崔少雄+王雪+孫志梅+崔順利+穆國俊+劉立峰

摘要： 采用田間小區(qū)試驗方法，以結(jié)莢初期、結(jié)莢盛期和飽果成熟期3個時期的莢果鮮質(zhì)量、干質(zhì)量為依據(jù)，采用聚類分析方法首先將供試19個花生品種劃分為Ⅰ高產(chǎn)型、Ⅱ較高產(chǎn)型、Ⅲ中產(chǎn)型、Ⅳ較低產(chǎn)型和Ⅴ低產(chǎn)型5種類型，然后對5種類型花生的生長發(fā)育特性進行了系統(tǒng)比較。結(jié)果表明，供試花生鮮質(zhì)量、干生物量快速累積期分別出現(xiàn)在播種后的51.4～115.9 d和57.6～114.3 d，最大累積速率分別出現(xiàn)在播種后的70.0～89.6 d和73.5～92.7 d。與低產(chǎn)型花生相比，高產(chǎn)型花生鮮質(zhì)量、干生物量、生長速率和干物質(zhì)累積速率在全生育期均表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢；高產(chǎn)型花生的鮮生物量、干生物量最大累積速率提高，而鮮生物量、干生物量快速累積期的起始時期和終止時期較低產(chǎn)型明顯延后，快速累積的旺盛時期明顯延長。由此可見，不同產(chǎn)量類型花生品種生長發(fā)育特性存在明顯差異。

關(guān)鍵詞： 花生；生物量；生長速率；干物質(zhì)累積速率

中圖分類號： S565.204 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0107-04

花生是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物，是重要的日常食用油來源和工業(yè)原料[1]。與其他作物一樣，花生最終產(chǎn)量和品質(zhì)形成需要地上部光合作用與地下部根系吸收水分、養(yǎng)分相統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，也是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果[2-4]。不同花生品種在形態(tài)、生理及農(nóng)藝性狀方面存在很大差異，致使某一品種針對特定區(qū)域有穩(wěn)定的高產(chǎn)效果[5-7]。因此，比較不同花生品種地上和地下部的生長發(fā)育特性，對于挖掘花生不同基因型的高產(chǎn)潛力、揭示優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)機理具有重要意義。河北省為花生主產(chǎn)省，自20世紀80年代以來種植面積一直穩(wěn)居全國第三位，種植的花生品種多達40余個，但目前只有少數(shù)品種在生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用[8-9]。目前有關(guān)花生覆膜[10]、光照脅迫、施肥、間作等栽培條件對花生生長發(fā)育的影響[11-12]，遺傳多樣性分析[13-14]，花生多品種比較試驗[15-16]等方面的研究較多，但由于生態(tài)條件和栽培條件的不同，得出的結(jié)論各異。因此，對某些特定區(qū)域適宜花生品種的選育研究至關(guān)重要。

本試驗以19個花生品種為研究對象，對其在河北省低平原區(qū)的生長發(fā)育特性進行了系統(tǒng)比較，以揭示不同花生品種生長差異，為尋找在河北低平原區(qū)綜合性狀好的種質(zhì)資源及當?shù)鼗ㄉa(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況及供試材料

試驗在河北省深州市辰時鎮(zhèn)花生生產(chǎn)基地進行。該基地地處黑龍港流域滹沱河沖積平原，海拔29 m，屬于溫帶半濕潤季風氣候，年平均氣溫12.6 ℃，無霜期200 d，年日照時數(shù)2 563 h，年均降水量510 mm。土壤為沖積黃土，土壤類型為潮土。土壤含有機質(zhì)5.04 g/kg、全氮0.47 g/kg、速效磷19.08 mg/kg、速效鉀79.31 mg/kg。供試花生品種共19個，分別為豫花9236、豫花9719、濰花10號、冀花0212-4、湘花2008、開農(nóng)49、山花9號、豫花15號、濮花28號、錦花10號、錦花14號、桂花1026、桂花836、冀花8號、冀花4號、遠雜9307、山花8號、汾花6號和冀花10號。

1.2 試驗設(shè)計

采用田間小區(qū)試驗法，小區(qū)3.4 m×4 m，每個品種重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。采用地膜覆蓋栽培，肥料施用量按純N 61.5 kg/hm2、P2O5 132 kg/hm2和K2O 112.5 kg/hm2于整地時施入尿素、磷酸氫二銨和硫酸鉀。一壟雙行種植，6壟/小區(qū)，平均行距0.45 m，穴距0.2 m，2株/穴，密度15萬穴/hm2?；ㄉ?013年4月27日播種，8月30日收獲。田間常規(guī)管理，花生生長期間及時灌水和防治病蟲害。

1.3 樣品采集及分析測定方法

分別在花生苗期（33 d）、開花下針期（53 d）、結(jié)莢初期（76 d）、結(jié)莢盛期（99 d）和飽果成熟期（127 d）取樣。苗期、開花下針期只取地上部，結(jié)莢初期、結(jié)莢盛期和飽果成熟期分取地上、根和果實3部分，每個小區(qū)取5株花生，分莖葉、根、籽仁3部分，洗凈后稱質(zhì)量，記錄鮮質(zhì)量。然后分取部分樣品105 ℃條件下殺青0.5 h，65 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量，稱取干物質(zhì)重，折算干物質(zhì)累積量?；ㄉ墒旌筮M行實收測產(chǎn)。土壤樣品的基本理化性質(zhì)采用常規(guī)農(nóng)化分析方法[13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理及計算方法

花生生物量及干物質(zhì)累積用y=k/（1+a×e-bt） 模型擬合，其中y為生物量[干物質(zhì)累積量（kg·hm2）]，t為播種后天數(shù)（d），k、a、b為模型參數(shù)[14]，e為自然對數(shù)的底數(shù)。

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 16. 0 對數(shù)據(jù)進行處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株質(zhì)量的聚類分析

利用系統(tǒng)聚類分析，采用標準化轉(zhuǎn)換、歐式距離法，依據(jù)花生下針期、結(jié)莢期和成熟期的莢果鮮質(zhì)量及干質(zhì)量對供試品種進行聚類，將供試的19個花生品種在歐氏距離水平上劃分為5類，即Ⅰ高產(chǎn)型、Ⅱ較高產(chǎn)型、Ⅲ中產(chǎn)型、Ⅳ較低產(chǎn)型和Ⅴ低產(chǎn)型（圖1、表1）。其中豫花9236、豫花9719、冀花 0212-4、豫花15號和冀花10號為Ⅰ類高產(chǎn)型，濰花10號、湘花2008和濮花28號為Ⅱ類較高產(chǎn)型；開農(nóng)49、山花9號、遠雜9307、山花8號和汾花6號為Ⅲ類中產(chǎn)型；桂花1026、桂花836、冀花8號和冀花4號為Ⅳ類較低產(chǎn)型；錦花10號和錦花14號為Ⅴ類低產(chǎn)型。19個花生品種中，Ⅰ類品種占 26.3%、Ⅱ類品種占15.8%、Ⅲ類品種占26.3%、Ⅳ類品種占 21.1%、Ⅴ類品種僅占10.5%。對不同類型花生莢果產(chǎn)量進行比較可知，Ⅰ類花生莢果產(chǎn)量最高，Ⅴ類最低，V類較其他類型花生產(chǎn)量下降幅度達3.6%～42.1%。

2.2 不同類型花生的鮮生物量、干生物量比較

由圖2、圖3可知，隨著花生的生長發(fā)育，根與莢果鮮生物量、干生物量均逐漸增加，收獲時達到最大，莖葉生物量呈先升后降的變化趨勢，到結(jié)莢盛期達到峰值，且不同類型花生之間生長動態(tài)差異明顯。苗期，Ⅰ類和Ⅱ類花生長勢明顯優(yōu)于Ⅳ類和Ⅴ類，但與Ⅲ類間差異不顯著，Ⅲ和Ⅳ類鮮生物量差異不顯著；干物質(zhì)量以Ⅰ類花生最高，其次是Ⅱ類，Ⅴ類最低，Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類差異不顯著。開花下針期，各類型花生鮮生物量、干生物量變化趨勢一致，均表現(xiàn)為Ⅰ類和Ⅱ類花生差異不顯著，但顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，且后3類間差異不大。結(jié)莢初期，Ⅰ類和Ⅱ類鮮生物量仍顯著高于其他類型，Ⅲ類與Ⅳ類間差異不顯著，但顯著高于Ⅴ類；干物量仍以Ⅰ類花生最高，其次是Ⅱ類，均顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，且后三者差異不大。結(jié)莢盛期是花生生長最旺盛階段，各類花生鮮質(zhì)量、干質(zhì)量變化規(guī)律與前幾時期基本一致，此時Ⅰ類鮮生物量、干生物量顯著高于其他類型，Ⅱ和Ⅲ類鮮、干生物量顯著高于Ⅳ和Ⅴ類，Ⅱ和Ⅲ類、Ⅳ和Ⅴ類間差異均不顯著，而莢果占總干物質(zhì)量的比例從結(jié)莢初期的14.1%～17.5%上升到結(jié)莢盛期的310%～40.0%。飽果成熟期仍以Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量最高，其次是Ⅱ類，且均顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，而后三者間鮮生物量差異不大，但Ⅲ、Ⅳ類花生干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于Ⅴ類。

2.3 不同類型花生鮮生物量、干生物量累積動態(tài)特征分析

用Logistic生長函數(shù)模型對不同類型花生的鮮生物量、干生物量進行擬合分析，結(jié)果表明，所有模型的R2均達到了極顯著水平，說明花生鮮生物量、干生物量動態(tài)變化規(guī)律可以用該模型進行描述。不同類型花生鮮生物量、干生物量（y）隨播種后天數(shù)（t）的增長過程表現(xiàn)為不對稱的“S”形曲線，據(jù)此可求得鮮生物量、干生物量積累最大速率及其出現(xiàn)時間。由表2可以看出，各類花生鮮生物量、干生物量快速累積期分別出現(xiàn)在播種后的51.4～115.9 d和57.6～114.3 d，最大累積速率分別出現(xiàn)在播種后的70.0～89.6 d和73.5～92.7 d。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類分別比Ⅴ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時期（T）延長了15.6、12.6、8.3、3.4 d和11.3、6.4、58、2 d。各類花生隨產(chǎn)量水平的提高，鮮生物量、干生物量最大累積速率也逐漸提高。其中，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積期的起始時期（t1）較其他類型明顯延后，且快速累積期的終止時期（t2）最晚，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時期（T）最長，且最大累積速率（tm）也明顯高于其他類型；而Ⅳ、Ⅴ類花生鮮生物量、干生物量最大累積速率和快速累積持續(xù)期均較高產(chǎn)和中產(chǎn)類型低。

2.4 不同類型花生生長速率及干物質(zhì)累積速率比較

2.4.1 莖葉生長速率及干物質(zhì)累積速率比較 生長速率表征作物在某一生育時期的生長態(tài)勢。圖4結(jié)果表明，不同類型花生莖葉生長速率和干物質(zhì)累積速率均呈單峰曲線變化，峰值出現(xiàn)在結(jié)莢初期至結(jié)莢盛期。不同類型之間比較發(fā)現(xiàn)，播種期到開花下針期生長速率表現(xiàn)為Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；從開花下針期開始，莖葉生長速率迅速增加，以Ⅲ類和Ⅳ類花生莖葉生長速率增長最快，同上一時期相比增長了59.6%和59.9%，明顯高于Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅴ類44.1%、32.5%和37.8%的增長率；結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類花生仍表現(xiàn)為增長趨勢，Ⅴ類花生莖葉生長速率略有降低；結(jié)莢盛期之后，各類型花生莖葉生長速率甚至表現(xiàn)為負增長。整個生育期內(nèi)莖葉干物質(zhì)累積速率則均表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ。

2.4.2 根系生長速率及干物質(zhì)累積速率比較 由圖5可以看出，根系生長速率與莖葉相似，苗期到開花下針期表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；開花下針期到結(jié)莢初期為Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ≈Ⅳ>Ⅴ；結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；最后一個生育階段則以Ⅲ類花生根部生長速率最高，其他4個類型差異不大。各類型花生根部干物質(zhì)累積速率苗期到結(jié)莢初期差別不大；結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期，Ⅰ類和Ⅱ類花生增速顯著高于其他類型；結(jié)莢盛期之后Ⅱ類和Ⅲ類花生根部干物質(zhì)

累積速率則低于其他3類。

2.4.3 莢果生長速率及干物質(zhì)累積速率比較 圖6結(jié)果表明，莢果生長速率在3個生育時期均以Ⅰ類花生最高。結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期，莢果生長速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ≈Ⅴ，干物質(zhì)累積速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；結(jié)莢盛期到成熟期莢果生長速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ≈Ⅴ>Ⅲ，Ⅲ類和Ⅴ類花生莢果干物質(zhì)累積速率低于其他3類。

3 討論與結(jié)論

品種的優(yōu)劣取決于其各種優(yōu)良性狀的綜合表現(xiàn)，最終表現(xiàn)為高產(chǎn)。本研究結(jié)果表明，供試的19個花生品種由于基因型差異，其生長發(fā)育特性表現(xiàn)出了各自不同的特征。通過聚類分析和歐式水平距離法劃分的5種產(chǎn)量類型中，Ⅰ類和Ⅱ類花生各生育期莖葉鮮質(zhì)量、干物質(zhì)量、莢果產(chǎn)量和干物質(zhì)量均高于其他類型，顯示出明顯的生長優(yōu)勢，且總體優(yōu)于Ⅱ類花生；Ⅲ類和Ⅳ類則顯著高于Ⅴ類。對5種類型花生鮮生物量、干生物量進行Logistic生長函數(shù)擬合分析，結(jié)果表明，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量的快速積累起止時期均滯后于其他類型花生，而Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時期分別比其他類型花生延長了3～16 d和4～12 d。5種類型花生的鮮生物量、干生物量旺盛生長時期集中在結(jié)莢初期和結(jié)莢盛期，生長旺盛天數(shù)依次為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，由此可見，鮮生物量、干生物量較高的累積速率以及較長的快速累積旺盛時期可能為花生獲得較高經(jīng)濟產(chǎn)量提供了有力保障。

5種類型花生的莖葉、根系以及莢果在整個生育期的生長速率均呈單峰曲線變化，但各類型生長速率大小各異。從播種到開花下針期，莖葉和根的生長速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，而Ⅰ類和Ⅱ類花生的莖葉、Ⅱ類和Ⅲ類花生的根生長速率差異均不大；到結(jié)莢盛期，花生莖葉和根系生長速率達到最大；結(jié)莢盛期到成熟期，莖葉和根的生長速率均出現(xiàn)下降趨勢，Ⅰ類和Ⅱ類花生下降速率最快，可能與生長后期植株養(yǎng)分由營養(yǎng)器官向生殖器官轉(zhuǎn)移有關(guān)。整個生育期，莖葉和根干物質(zhì)累積速率均表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，莢果生長速率和干物質(zhì)累積速率均以Ⅰ類和Ⅱ類花生明顯優(yōu)于其他3類型，且Ⅰ類優(yōu)于Ⅱ類；其他3類型中，以Ⅴ類花生表現(xiàn)出明顯生長劣勢，Ⅲ類和Ⅳ類花生差異不顯著。植株生長速率和干物質(zhì)累積速率與產(chǎn)量關(guān)系密切，而干物質(zhì)積累速率則是產(chǎn)量的主要限制因素[15-17]。由此可見，較高的干物質(zhì)累積量也是高產(chǎn)型花生獲得較高經(jīng)濟產(chǎn)量的基礎(chǔ)。

綜上所述，Ⅰ類高產(chǎn)型花生品種包括豫花9236、豫花9719、冀花0212-4、豫花15號和冀花10號共5個，生長速度快，干物質(zhì)累積量高，產(chǎn)量也高，適宜于在河北省低平原區(qū)推廣種植；Ⅱ類花生包括濰花10號、湘花2008和濮花28號3個品種，產(chǎn)量低于Ⅰ類花生，綜合性狀屬于中上等水平；Ⅲ類花生包括開農(nóng)49、山花9號、遠雜9307、山花8號和汾花6號5個品種，Ⅳ類花生包括桂花1026、桂花836、冀花8號和冀花4號4個品種，產(chǎn)量明顯低于高產(chǎn)品種，屬于中等和中下等水平；Ⅴ類花生包括錦花10號和錦花14號2個品種，生長速度慢，產(chǎn)量較低，不建議在供試區(qū)域內(nèi)推廣種植。

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