陳 雷,范小玉,李 可,吳繼華,賀群嶺,張楓葉,劉衛(wèi)星
(商丘市農(nóng)林科學(xué)院,河南商丘 476000)
花生是我國(guó)主要的油料和經(jīng)濟(jì)作物,也是我國(guó)在國(guó)際上少數(shù)具有競(jìng)爭(zhēng)力的農(nóng)作物,北方花生主產(chǎn)區(qū)多以春播和麥套種植為主[1]。近年來(lái),耕地面積日益減少,糧油用地矛盾突出,花生相對(duì)較高的種植效益,使越來(lái)越多的土地進(jìn)入花生夏播行列。夏播花生具有易于機(jī)械化、省時(shí)省工、出苗效果好等優(yōu)點(diǎn),但是生育期短、積溫不足[2-4],嚴(yán)重影響夏花生高產(chǎn)。不同種植方式能夠改變花生生長(zhǎng)發(fā)育的溫度、水分、群體及耕層微生物活性等條件,進(jìn)而影響花生的生理、品質(zhì)和產(chǎn)量[5-10],所以研究種植方式對(duì)夏花生的性狀及產(chǎn)量的影響,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
張俊等[11-12]研究表明,在花生遭遇濕澇脅迫時(shí),起壟能有效維護(hù)好保護(hù)性酶、較好地維持根系的正常發(fā)育和干物質(zhì)運(yùn)輸、積累;張艷艷等[13]、李海東等[14]、楊富軍等[15]通過(guò)對(duì)比當(dāng)?shù)叵幕ㄉ煌姆N植方式發(fā)現(xiàn),覆膜是提高夏花生產(chǎn)量的有效途徑;祝令曉等[16]研究發(fā)現(xiàn),壟作覆膜更有利于花生在鹽堿地塊的生長(zhǎng)發(fā)育。河南省東、北部地區(qū)是重要的花生產(chǎn)區(qū),但指導(dǎo)該區(qū)域夏花生高產(chǎn)的適宜種植方式尚未見報(bào)道。
根據(jù)該區(qū)域花生種植習(xí)慣,設(shè)計(jì)了4種種植方式,麥后平播、起壟種植、起壟覆膜、起壟噴施液態(tài)膜,研究了不同種植方式下夏播花生光合速率、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量變化,以期為該區(qū)域夏播花生高產(chǎn)種植方式的選擇提供可靠的理論依據(jù)。
試驗(yàn)地位于商丘市農(nóng)科院雙八試驗(yàn)基地內(nèi)。前茬休閑,兩合土質(zhì),肥力中等,于2017年5月18日施用三元復(fù)合肥(N14-P2O516-K2O15)375 kg/hm2,施用有機(jī)肥4 500 kg/hm2,撒施5%辛硫磷顆粒劑30 kg/hm2。
供試花生品種為遠(yuǎn)雜9847;常規(guī)透明塑料地膜,可降解液體地膜。
試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理:D1.麥后平播;D2.起壟種植;D3.起壟覆膜;D4.起壟液態(tài)膜(苗后12 d噴施);采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),重復(fù)3次,小區(qū)長(zhǎng)5 m,寬2.4 m,行距40 cm,密度為18萬(wàn)穴/hm2,每穴2粒。6月5日播種,7月3日噴施殺蟲劑防治青蟲和薊馬,6月20日、7月15日人工除草,9月20日統(tǒng)一收獲。
1.4.1 生育時(shí)期 記錄各處理花生的播種期、出苗期、出苗率、始花期、盛花期、花末期。
1.4.2 凈光合速率和干物質(zhì)量 葉片凈光合速率(Pn)采用LI-6000便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng),于花生出苗后,每20 d測(cè)量一次,選取無(wú)風(fēng)晴朗天氣,于上午測(cè)定自然光照下主莖倒3葉光合速率;于出苗后,每20 d取樣一次,每小區(qū)取樣6株(3穴),將整株在烘箱內(nèi)105℃殺青0.5 h,然后將溫度調(diào)至80℃烘干稱質(zhì)量。
1.4.3 農(nóng)藝性狀的測(cè)定 收獲前4 d,各處理取每重復(fù)代表性植株10株,測(cè)定主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)。
1.4.4 產(chǎn)量及構(gòu)成要素的測(cè)定 莢果產(chǎn)量以小區(qū)實(shí)際面積為單位收獲,曬干后稱質(zhì)量,選代表性植株10株測(cè)定百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、出仁率、飽果率、單株生產(chǎn)力。
采用Microsoft Excel 2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖表繪制,采用DPSv8.01數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行差異顯著性分析(Duncan新復(fù)極差法)。
從表1可以看出,起壟覆膜(D3)處理出苗期比其他3個(gè)處理提前1 d,可能是覆膜在田間持水量適宜的情況下,提高了耕層土壤溫度,種子發(fā)芽積溫積累較快;各處理均呈現(xiàn)較高出苗率,說(shuō)明4種種植方式對(duì)花生出苗不產(chǎn)生影響;起壟處理的始花期整體比平播處理提前1~3 d,其中,覆膜處理始花期最早,說(shuō)明覆膜和起壟均有利于花期提前;覆塑料膜(D3)與噴施液態(tài)膜處理(D4)的盛花期整體比露地處理提前1~4 d,整個(gè)花期天數(shù)比露地種植縮短1~2 d,并且花末期提前結(jié)束1~5 d,說(shuō)明覆塑料膜與噴施液態(tài)膜處理能使開花時(shí)間更集中,并且提早進(jìn)入結(jié)莢期。
由圖1可知,所有處理整個(gè)生育期光合速率均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),并且趨勢(shì)基本保持一致。苗后20 d,4種種植方式凈光合速率就開始出現(xiàn)差異,起壟覆膜(D3)處理的凈光合速率均顯著大于其他處理,起壟液態(tài)膜(D4)和起壟(D2)處理處理的凈光合速率顯著大于麥后平播(D1)處理,說(shuō)明起壟和覆膜措施早期就起到提高花生葉片凈光合速率的作用;苗后40,60 d,此時(shí)起壟液態(tài)膜(D4)處理的凈光合速率顯著大于起壟(D2)處理,大小順序?yàn)?D3>D4>D2>D1;苗后 80,100 d,起壟(D2)處理與麥后平播(D1)處理的凈光合速率無(wú)顯著性差異,大小為D3>D4>D2,D1。表明起壟有利于早期花生的生長(zhǎng)發(fā)育,但凈光合速率后期下降較快;起壟覆膜和起壟噴施液態(tài)膜均能較有效地提高凈光合速率,有利于制造光合產(chǎn)物,為干物質(zhì)積累奠定了基礎(chǔ)。
由圖2可知,所有處理的干物質(zhì)均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì),苗后80 d后,干物質(zhì)增加趨勢(shì)放緩。苗后 20,40,60 d,干物質(zhì)量大小順序?yàn)?D3>D4>D2>D1,在苗后60 d各處理間呈顯著差異;苗后80,100 d,干物質(zhì)量大小順序?yàn)?D3>D4>D2,D1,起壟(D2)處理與麥后平播(D1)處理差異不顯著。說(shuō)明起壟和覆膜措施配合對(duì)干物質(zhì)積累起到顯著促進(jìn)作用,其中,起壟覆膜(D3)處理最佳,其次為起壟液態(tài)膜(D4)處理。
從表2可以看出,起壟覆膜(D3)處理花生的各農(nóng)藝性狀值最大,除總分枝外,其余農(nóng)藝性狀值均顯著大于麥后平播(D1)處理;起壟液態(tài)膜(D4)處理、起壟(D2)處理的農(nóng)藝性狀值均比麥后平播(D1)處理大,但處理間差異不顯著。說(shuō)明起壟覆膜(D3)處理最有利于促進(jìn)夏播花生植株的生長(zhǎng)。
從表3可以看出,各處理間飽果率和出仁率沒有顯著差異,但起壟3個(gè)處理各性狀值均大于麥后平播(D1)處理,起壟有利于飽果的形成;起壟3個(gè)處理的百果質(zhì)量和百仁質(zhì)量均顯著大于麥后平播(D1)處理,其中,起壟覆膜(D3)處理最大,其次為起壟液態(tài)膜(D4)處理;起壟覆膜(D3)處理的單株生產(chǎn)力和莢果產(chǎn)量顯著大于其他處理,起壟液態(tài)膜(D4)處理與麥后平播(D1)處理間差異顯著,起壟(D2)處理與麥后平播(D1)處理間差異不顯著,說(shuō)明起壟加覆膜措施能顯著提高麥后平播花生的產(chǎn)量。起壟覆膜(D3)和起壟液態(tài)膜(D4)處理產(chǎn)量高達(dá)6 025.34,5 653.11 kg/hm2,比麥后平播花生莢果產(chǎn)量分別增加15.7%,8.6%。
表2 不同種植方式對(duì)夏花生農(nóng)藝性狀的影響
表3 不同種植方式對(duì)夏花生產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
夏花生生育時(shí)期短,后期溫度低,光合作用減弱,不利于產(chǎn)量的形成。本試驗(yàn)結(jié)果表明,麥后平播、起壟、覆膜種植方式均對(duì)出苗不產(chǎn)生影響,其中,起壟覆膜處理相對(duì)其他種植方式縮短了夏花生的出苗天數(shù),明顯提前了始花期、盛花期,縮短了花期,減少了無(wú)效花期,提早進(jìn)入生殖階段,有利于提前結(jié)果,增加莢果生長(zhǎng)天數(shù),形成飽果。
葉片的光合性能是農(nóng)作物高產(chǎn)的基礎(chǔ),不同的農(nóng)藝措施均能對(duì)作物光合性能產(chǎn)生影響[17-19],較高的葉片光合速率是高產(chǎn)的前提[20]。本研究起壟和覆膜措施顯著提高了夏花生葉片光合速率,前期葉片光合速率的提升,有利于迅速積累后期所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),后期光合速率持續(xù)較高,有利于奪取高產(chǎn),其中,覆塑料膜效果好于液態(tài)膜。苗后40 d,起壟和覆膜處理干物質(zhì)量就開始顯著大于麥后平播,起壟覆膜效果最佳。
隨著玉米種植效益的降低,花生夏播種植面積逐漸擴(kuò)大,但傳統(tǒng)麥后平播種植方式難以取得較高的產(chǎn)量,本研究表明,單一起壟處理提高花生產(chǎn)量不顯著,起壟覆膜和起壟液態(tài)膜處理均能顯著提高花生產(chǎn)量,其中,起壟覆塑料膜效果最佳,產(chǎn)量達(dá)到6 025.34 kg/hm2,而且易于機(jī)械化操作,是夏播花生取得高產(chǎn)的有效種植方式之一。