鐘小娟，楊梅，李欣，王華，鮮東鋒，王嫻淑，范元芳，項(xiàng)超

（1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/糧油作物綠色種質(zhì)創(chuàng)新與遺傳改良四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610066；2四川省種子站，成都 610041；3儀隴縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，四川儀隴 637600）

0 引言

蠶豆(Vicia fabaL.)是豆科(Leguminosae)蝶形花亞科(Papilionoideae)野蠶豆族(Viceae)巢菜屬(ViciaL.)[1-2]，一年生或越年生的草本植物。蠶豆籽粒富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、粗纖維以及多種維生素和礦物質(zhì)[3]，是集糧用、菜用、飼用和肥用的多用途作物，也是中國主要的栽培豆類之一[4]。在蠶豆的栽培管理措施中，整枝打頂是蠶豆秋播區(qū)高產(chǎn)高效的栽培措施之一，通過整枝打頂可調(diào)節(jié)蠶豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的供需矛盾，可使供給頂芽和頂花序的養(yǎng)分轉(zhuǎn)向下部花，促進(jìn)有效分枝健壯生長(zhǎng)[5-6]，對(duì)控制株高、提高結(jié)實(shí)率、增加莖粗、促進(jìn)早熟和提高品質(zhì)等有良好的效果。蠶豆的整枝打頂方式包括打主莖（摘心）、打無效枝和弱枝以及打頂（打尖）[1]。不同蠶豆品種的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量存在差異[3,7]，不同整枝打頂方式對(duì)蠶豆農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響也有差異。已有研究表明，打頂處理可有效降低蠶豆株高，提高鮮莢產(chǎn)量以及收獲指數(shù)[7]；大粒菜用蠶豆在盛花期進(jìn)行“疏枝+打頂”可提高產(chǎn)量、改善青莢外觀品質(zhì)，而應(yīng)用“摘心+疏枝+疏花+打頂”的綜合措施對(duì)大粒菜用蠶豆的增產(chǎn)增收效果更顯著[8]。因此，研究不同整枝打頂方式對(duì)不同蠶豆品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)，可在生產(chǎn)過程中為不同品種的配套高產(chǎn)技術(shù)提供理論依據(jù)。本試驗(yàn)通過對(duì)四川地區(qū)4 個(gè)主推蠶豆品種進(jìn)行不同的整枝打頂方式處理，研究不同整枝打頂方式對(duì)不同蠶豆品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量影響，總結(jié)不同品種的最適整枝打頂方式，為四川地區(qū)蠶豆高產(chǎn)栽培提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究選取四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所育成的4個(gè)品種（‘成胡10號(hào)’、‘成胡18’、‘成胡19’、‘成胡25’）為試驗(yàn)材料（表1），分別于2020—2021 年和2021—2022 年間在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新示范園（新都）種植。

表1 試驗(yàn)材料基本信息

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

本試驗(yàn)于2020—2021 年和2021—2022 年在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新示范園(30°40′N,103°54′E)進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每小區(qū)面積25 m2（共20 行），3 次重復(fù)。開溝條播，四周設(shè)保護(hù)行。人工拔除田間雜草，其他同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)大田管理。每個(gè)蠶豆品種的整枝打頂處理時(shí)期及方式依照《蠶豆生產(chǎn)技術(shù)》[1]一書中的描述進(jìn)行，具體如表2 所示。每小區(qū)各品種的每個(gè)處理分別隨機(jī)取10 株，根據(jù)《蠶豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[9]，考查記載植株的株高、有效分枝數(shù)、單株莢數(shù)、莢長(zhǎng)、莢寬、單株莢重、單株粒數(shù)、單株粒重等主要農(nóng)藝性狀，單摘單收統(tǒng)計(jì)小區(qū)產(chǎn)量。

表2 不同整枝打頂處理方式

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同整枝打頂處理對(duì)不同蠶豆品種農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 對(duì)株高的影響如圖1所示，4個(gè)蠶豆品種中，‘成胡25’的株高較其余3個(gè)蠶豆品種更矮，且4個(gè)蠶豆品種的株高在2020—2021年均高于2021—2022年，表明不同年份間的氣候差異對(duì)蠶豆株高有一定影響。結(jié)合2 年的平均株高數(shù)據(jù)（圖1），不同整枝打頂處理中，T4處理下4個(gè)蠶豆品種的株高均低于對(duì)照(CK)，對(duì)‘成胡10號(hào)’、‘成胡19’和‘成胡25’的株高影響達(dá)顯著水平，對(duì)‘成胡18’的株高影響較小，說明T4處理可控制蠶豆株高，以去除頂端優(yōu)勢(shì)。除此之外，T1處理下4個(gè)蠶豆品種的株高也均低于CK，但影響程度低于T4處理，說明處理方式的增加對(duì)株高的影響沒有疊加效應(yīng)。這些結(jié)果表明，T4處理是控制株高的有效方式。

圖1 2020—2022年不同整枝打頂處理對(duì)不同蠶豆品種株高的影響

2.1.2 對(duì)莢長(zhǎng)的影響如圖2 所示，4 個(gè)蠶豆品種中，鮮食專用型蠶豆‘成胡25’的莢長(zhǎng)顯著大于其余3個(gè)蠶豆品種，且4 個(gè)蠶豆品種在不同年份間的莢長(zhǎng)無明顯差異，表明莢長(zhǎng)受不同年份間氣候差異的影響較小。2年平均試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，各處理下‘成胡10號(hào)’莢長(zhǎng)的變化幅度為9.9～11.7 cm，‘成胡18’莢長(zhǎng)的變化幅度9.7～9.9 cm，‘成胡19’莢長(zhǎng)的變化幅度為9.8～11.5 cm，‘成胡25’莢長(zhǎng)的變化幅度為16.0～17.5 cm。綜合2 年試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，T1處理對(duì)‘成胡10號(hào)’的莢長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)效應(yīng)，T2處理可增加‘成胡19’的莢長(zhǎng)，而各整枝打頂處理基本不影響‘成胡18’和‘成胡25’的莢長(zhǎng)。這表明不同整枝打頂處理方式對(duì)蠶豆莢長(zhǎng)的影響在不同蠶豆品種間有較大的差異。

圖2 2020—2022年不同整枝打頂處理對(duì)不同蠶豆品種莢長(zhǎng)的影響

2.1.3 對(duì)莢寬的影響如圖3所示，4個(gè)蠶豆品種中，‘成胡25’的莢寬略高于其余3個(gè)品種。2年平均試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，‘成胡10 號(hào)’在各處理間莢寬變化范圍為2.0～2.2 cm，其中T2處理下的莢寬顯著高于CK?！珊?8’在各整枝打頂處理下的莢寬均無顯著差異?！珊?9’在各處理下的莢寬變化范圍為2.0～2.2 cm，T2處理下的莢寬高于CK?！珊?5’在各處理間變化范圍為2.2～2.5 cm，其中T4處理下的莢寬顯著高于CK。綜合來看，T2處理可提高‘成胡10 號(hào)’和‘成胡19’的莢寬，T4處理可顯著提高‘成胡25’的莢寬，而各整枝打頂處理對(duì)‘成胡18’的莢寬無明顯影響。

圖3 2020—2022年不同整枝打頂處理對(duì)不同蠶豆品種莢寬的影響

2.2 不同整枝打頂處理對(duì)不同蠶豆品種產(chǎn)量性狀的影響

不同整枝打頂處理在2020—2021 年及2021—2022 年對(duì)不同蠶豆品種的有效分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株莢重等產(chǎn)量性狀的影響如表3、表4所示，2年平均結(jié)果如表5所示。

表3 2020—2021年整枝打頂對(duì)不同蠶豆品種鮮食產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

表4 2021—2022年整枝打頂對(duì)不同蠶豆品種鮮食產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

表5 2020—2022年整枝打頂對(duì)不同蠶豆品種鮮食產(chǎn)量性狀的影響

綜合各年數(shù)據(jù)及2年平均數(shù)據(jù)，與CK相比，‘成胡10號(hào)’在不同整枝打頂處理方式下的有效分枝數(shù)均無顯著差異；T1處理下，2年的平均單株莢重、單株粒數(shù)、單株粒重均顯著高于CK；T2和T4處理在2年的單株莢數(shù)、單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重均顯著高于CK；T3處理可顯著提高單株粒數(shù)和單株粒重；2 年平均出籽率和百粒重在各處理間無顯著差異。2 年數(shù)據(jù)表明，不同整枝打頂處理方式中，T1、T2和T4處理對(duì)‘成胡10號(hào)’的單株莢數(shù)、單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重均有不同程度的顯著影響。

各整枝打頂處理對(duì)‘成胡18’產(chǎn)量性狀的影響與其余蠶豆品種不同，與CK相比，各處理對(duì)產(chǎn)量性狀的影響在不同年份間表現(xiàn)出不同的趨勢(shì)（表3，表4），且2年平均數(shù)據(jù)顯示，各產(chǎn)量性狀在不同處理下均與CK差異不顯著（表5）。因此推測(cè)，各整枝打頂處理對(duì)‘成胡18’產(chǎn)量性狀的影響因不同年份間氣候條件的差異而有所不同。

各種整枝打頂處理方式對(duì)‘成胡19’的產(chǎn)量性狀影響表現(xiàn)為，與CK 組相比，T1處理下2 年的單株莢重和單株粒數(shù)均顯著高于CK；T2處理下的單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重均均顯著高于CK，且在2年間表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)；T3處理下僅單株粒數(shù)在2 年間均顯著高于CK組；各處理中，T1、T2和T3處理下的出籽率均顯著低于CK；各處理在2 年間的百粒重也顯著低于CK。因此，對(duì)‘成胡19’的整枝打頂處理中，T1處理和T2處理可顯著提高‘成胡19’的單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重，其中T2處理的提高效應(yīng)更大，但各整枝打頂處理會(huì)顯著降低出籽率和百粒重。

比較4個(gè)蠶豆品種的CK組可知，作為鮮食專用型蠶豆，‘成胡25’的單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重均大于其余3個(gè)蠶豆品種，而各整枝打頂處理對(duì)‘成胡25’的產(chǎn)量性狀的影響與其余3個(gè)蠶豆品種也表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。與CK 相比，各處理對(duì)‘成胡25’的有效分枝數(shù)無顯著影響，對(duì)單株莢數(shù)、單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重在不同年份間均表現(xiàn)出負(fù)向效應(yīng)；T4處理下的出籽率略高于CK；與其余產(chǎn)量性狀不同的是，各處理下的百粒重在多個(gè)處理下均高于CK，其中T1處理在2年的平均百粒重較CK 分別增加4.8%，T2處理下平均增加10.2%，T4處理下平均增加9.0%。因此，綜合2年數(shù)據(jù)可知，不同整枝打頂處理方式對(duì)‘成胡25’的單株莢數(shù)、單株莢重、單株粒數(shù)、單株粒重和出籽率均有負(fù)向影響，但T4處理對(duì)提高‘成胡25’的出籽率和百粒重有一定促進(jìn)作用，百粒重的增加對(duì)鮮食蠶豆品種來說是有益的。

2.3 不同整枝打頂處理對(duì)不同蠶豆品種產(chǎn)量的影響

不同整枝打頂處理在2020—2021 年及2021—2022 年對(duì)不同蠶豆品種的產(chǎn)量影響如表6 所示。與CK 相比，T2和T4處理對(duì)‘成胡10 號(hào)’的鮮莢產(chǎn)量和鮮籽粒產(chǎn)量均有顯著提高。T2處理下，鮮莢產(chǎn)量較CK組2 年平均增產(chǎn)17.5%，鮮籽粒產(chǎn)量2 年平均增產(chǎn)23.7%，均顯著高于CK；T4處理下，鮮莢產(chǎn)量較CK組2年平均增產(chǎn)20.9%，鮮籽粒產(chǎn)量2 年平均增產(chǎn)25.7%，均顯著高于CK。其余處理在不同年份間的增產(chǎn)幅度差異較大。因此，T2處理和T4處理可有效提高‘成胡10 號(hào)’的鮮莢和鮮籽粒產(chǎn)量，其中T4處理對(duì)鮮食產(chǎn)量的增產(chǎn)效應(yīng)最大。

表6 2020—2022年整枝打頂對(duì)不同蠶豆品種鮮食產(chǎn)量的影響 kg/hm2

各整枝打頂處理對(duì)‘成胡18’鮮莢產(chǎn)量和鮮籽粒產(chǎn)量的影響與CK 組無顯著差異，且在不同年份間表現(xiàn)出一致性，這與‘成胡18’各產(chǎn)量性狀無顯著差異相符。因此，與不做處理的CK組相比，整枝打頂處理對(duì)‘成胡18’的產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量均無明顯影響。

各種整枝打頂處理方式對(duì)‘成胡19’的鮮莢產(chǎn)量和鮮籽粒產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為，與CK組相比，T1處理下的鮮莢產(chǎn)量2 年平均增產(chǎn)28.0%，達(dá)顯著水平，鮮籽粒產(chǎn)量?jī)H在2022 年顯著增產(chǎn)，不同年份間有明顯差異；T2處理下的鮮莢產(chǎn)量2年平均增產(chǎn)61.2%，鮮籽粒產(chǎn)量2 年平均增產(chǎn)35.5%，均達(dá)顯著水平；T3和T4處理在不同年份間的增產(chǎn)幅度差異較大。因此，對(duì)‘成胡19’而言，T1和T2處理可顯著提高鮮莢和鮮籽粒產(chǎn)量，其中T2處理的增產(chǎn)效應(yīng)更大。

‘成胡25’的鮮莢和鮮籽粒產(chǎn)量顯著高于其余3個(gè)蠶豆品種，但在各整枝打頂處理下，‘成胡25’的鮮莢產(chǎn)量和鮮籽粒產(chǎn)量均有所下降。平均2 年看，各處理的鮮籽粒產(chǎn)量在2年間均低于CK，T3和T4處理下的鮮莢產(chǎn)量顯著低于CK。因此，各整枝打頂處理對(duì)‘成胡25’的產(chǎn)量有顯著負(fù)效應(yīng)，這與各整枝打頂處理對(duì)大部份產(chǎn)量性狀的負(fù)向影響相一致。由于產(chǎn)量與百粒重呈負(fù)相關(guān)[10]，因此，在對(duì)鮮食專用型蠶豆進(jìn)行整枝打頂時(shí)，需對(duì)其產(chǎn)量與百粒重進(jìn)行平衡，以達(dá)最大經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

3 討論

3.1 整枝打頂處理方式對(duì)鮮食蠶豆株型及鮮食產(chǎn)量的作用

通過整枝打頂技術(shù)調(diào)整植物株型可有效改善田間通風(fēng)透光條件，促進(jìn)植株光合作用，增加光合產(chǎn)物的供給[8,11-12]。株高與生物產(chǎn)量、倒伏性及光合效率等密切相關(guān)[13]，對(duì)蠶豆進(jìn)行打頂，調(diào)整蠶豆株高，可以減少養(yǎng)分消耗，改變光合產(chǎn)物分配方向，保證由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求，減少花而不實(shí)的現(xiàn)象，提高結(jié)莢結(jié)實(shí)增加產(chǎn)量[14]。吳春芳等[7]對(duì)本地主推的蠶豆品種及新育成品種進(jìn)行品種和打頂裂區(qū)試驗(yàn)研究，結(jié)果表明打頂處理有效地降低了蠶豆株高和生物產(chǎn)量，提高了鮮莢產(chǎn)量以及收獲指數(shù)。郭青范等[15]通過對(duì)春蠶豆進(jìn)行花期第6～11層打尖試驗(yàn)，結(jié)果表明春蠶豆適期摘心打尖能有效降低植株株高，提高分枝數(shù)和單株鮮粒數(shù)，增加鮮籽粒和百粒重，從而提高鮮籽粒產(chǎn)量。此外，對(duì)分蘗能力較強(qiáng)的蠶豆品種進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖璩跣『蜔o效分枝，可改善田間陰閉，減少落花落莢，進(jìn)而提高蠶豆產(chǎn)量[8]。因此，合理地利用整枝打頂對(duì)蠶豆進(jìn)行株型調(diào)整，可有效促使蠶豆植株有效利用光能，達(dá)到提高作物產(chǎn)量的目的。本研究中，整枝打頂對(duì)株高的影響表現(xiàn)為，對(duì)4 個(gè)蠶豆品種的打頂處理均能有效降低株高，表明打頂處理是調(diào)整蠶豆株高的有效手段，這與前人研究結(jié)果相符[7,14-15]。此外，對(duì)‘成胡10號(hào)’的去主莖和打頂處理，以及對(duì)‘成胡19’的去主莖處理，2年的大田試驗(yàn)測(cè)產(chǎn)均顯著高于CK 組，表明合理的整枝打頂處理方式可以提高鮮食蠶豆產(chǎn)量。

3.2 環(huán)境及遺傳背景對(duì)整枝打頂處理效果的影響

受遺傳和環(huán)境等因素影響，不同品種的最佳整枝打頂方式可能不同。袁璟亞等[16]在不同年份間對(duì)2個(gè)蠶豆品種花期進(jìn)行不同層數(shù)的打尖處理，2 個(gè)蠶豆材料在花期打尖處理后產(chǎn)量均有所增加，但由于環(huán)境等因素影響，不同材料的最佳花期打尖層數(shù)有所不同。本試驗(yàn)中，整枝打頂僅對(duì)‘成胡10號(hào)’和‘成胡19’的產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量有所影響，但對(duì)‘成胡18’的產(chǎn)量性狀和鮮食產(chǎn)量無明顯影響，且對(duì)‘成胡25’的部分產(chǎn)量性狀有明顯的負(fù)向效應(yīng)，表明‘成胡18’和‘成胡25’2 個(gè)品種在實(shí)際生產(chǎn)中可無需進(jìn)行整枝打頂處理。因此，整枝打頂對(duì)蠶豆生長(zhǎng)和產(chǎn)量的作用，可能受到蠶豆品種不同遺傳背景的影響。

3.3 蠶豆品種對(duì)整枝打頂處理的響應(yīng)

本研究的4個(gè)供試品種中，‘成胡10號(hào)’為1982年選育的糧飼兼用的中粒型硬莢品種，耐病力強(qiáng)[17]，常用作四川地區(qū)對(duì)照品種[18-20]。‘成胡18’和‘成胡19’為高蛋白糧菜兼用型品種[21-22]，‘成胡25’是4個(gè)蠶豆品種中株高最矮，莢長(zhǎng)最長(zhǎng)，鮮食產(chǎn)量最高的鮮食專用型品種。與其余3 個(gè)品種不同的是，去無效和打頂處理后‘成胡25’的鮮莢產(chǎn)量顯著減少，且各整枝打頂處理對(duì)‘成胡25’的鮮籽粒產(chǎn)量均為顯著負(fù)向效應(yīng)，但作為鮮食專用型品種，商品性是鮮食蠶豆的一個(gè)重要性狀，總體要求鮮莢長(zhǎng)而飽滿，籽粒多而大，百粒鮮重大[23-25]。于海天等[10]在對(duì)早熟鮮食蠶豆主要農(nóng)藝性狀對(duì)鮮食產(chǎn)量性狀的直接和間接作用的研究中表明，出籽率是影響鮮籽粒產(chǎn)量的直接因素，在以鮮籽粒產(chǎn)量為育種目標(biāo)時(shí)，應(yīng)以出籽率為主要性狀進(jìn)行選擇。而本研究中打頂處理對(duì)提高‘成胡25’的百粒重及出籽率有一定促進(jìn)作用，這對(duì)于其作為鮮食品種是有益的，表明不同蠶豆品種對(duì)整枝打頂處理的響應(yīng)的確存在顯著差異。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，對(duì)不同蠶豆品種進(jìn)行打頂處理均能有效降低株高，但不同整枝打頂處理對(duì)各蠶豆品種的莢長(zhǎng)均無顯著影響。此外，整枝打頂對(duì)蠶豆的增產(chǎn)效應(yīng)在不同蠶豆品種及不同整枝打頂方式間表現(xiàn)出差異性，去主莖和打頂處理均可顯著提高‘成胡10號(hào)’的單株莢數(shù)、單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重，去主莖處理可提高‘成胡10號(hào)’17.5%的鮮莢產(chǎn)量和23.7%的鮮籽粒產(chǎn)量，打頂處理可提高20.9%的鮮莢產(chǎn)量和25.7%的鮮籽粒產(chǎn)量，其中打頂處理的增產(chǎn)效應(yīng)大于去主莖處理；‘成胡19’的單株莢重、單株粒數(shù)和單株粒重在全處理和去主莖處理下均顯著高于對(duì)照，且去主莖處理下，‘成胡19’的鮮莢產(chǎn)量2 年平均增產(chǎn)61.2%，鮮籽粒產(chǎn)量2 年平均增產(chǎn)35.5%，兩年數(shù)據(jù)顯示，去主莖處理可有效提高‘成胡19’的鮮食產(chǎn)量；不同整枝打頂處理方式對(duì)‘成胡18’的鮮食產(chǎn)量構(gòu)成因素和鮮食產(chǎn)量均無明顯影響；鮮食專用型品種‘成胡25’在各整枝打頂處理下，百粒重可增加3.3%～10.2%，其中打頂處理可提高5.2%的出籽率和9.0%的百粒重。綜上，不同品種采取的整枝打頂處理方式不同，對(duì)其產(chǎn)量性狀和鮮食產(chǎn)量的影響均有所不同。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，可選擇性針對(duì)提高某些產(chǎn)量性狀而采取不同的整枝打頂方式，以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。