沿海地区花生空秕产生的原因及对策
2017-02-03矫岩林袁堂玉夏德君
矫岩林,赵 健,袁堂玉,夏德君
(山东省烟台市农业科学研究院,山东 烟台 265500)
沿海地区花生空秕产生的原因及对策
矫岩林,赵 健,袁堂玉,夏德君
(山东省烟台市农业科学研究院,山东 烟台 265500)
花生是我国重要的经济作物和油料作物,也是重要的食用油源、蛋白质源和食品工业原料。近年来,我国东南沿海地区的福建、广西及山东半岛沿海地区花生空秕现象时有发生,严重影响了花生产量和品质。就影响花生空秕的因素如水分、肥料和土壤酸碱性等对花生空秕产生的原因进行了分析,并提出了防治对策。
沿海地区;花生;产量;空秕;原因;对策
花生是我国重要的经济作物和油料作物,也是重要的食用油源、蛋白质源和食品工业原料,在国民经济和人民生活中具有重要地位。近年来,我国东南沿海地区的福建和广西、山东半岛沿海地区花生空秕现象时有发生,严重地块几近绝产,已成为制约花生产业发展的瓶颈。综述了引起花生空秕的原因及防治措施,旨为花生高产栽培提供理论支持。
1 土壤对花生空秕的影响
钙与花生的生长发育密切相关,花生生长期所需的钙素90%以上由果针(荚果)从介质中直接吸收,需求量是大豆的2倍、水稻的5倍、小麦的7倍[1,2]。缺钙会造成花生植株矮小[3],单株总花量减少,胚芽变黑[4~6],胚胎败育,花而不实,地上部生长点枯萎,荚果萎缩,空壳或荚壳腐烂。封海胜等[7]研究发现,严重缺钙时花生根部器官不能形成,根部不发达,空泡果多,籽仁秕小。Hollis[8]研究表明,土壤中钙量不足会使花生种子发育受阻,从而导致荚果不饱满[9]。福建省农业科学院土壤肥料研究所调查结果显示,福建花生主产区因土壤缺钙而绝收的花生占11.3%,陈华[10]研究了钙对花生生长发育的影响,发现缺钙条件下花生生长后期的植株生长较足钙条件下旺盛,茎部呈暗紫色,多数表现为空秕或烂果;足钙条件下花生地上部分生长偏弱,营养可较多地分配至荚果,使荚果饱果数多。
硼是花生生长发育过程中必须的微量元素之一,施硼能提高花生脂肪含量,降低蛋白质含量[11]。花生缺硼时心叶叶脉颜色浅,老叶颜色发暗、叶尖发黄,分枝多丛生,植株矮小瘦弱,开花很少,甚至无花,停止生长甚至枯萎;根系易老化,扩展力变弱,须根减少,根尖易坏死;荚果空心,无籽仁,呈褐色。研究表明,在花生结果期停止供硼会严重抑制结荚[12],在缺硼的土壤中栽培花生极易造成空秕[13]。丁堃等[14]研究发现,硼与氮磷钾配合施用能增加花生对氮素的吸收运转速度,提高氮素的利用率;减少植株和土壤中的水分流失,提高花生的抗旱性,增产效果明显。适宜量的钙硼组合能促进花生的生长发育,使分枝数、荚果数、饱果数和百果重等性状有所提高,对荚果形成与发育有促进作用。硼钼配合施用能显著提高植株的叶绿素含量、光合强度及干物质积累量,较对照增产52%,同时提高了花生品质[15~17]。
土壤酸性过高也会造成花生空秕。研究发现,花生空秕与土壤pH值呈显著正相关,pH值越小,空荚率越高[18];土壤酸性过大会导致土壤中的钙、镁、钾、硼等营养元素流失,当pH值<5时,土壤钙、镁、钾等元素的有效含量迅速下降[19]。
2 连作对花生空秕的影响
花生对连作较为敏感。山东省花生研究所研究发现,花生连作1~5 a,主茎高度较轮作降低1.8%~12.5%,百果重降低5.5%~18.2%,单株结果数减少0.5%~18.7%,生物总产量降低10.9%~24.2%,连作多年平均减产高达20%以上。连作会导致花生单株结果数减少,饱果率和出仁率降低,幼果率、秕果率和空荚率相应增加。王才斌等[20]研究表明,随着连作年限的延长,花生幼苗期的光合特性、根系活力和营养元素吸收等呈加重趋势。
花生连作破坏了土壤中的微生物种群平衡,土壤中有益菌减少而有害菌积累量增加,真菌数量增加,细菌、放线菌数量减少,使土壤由细菌型逐步向真菌型转变,从而影响花生对土壤中养分的吸收而导致空秕率提高,同时,连作降低了土壤中碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等的活性[21]。与轮作地块相比,连作2 a的地块,土壤中的真菌数量增长140.0%以上,花生根际细菌数量减少5.1%~15.1%,亚硝酸菌减少38.1%,放线菌数量减少37.3%,连作使土壤由细菌型向真菌型转化。连作地块花生生长过程中分泌的有机酸增加了土壤的酸度,也是导致花生减产、出现空果、秕果及品质下降的原因。刘苹等[21]认为,结荚期花生根系的分泌物与连作花生土壤中有益菌的减少及有害菌的积累有关,同时对花生种子的萌发和幼苗的生长具有抑制作用,随着连作年限增加,花生根系分泌物的化感作用也在增强。连作4 a的地块,土壤碱性磷酸酶活性降低30.0%以上;蔗糖酶降低10.0%以上,脲酶活性降低9.8%。土壤中水解酶不但与土壤中各种营养成分的分解有关,而且还与土壤微生物息息相关[22]。
3 水肥制度对花生空秕的影响
花生是较耐干旱作物,需水量约为4050×103kg/hm2。在花生开花期和结荚期的需水量约占整个生育期的50%以上,该时期缺水会影响花生荚果吸收钙,从而产生秕果和空果;水分过多,会影响花生对营养元素的吸收,导致土壤中的氧气含量降低,阻碍了根系对土壤中营养物质的吸收和利用,同时影响土壤中根瘤菌、硝化细菌等有益微生物的活动,从而导致花生空壳与减产。无机肥的施用破坏了土壤结构稳定性,制约了花生产量的增加[23]。而花生实际生产过程中,农户重氮肥,轻磷钾肥,忽略有机肥,花生植株过高,茎秆细小,有效分枝减少,开花多而形成果荚少,严重时形成空秕。
4 花生空秕的防治措施
4.1 改良轮作制度
轮作是破除连作障碍的最有效、经济的手段,可以有效提高花生的单株结果数、单株生产力、出仁率及产量,降低花生秕果率、幼果率和秕果率。据蓬莱市农业局调查,实施小麦/玉米/花生两年三作耕作制度较花生不轮作地块可增产30%以上;江苏省涟水县花生、水稻轮作较花生不轮作地块增产达48.37%。小麦等禾本科作物对氮、磷、钾和硅等元素的吸收量比较多,对钙的吸收较少;花生有根瘤,能固定利用空气中的氮素,对土壤中的氮吸收量少,而钙的吸收量较多。轮作可以合理利用土壤养分,提高土壤肥力,提高肥效。吴淑珍等[24]研究认为,轮作可以改善土壤物理特性、提高土壤地力。花生与禾本科作物轮作可以充分利用地力,小麦与花生轮作,有利于花生吸收耕作层的土壤养分,小麦根系对土壤中的某些难溶性的矿物质元素利用率低,花生对这些难溶性的矿物质元素利用率高,两者轮作能充分利用土壤的地力。同时,轮作换茬可以明显减轻花生叶斑病的为害,使花生叶斑病侵染源无法越冬,避免因为发病严重引起的早衰造成的空秕率提高。
3.2 改良土壤酸性
化学改良常用石灰或石粉来降低土壤表层酸度,中和土壤的酸性,消除铝毒,增加土壤耕层中交换性Ca2+浓度[25],可以加强土壤中有益微生物的活动,从而促进了土壤中有机质的矿质化和生物固氮的作用,增加了土壤中有效成分给源,促进无机磷的释放;土壤胶体由H胶体变为Ca胶体,有利于水稳性团粒的形成,贵州省农业科学院测试发现,施用石灰的土壤,田间持水量有所增加。孟赐福等[26]研究发现耕层中的交换性Ca2+在土壤中施用石灰1.5 a达到峰值,此后会随时间的推移而下降。
近年来还发现了其他一些化学改良剂。林爱惜等[27]认为,施用牡蛎壳粉可以有效改善花生农艺性状,随施用量增加,主茎高、结荚枝数、荚果重、饱果数和籽仁重等指标提高,而秕果数则下降;唐洪杰等[28]发现施用氰氨化钙可有效减少花生秕果和空果数,提高了花生的产量;刘秀梅等[29]研究发现,纳米碳酸钙能促进花生生长和发育,提高分枝数、有效果针数、叶面积和干重,并且对花生的产量提高和生理状况的改善均有作用,籽仁中的可溶性糖和蛋白质含量增加;花生施用硅钙肥可使生育期提前,叶片颜色加深,较对照增产9.9%,荚果饱满度、单株结荚数、百粒重均有所提高[30]。
3.3 改良施肥制度
(1)轮作。平衡施肥可以提高花生粗脂肪和蛋白质含量[31],在增施有机肥的同时,合理配比氮、磷、钾和微量元素用量以满足花生整个生育期对各种元素的需要。山东省花生研究所试验结果表明,较传统施肥方式,配方施肥可提高花生产量16.89%~24.40%,空秕果率明显下降,花生品质提高;麦套花生,有机肥与无机肥配施,能同时提高小麦和花生的蛋白质和花生粗脂肪含量[32];汪怀建等[33]研究认为施用有机复合肥对花生品质有一定的提高效应。
(2)连作。山东省花生研究所研究表明,重施连作花生专用肥可以增加产量,减少花生空秕率,花生抗重茬肥料是根据连作土壤中的养分含量情况及连作花生的需肥特性,合理搭配各种营养元素的含量,有机无机肥料配合施用;山东省花生研究所根据连作地块花生土壤成分的特点,氮磷钾配合补充硼、铁、锌、锰等微量元素,4次试验表明花生荚果较连作对照增产24.03%,对提高连作花生产量效果显著。
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Causes and Countermeasures to Blighted Peanuts in Coastal Areas
JIAO Yan-ling,ZHAO Jian,YUAN Tang-yu,XIA De-jun
(Yantai Academy of Agriculture Sciences,Yantai 265500,China)
Peanut is important economic edible oil source,protein source and industrial raw material.In recently years,phenomenon of leading to blighted peanuts occurs occasionally in Fujian and Guangxi in south-east coastal area and Shandong Peninsula coastal area,which reduced peanut yield and quality.This paper analyzed many causes of leading to blighted peanuts,such as water,fertilizer,soil acid alkaline,and put forward the countermeasures.
The coastal areas;Peanut;Yield;Blighted peanuts;Cause;Countermeasure
S565.2
:A
:1008-1631(2017)01-0033-03
2016-08-04
国家花生产业技术体系项目(CARS-14)
矫岩林(1979-),男,山东平度人,农艺师,硕士,主要从事花生育种及栽培研究。E-mail:haier-3@163.com。