張智猛戴良香**慈敦偉楊吉順丁 紅秦斐斐穆國俊

(1.山東省花生研究所 青島 266100;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 保定 071001)

種植密度和播種方式對鹽堿地花生生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響*

張智猛1戴良香1**慈敦偉1楊吉順1丁 紅1秦斐斐1穆國俊2**

(1.山東省花生研究所 青島 266100;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 保定 071001)

以耐鹽品種‘花育25號’為材料,通過田間小區(qū)試驗,設(shè)置18.0萬穴·hm-2(M1)、19.6萬穴·hm-2(M2)、21.4萬穴·hm-2(M3)、23.5萬穴·hm-2(M4)、26.0萬穴·hm-2(M5)5個單粒精播播種方式下的種植密度和雙粒穴播播種方式下的11.6萬穴·hm-2(M6)、13.0萬穴·hm-2(M7)、14.7萬穴·hm-2(M8)3個種植密度,研究種植密度和播種方式對鹽堿地花生主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,探討鹽堿地花生適宜的種植密度和播種方式。結(jié)果顯示,1)土壤鹽堿脅迫較大程度地抑制了花生植株的生長發(fā)育,與非鹽堿地花生相比,鹽堿地花生主莖高和側(cè)枝長明顯降低,僅分別為25.6 cm和29.0 cm左右。2)單粒精播方式下,在19.6～26.0萬穴·hm-2范圍內(nèi),主莖高和側(cè)枝長在飽果期前隨種植密度的增加顯著降低;莢果膨大前和飽果期后,單粒精播方式下一、二次分枝數(shù)顯著高于雙粒穴播,且在M2～M4密度范圍內(nèi),其基部莖長隨密度增大而縮短但差異不顯著?；壳o長和莖粗的變化主要發(fā)生在結(jié)莢期前,且以莖的伸長速度快于橫截面積增大速度,生育后期基部莖長和莖粗均趨于穩(wěn)定。3)鹽堿地花生葉片和莖+葉柄光合產(chǎn)物快速積累期主要在花針期和莢果膨大期,葉片最大生長速率(Vm)只有莖+葉柄Vm的一半,葉片快速生長早于莖+葉柄5 d左右,且雙粒穴播方式下葉片和莖+葉柄最大生長速率出現(xiàn)的時間(Tm)明顯滯后于單粒精播方式。單粒精播方式下鹽堿地花生地上部營養(yǎng)器官Vm隨種植密度增加表現(xiàn)為“拋物線型”變化,M4處理下的葉片和莖+葉柄的Vm最大,分別為0.492 5 g·株-1和0.878 3 g·株-1。4)種植密度對鹽堿地花生各生育時期光合產(chǎn)物的積累影響較為顯著,但對各時期各器官中分配率的影響差異較小。鹽堿地花生光合產(chǎn)物分配規(guī)律與非鹽堿地花生基本一致,生育前期光合產(chǎn)物主要分配在莖和葉片等營養(yǎng)器官中,至飽果期約1/3以上的光合產(chǎn)物分配于莢果中。5)種植密度對單粒精播方式下莢果產(chǎn)量有顯著影響,但對各處理下的籽仁可溶性糖、蛋白質(zhì)、脂肪和油酸/亞油酸(O/L)等影響不大。中輕度鹽堿土區(qū),采用單粒精播的播種方式時,適宜的種植密度為19.0～23.5萬株·hm-2。

鹽堿土 花生 單粒精播 種植密度 農(nóng)藝性狀 產(chǎn)量 品質(zhì)

土地鹽堿化已經(jīng)成為一個世界性的資源環(huán)境問題。據(jù)統(tǒng)計,全球鹽堿地面積已經(jīng)達(dá)9.55×108hm2,我國土壤鹽堿化現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重,據(jù)聯(lián)合國教科文組織和糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計,中國鹽堿地面積約9.91×107hm2,大部分處于待開發(fā)狀態(tài)[1]。其中黃河三角洲地區(qū)鹽堿化土地面積4.43×105hm2,約占土地總面積的70%,是制約該地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要因素[2]。目前該區(qū)中度鹽堿土壤多種植耐鹽能力較強(qiáng)的棉花(Gossypium sp.)為主,但由于數(shù)年連作、土壤生產(chǎn)力持續(xù)下降、病蟲害發(fā)生嚴(yán)重,加之棉花用工量大、效益持續(xù)下降,亟需找出與棉花生長期、效益相當(dāng)且具有良好耐鹽能力的替代作物?；ㄉ?Arachis hypogaea)屬中等耐鹽作物[3],也是重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物,并具抗旱、耐瘠等特性,可以作為鹽堿土區(qū)棉花的替代作物之一,發(fā)展鹽堿地花生生產(chǎn)對改善鹽堿土區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、提高農(nóng)民收入、保障糧油安全供給具有重要意義。

眾所周知,通過選擇適宜的種植方式和密度提高花生單產(chǎn)水平是目前花生高產(chǎn)栽培重要的途徑之一,但由于受氣候條件、資源稟賦、種植習(xí)慣、農(nóng)業(yè)科技認(rèn)知水平等因素的影響,使得花生種植模式多樣化。前人研究表明,種植密度對花生冠層結(jié)構(gòu)和功能的影響大于栽培措施,合理密植是今后超高產(chǎn)栽培發(fā)展的趨勢[4]。但隨種植密度的增加,群體內(nèi)光截獲率增大,植株間相互遮陰,田間郁閉,透光條件變差,下部葉片早衰,群體光合能力降低[5-7]。關(guān)于花生高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的研究報道和成果很多[8-10],尤其關(guān)于花生-小麥(Triticum aestivum)套作時期、肥料類型與用量、產(chǎn)量水平、品種特性等因素與密度之間的優(yōu)化配置關(guān)系的研究,明確了種植方式與密度不同條件下的通風(fēng)透光性、冠層特征、經(jīng)濟(jì)系數(shù)等差異,確立了不同產(chǎn)量水平、不同品種在一定區(qū)域內(nèi)的適宜密度范圍[11-12]。但花生生產(chǎn)對鹽堿土壤的適應(yīng)性及鹽堿土區(qū)花生高產(chǎn)栽培技術(shù)和理論的研究才剛剛起步,尤其是有關(guān)種植密度對地上部農(nóng)藝性狀和光合產(chǎn)物積累分配影響的研究鮮見報道。本研究在山東省東營市濱海輕中度鹽堿土區(qū)、利用篩選出的耐鹽花生品種[13],開展了花生高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究,旨在為解決鹽堿土區(qū)棉花種植效益和面積下降、合理調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、優(yōu)化社會生態(tài)效益、擴(kuò)大花生種植面積、減少糧油爭地矛盾、保持棉糧油持續(xù)均衡發(fā)展、保障國家糧油安全提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年4—10月在山東省東營市利津縣汀羅鎮(zhèn)毛坨村進(jìn)行。供試土壤質(zhì)地為砂質(zhì)壤土,花生播種前0～20 cm土層含鹽量2.5 g·kg-1,20～40 cm土層含鹽量1.9 g·kg-1。土壤基本理化性狀:有機(jī)質(zhì)6.2 g·kg-1,全氮0.81 g·kg-1,全磷0.81 g·kg-1,全鉀10.53 g·kg-1,水解氮 49.3 mg·kg-1,速效磷(P2O5) 29.6 mg·kg-1,速效鉀(K2O)93.6 mg·kg-1,土壤pH 7.6。

供試花生品種為耐鹽品種‘花育25號’[13]。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,設(shè)雙粒穴播和單粒精播2種播種方式。單粒精播播種方式設(shè)置穴距13 cm (18.0萬穴·hm-2,M1)、12 cm(19.6萬穴·hm-2,M2)、11 cm(21.4萬穴·hm-2,M3)、10 cm(23.5萬穴·hm-2, M4)、9 cm(26.0萬穴·hm-2,M5)5個種植密度;雙粒穴播播種方式設(shè)置穴距20 cm(11.6萬穴·hm-2,M6)、18 cm(13.0萬穴·hm-2,M7)、16 cm(14.7萬穴·hm-2, M8)3個種植密度。均采用大小行距平作覆膜種植方式,大行行距55 cm,小行行距30 cm,行長10 m,小區(qū)面積42.5 m2,3次重復(fù)。5月8日播種,9月22日收獲。于4月25日播種前13 d引黃河水對試驗田進(jìn)行大水壓鹽。

1.3 植株樣品采集與制備

分別于出苗后19 d、32 d、56 d、76 d、85 d和106 d采取植株樣品,每次每個小區(qū)隨機(jī)采取12株植株樣帶回室內(nèi),洗凈用濾紙吸干,按葉片、莖(莖+葉柄+果針)、莢果各器官分開,測量主莖高、側(cè)枝長、基部莖粗和基部莖節(jié)長等農(nóng)藝性狀。收獲時,各小區(qū)選取長勢均勻一致、面積4.5 m2實收計算產(chǎn)量。其中,基部莖指基部第一節(jié)間,即子葉節(jié)至第一片真葉的距離,基部莖特征以基部莖長和基部莖粗表征,分別以游標(biāo)卡尺量取其長度和直徑。計量分枝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)以分枝長度大于3 cm記為1個分枝。

1.4 測定項目及方法

植株干物質(zhì)量測定:將植株樣品置于烘箱中105℃下殺青30 min,再于70℃下烘干至恒重,稱量。葉面積指數(shù)測定:采用打孔稱重法測定葉面積,計算葉面積指數(shù)LAI。主要品質(zhì)性狀測定:籽仁可溶性糖的測定采用蒽酮比色法,可溶性蛋白質(zhì)含量的測定采用考馬斯亮藍(lán)法,脂肪含量測定采用索氏提取法,脂肪酸組分測定采用MPA型傅立葉變換近紅外光譜法(德國布魯克光譜儀器公司)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖, 用DPS v7.05數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,采用LSD法進(jìn)行差異顯著性分析并進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度和播種方式對植株主要農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 對主莖高和側(cè)枝長的影響

主莖高和側(cè)枝長是花生植株性狀的重要指標(biāo)和內(nèi)部生理生化水平的最直觀表現(xiàn),也是易于觀測的形態(tài)指標(biāo)。由圖1可以看出,不同種植密度下,兩種播種方式的主莖高和側(cè)枝長都表現(xiàn)為自幼苗期到開花初期(出苗后19～32 d)生長緩慢,花針期至莢果期(出苗后56～85 d)迅速生長至最大值,之后至成熟期各處理主莖高基本無變化而側(cè)枝長仍表現(xiàn)明顯伸長。

種植密度和播種方式顯著影響鹽堿地花生開花期(出苗后56 d)后主莖高和側(cè)枝長度,花生快速生長期間(出苗后56～85 d),雙粒穴播方式下的主莖高和側(cè)枝長顯著低于單粒精播方式。單粒精播方式下,出苗后56 d其主莖高和側(cè)枝長在M1～M4范圍內(nèi)均隨種植密度的增加而顯著增加;出苗后76～85 d,其主莖高和側(cè)枝長自M2～M5基本均隨密度增大或降低或顯著降低。雙粒穴播方式下,出苗后56 d主莖高和側(cè)枝長均表現(xiàn)為M8>M7>M6,出苗后76～85 d, M8、M7和M6處理的主莖高和側(cè)枝長均顯著低于單粒精播方式,但三者間差異不顯著。至成熟期(出苗后106 d),種植密度對主莖高和側(cè)枝長的影響不顯著,但單粒精播方式顯著高于雙粒穴播方式。出苗后56～85 d,單位面積相同株數(shù)的M4與M6和M5 與M7處理下,其主莖高和側(cè)枝長均表現(xiàn)為M4顯著高于M6、M5顯著高于M7。非鹽堿土區(qū)花生主莖高通常為35～50 cm[4],本試驗條件下最大主莖高僅為25.6 cm,最大側(cè)枝長29.0 cm,表明土壤鹽堿脅迫較大程度地抑制了花生植株的營養(yǎng)生長。

2.1.2 對分枝數(shù)的影響

圖1 不同種植密度和播種方式下花生主莖高(A)和側(cè)枝長(B)變化Fig.1 Changes of peanut main stem height(A)and branch length(B)under different planting densities and sowing modes

圖2 不同種植密度和播種方式下花生一次分枝數(shù)(A)和二次分枝數(shù)(B)變化Fig.2 Changes of peanut first branch numbers(A)and second branch numbers(B)under different planting densities and sowing modes

由圖2可見,隨鹽堿地花生生育進(jìn)程推進(jìn),各處理下的一次分枝數(shù)和二次分枝數(shù)均呈先增加后降低的變化趨勢,但因種植密度和播種方式的不同其峰值出現(xiàn)的時間不同,分別至出苗后76 d和85 d達(dá)峰值,且單粒精播方式下二次分枝數(shù)峰值滯后10 d左右。出苗后85 d峰值時單粒精播方式下一次分枝數(shù)顯著高于雙粒穴播方式,85 d和76 d峰值時分別為6.0～6.3個和5.0～5.7個。出苗56 d前即莢果膨大前,種植密度和播種方式明顯影響一、二次分枝數(shù)的變化,單粒精播方式下,苗期M1和M5顯著低于M2、M3和M4,雙粒穴播方式下各處理間無顯著差異;出苗后32 d時M1仍顯著低于M2、M3和M4,而雙粒穴播各處理顯著低于單粒精播。出苗后56～76 d,一次分枝數(shù)不受密度和播種方式的影響,出苗85 d后單粒精播方式下一、二次分枝數(shù)顯著高于雙粒穴播方式?？偡种?shù)受種植密度和播種方式的影響主要來自出苗56 d前和出苗85 d后,即開花下針期前和飽果期的營養(yǎng)生長與生殖生長的分化;出苗后56～76 d,各種植密度和播種方式下的總分枝數(shù)間差異不大,一次和二次分枝數(shù)分別為5.0～5.8條和3.3～5.0條,總分枝數(shù)在9.2～10.3條。單粒精播方式下,出苗后85 d時各處理總分枝數(shù)最大,M2處理達(dá)12.3條,而雙粒穴播方式下最大總分枝數(shù)提前10 d左右,在出苗后76 d,M2最大為10.0條。種植方式和密度對分枝數(shù)的影響與植株冗余生長時期有關(guān),尤其二次分枝數(shù)的消長基本伴隨花生的整個生育期。

圖3 不同種植密度和播種方式下花生基部莖長(A)、莖粗(B)和基部莖長粗比值(C)的變化Fig.3 Changes of basal stem length(A),diameter(B)and ratio of length to diameter of basal stem(C)of peanut under different planting densities and sowing modes

2.1.3 對基部莖特征的影響

基部莖特征(莖長、莖粗和長/粗)是壯株的標(biāo)志,壯株莖稈輸導(dǎo)組織系統(tǒng)和貯藏結(jié)構(gòu)較為發(fā)達(dá),輸導(dǎo)和貯藏養(yǎng)分能力強(qiáng),能為較高產(chǎn)量的形成奠定良好基礎(chǔ)。圖3A表明,各種植密度和播種方式下,花生基部莖長于出苗后19 d最大,之后隨生育期推進(jìn)均趨于穩(wěn)定的變化趨勢,出苗后19～32 d迅速降低并以雙粒穴播方式降幅較大,出苗56 d后至成熟基部莖長基本穩(wěn)定在0.65～1.22 cm,出苗后19 d基部莖長最大的主要原因可能是胚軸伸長頂土出苗后,基部莖長度仍以胚軸長度為主。單粒精播方式下,出苗后19 d時,M2～M4密度范圍內(nèi),基部莖長基本隨密度增大而縮短且差異不顯著,之后至成熟,M2處理的基部莖長顯著高于M1處理,而雙粒穴播方式下基部莖長隨密度變化而變化。基部莖粗隨生育期推進(jìn)的變化幅度較小,僅在出苗后32～56 d其橫截面積增速較大,并有單粒精播大于雙粒穴播的趨勢。各處理中以M2基部莖較粗?；ㄉ诨壳o長/粗呈現(xiàn)漸降的變化趨勢,自幼苗期莖長/粗值為5.0～7.2降至出苗后76 d的1.71～2.96 cm,至成熟穩(wěn)定在1.13～2.63 cm。出苗后56 d至成熟,以M4、M3和M2莖長/粗值較低(圖3B、C)。

2.2 種植密度和播種方式對植株光合產(chǎn)物積累與分配的影響

2.2.1 對光合產(chǎn)物積累的影響

由表1可以看出,不同種植密度下花生葉片和莖+葉柄干物質(zhì)積累量可用Logistic曲線很好的擬合,其擬合曲線相關(guān)系數(shù)R2均達(dá)顯著或極顯著水平,表明各種植密度下,鹽堿地花生營養(yǎng)器官的生長發(fā)育和光合產(chǎn)物積累用Logistic生長曲線擬合良好。其中,在M5密度下,花生葉片的擬合曲線相關(guān)系數(shù)R2最大,為0.994 4,達(dá)極顯著水平。

表1 不同種植密度和播種方式下花生各器官干物質(zhì)積累Logistic擬合方程Table 1 Logistic equations of dry matter accumulation of different organs under different planting densities and sowing modes

單粒精播方式下,鹽堿地花生葉片和莖+葉柄最大生長速率(Vm)隨種植密度增加分別表現(xiàn)為“拋物線型”的變化趨勢,M4處理下的葉片和莖+葉柄的Vm最大,分別為0.492 5 g·株-1和 0.878 3 g·株-1,M1處理下葉片和莖+葉柄Vm最小;雙粒穴播方式下花生葉片和莖+葉柄Vm隨種植密度的變化表現(xiàn)不同,分別表現(xiàn)為M8>M6>M7、M7>M8>M6。單位面積株數(shù)相同時,葉片和莖+葉柄的Vm均表現(xiàn)為M5>M7, M4>M6。各方式和種植密度下,鹽堿地花生葉片Vm是莖+葉柄Vm的一半左右。

花生葉片和莖+葉柄干物質(zhì)積累量最大速率出現(xiàn)的時間(Tm)受種植密度影響明顯。單粒精播時無論是葉片還是莖+葉柄,都以M4的Tm出現(xiàn)最早,其最大生長速率分別出現(xiàn)在出苗后42.7 d和38.1 d,葉片快速生長早于莖+葉柄5 d左右。雙粒穴播時,葉片和莖的Tm均以M7最早,M8最晚。單位面積相同株數(shù)時,雙粒穴播方式下葉片和莖+葉柄干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)的時間明顯滯后于單粒精播方式,M7的葉片Tm比M5滯后3.5 d,M6比M4滯后6.5 d;M6 莖+葉柄Tm比M4滯后10.6 d。葉片和莖+葉柄光合產(chǎn)物快速積累期主要在花針期和莢果膨大期。

2.2.2 對光合產(chǎn)物分配的影響

從表2可以看出,鹽堿地花生種植密度和播種方式對各生育時期各器官光合產(chǎn)物積累量有顯著影響,但對其分配率的影響差異較小,苗期莖+葉柄的分配率各處理間差異不顯著,花針期和莢果期莖+葉柄及葉片中光合產(chǎn)物分配率各處理間差異均不顯著,至飽果期根、葉片和莢果中光合產(chǎn)物分配率各處理間差異均不顯著。不同種植密度下,花生光合產(chǎn)物分配規(guī)律基本一致。在花針期表現(xiàn)為葉>莖+葉柄>根,莢果期表現(xiàn)為莖+葉柄>葉>根>果,飽果期表現(xiàn)為果>葉>莖>根。說明前期花生葉片和莖光合器官生長較快,可產(chǎn)生較高的光合產(chǎn)物為花生后期生長發(fā)育奠定基礎(chǔ);至生長中期,莖+葉柄的分配比例較大,可順利完成光合產(chǎn)物輸送;生長后期,營養(yǎng)器官根、莖、葉的分配比例均降低,莢果的分配比率逐漸升高并達(dá)到最大。至飽果期,單粒精播方式下莢果分配率大小依次表現(xiàn)為M5>M4>M3>M2> M1,其中M5的最大為38.10%,M1最小為35.63%。雙粒穴播方式下,表現(xiàn)為M6>M7>M8。兩種播種方式相同密度下,莢果分配率表現(xiàn)為M5>M7,M4>M6,單粒精播優(yōu)于雙粒穴播。說明在M4和M5種植密度下更有利于光合產(chǎn)物向莢果轉(zhuǎn)運,而隨著密度增大,不利于干物質(zhì)向莢果分配。

表2 不同種植密度和播種方式下花生不同生育期干物質(zhì)分配規(guī)律Table 2 Effect of different planting densities and sowing modes on dry matter distribution rule during different growth stages of peanut

2.3 種植密度和播種方式對植株葉面積指數(shù)(LAI)變化的影響

由圖4可知,種植密度和播種方式不影響鹽堿地花生出苗后19 d和56 d時的LAI,其相互間均無顯著差異。單粒精播方式下鹽堿地花生生育期內(nèi)M2處理的LAI高于M1,但僅出苗后106 d時差異顯著。M3、M4、M5處理下隨種植密度的增加LAI逐漸降低,除出苗后32 d和85 d時M5處理下的LAI顯著低于M3、M4外,其余時期相互間差異不顯著;雙粒穴播方式下,出苗至出苗后76 d的生育前期其LAI的變化表現(xiàn)為隨密度增加而降低,到出苗后85 d飽果期至成熟期其又隨密度的增加顯著性增大。

單粒精播方式下,M2升幅較大,為23.48%;而雙粒穴播方式下以M6的降幅較大,為51.67%。LAI峰值時,單粒精播方式M2密度下花生葉面積指數(shù)最大達(dá)6.59,M5密度下最小,僅為5.13;雙粒穴播方式下,葉面積指數(shù)表現(xiàn)為M7最大為5.64,M8最小為4.64。單位面積相同株數(shù)時表現(xiàn)為M5M6,僅出苗后85 d和76 d達(dá)顯著差異水平,適宜密度下單粒精播稍優(yōu)于雙粒穴播。全生育期內(nèi), LAI大于3.0維持在50 d以上的有M4、M3、M2、M1和M7,且其LAI大于4.0并保持29 d以上,說明M2、M3、M4的種植密度利于花生植株充分利用空間。

圖4 不同種植密度和播種方式下花生葉面積指數(shù)(LAI)的變化Fig.4 Changes of leaf area index(LAI)of peanut under different planting densities and sowing modes

2.4 種植密度和播種方式對花生產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表3可以看出,在單粒精播和雙粒穴播方式下,花生莢果產(chǎn)量隨種植密度的增大呈先上升后下降的趨勢。單粒精播方式下各處理間差異顯著,莢果產(chǎn)量表現(xiàn)為M4>M3>M5>M2>M1,M4產(chǎn)量最高, 為5 403.26 kg·hm-2。雙粒穴播方式下,M7與M8處理間產(chǎn)量差異顯著,表現(xiàn)為M7>M6>M8,單粒精播方式產(chǎn)量高于雙粒穴播方式。

在單粒精播和雙粒穴播方式下,百果重、百仁重、出仁率隨密度增加的變化趨勢與莢果產(chǎn)量相同,均表現(xiàn)為先升高后下降的變化趨勢,均以M4處理最高;千克果數(shù)則隨密度的增加呈先降后升的變化。單粒精播方式下,M1的千克果數(shù)顯著高于其他密度,為778.19個·kg-1;百果重和千克果數(shù)M5、M4、M3、M2處理間無顯著差異且明顯高于M1。M5、M4、M3的出仁率明顯高于M2、M1且仍以M4最高,為73.09%,M1最低,為65.68%。雙粒穴播方式下,百果重、百仁重和出仁率都表現(xiàn)為M6、M7顯著高于M8,均以M7最大,分別為147.43 g、71.43 g和67.76%。M8的千克果數(shù)顯著高于M6、M7,為884.50個·kg-1?？梢钥闯?適宜種植密度和播種方式下,產(chǎn)量的增加是由于百果重、百仁重和出仁率的增加以及千克果數(shù)的降低所致。

2.5 種植密度和播種方式對鹽堿地花生主要品質(zhì)性狀的影響

由表4可以看出,不同種植密度和播種方式下,各處理間花生籽仁可溶性糖、蛋白質(zhì)、脂肪和油酸/亞油酸(O/L)間差異均不顯著,說明種植密度對花生籽仁品質(zhì)影響不大。

3 討論與結(jié)論

3.1 鹽堿地花生農(nóng)藝性狀的變化

無論是半蔓生型還是直立型花生品種,其主莖高一般在40～50 cm為宜,超過則表明植株有旺長趨勢,若主莖高度低于30 cm,表明植株營養(yǎng)體生長不良,應(yīng)采取以促為主的栽培措施[3]。本試驗條件下,輕中度鹽堿地花生的主莖高和側(cè)枝長分別在19.3～ 25.6 cm和24.5～26.8 cm,明顯小于非鹽堿地條件下的主莖高和側(cè)枝長,土壤鹽堿脅迫抑制了花生植株的營養(yǎng)生長,也適當(dāng)減少了生長冗余的出現(xiàn)。采取適當(dāng)?shù)拇倏卦耘啻胧?促進(jìn)鹽堿地花生植株營養(yǎng)生長和生殖生長協(xié)調(diào)互補(bǔ),保持鹽堿地花生高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是今后需要深入研究的重要內(nèi)容。

表3 不同種植密度和播種方式對花生莢果產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 3 Effect of different planting densities and sowing modes on yield and components of peanut pod

表4 不同種植密度和播種方式對花生籽仁品質(zhì)的影響Table 4 Effect of different planting densities and sowing modes on the quality of peanut kernel

關(guān)于種植密度對花生地上部主要農(nóng)藝性狀影響的研究結(jié)果不盡一致,有研究結(jié)果表明,隨著種植密度的增大,主莖高、側(cè)枝長無明顯變化[14];也有研究認(rèn)為,隨著密度的增加,主莖高和側(cè)枝長增加[15-19]。單粒精播方式下,主莖高和側(cè)枝長在低密度范圍內(nèi)(13.5～19.5萬株·hm-2)隨密度增加而增加[20],分枝數(shù)、有效分枝數(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[14,17,21]。而本試驗條件下,鹽堿地花生主莖高和側(cè)枝長、一次和二次分枝數(shù)以及莖葉干物質(zhì)積累量最大生長速率(Vm)在18.0～23.5萬株·hm-2范圍內(nèi)均隨密度的增加而降低,基部莖的伸長速度快于橫截面積增大速度,生育后期基部莖長和莖粗均趨于穩(wěn)定。葉片干物質(zhì)積累量Vm是莖+葉柄干物質(zhì)積累量Vm的一半左右,葉片快速生長早于莖+葉柄5 d左右,葉片和莖+葉柄光合產(chǎn)物快速積累期主要在花針期和莢果膨大期。各種植密度和播種方式下,在18.0～23.5萬株·hm-2密度范圍內(nèi),LAI、莢果光合產(chǎn)物分配率、百果重、百仁重、出仁率和產(chǎn)量均隨密度增大而增大,千克果數(shù)降低;種植密度對籽仁可溶性糖、蛋白質(zhì)、脂肪和O/L等影響不大,這與其他作物上的研究結(jié)果一致[21-22]。中輕度鹽堿土區(qū),采用單粒精播的播種方式時,適宜種植密度為19.0～23.5萬株·hm-2。

近年來隨著作物源庫性狀的改善和栽培水平的提高,源庫失調(diào)已經(jīng)成為制約作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素[22-23]。作為地下部形成產(chǎn)品器官的雙子葉作物,花生生長過程中很容易出現(xiàn)地上部莖葉生長過旺、莢果膨大緩慢、光合產(chǎn)物在莢果中的分配比例減少、空秕莢果增多等(即源庫失調(diào))問題,其研究主要集中在莖維管束、基部莖節(jié)長和粗等方面[23-26]?；ㄉo粗與單株產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),可作為花生高產(chǎn)育種的一個重要選擇指標(biāo)[27]。本試驗結(jié)果表明,種植密度不影響鹽堿地花生基部莖長隨生育期推進(jìn)而漸降的變化趨勢,單粒精播方式下,一定密度范圍內(nèi),基部莖長隨密度增大而縮短;開花期前莖長降低迅速,結(jié)莢期至成熟基部莖長基本穩(wěn)定在0.65～1.22 cm;基部莖粗在初花至結(jié)莢期增速較大,并有單粒精播大于雙粒穴播的趨勢?；ㄉ壳o特征與莖流速率、源流庫的協(xié)同效應(yīng)關(guān)系密切,但關(guān)于花生基部莖特征的觀察研究尚鮮見報道,花生基部莖特征與種植密度、源流庫間的關(guān)系等有待今后深入研究。

3.2 中輕度鹽堿地花生適宜種植密度

花生具無限生長特性,有較強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力,對干旱半干旱區(qū)不同肥力非鹽堿土壤花生高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究與應(yīng)用已較為成熟[8-11]。花生常規(guī)栽培多為壟作覆膜、雙粒穴播,依據(jù)土壤肥力、產(chǎn)量、播期和品種特性等因素,確立了不同生產(chǎn)和環(huán)境條件下、不同類型花生品種獲得高產(chǎn)的適宜密度?；ㄉa(chǎn)量在3 500 kg·hm-2以上的適宜種植密度為14.66～ 20.72萬穴·hm-2,大花生品種產(chǎn)量在5 000 kg·hm-2以上適宜種植密度為17.5～25.7萬株·hm-2,小花生‘魯花12號’產(chǎn)量在4 000 kg·hm-2以上的適宜密度為18.5～25.8萬株·hm-2[12];河南省春播花生品種適宜種植密度范圍為18.05～21.0萬穴·hm-2[14],冀中南部花生產(chǎn)區(qū)‘冀花4號’春播和麥套種植時適宜種植密度為15～21萬穴·hm-2[17],而‘商研9658’適宜播期下的適宜播種密度僅為13.5～16.5萬穴·667m-2[27];產(chǎn)量為2 847 kg·hm-2‘黔花生4號’在銅仁市適宜的種植密度為15.0～18.75萬穴·hm-2[18]。

近年來,單粒精播技術(shù)已表現(xiàn)出強(qiáng)大的成本優(yōu)勢、個體和群體優(yōu)勢以及產(chǎn)量優(yōu)勢。鄭亞萍等[19]、萬書波等[8]對非鹽堿土壤上不同種植模式下花生單粒精播及麥套花生套期和密度優(yōu)化配置試驗研究結(jié)果表明,小粒型花生品種的適宜密度大于大粒型花生品種,兩者適宜密度分別為22.5萬穴·hm-2和21.0萬穴·hm-2。云南省花生產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量達(dá)2 500.0～ 3 083.3 kg·hm-2時,花生高產(chǎn)群體密度以27萬株·hm-2為宜[28]。單粒精播方式下,適宜種植密度為20.0萬粒(穴)·hm-2[15,20]。在適宜密度范圍內(nèi),單粒精播高于雙粒栽植的產(chǎn)量水平[29]。本試驗條件下,輕中度鹽堿土地區(qū)獲得4 000～5 400 kg·hm-2產(chǎn)量并兼具優(yōu)良品質(zhì)、適時單粒精播春花生的適宜密度為19.0～23.5萬株·hm-2,相近產(chǎn)量條件下鹽堿地花生種植密度略高于非鹽堿土壤。

發(fā)展鹽堿地花生生產(chǎn)、擴(kuò)大花生種植面積、提高食用植物油供應(yīng)量對調(diào)整鹽堿土區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民受益、保障食用油安全具有重要意義。關(guān)于鹽堿地花生高產(chǎn)高效栽培理論和技術(shù)的研究與實踐剛剛起步,保持鹽堿地花生高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)適宜的促控栽培措施還需繼續(xù)深入研究。

References

[1]張建鋒,張旭東,周金星,等.世界鹽堿地資源及其改良利用的基本措施[J].水土保持研究,2005,12(6):28–30 Zhang J F,Zhang X D,Zhou J X,et al.World resources of saline soil and main amelioration measures[J].Research of Soil and Water Conservation,2005,12(6):28–30

[2]關(guān)元秀,劉高煥,王勁峰.基于GIS的黃河三角洲鹽堿地改良分區(qū)[J].地理學(xué)報,2001,56(2):198–205 GuanY X,LiuG H,WangJF.Regionalizationof salt-affected land for amelioration in the Yellow River delta based on GIS[J].Acta Geographica Sinica,2001,56(2): 198–205

[3]Abrol I P,Yadav J S P,Massoud F I.Salt-affected Soils and Their Management[R].Rome:Food and Agriculture Organization of the United Nations,1988

[4]萬書波.花生優(yōu)質(zhì)安全增效栽培理論與技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2009 Wan S B.The Cultivation Theory and Technology of High Quality,Safety and Efficiency of Peanut[M].Beijing:China Agricultural Science and Technology Press,2009

[5]李明,李文雄.肥料和密度對寒地高產(chǎn)玉米源庫性狀及產(chǎn)量的調(diào)節(jié)作用[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,37(8):1130–1137 Li M,Li W X.Regulation of fertilizer and density on sink and source traits and yield of maize[J].Scientia Agricultura Sinica, 2004,37(8):1130–1137

[6]陳國平,王榮煥,趙久然.玉米高產(chǎn)田的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)模式及關(guān)鍵因素分析[J].玉米科學(xué),2009,17(4):89–93 Chen G P,Wang R H,Zhao J R.Analysis on yield structural model and key factors of maize high-yield plots[J].Journal of Maize Sciences,2009,17(4):89–93

[7]楊國虎,李新,王承蓮,等.種植密度影響玉米產(chǎn)量及部分產(chǎn)量相關(guān)性狀的研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006,15(5):57–60 Yang G H,Li X,Wang C L,et al.Study on effects of plant densities on the yield and the related characters of maize hybrids[J].ActaAgriculturaeBoreali-occidentalisSinica, 2006,15(5):57–60

[8]萬書波,鄭亞萍,劉道忠,等.精播麥套花生套期、肥料與密度優(yōu)化配置[J].中國油料作物學(xué)報,2006,28(3):319–323 Wan S B,Zheng Y P,Liu D Z,et al.Optimization of peanut-wheat intercropping system on date,fertilizer and plant density[J].Chinese Journal of Oil Crop Sciences,2006, 28(3):319–323

[9]孫彥浩,陶壽祥,陳殿緒.夏花生重施前茬肥效果研究[J].花生科技,2000(1):15–18 Sun Y H,Tao S X,Chen D X.A study on the effect of fertilizer application with higher level to preceding crops on summer peanut[J].Peanut Science and Technology,2000(1): 15–18

[10]王才斌,成波,孫秀山,等.應(yīng)用15N研究小麥花生兩熟制氮肥分配方式對小麥、花生產(chǎn)量及N肥利用率的影響[J].核農(nóng)學(xué)報,2002,16(2):98–102 Wang C B,Cheng B,Sun X S,et al.Effect of distribution modes of nitrogenous fertilizer on wheat and peanut yields and the nitrogenous fertilizer utilization ratio under the wheat-peanut cropping system[J].Acta Agriculturae Nucleatae Sinica,2002,16(2):98–102

[11]萬書波,王才斌,趙品績,等.麥套花生套期與密度優(yōu)化配置研究[J].中國油料作物學(xué)報,2004,26(4):55–58Wan S B,Wang C B,Zhao P J,et al.Optimized disposition of intercropping date and planting density for wheat-peanut cropping system[J].Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 2004,26(4):55–58

[12]鄭亞萍,王才斌,成波,等.不同品種類型花生精播肥料與密度的產(chǎn)量效應(yīng)及優(yōu)化配置研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2007,25(1):201–205 Zheng Y P,Wang C B,Cheng B,et al.Yield effect and optimized-measure combination of N fertilizer and plant density for different peanut variety types under single-seed planting[J].Agricultural Research in the Arid Areas,2007, 25(1):201–205

[13]張智猛,慈敦偉,丁紅,等.花生品種耐鹽性指標(biāo)篩選與綜合評價[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2013,24(12):3487–3494 Zhang Z M,Ci D W,Ding H,et al.Indices selection and comprehensive evaluation of salinity tolerance for peanut varieties[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2013, 24(12):3487–3494

[14]吳繼華,張金民,肖召杰,等.不同播期和密度對珍珠豆型花生品種遠(yuǎn)雜9307經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2005,21(9):151–153 Wu J H,Zhang J M,Xiao Z J,et al.Effect of different planting period and density rate on Main agronomy characters and yields of Spanish peanut variety Yuanza 9307[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2005,21(9):151–153

[15]高飛,翟志席,王銘倫.密度對夏直播花生光合特性及產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2011,27(9):320–323 Gao F,Zhai Z X,Wang M L.Effects of plant density on photosynthetic characteristics and yield in summer-planting peanut[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2011,27(9): 320–323

[16]易燕,溫順位,何靈芝,等.不同密度對黔花生4號產(chǎn)量及性狀的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,51(6):1098–1099 Yi Y,Wen S W,He L Z,et al.Influence of different density on the yield and economic traits of Qianhuasheng No.4[J]. Hubei Agricultural Sciences,2012,51(6):1098–1099

[17]程增書,徐桂真,王延兵,等.播期和密度對花生產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2006,22(7):190–193 Cheng Z S,Xu G Z,Wang Y B,et al.Effect of sowing time and planting density on yield and quality in peanut[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,2006,22(7):190–193

[18]侯再芬,楊天海,田維德,等.不同播種密度對黔花生4號產(chǎn)量及主要性狀的影響[J].耕作與栽培,2012(2):15–16 Hou Z F,Yang T H,Tian W D,et al.Effect of planting density on yield and main character in peanut[J].Tillage and Cultivation,2012(2):15–16

[19]鄭亞萍,許婷婷,鄭永美,等.不同種植模式的花生單粒精播密度研究[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2012,8(2):82–84 Zheng Y P,Xu T T,Zheng Y M,et al.Study on single-seed sowing density of peanut under different planting patterns[J]. Subtropical Agriculture Research,2012,8(2):82–84

[20]趙長星,邵長亮,王月福,等.單粒精播模式下種植密度對花生群體生態(tài)特征及產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報,2013,3(2): 1–5 Zhao C X,Shao C L,Wang Y F,et al.Effects of different planting densities on population ecological characteristics and yield of peanut under the mode of single-seed precision sowing[J].Journal of Agriculture,2013,3(2):1–5

[21]Hofmann W C,Kittock D L,Alemayehu M.Planting seed density in relation to cotton emergence and yield[J]. Agronomy Journal,1988,80(5):834–836

[22]崔海巖,靳立斌,李波,等.遮陰對夏玉米莖稈形態(tài)結(jié)構(gòu)和倒伏的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(17):3497–3505 Cui H Y,Jin L B,Li B,et al.Effects of shading on stalks morphology,structure and lodging of summer maize in field[J].Scientia Agricultura Sinica,2012,45(17):3497–3505

[23]柳洪鵑,史春余,柴沙沙.不同產(chǎn)量水平甘薯品種光合產(chǎn)物分配差異及其原因[J].作物學(xué)報,2015,41(3):440–447 Liu H J,Shi C Y,Chai S S.Difference and related reason for assimilate distribution of sweet potato varieties with different root tuber yields[J].Acta Agronomica Sinica,2015,41(3): 440–447

[24]周全盧.秋甘薯不同類型品種干物質(zhì)積累特性研究[D].重慶:西南大學(xué),2007:41–42 Zhou Q L.Research of dry matter accumulating characters on autumn sweet potato varieties of different types[D]. Chongqing:Southwest University,2007:41–42

[25]汪順生,孟鵬濤,高傳昌,等.不同灌溉方式對冬小麥/夏玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)村水利水電, 2015(6):86–90 Wang S S,Meng P T,Gao C C,et al.Experimental research on the fertility index and yield of wheat and maize under different irrigation[J].China Rural Water and Hydropower, 2015(6):86–90

[26]李鑫波,李玉霞,王長偉,等.夏玉米莖稈形態(tài)特征對氮肥的響應(yīng)[J].河南科技學(xué)院學(xué)報,2015,43(2):7–10 Li X B,Li Y X,Wang C W,et al.Effect of different nitrogen application on stalk characteristics of summer maize[J]. Journal of Henan Institute of Science and Technology,2015, 43(2):7–10

[27]吳繼華,李可,蘇銳鋒.高油酸花生新品種商研9658干物質(zhì)積累動態(tài)及高產(chǎn)生理特性研究[J].花生學(xué)報,2010,39(4): 27–30 Wu J H,Li K,Su R F.Study on dry matter accumulation and physiological characteristics of a new high oleic acid peanut variety Shangyan 9658[J].Journal of Peanut Science,2010, 39(4):27–30

[28]葛再偉,楊麗英.不同種植密度對花生生育及產(chǎn)量的影響[J].花生學(xué)報,2002,31(3):33–35 Ge Z W,Yang L Y.Influence of different planting density on growth,development and yield in peanut[J].Journal of Peanut Science,2002,31(3):33–35

[29]郭峰,萬書波,王才斌,等.不同類型花生單粒精播生長發(fā)育、光合性質(zhì)的比較研究[J].花生學(xué)報,2008,37(4): 18–21 Guo F,Wan S B,Wang C B,et al.Comparative study on peanut plant growth and development,photosynthesis for different peanut variety types under single-seed planting[J]. Journal of Peanut Science,2008,37(4):18–21

Effects of planting density and sowing method on growth,development, yield and quality of peanut in saline alkali land*

ZHANG Zhimeng1,DAI Liangxiang1**,CI Dunwei1,YANG Jishun1, DING Hong1,QIN Feifei1,MU Guojun2**
(1.Peanut Research Institution of Shandong Province,Qingdao 266100,China;2.Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China)

To study the effects of planting density and seeding method on agronomic trait,yield and quality of peanut and to determine optimal planting density and seeding method for peanut in saline soils,a peanut(Huayu 25,salt-tolerant cultivar)field plot experiment containing five single-seed planting density treatments and three double-seeds planting density treatments was conducted.Experiment 1 was the single-seed planting experiment containing 5 planting densities— 180 thousand hole·hm-2(M1),196 thousand hole·hm-2(M2),214 thousand hole·hm-2(M3),235 thousand hole·hm-2(M4)and 260 thousand hole·hm-2(M5),respectively.Experiment 2 was the double-seed planting experiment,consisting of 3 planting densities— 116 thousand hole·hm-2(M6),130 thousand hole·hm-2(M7)and 147 thousand hole·hm-2(M8).The results showed that soil salinity stress greatly inhibited the growth of peanut plant.Compared with peanut in non-saline soils,peanut stem and branch length reduced significantly,which were 25.6 cm and 29.0 cm,respectively.For single-seed planting in the density range of 196-260 thousand hole·hm-2,the height of stem and length of branch significantly reduced with increasing planting density before pod-filling stage.Before pod-swelling and after pod-filling stage,the numbers of primary and secondary branch of single-seed planting were higher than that of double-seed planting in the range of M2-M4.The stem base length decreased with increasing density, but the difference was not significant.Changes in length and thickness of stem base mainly occurred before pod-setting stage, and the rate of stem elongation was faster than the rate of cross-sectional area increase.The length and thickness of stem base tended to stabilize at late growth stage.The period of rapid accumulation of photosynthetic products in the leaves,stems and petioles of peanut in saline soils was mainly at flowering,pegging and pod swelling stages.The maximum growth rate(Vm)of leaves was only half of that of stems and petioles.The rapid growth stage leaves was 5 days earlier than that of stems and petioles.Also the Vmtime of leaves,stems and petioles under the single-seed planting lagged behind that under double-seed planting.Peanut shoot Vmcharacterized by“parabola type”changed with increasing planting density.The leaves,stems and petioles of Vmwere largest under M4 treatment,which were 0.492 5 g per plant and 0.878 3 g per plant,respectively.The effect of planting density on the accumulation of photosynthetic products in peanut was more significant,but the distribution rate of each organ in each period was not significantly different.Peanut photosynthetic products in saline soils were roughly identical to those in non-saline soils.Photosynthetic products were in the stems and leaves at the early growth stage and a third of the photosynthetic products was at pods at pod to pod-filling stage.The effect of planting density on pod yield was significant under single-seed planting,but was not significant on kernel soluble sugar,protein,fat,and the ratio of oleic and linoleic acid. For the single-seed planting,the optimum density was 190-235 thousand hole·hm-2.

Saline-alkali soil;Peanut;Single-seed;Planting density;Agronomic trait;Yield;Quality

S513

A

1671-3990(2016)10-1328-11

10.13930/j.cnki.cjea.160388

* 國家科技支撐計劃(2014BAD11B04-03)、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊崗位專家(花生)(SDAIT-04-06)、山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新課題(2014)、山東省自主創(chuàng)新專項基金(2014ZZCX07401-12)和青島市民生科技計劃(14-2-3-34-nsh)資助

**通訊作者:戴良香,主要從事土壤-植物營養(yǎng)生理與生態(tài)研究,E-mail:liangxiangd@163.com;穆國俊,主要從事作物栽培生理與生態(tài)研究,E-mail:mgj99999@126.com

張智猛,主要從事作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培理論與技術(shù)研究。E-mail:qinhdao@163.com

2016-04-26 接受日期:2016-05-16

* The work was supported by the National Key Technology R&D Program of China(2014BAD11B04-03),the Innovation Expert Team Fund of Shandong Province Modern Agricultural Technology System(Peanuts)(SDAIT-04-06),the Key Application Project of Innovative Agricultural Technology of Shandong Province(2014),the Shandong Province Innovation Special Fund(2014ZZCX07401-12)and the Qingdao Public Health Science and Technology Program(14-2-3-34-nsh).

**Corresponding authors,DAI Liangxiang,E-mail:liangxiangd@163.com;MU Guojun,E-mail:mgj99999@126.com

Received Apr.26,2016;accepted May 16,2016