
1.2.2 安花10號產量調查與品質測定 安花10號收獲期分別在GHLZ小區和HHLZ小區選取20株具有典型性狀的植株,調查測定單株果數、飽果數、秕果數、爛果數、芽果數等性狀。在GHLZ小區和HHLZ小區3次重復分別選取6.67 m2作為測產面積。莢果曬干后,考種莢果千克果數、千克仁數、出仁率、產量等。安花10號隨機選用健壯籽仁,利用DA7200型近紅外光譜儀,測定蛋白質、粗脂肪、油酸、亞油酸等品質指標。
試驗數據利用Excel處理,應用LSD法,設顯著水平為ɑ=0.05,對甘薯—花生輪作對花生產量及產量構成因素和籽粒品質的影響進行差異顯著性測驗。
花生主莖高與側枝長可以代表花生植株的發育狀況,通過對比安花10號不同生育期輪作(GHLZ)與連作(HHLZ)2個處理結果表明(圖1),安花10號不同生育期輪作比連作顯著提高了主莖高和側枝長,開花下針期主莖高提高14.1%,側枝長提高15.1%;結莢期主莖高提高9.7%,側枝長提高10.9;成熟飽果期主莖高提高11.1%,側枝長提高10.6%;收獲期主莖高提高8.9%,側枝長提高8.5%。對比結果表明,安花10號與徐薯18號不同生育期輪作可以明顯促進其營養生長,花針期營養生長促進效果最為明顯。

圖1 不同處理對花生主莖高和側枝長度的影響
花生葉面積指數是評測花生高產的重要指標。安花10號輪作(GHLZ)對比連作(HHLZ)明顯增加了其不同生育期葉面積指數,結莢期和收獲期葉面積指數增幅明顯,分別達到31.56%、36.89%,開花下針期和成熟飽果期葉面積指數增幅分別達到13.8%和21.1%,花生葉面積指數增加為花生干物質積累、提高產量奠定了基礎(圖2)。

圖2 不同處理對花生葉面積指數的影響
安花10號輪作(GHLZ)與連作(HHLZ)2個處理不同生育期干物質積累量對比研究發現,安花10號在花針期2個處理干物質積累量基本相同,但在結莢期輪作比連作增加了23.1%,成熟飽果期輪作比連作增加了16.7%,收獲期輪作比連作增加了21.4%,這3個生育期干物質積累量增幅明顯(圖3)。

圖3 不同處理對花生干物質積累量的影響
安花10號輪作(GHLZ)與連作(HHLZ)2個處理產量構成因素對比結果表明,安花10號輪作比連作單株結果數增加2.58個,飽果率增加10.9%,出仁率提高9.35%,經濟系數提高11.1%,莢果產量增加14.7%,達到5 236.98 kg/hm2(表1)。安花10號輪作比連作對其產量構成因素影響顯著。

表1 不同處理對花生產量構成因素的影響
安花10號輪作(GHLZ)與連作(HHLZ)2個處理籽粒品質對比結果表明,安花10號輪作比連作籽粒蛋白質含量增加8.1%;粗脂肪含量增加6.9%;可溶性糖含量減少8.9%;油酸與亞油酸比值(O/L)增加9.1%(表2)。說明安花10號輪作明顯提高了花生籽粒蛋白質含量,O/L值增加顯著,籽粒品質改善明顯。

表2 不同處理對花生籽粒品質的影響
安花10號與徐薯18號輪作,主莖高和側枝長顯著提高,可以明顯緩解花生營養生長連作障礙。花生葉面積指數(LAI)是花生產量的重要影響因素,安花10號與徐薯18號輪作顯著提高了葉面積指數,光合生產能力增強,有效促進了花生干物質的積累,為花生高產奠定了基礎。安花10號與徐薯18號輪作較連作顯著提高了莢果產量,莢果產量增加14.7%,蛋白質和粗脂肪含量顯著增加,可溶性糖含量明顯降低,說明安花10號輪作明顯提高了可溶性糖向蛋白質和脂肪的轉化效率,花生籽粒品質改善明顯[4]。本試驗研究表明,安花10號與徐薯18號輪作可以明顯緩解花生連作障礙問題,可作為內黃縣、滑縣等花生主要連作產區改進花生品質和增加花生產量的主推栽培技術之一。