膜下滴灌种植密度对花生主要农艺性状和产量的影响

2017-03-09王亮李艳王桥江杨志兰刘志

湖北农业科学 2017年1期

王亮++李艳++王桥江++杨志兰++刘志刚++张力++韩萍++魏建军

摘要：为精确制定膜下滴灌花生（Arachis hypogaea Linn.）的田间栽培技术规程和揭示滴灌花生的增产机理，以田间试验为基础，选用机收花生13号作为试验材料，共设置5 000、6 000、7 000、8 000、9 000、 10 000、11 000、12 000和13 000穴/667 m2 9个种植密度处理，并对不同处理下花生主要农艺性状和产量进行了比较与分析。结果表明，在膜下滴灌条件下，不同种植密度对花生主要农艺性状和产量均产生一定的影响，其中，随着种植密度的增加，主茎高、侧枝长和荚果性状等变化较小，而总分枝数、结果枝数、单株结果数、双仁果数、饱果数以及单株生产力等性状都有逐渐下降的趋势，荚果产量间存在一定的差异，但其差异不显著（α>0.05）。尽管5 000穴/667 m2密度下的综合农艺性状表现比其他处理的要好，但该处理下的产量表现一般。总体认为，在新疆膜下滴灌栽培条件下，机收花生13号的单产水平较高，且落果率低，该品种双粒播种的最佳密度为10 000～11 000穴/667 m2。

关键词：花生（Arachis hypogaea Linn.）；膜下滴灌；种植密度；农艺性状；产量；新疆

中图分类号：S565.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）01-0021-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.01.006

花生（Arachis hypogaea Linn.）是中国重要的经济作物和油料作物，在国民经济中占有重要地位[1]。在国内油料作物生产中，花生常年种植面积为466.7万hm2，仅次于油菜，居第二位，但其单产、总产和折油量均居首位[2]。同时，花生也是单产潜力最高的油料作物，据估算，大花生和小花生的最高产量可分别达17 300和11 900 kg/hm2，使其最具国际竞争力[3，4]。但随着国内外市场对花生需求量的不断增加，加上目前中国耕地面积有限，粮棉油作物争地矛盾又日益突显，因此，只有通过提高花生单位面积的产量来增加花生的总产量[1，5]，才能满足各行各业的生产与加工需求。

大量研究表明，选择适宜的栽培方式和种植密度是进一步提高花生单产水平的有效途径，合理密植是今后花生超高产栽培的发展趋势[1，4-6]。吴鑫桃[7]和Maas等[8]研究表明，对花生荚果产量的影响大小依次为密度、品种、施氮量。万书波等[9]和郑亚萍等[10]对花生密度与肥料试验的研究表明，密度对花生产量作用显著，增加密度可以减少氮肥用量，并且密度对小花生的增产效果更为显著。陈四龙等[5]分析了种植密度对高油花生生长和产量的影响，结果表明，不同农艺性状指标对种植密度的敏感程度表现不一，其中单株结果数、单株产量和荚果产量表现最敏感，而主茎高、侧枝长、出米率等性状表现相对较稳定；随着花生密度增大，单株结果数、百果重和单株产量显著降低，荚果产量则逐渐提高，但提高幅度逐渐降低。

机收花生膜下滴灌栽培是一种先进的、高效率的、节水型的栽培生产方式，它是将适机品种、机收模式、覆膜栽培和滴灌技术结合在一起，成为现阶段新疆花生大面积种植的理想栽培模式。近几年，该项技术在新疆（兵团）得到迅速推广与应用，極大地促进了天山北坡经济带花生规模化种植和产业化发展[11]。但是，在该种植模式下，有关花生的播种密度、播种量、播种时间、需水需肥规律以及灌溉制度等方面的研究还不多。本研究首次采用机收花生种植模式，在膜下滴灌条件下，系统研究了不同种植密度下花生产量和主要性状的差异以及影响关系，旨在通过种植密度调控花生群体与个体的关系，为机收花生超高产栽培提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2014年在新疆生产建设兵团第八师150团农业技术推广站试验地进行，该区位于新疆古尔班通古特大沙漠南缘、天山北麓中段，43°26′N，84°58′E，海拔高度为400 m，属典型的温带大陆性气候。试验地前茬作物为棉花，土壤为沙壤土，土壤肥力中等，0～20 cm土壤有机质含量5.85%，全氮0.7 g/kg，全磷1.6 g/kg，全钾26.5 g/kg，速效磷（P2O5）53.2 mg/kg，速效钾（K2O）216 mg/kg，碱解氮64.3 mg/kg，田间持水量24.0%。另外每667 m2增施农家肥3 000 kg，滴灌设施等条件较完善。

1.2 试验材料

供试品种为机收花生13号，属中早熟、普通型大花生品种，具有荚果网纹清晰，果腰较浅，子仁长椭圆形，种皮粉红色，种子休眠性中等，落果率低，适合机械收获等特点，该品种由新疆天鹰生物科技有限公司提供。

1.3 试验设计

采用膜下滴灌种植方式，155 cm地膜，一膜种4行，膜上行距35 cm+45 cm+35 cm，穴（株）距不等，人工点播，2粒/穴，4月26日人工点播，9月18日开始收获，收获前调查植株性状，收获后对各小区进行实际测产。试验采用随机区组设计，设5 000、6 000、7 000、8 000、9 000、10 000、11 000、12 000、13 000穴/667 m2 9个不同种植密度，3次重复，小区长6.0 m，宽1.8 m，小区面积10.8 m2，共27个小区，走道宽0.6 m，四周设保护行，田间栽培管理同大田。

1.4 测定项目

花生成熟时，每个小区随机选取有代表性的植株5穴（10株），用铁锹连根挖起，连同落果一起装入网袋。测定项目包括主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数等，并记录考种样的秕果数、烂果数；分别摘果晒干，称量考种样的百果重、百仁重，测量荚果长、荚果宽、子仁长、子仁宽；计算单株结果数、双仁果数、饱果数、单株生产力、出仁率、每千克荚果数和子仁数，最后对各小区进行实收测产。

1.5 统计分析

利用Excel 2003计算试验数据平均值并作表，利用SPSS 19.0软件进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 膜下滴灌条件下不同密度对花生农艺性状的影响

2.1.1 对主茎高和侧枝长的影响不同处理的主茎高和侧枝长的最高值和最低值均在两个种植密度较小的处理中出现，并且两者差异显著；其余各处理间也存在不同程度的差异，但差异较小，最大差值仅为2.7 cm和4.3 cm（表1）。因此可以看出，不同处理的主茎高和侧枝长并不是随着密度的增加而增大，这两个性状对不同密度的敏感程度表现相对较稳定，二者是由群体与个体在其所处的环境决定的。

2.1.2 对总分枝数和结果枝数的影响从表1不同处理的总分枝数和结果枝数来看，密度为5 000 穴/667 m2处理较其他的密度处理具有较强的分枝能力，该处理的总分枝数和结果枝数均最高，分别为9.8条和9.2条，而分枝能力最弱的是密度为12 000穴/667 m2处理。总体来看，随着密度的增加，总分枝数和结果枝数有减少的趋势。在高密度种植条件下，由于其单位面积上的株数多，株间竞争大，单株单位面积上可吸收的水分和养分较少，再加上株间间隙小，不利于其通风透光，因此无法充分发挥个体特性，而低密度条件下却刚好相反。

2.1.3 对单株结果数、双仁果数和饱果数的影响从表1可以看出，由于密度为5 000穴/667 m2处理具有较强的分枝能力且其结果枝数也较多，使其单株结果数也显著高于其他8个处理，达到49.7个，比密度为13 000穴/667 m2处理多32.4个。并且密度为5 000穴/667 m2处理的双仁果数和饱果数也显著高于其他处理，分别比密度为13 000穴/667 m2处理多24.7个和29.1个。随着种植密度的增加，单数结果数、双仁果数和饱果数呈现出逐渐减少的趋势。由此可见，种植密度不仅影响到花生单株的结果数量，对果实的饱满程度和双仁果的数量也有直接的影响。

2.1.4 对单株生产力的影响由表1可知，9个不同密度处理的单株生产力在不同的群体数量条件下呈现出一定的差异，密度为5 000穴/667 m2处理的单株生产力最高，为100.2 g，显著高于其他8个处理，其中单株生产力最低的是密度为13 000穴/667 m2处理，仅为33.8 g，而密度为6 000～12 000穴/667 m2处理间的单株生产力主要集中在40～60 g。从实际收获的荚果产量来看，虽然密度为10 000和11 000穴/667 m2处理的单株生产力相对较低，但是其产量最高；尽管密度为5 000穴/667 m2处理的单株生产力最大，但是其荚果产量却显著低于密度为10 000和11 000穴/667 m2处理。因此，只有协调好花生群体与个体之间的关系，在一定的数量群体下，力争较高的单株生产力，才能获得较理想的产量。

2.2 膜下滴灌条件下不同密度对花生荚果性状的影响

荚果性状是花生的重要经济性状，是决定产量高低的主要因素之一，其中，荚果和子仁大小与产量密切相关，荚果和子仁的长宽比例对产品加工、种子处理以及播种质量等影响较大。由表2可以看出，在不同种植密度处理下，花生荚果数的变幅为401～484个/kg，子仁数的变幅为1 106～1 216个/kg，百果重的变幅为225.0～251.0 g，百仁重的变幅为86.0～96.0 g，荚果长的变幅为4.07～4.40 cm，莢果宽的变幅为1.66～1.88 cm，子仁长的变幅为1.99～2.08 cm，子仁宽的变幅为0.99～1.03 cm，出仁率的变幅为66.5～70.0%。其中，密度为11 000穴/667 m2处理的荚果数最多，达到484个/kg，而其子仁数、百果重和百仁重等性状却较低，主要原因可能是该处理的单仁果占的比例较多，从而增加了荚果的数目；密度为13 000穴/667 m2处理的子仁数最多，为1 216个/kg，其荚果数也较多（449个/kg），可能是该密度处理下荚果和子仁都相对较小；密度为8 000穴/667 m2处理的百果重最高，为251.0 g；密度为7 000穴/667 m2处理的百仁重最大，为96.0 g。随着种植密度的增加，花生出仁率呈现出先下降后上升的趋势，这说明出仁率对不同种植密度的反应表现较为敏感。

2.3 膜下滴灌条件下不同密度对花生产量的影响

从表3可以看出，密度为11 000穴/667 m2处理的产量最高，折合每667 m2产量为671.12 kg；产量排在第二位的是密度为10 000穴/667 m2处理，其产量比密度为11 000穴/667 m2处理低16.47 kg/667 m2；产量排在第三位的是密度为5 000穴/667 m2处理，折合每667 m2产量为647.24 kg；产量最低的是密度为13 000穴/667 m2处理（596.59 kg/667 m2），比最高产量（密度为11 000穴/667 m2处理）减产11.1%。尽管各处理间的产量有差异，但其差异均未达到显著水平（α>0.05），说明花生在相同的栽培管理条件下，在不同种植密度范围内能够依靠自身的调节能力来实现各自的产量平衡。

3 讨论

膜下滴灌技术是一种节水灌溉技术，它能够根据作物生长的实际需要，将水、肥、农药等均匀持续地运送到作物根部附近，使作物始终处在较优的土壤水分条件下，从而避免了其他灌溉方式产生的周期性水分过多或水分亏缺的情况，并最大限度地降低了土壤蒸发和农业用水的浪费，大大提高了作物水肥利用效率，从而获得高产[11-13]。目前，膜下滴灌技术已在新疆绿洲农业区大面积推广和应用，主要应用在棉花、玉米、小麦、加工番茄、大豆、甜瓜等多种作物上[14-16]。苏君伟等[17]研究表明，膜下滴灌均不同程度提高了花生的总分枝数、饱果数、单株生产力、百果重、百仁重、出仁率等性状。本研究结果表明，在不同种植密度处理下，膜下滴灌花生的单株结果数平均为29个/株，饱果数平均为20个/株，单株生产力平均为56.4 g/株，这些性状指标比山东[18]、河南[19，20]、河北[21]等花生主产区的传统灌溉模式下的参考值要高，这也是新疆花生单产水平高于内地其他省（市）的主要原因。

密度在一定程度上影响作物的产量，合理的种植密度是作物取得高产的前提。本研究结果表明，膜下滴灌花生在不同种植密度下，其农艺性状发生了不同程度的变化，随着种植密度的增加，各处理间的主茎高、侧枝长、单株结果数以及单株生产力等性状指标均表现出一定的差异。其中单株结果数、双仁果数、饱果数以及单株生产力都逐渐下降，该结果与前人的研究结果基本保持一致[1，5，22-27]。甄志高等[22]研究指出，花生种植密度过大或过小都会影响个体与群体的协调发展，从而造成群体产量不高。程增书等[24]和江建华等[28]研究表明，花生高密度与低密度栽培相比，前者在一定程度上降低了个体的生产力，明显提高了群体生产力，而且花生单株生产力与产量密切相关。从本试验结果可以看出，密度为13 000穴/667 m2处理的群体数量最大，其单株生产力最低，产量也是最低的；而密度为5 000穴/667 m2处理的群体数量最小，单株生产力最高，但是其产量也不高，仍低于密度为10 000穴/667 m2处理和密度为11 000穴/667 m2处理。这就表明，花生在低密度栽培条件下，虽单株生产力高，但由于其群体过小造成产量不高，而在高密度栽培条件下，虽然群体大，但是单株生产力低，因而产量也不高。综上可知，在密度为10 000～11 000穴/667 m2种植密度范围内，花生群体数量最适宜，能够使其具有良好的冠层结构，充分利用群体光能，提高光能利用率，并且获得足够的水分需求，从而达到较高的产量。

4 结论

本研究結果表明，膜下滴灌条件下不同密度处理的花生农艺性状和荚果性状随着种植密度的变化呈现出一定的差异，其中主茎高、侧枝长、子仁长和荚果宽等性状差异较小，而总分枝数、结果枝数、单株结果数、双仁果数、饱果数以及单株生产力等性状都随着密度的增加呈逐渐下降的趋势。从实收荚果的产量来看，不同种植密度的产量之间也存在一定的差异，但差异不显著。综合分析可知，尽管密度为5 000穴/667 m2处理下的各个农艺性状表现较好，但其荚果产量明显低于密度为10 000穴/667 m2处理和密度为11 000穴/667 m2处理。因此，本研究认为，在膜下滴灌条件下，机收花生13号的最适宜栽培密度为10 000～11 000穴/667 m2，在该密度范围内能够较好地协调花生各产量构成因素之间的关系，从而获得高产。

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