楊吉順 齊林 李尚霞

摘要：以高產(chǎn)大花生品種花育25號(hào)為試驗(yàn)材料，研究不同密度下單粒精播對(duì)花生產(chǎn)量、光合特性及干物質(zhì)積累的影響。結(jié)果表明，單粒精播處理產(chǎn)量顯著增加，與雙粒播種相比，單粒播種處理分別增產(chǎn)12.6%、19.8%、13.0%、11.4%、9.9%和10.0%。百果質(zhì)量、單株果數(shù)和飽果數(shù)表現(xiàn)出和產(chǎn)量基本相同的趨勢(shì)。單粒精播花生單葉光合速率，群體光合速率（CAP），莖、葉和莢果干物質(zhì)積累量均高于雙粒播種，而群體呼吸速率（CR）表現(xiàn)為隨著密度的增加而增加的趨勢(shì)，但群體呼吸速率占群體光合速率的比例（CR/TCAP）表現(xiàn)為D1、D2和D3處理顯著低于雙粒播種，單粒精播處理間呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)，D2處理最低?？梢?，D2處理有利于減少花生植株呼吸消耗，更有利于花生干物質(zhì)的積累。

關(guān)鍵詞：花生;單粒精播;產(chǎn)量;光合特性;群體光合速率;群體呼吸速率;干物質(zhì)積累

中圖分類號(hào)： S565.204? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2020）06-0064-04

花生（Arachis hypogaea L.）是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，花生的持續(xù)增產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)食用油脂安全具有重要意義[1]。目前，花生生產(chǎn)上仍然采用傳統(tǒng)雙粒播種為主的栽培模式，較單粒精播可有效減少缺苗斷壟的發(fā)生，而同穴雙株之間過窄的株距及較大的種植密度容易造成植株間競(jìng)爭(zhēng)加劇，個(gè)體發(fā)育受到限制，生育中期、后期群體環(huán)境惡化，導(dǎo)致葉片過早衰老，影響花生產(chǎn)量的進(jìn)一步提高[2-3]。另外，傳統(tǒng)雙粒播種用種量大，提高了花生的生產(chǎn)成本，大粒花生品種一般需要種子300～375 kg/hm2，中小粒型品種一般需要220～270 kg/hm2，全國(guó)用于做種的花生約為150萬t/年，相當(dāng)于全國(guó)花生總產(chǎn)量的10%左右，種子投入量占農(nóng)資投入量的40%～50%[4]，因此，在保持花生產(chǎn)量穩(wěn)定的條件下，減少用種量，可以實(shí)現(xiàn)降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的?；ㄉ鷨瘟＞ナ且豁?xiàng)行之有效的節(jié)種、高產(chǎn)和高效的栽培技術(shù)。該技術(shù)改傳統(tǒng)的雙粒播種為單粒精播，減少穴播粒數(shù)地增加穴數(shù)，不僅節(jié)約了用種量，而且有利于實(shí)現(xiàn)花生的機(jī)械化操作，王才斌等研究認(rèn)為，高產(chǎn)條件下，改雙粒播種種植為單粒精播種植，可以充分發(fā)揮單株生產(chǎn)力，更有利于群體高產(chǎn)[5]。通過大田試驗(yàn)和生產(chǎn)示范證明，與傳統(tǒng)雙粒播種相比，單粒精播技術(shù)在節(jié)種20%的前提下，仍可增產(chǎn)10%左右，生產(chǎn)成本卻大幅度下降[6]。馮燁等研究表明，單粒精播能夠有效協(xié)調(diào)根冠比，壯個(gè)體，強(qiáng)群體，充分發(fā)揮花生單株生產(chǎn)潛力，提高花生花后活性氧代謝水平，延緩花生后期的衰老進(jìn)程，增加莢果的干物質(zhì)積累[7-8]。本試驗(yàn)在前人的基礎(chǔ)上，采用高產(chǎn)大花生品種花育25號(hào)，研究了不同密度單粒精播對(duì)花生產(chǎn)量、光合特性及干物質(zhì)積累特性的影響，并進(jìn)一步探明了單粒精播種植模式的最佳種植密度，以期為更好地推廣單粒精播種植模式提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年在山東省花生研究所萊西試驗(yàn)站大田內(nèi)進(jìn)行，供試花生品種為花育25號(hào)，土壤為沙壤土，耕層（0～20 cm）土壤養(yǎng)分含量見表1。

試驗(yàn)采用大田種植方式，以雙粒播種（CK）為對(duì)照，單粒精播設(shè)置180 000（D1）、195 000（D2）、210 000（D3）、225 000（D4）、240 000（D5）、255 000株/hm2 （D6）6個(gè)密度處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。田間管理同一般大田。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 干物質(zhì)積累的測(cè)定 從出苗后15 d開始，每10 d取樣1次，每個(gè)小區(qū)取樣10株（5穴），將整株分為莖、葉和莢果3個(gè)部分，于烘箱內(nèi)105 ℃殺青0.5 h，然后將溫度調(diào)至80 ℃烘干并稱質(zhì)量。

1.2.2 單株葉片凈光合速率 用英國(guó)產(chǎn)的CIRAS-Ⅱ光合測(cè)定系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。在花生花針期、結(jié)莢期與飽果期選取受光方向和生長(zhǎng)一致的葉片于典型晴天09：00—14：00測(cè)定主莖倒3葉的凈光合速率。

1.2.3 群體光合速率（CAP）和群體呼吸速率（CR） 群體光合速率的測(cè)定采用董樹亭等的方法[9]并略有改進(jìn)。于花針期、結(jié)莢期和飽果期選擇晴天無云天氣，光照度穩(wěn)定在1 400～1 600 μmol/（m2·s），用GXH-305型紅外線CO2分析儀在田間直接測(cè)定。同化箱長(zhǎng)1.0 m，寬0.9 m，高1.0 m，箱內(nèi)用風(fēng)扇攪拌氣體，框架外罩透明聚酯薄膜。采用閉路系統(tǒng)，重復(fù)3次，每次測(cè)定60 s。用遮光布罩遮光后測(cè)定群體呼吸速率。在群體結(jié)構(gòu)相近的田地上，剪去與同化箱底大小相同面積地表上的植株后，測(cè)定土壤呼吸釋放的CO2，測(cè)定方法同群體光合速率（CAR），以修正群體光合速率和群體呼吸速率（CR）的測(cè)定值。計(jì)算群體呼吸速率占群體總光合速率（TCAR）的比例：CR/TCAP=CR/（CR+CAP）。

1.2.4 測(cè)產(chǎn) 成熟期每個(gè)處理取中間2行，每行連續(xù)取長(zhǎng)勢(shì)良好的10穴，自然風(fēng)干，用于室內(nèi)考種及收獲期農(nóng)藝性狀（單株果數(shù)、主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)和分枝數(shù)）的考察，收獲長(zhǎng)勢(shì)均勻具有代表性的2 m2自然晾干用于折算產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 單粒精播對(duì)花生光合特性的影響

2.1.1 單粒精播對(duì)花生單株葉片凈光合速率的影響 如表2所示，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，各處理單株葉片凈光合速率均在飽果成熟期達(dá)到最高值。不同處理間相比，除飽果成熟期D6略低于CK外，其余各單粒播種處理均高于雙粒播種，而單粒播種處理凈光合速率隨著種植密度的增大呈下降趨勢(shì)。開花下針期時(shí)，D1～D4處理之間無顯著差異，但均顯著高于D5、D6與CK;結(jié)莢期與飽果成熟期則表現(xiàn)為D1、D2顯著高于D3、D4，又顯著高于D5、D6與CK，且不同處理間的差異有增大的趨勢(shì)。由此可見，單粒精播對(duì)花生單株葉片凈光合速率的影響在生育前期較小，生育后期單粒精播更有利于花生凈光合速率維持在較高水平，從而為花生籽仁的充實(shí)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.1.2 單粒精播對(duì)花生群體光合速率與呼吸速率的影響 如表3所示，群體光合速率（CAP）表現(xiàn)為單粒精播處理均高于雙粒播種，除D6處理以外均達(dá)到顯著水平，而單粒精播處理之間相比較，CAP隨著密度的增加而呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，D2處理為最高。群體呼吸速率（CR）僅D1與D2處理低于雙粒播種，其余處理均高于雙粒播種，單粒精播處理的CR隨著密度的增加呈逐漸增大的趨勢(shì)。而CR/TCAP則表現(xiàn)為單粒精播D1、D2和D3處理顯著低于雙粒播種，單粒精播處理間呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)，D2處理為最低。

2.2 單粒精播對(duì)花生干物質(zhì)積累量的影響

2.2.1 單粒精播對(duì)花生葉片干物質(zhì)積累量的影響 由圖1可知，葉片干物質(zhì)積累量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈先增加后減小的趨勢(shì)，在播種后75 d達(dá)到最高值，之后呈降低趨勢(shì)，單粒精播葉片干物質(zhì)積累量隨著密度的增加而呈降低趨勢(shì)，除生育后期D6處理略低于雙粒播種以外，其余均高于雙粒播種。

2.2.2 單粒精播對(duì)花生莖稈干物質(zhì)積累量的影響 如圖2所示，莖稈干物質(zhì)積累量表現(xiàn)出與葉片干物質(zhì)積累量相似的趨勢(shì)，除D6處理在生育后期略低于CK之外，單粒精播處理莖稈干物質(zhì)積累量均顯著高于雙粒播種，而單粒精播不同密度之間比較，隨著密度的增加，莖稈干物質(zhì)積累量呈降低的趨勢(shì)。

2.2.3 單粒精播對(duì)花生莢果干物質(zhì)積累量的影響 如圖3所示，花育25號(hào)莢果干物質(zhì)積累量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)而增加，而除D6處理干物質(zhì)積累量在花后55 d低于雙粒播種以外，單粒精播處理的莢果干物質(zhì)積累量均顯著高于雙粒播種。單粒精播處理的莢果干物質(zhì)積累量隨著密度的增加而降低。

2.3 單粒精播對(duì)花生產(chǎn)量及植株農(nóng)藝性狀的影響

如表4所示，各處理產(chǎn)量以雙粒播種最低，以D2產(chǎn)量最高，而密度超過195 000株/hm2的單粒精播處理的產(chǎn)量隨著密度的增大而呈減小的趨勢(shì)。與雙粒播種相比，單粒精播分別增產(chǎn)12.6%、197%、13.0%、11.3%、9.8%和10.1%。百果質(zhì)量、單株果數(shù)和百仁質(zhì)量表現(xiàn)出和產(chǎn)量基本相同的趨勢(shì)。主莖高表現(xiàn)為D4、D5與D6顯著高于其他處理，三者之間無顯著差異;側(cè)枝長(zhǎng)表現(xiàn)為D1、D2顯著高于其他處理，單粒精播處理之間的側(cè)枝長(zhǎng)隨著密度的增加而減短;分枝數(shù)與側(cè)枝長(zhǎng)表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)，單粒精播處理均多于雙粒播種。

3 討論

光合作用是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，作物干物質(zhì)90%以上來源于光合作用。許多研究認(rèn)為，作物生長(zhǎng)發(fā)育過程中光合生理特性與其籽粒產(chǎn)量關(guān)系密切[10]。本研究表明，單粒精播可有效提高花生倒3葉凈光合速率，尤其有利于花生生育后期的凈光合速率維持在較高的水平，從而有利于花生光合產(chǎn)物的形成，為花生產(chǎn)量的提高提供物質(zhì)基礎(chǔ)。作物的生產(chǎn)是一個(gè)種群的過程，而非個(gè)體表現(xiàn)[11]，群體光合速率能準(zhǔn)確地描述單位土地面積上的光合能力，而且綜合了基因型效應(yīng)、葉片形態(tài)、冠層結(jié)構(gòu)等[12];作物產(chǎn)量與群體光合速率的關(guān)系較單葉光合速率更為緊密[13]。本研究表明，花生單粒精播處理群體光合速率（CAP）均高于雙粒播種，單粒精播不同密度之間表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢(shì)，D2處理最高，可見單粒精播有利于花生群體光合速率的提高，而密度過大會(huì)造成群體內(nèi)通風(fēng)透光性較差，不利于花生群體發(fā)育。而群體呼吸速率（CR）僅D1與D2處理低于雙粒播種，其余處理均高于雙粒播種，單粒精播處理CR隨著密度的增加呈逐漸增大的趨勢(shì);而群體呼吸速率占群體總光合速率的比例（CR/TCAP）則表現(xiàn)為單粒精播D1、D2和D3處理顯著低于雙粒播種，單粒精播處理間呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)，D2處理最低，由此可見，單粒精播有利于降低花生群體呼吸消耗，從而促使更多的光合產(chǎn)物用于莢果的干物質(zhì)積累，為花生高產(chǎn)提供前提。

干物質(zhì)是莢果形成的基礎(chǔ)，同一品種在同一生態(tài)條件下的生育時(shí)間往往相對(duì)穩(wěn)定，產(chǎn)量主要取決于干物質(zhì)的積累速率[14-15]。本研究表明，單粒精播有利于花生植株莖稈、葉片和莢果的干物質(zhì)積累，為花生產(chǎn)量的提高提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

單位面積作物高產(chǎn)主要靠增加群體密度，而高密度條件下群體與個(gè)體矛盾更加突出。密植群體形成高產(chǎn)的關(guān)鍵在于構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)[16]。雖然單粒精播花生單位面積植株數(shù)量有所降低，但個(gè)體發(fā)育較好，充分發(fā)揮了單株增產(chǎn)潛力[17]，單位面積果數(shù)顯著高于雙粒穴播。孫彥浩等認(rèn)為，花生要進(jìn)一步獲得高產(chǎn)，應(yīng)在增加群體果數(shù)的同時(shí)，提高雙仁果率和飽果率[18]。本研究表明，單粒精播能顯著增加莢果產(chǎn)量，其中D2處理增產(chǎn)效果最佳，與對(duì)照相比增產(chǎn)達(dá)19.7%，增產(chǎn)的原因主要是增加了單株結(jié)果數(shù)從而增加了群體果數(shù)。

4 結(jié)論

作物的生產(chǎn)是一個(gè)種群的過程，而非個(gè)體表現(xiàn)，要獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，就必須使個(gè)體、群體和環(huán)境相協(xié)調(diào)達(dá)到最優(yōu)化[19]。趙雙進(jìn)等認(rèn)為，作物群體產(chǎn)量最高時(shí)，其單株在田間的分布應(yīng)該處于最佳狀態(tài)[20]。以上結(jié)果表明，單粒精播技術(shù)可促進(jìn)花生植株個(gè)體發(fā)育，充分發(fā)揮花生個(gè)體潛力，使花生群體與個(gè)體得到協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)花生產(chǎn)量的提高。在本試驗(yàn)條件下，花育25號(hào)以單粒精播 195 000株/hm2 密度為最佳種植方式。

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