不同外界因素对花生果针膨大的影响

张树伟，郑泽宇，高泽文，梁海涛，樊 霞，李俊瑞，王兴春

（山西农业大学生命科学学院，山西太谷030801）

花生是世界上广泛种植的油料作物和经济作物之一，主要分布在亚洲、非洲和美洲，欧洲和大洋洲的种植比较少。我国花生种植广泛，主要分布在华东、华南、华北和华中等地区，东北和西北种植面积相对较少[1]。通过对花生品种改良、栽培技术的开发、花生增产潜力的发掘[2-4]及对花生病虫害综合防治的深入探索[5-6]，极大地推动了花生生产的发展，为满足人民的消费需求、促进我国农业可持续发展起了重要作用。

地上开花地下结果是花生独有的特性，是其对特殊环境长期适应的结果，因此，花生又叫“落花生”。果针是指花生开花受精后的子房柄和前端子房的结合体，果针伸长并启动向地性生长，从而将子房带入地下完成果实的生长发育过程[7]。

王雅丽等[8]研究表明，花生果针的正向地性生长与细胞内淀粉平衡石的特性有关。花生的这一特殊习性使其果针的发育受到光照、水分、营养、土壤条件等影响。在果针下针期对土壤水分要求比较严格，水分过多容易入土但不易鼓粒，土壤较干则不易下针，湿涝处理或地下水位过高会对花生发育产生全面影响[9]，而不同品系花生对水分胁迫的影响也存在差异[10-11]。崔光军等[12-13]研究表明，在花生种子发育过程中，果针入土后3～7周是干物质积累的关键时期，荚果体积膨大，同化物不断增加，荚果产量迅速增长。花生的发育需要多种矿质元素，其中对钙素极为敏感，在结荚期果针为钙的主要吸收器官[14-15]，而在缺钙和缺硼条件下，花生空壳率会增加[16]。

本试验通过对影响花生果针入土膨大因素的研究，以期为花生高产栽培提供参考。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试品种为晋花7号，由山西省农业科学院经济作物研究所白冬梅老师提供，其优质、高产、商业性好[17]。2011—2012年在山西农业大学生命科学学院试验田进行试验，土层为沙壤土，土质疏松，适宜花生种植。

1.2 营养液配方

试验所用营养液为MS液体培养基，该培养基包含植物生长所需的营养元素，即包括MS大量元素、MS微量元素和Fe盐元素。此3种元素先要各自配出高浓度的母液，然后再按比例稀释成液体培养基，具体配方及用量如表1～3所示。

表1 MS大量元素配方 g/L

表2 MS微量元素配方g/L

表3 Fe盐配方 g/L

1.3 方法

1.3.1 播种 5月18日播种，每行10穴，每穴2粒，行距30 cm，穴距20 cm。

1.3.2 光照试验 8月10日左右，在大田选择长势一致的植株进行光照处理。试验组取6支50mL透明离心管，放入干燥脱脂棉，加入10 mL蒸馏水，将单个果针（约6 cm长）套入管内，用封口膜缠好管口，记为G+；对照组则取6支离心管进行相同处理，待套好果针，离心管外面包上锡箔纸使内部黑暗，记为G-。

1.3.3 湿度试验 试验组取6支50 mL透明离心管，放入干燥脱脂棉，用锡箔纸包好以保持黑暗，加入10 mL蒸馏水，将单个果针（约6 cm长）套入该离心管内，用封口膜缠好离心管口，记为S+；对照组取6支离心管只放入干燥脱脂棉，不加蒸馏水，保持管内干燥，用锡箔纸包好，记为S-。

1.3.4 营养液试验 营养液配制如表4所示。

表4 MS营养液配方

取24支50 mL透明离心管，放入干燥脱脂棉，并都用锡箔纸包好以保持黑暗，按6支一组分为4组，每组管中加入10 mL相应的营养液，共设置4种营养液配比，以全量MS营养液为母液，分别稀释 0.1，0.2，0.3，0.4倍，分别记为 A，B，C，D（表4）。将单个果针（约6 cm长）套入对应离心管内，用封口膜缠好离心管口。

1.3.5 果针拍照分析 于花生收获期将试验果针靠近花生植株茎的那端剪下，放入对应离心管内，按照光照、湿度、营养元素分组回收，分别对比观察果针膨大效果并拍照分析。

2 结果与分析

2.1 光照对果针膨大的影响

在光照试验中，试验组和对照组相比，果针发育差异较明显。由图1可知，在光照条件下，果针基本没有膨大，而在黑暗环境中的果针前端明显膨大发育成花生幼果。这就说明果针膨大需要黑暗条件，光照影响了果针的膨大，使其不能正常发育成果实。

2.2 湿度对果针膨大的影响

花生果针的发育会受到土壤旱涝条件的影响，具有地干不扎针，地湿不鼓粒的特点，果针周围的湿度环境对其发育影响重大。由图2可知，在湿润条件下，果针已经膨大形成荚果，而干燥环境中的果针，未发育，没有膨大。表明花生果针的发育需要湿润环境的刺激，从而完成果实的形成。

2.3 营养元素对果针膨大的影响

花生果针在膨大发育时期，营养元素对其影响较大。花生在荚果形成期需要氮、磷、钾、钙等多种营养元素[14，18]，在果针入土后保证肥料的充足是提高产量的重要因素。由图3可知，营养液为0.1，0.2倍母液的果针几乎没有膨大，0.3倍母液则有非常明显的膨大，已经快发育成果实，而0.4倍母液的果针也有发育，但效果不明显。由此说明，0.3倍母液的MS营养液为花生果针发育的较适浓度，同时也表明，花生果实形成时，不仅从根中吸收营养也从果针表面直接吸收营养，来完成物质的积累。

3 结论与讨论

花生在开花下针期，果针开始膨大，该期植株对外界环境比较敏感。果针的发育受黑暗、湿度、营养元素、机械刺激等多种因素的制约。本试验结果表明，光照严重影响了果针膨大发育，可能是果针未入土时，受光照影响，其某些基因表达被抑制，阻止其膨大。当果针顺利进入土中后，周围潮湿的环境有利于其膨大，而干燥的环境会阻碍其正常发育。花生不能连茬种植，连作1 a就会出现黄化症，减产20%，这是因为连作会造成土壤中某些元素亏缺[19]。因此，在土壤条件较差的地区种植花生，需要加强田间管理，在下针期要及时补充化肥。

花生果针的膨大发育会影响结实、荚果发育及空壳产生等，本试验结果揭示了部分影响果针膨大的因素，进而为花生高产种植提供参考依据。但结合花生内外因素考虑，真正揭示果针膨大的内在机理，还需要进一步研究。

志谢：感谢山西省农业科学院经济作物研究所白冬梅老师提供花生种子。

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