不同花生基因型机械化收获相关特性的研究

王传堂，王志伟，王秀贞，吴 琪，唐月异，杜祖波，李 秋，于树涛，王东伟

(1. 山东省花生研究所，山东 青岛 266100； 2.山东鲁花集团有限公司，山东 莱阳 2652002；3. 辽宁省风沙地改良利用研究所，辽宁 阜新 123000； 4.青岛农业大学，山东 青岛 266109)

相对于花生机械化播种，我国花生收获机械化水平偏低。花生是地下结实的作物，果柄强度影响损失率[1-6]，果壳强度弱则会造成收获或脱壳时果壳破裂、破碎，影响花生荚果商品性，降低种子质量[7-10]。研究花生品种机械化收获相关特性对于培育适合机收的花生品种，研发和优化花生收获机械具有重要指导意义。

关于花生品种机收参数，国内外针对花生结实范围和果柄强度已有研究[1-6,11]。George等将果柄强度分为低 (5.69～8.44 N)、中(8.45～13.96 N)、高(13.97 ～16.72 N)、极高(>16.72 N)等4级[4]。研究表明，不同品种间果柄强度存在差异，而土壤因素和荚果成熟度也可影响果柄强度[1]。对果壳强度的研究，则集中于干荚果或重湿荚果[7-10]，关于鲜荚果果壳强度的研究鲜见报道。

本试验通过对不同花生品种(系)的结实范围、果柄强度和鲜荚果三个方向的果壳强度等指标的测定，探讨花生机收适宜性指标，筛选适宜机收的花生品种(系)，为鲜花生机械化收获积累数据。

1 材料与方法

供试种质和花生新品种(系)共计57个(表1)，包括普通型、珍珠豆型和多粒型等品种类型，种植于山东省花生研究所莱西试验农场，2018年5月下旬播种，地膜覆盖栽培，2018年9月下旬收获。管理措施同常规。

收获时，每个材料各取两株花生测定第一对侧枝最远结实节与主茎连接处的距离即结实范围，并按吴琪等所述方法[3]采用SH-50 型数显式推拉力计(温州山度仪器有限公司)测定第一对侧枝第1、2节位每节位1个共4个成熟饱满荚果的果柄强度。果柄强度等级划分按George等制定的4级标准[4]进行。以各材料单株为单位统计结实范围、果柄强度最小值、最大值、极差和均值。每个材料随机选取21～42个成熟饱满的双仁鲜荚果，按王冰所述方法[11]用微机控制电子万能试验机(深圳市新三思材料检测有限公司，CMT4503)测定竖(荚果站立)、侧(果嘴朝外)、卧(果嘴朝下)等3个方向的果壳强度。每个花生品种(系)每个方向各有7～14个测定值。统计各材料3个方向果壳强度最小值、最大值、极差和均值。采用DPS 14.50数据处理系统应用广义线性模型进行统计分析。多重比较采用最小显著差数法(Least Significant Difference，LSD)。

2 结果与分析

2.1 结实范围和果柄强度

如表2所示，参试全部花生品种(系)的结实范围为2.50～9.25 cm。吉花11号、潍花20号、日花超大果、花育41号(重复II)、FB4、16L29、花育25号等7个材料的结实范围均大于7 cm，极显著大于花育31号和16S1，后者结实更集中。

表1 供试花生材料一览表

注：花育41号有两次重复(序号22、序号39)。

Note: Huayu41 has two repetitions as Serial No.22 and 39.

表2 57个花生基因型结实范围、果柄强度和鲜荚果果壳强度

表2 57个花生基因型结实范围、果柄强度和鲜荚果果壳强度 (续表)

表3 57个花生品种(系)果壳强度间的Pearson相关系数

注：数值后带有*和**表示显著(0.05水平)和极显著(0.01水平)。

Note: Values marked with * or ** indicated significance at 0.05 or 0.05 level, respectively.

就果柄强度而言，最小值变幅0.48～7.93N，缅甸花生、ST2-4G-4、14L67、ST2-4A-5、16L90、15L26、L14-07、吉花11号、16L72、花育33号、16L53、花育31号、日花超大果、宇花31号、ST2-4A-3、16L8、新早、16L9、16L25、17L5、15L36G、15L 82、花育25号、17S62等24个材料的果柄强度最小值均不低于5 N(表2)，极显著高于泉花646、扶花2号、鲁花14号，后者果柄强度最小值均不高于0.57 N；果柄强度最大值变幅1.50～18.31 N；极差变幅为0.89～10.56 N；均值变幅为1.09～12.92 N，按4级标准，所有参试材料为中或低，其中43个材料为低，果柄强度均值为中的15个品种(系)按均值由高到低为：14L67、花育33号、日花超大果、L14-07、16L90、ST2-4G-4、ST2-4A-5、15L22G、16L8、15L 82、缅甸花生、16L53、花育31号、宇花31号、17L29。以上15个材料，果柄强度均值居首位的14L67极显著高于后五位，前10位间无极显著差异。

2.2 果壳强度

表2所示，竖向果壳强度测定均值按高到低排序位于前10位的是，CTWE、ST2-4A-1、15L36G、15L26、16L90、16L8、17S9、16S1、16L72和12L48-1(不低于4.54 kN)，极显著高于处于末两位的Chico(1.42 kN)、扶花2号(1.31 kN)。CTWE竖向果壳强度均值为9.25 kN，极显著高于其余57个材料。

侧向果壳强度均值从大到小名列前15位的是，花育31号、CTWE、12L48-1、vs-6、16L25、15L36G、泉花646、鲁花14号、16S1、16L72、16L90、16L8、FB4、15L22G、16L9，变幅为9.16～12.42 kN。扶花2号(2.96 kN)和15L 82(2.89 kN)名列后两位。

卧向果壳强度均值CTWE(13.02 kN)最大，两者均极显著高于其余参试材料。第2～15位依次是，12L48-1、16L25、鲁花14号、花育31号、16S1、16L9、15L36G、vs-6、16L8、16L90(17L57)、ST2-4A-1、日花1号、15L26、花育41号(重复II)。花育9618(2.44 kN)和Chico(2.39 kN)最低。果壳强度最小值，竖向为0.20(缅甸花生)～7.13 kN(CTWE)，侧向为0.88(ST2-4G-4)～8.87 kN(CTWE)，卧向为0.60(14L67)～7.63 kN(CTWE)。

表2可看出，各参试材料果壳强度最小值，同一个材料按3个不同方向加以比较，其变幅为0.24～7.13 kN(此处称“果壳强度三向最小值”)，发现有45个材料以竖向为最低，侧向和卧向最低的分别有4个和9个。各参试材料果壳强度均值，同一个材料3个不同方向比较，均以竖向为最低，有56个材料侧向最高，另外2个材料卧向最高。

在果柄强度最小值高于5 N的24个花生品种(系)中，16L25、16L90、16L9、16L8、15L26、16L72、宇花31号、花育31号、15L36G和吉花11号等10个花生新品种(系)果壳强度三向最小值为1.35～3.01 kN，高于大面积推广的花育25号(1.26 kN)，鲜荚果不易破碎，适合鲜荚果机械化收获。

2.3 三个方向果壳强度的相关分析

竖、侧、卧三个方向果壳强度最小值、最大值、极差和均值之间的相关分析见表3。三个方向的果壳强度均值之间、三个方向果壳强度最大值之间、三个方向果壳强度最小值之间均呈极显著正相关。

3 结语与讨论

无论人工收获还是机械收获，都要求花生品种具有落果率低、荚果不易开裂或破碎的特性，这就要求适合机收品种的果柄和荚果具有较强的抗冲击力。以往研究发现，豫花9号鲜花生果柄强度低于5 N时，落果率高于2%[6]，但果壳强度方面，则缺乏相应的指标。

花育25号是一个大面积推广的适合机械化收获的普通型大花生品种。本研究中以此为对照，经测定花育25号果壳强度三向最小值为1.26 kN，据此提出适合联合收获的普通型花生品种的技术指标，即果柄强度不低于5 N且果壳强度三向最小值不低于1.26 kN。广泛种植的花生品种分为普通型、珍珠豆型、多粒型和兰娜型等4个市场型[2]，不同果型花生其力学特性不同[8-10]，应根据不同的品种类型有针对性地提出不同的指标。

花生荚果发育期严重受旱后又遭遇强降雨，会导致某些品种出现裂果，缺硼能导致花生果壳出现裂纹，这样的花生果在收获时就比较脆弱。在缺钙的土壤上施钙，能增强花生对产毒真菌的抵抗力，有利于荚果健康。从本研究结果可以看出，花育41号两次重复测得的相关参数有一定差异，或系土壤或植株在水分、微生物、营养(肥力)上的差异所致，显示影响花生收获机械化的因素是多方面的，需深入研究。品种以外，适宜的栽培或植保措施也应发挥一定作用。

本研究对57个花生基因型的结实范围、果柄强度和果壳强度等机械化收获参数进行了分析，选出了果柄强度高于5 N且果壳强度三向最小值均高于花育25号的10个花生品种(系)，为花生机收适宜性研究提供了参考。

在本研究基础上，将具有不同果柄强度和果壳强度最小值的花生试材种植于田间，同时测定果柄强度、果壳强度和机收落果率、破碎率，根据落果率和破碎率高限确定果柄强度、果壳强度低限，可望提出符合产业需求的技术指标，并将促进适应机械化要求的花生品种培育。