于樹濤王力夫尤淑麗董敬超殷業(yè)超周文雨王傳堂

(1.遼寧省沙地治理與利用研究所,遼寧 阜新 123000; 2.阜新市產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新推廣中心,遼寧 阜新123000; 3.山東省花生研究所,山東 青島 261000)

花生屬于喜溫作物,其生長發(fā)育受溫度影響較大,尤其是地處我國高緯度地區(qū)的東北花生產(chǎn)區(qū),受該地區(qū)無霜期和積溫的影響,花生種植者在生產(chǎn)過程中經(jīng)常關(guān)注“倒春寒”和“霜凍”現(xiàn)象,以防極端多變的天氣導(dǎo)致花生春季出現(xiàn)爛種、秋季出現(xiàn)“凍?！?而直接影響花生的生長及品質(zhì),最終影響花生的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

目前,有關(guān)春季低溫對(duì)花生萌發(fā)的研究較多,于樹濤等(2021)通過對(duì)15個(gè)參試品種進(jìn)行不同播期試驗(yàn),篩選出高耐低溫高油酸花生品系1個(gè),不耐低溫的高油酸花生品種(系)9個(gè)[2];薛云云等(2018)對(duì)24份花生資源進(jìn)行了芽期和苗期耐寒性分析, 鑒定出了不同耐寒類型的花生資源[3];王傳堂等(2019)對(duì)18份高油酸花生品系在早播條件下進(jìn)行低溫高濕篩選,篩選出出苗率明顯優(yōu)于普通油酸對(duì)照品種2個(gè)[4],以上研究為花生春季耐低溫提供了豐富的種質(zhì)資源。

而針對(duì)秋季收獲耐凍資源篩選研究較少,僅陳娜等(2020)選擇40個(gè)花生品種(系)進(jìn)行不同時(shí)間段收獲,篩選出抗凍高油酸品種1個(gè),普通油酸品種1個(gè)[5]。而由于目前生產(chǎn)上的花生品種多為直立型,東北花生產(chǎn)區(qū)多采用分段式收獲,花生莢果出土后,大多數(shù)花生均在地里晾曬,一部分花生莢果仍與土壤接觸,如遇霜凍,極易導(dǎo)致花生受到低溫而產(chǎn)生凍害,影響花生品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益。

而實(shí)際生產(chǎn)中,花生遭遇凍害后,如繼續(xù)用于種用或銷售,對(duì)收獲暴露空氣中的莢果(向陽莢果)和完全接觸地面的莢果(底部莢果)的種子發(fā)芽是否存在差異未見報(bào)道,并且,不同晾曬下的莢果與植株農(nóng)藝性狀是否存在相關(guān)性也未見報(bào)告。因此,針對(duì)該問題,本試驗(yàn)以秋季遭遇低溫后不同晾曬的莢果發(fā)芽情況進(jìn)行研究,同時(shí)分析莢果與農(nóng)藝性狀間的關(guān)系,以期為耐凍花生品種研究提供基礎(chǔ),為我國東北地區(qū)花生預(yù)防凍害提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

利用前期基于花生感官品質(zhì)構(gòu)建的核心種質(zhì)資源中的89個(gè)品種作為試驗(yàn)材料[6],供試品種見表1。

表1 種質(zhì)來源

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2021年在遼寧省沙地治理與利用與研究所花生基地試驗(yàn)田進(jìn)行,土壤為黏土,肥力中等,每份材料播種2行,單粒播種,5 m行長,收獲期間安裝地溫計(jì)(深圳市華圖測控系統(tǒng)有限公司,HE174),每20 min記錄-5 cm 土壤溫度。

1.2.2 試驗(yàn)測量方法 待所有花生成熟后(9月28日所有試材已達(dá)到成熟期),依據(jù)天氣情況,10月5日上午8:00～9:00,將花生植株從地面拔出,植株平鋪在地面上進(jìn)行晾曬,晾曬3 d后,分別收獲暴露空氣中的莢果(向陽莢果)和完全接觸地面的莢果(底部莢果),為避免試材造成的誤差,每株花生僅選取第一側(cè)枝和第二側(cè)枝的莢果,每株取莢果不超過5粒。

待種子晾干至莢果含水量在10%以下后,選取飽滿、種皮完整的種子進(jìn)行室內(nèi)萌發(fā)試驗(yàn)。每個(gè)處理30粒種子,3次重復(fù),25 ℃培養(yǎng)箱中浸種8 h,之后轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿中進(jìn)行發(fā)芽,7 d后統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率、芽長與種長,以正常收獲的花生為對(duì)照,測量花生農(nóng)藝性狀及莢果性狀。

相關(guān)指標(biāo)公示如下:

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽第7 d正常發(fā)芽粒數(shù)/供試種子數(shù)×100;

芽長/種長(%)=第7 d所有種子芽長/第7 d所有種子種長×100。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,用DPS 7.05分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 地溫變化

通過地溫計(jì)測量,統(tǒng)計(jì)10月5日0點(diǎn)～10月8日0點(diǎn)數(shù)據(jù),繪制散點(diǎn)圖,結(jié)果見圖1。

花生離開土壤后,從圖1中可以看出,10月6日-5 cm地面溫度最低達(dá)1.3 ℃,檢測出2次,共持續(xù)40 min/h,依據(jù)表2天氣情況,在10月5日晚～10月6月凌晨氣溫也出現(xiàn)最低0 ℃的溫度,此次試驗(yàn)田也已明顯出現(xiàn)清霜現(xiàn)象。

表2 花生收獲期間阜新天氣情況

圖1 花生收獲期間-5 cm地溫變化散點(diǎn)

2.2 不同晾曬莢果對(duì)種子發(fā)芽的影響

收獲暴露空氣中的莢果(向陽莢果)和完全接觸地面的莢果(底部莢果)進(jìn)行發(fā)芽率、芽長與種長的測定,結(jié)果顯示,對(duì)89個(gè)花生品種收集向陽莢果和底部莢果的子仁發(fā)芽率分別為93.32%和90.18%,種子的芽長/種長分別為1.21和1.04。

對(duì)所有花生品種向陽莢果和底部莢果進(jìn)行發(fā)芽率和未發(fā)芽率統(tǒng)計(jì),由表4的卡方檢驗(yàn)可知,Pearson 卡方與Fisher 的精確檢驗(yàn)的Sig.檢驗(yàn)顯著值均小于0.05,可見卡方檢驗(yàn)的結(jié)果是非常顯著的,即向陽莢果和底部莢果的發(fā)芽率有顯著關(guān)系,說明不同晾曬的莢果子仁發(fā)芽率、芽長/種長差距較大。

表4 發(fā)芽率卡方檢驗(yàn)

2.3 不同晾曬莢果與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析

花生成熟期選取5株進(jìn)行農(nóng)藝性狀分析,同時(shí)選取每個(gè)單株的莢果進(jìn)行長、寬、厚及單株果重進(jìn)行測量,對(duì)供試材料的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化處理,不令Δmin 為 0,分辨系數(shù)為0.5,進(jìn)行不同晾曬莢果與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明,向陽莢果和底部莢果均與第二側(cè)枝夾角關(guān)聯(lián)最大,其次是第一側(cè)枝夾角和莢果長。

2.4 耐凍花生品種篩選

對(duì)89個(gè)花生品種的芽長/種長、發(fā)芽率進(jìn)行測量,參照陳娜等(2020)耐低溫指標(biāo)[5],以本試驗(yàn)經(jīng)歷凍害作為脅迫條件,發(fā)芽率≥85%作為耐低溫品種(R),50%≤發(fā)芽率＜85%品種鑒定為中間型(M),發(fā)芽率＜50% 作為低溫敏感性(S),從表6中可以看出,有72個(gè)品種不低于85%,屬于耐低溫型,占供試材料的80.1%,其余(17個(gè))均屬于中間型。

表6 供試花生品種的發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)

花生受到低溫后,除利用發(fā)芽率判斷種子的耐低溫外,由于有些種子可能在萌發(fā)初期抵御了低溫傷害,但后期生長還會(huì)收到影響[7],因此,本試驗(yàn)引用種長/芽長進(jìn)行判斷,利用DPS軟件對(duì)供試材料的發(fā)芽率及種長/芽長進(jìn)行簡單相關(guān)分析(表7),結(jié)果表明,發(fā)芽率與種長/芽長均達(dá)到極顯著水平,因而將芽長/種長也作為耐低溫資源篩選標(biāo)準(zhǔn)。

表7 發(fā)芽率及種長/芽長簡單相關(guān)分析

通過芽長/種長進(jìn)行測量,結(jié)果表明,向陽莢果和底部莢果的芽長/種長平均值最高的是K22,為2.36,與48個(gè)品種達(dá)到差異極顯著水平(詳見表8),此外,從表中可以看出,K13位居芽長/種長平均值第二,芽長/種長平均值為2.32,而該品種發(fā)芽率平均值為94%,說明花生種子秋季受霜凍后,有芽勢沒有芽率,因而篩選抗凍資源時(shí),不能單一從芽長/種長作為判定標(biāo)準(zhǔn)。最終篩選出耐凍資源1個(gè),為K22,該品種發(fā)芽率達(dá)100%,芽長/種長平均值達(dá)2.36,位居供試品種第一位。

表3 不同收獲方式發(fā)芽率及芽長/種長的數(shù)據(jù)表現(xiàn)

表5 不同晾曬莢果與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析

表8 供試花生品種的芽長/種長統(tǒng)計(jì)

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3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明,晾曬向陽莢果的發(fā)芽率好于接觸地面的莢果;不同晾曬莢果與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析顯示,不同晾曬莢果與第一側(cè)枝和第二側(cè)枝夾角關(guān)聯(lián)度最大,而與莢果類型關(guān)聯(lián)不大;經(jīng)對(duì)89個(gè)花生品種的芽長/種長、發(fā)芽率進(jìn)行耐低溫指標(biāo)篩選,篩選出耐凍資源1個(gè)。在品種選育方向上,應(yīng)加強(qiáng)匍匐型或小匍匐型株型(主莖與第一隊(duì)側(cè)枝之間的角度≥45°,且主莖與所有側(cè)枝呈傘型分布)的研究,一方面在花生分段收獲的晾曬過程中,所有莢果都向陽,可有效提高莢果的脫水速度,還可避免晾曬時(shí)黃曲霉污染問題[10],另一方面,本地區(qū)花生采用玉米原壟種植[11],壟距較大,如采用匍匐型或小匍匐型花生,花生側(cè)枝長加長,穴距加大,可有效減少單位面積用種量。

地處農(nóng)牧交錯(cuò)地帶的東北花生產(chǎn)區(qū),生產(chǎn)的花生黃曲霉毒素含量較低[8～9],是我國重要的優(yōu)質(zhì)花生產(chǎn)區(qū),一直受到國內(nèi)乃至國際市場的關(guān)注。然而,由于東北花生產(chǎn)區(qū)收獲季節(jié)易出現(xiàn)“清霜”,導(dǎo)致花生出現(xiàn)“凍粒”,極大影響了花生的經(jīng)濟(jì)效益。因而篩選莢果脫水速率快,能夠抵御“清霜”風(fēng)險(xiǎn)的耐凍花生種質(zhì),對(duì)東北花生安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。