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不同播期对临花9号生长发育和产量的影响

2020-05-25

种子 2020年4期
关键词:果仁荚果主茎

(山西省农业科学院小麦研究所,山西 临汾 041000)

花生是重要的经济作物,在我国种植广泛。山西省地处黄土高原,光热资源丰富,雨量适中,无霜期较长,多数地区的气候和土壤条件均适宜花生生长。花生属于喜温、短日照作物,对光温反应十分敏感[1]。研究表明,不同播期引起花生生长条件的差别,即生长发育过程中的光照、温度、降水等条件的不同,进而影响花生品质和荚果产量[2-3];郭秀媛等认为,不同时期播种花生,其日平均温度存在差异,引起生长发育总积温不同,进而影响了花生产量[4]。不同播期引起温度、光照等生态条件的差异,影响了花生生长发育进程,使得光合作用和营养物质的运输、分配和积累发生变化,进而对花生的农艺性状、品质和产量造成明显的影响[5]。提前播种会造成花生出苗率低、出苗不整齐和幼苗生长不良的现象;延迟播种使得花生营养生长进程加快,时间缩短,营养积累减少,生长发育后期源库关系不协调,品质性状和产量受到影响。因此,适期播种是发挥花生品种高产潜力、实现丰产高效的关键因子之一。

临花9号是普通型大花生,具有高产、抗旱性较强和中抗叶斑病等特点,适宜春播和夏播。为挖掘该品种的高产潜力,在大田条件下设置了不同播期处理,研究春播种植临花9号在不同播期条件下花生生长发育、农艺性状和产量的差异反应,旨在确定该品种的最佳播种适期,使其发育进程与生态条件相吻合,为制定相应的配套高产栽培技术规程提供指导[6]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用山西省农业科学院小麦研究所的花生品种临花9号,在2015—2016年连续2年的山西省区域试验中综合表现排名第一,2019年通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GDP花生(2019)140053。

1.2 试验地概况

试验于2018年在山西省农科院小麦研究所韩村试验基地(111°31′E,36°6′N)进行。试验点地处暖温带大陆性半干旱季风气候区,四季分明,雨热同期,年平均气温12.5 ℃,年平均降水量488.7 mm,6—8月份降水量占全年的56.7%,年日照时间约2 236.8 h[7]。试验地土壤为轻壤土,地势平坦,排灌方便,中等肥力,耕作层土壤有机质含量为16.7 g·kg-1,全氮0.79 g·kg-1,速效磷21.3 mg·kg-1,速效钾62.1 mg·kg-1。

1.3 试验设计

共设5个播期处理,分别为A 1(5月1日)、A 2(5月6日)、A 3(5月11日)、A 4(5月16日)、A 5(5月21日),田间单因素随机排列,3次重复,每个小区7.5 m2。各处理分期收获,每小区连续取10株调查主茎高、主茎节数、总分枝数、结果分枝数、单株结果数、荚果长、荚果宽、种子长、种子宽、小区荚果产量和小区果仁产量。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2010软件进行数据处理和图表绘制,用SPSS 24.0软件进行数据分析,采用单因素ANOVA检验方差齐性及显著性分析,用Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 播期对花生生长发育进程的影响

图1、图2显示,不同播期处理对花生生长发育进程有明显的影响。随着播期推迟,花生全生育进程加快,生育期缩短。最早播期A 1(5月1日)比最晚播期A 5(5月21日)早播20 d,A 5的全生育期天数比A 1缩短了14 d。此外,随着播期推迟,播种至出苗,出苗至始花,始花至盛花,盛花至下针这4个生长阶段的生育进程有明显加快的趋势,生育天数随之缩短,但是下针至成熟期的生育天数呈递增的趋势,尤其终花至成熟阶段,随着播期推迟,生育天数有所增加,A 2与A 1、A 3与A 2、A 4与A 3、A 5与A 4分别相差5 d、2 d、1 d、1 d,此阶段是以花生生殖生长为主、源库转化的关键时期,播期越迟,后期转化相对变慢,成熟期延长。

图1 播期对花生全生育天数的影响

图2 播期对各生育阶段进程的影响

2.2 播期对花生主要农艺性状的影响

主茎高、主茎节数、结果分枝数和总分枝数是花生最可直接观测的植物学性状,可以直观反映花生生长发育状况和内部生理生化水平[8]。图3显示,随着播期推迟,花生主茎高和主茎节数变化趋势基本一致,均是先上升后下降,这与之前杨秀丽等[9]提出的主茎高和主茎节数存在显著相关性,当主茎越高,主茎节数也越多这一结论一致。播期A 1(5月1日)最早,其主茎高最低,主茎节数最少,随着播期后移,主茎高和主茎节数随之增加,播期A 4(5月16日)时,主茎高和主茎节数达到最高值,之后开始下降,说明播期提前或推迟,花生的营养生长均受到一定的抑制[10]。图4显示,播期A 1(5月1日)的总分枝数明显比其他多,之后总分枝数变化不大,而结果分枝数在不同播期的变化差异不明显,说明播种早,受光热条件影响,营养生长进程较长,分枝数多,当花生进入下针期后,部分分枝仍保持营养生长。播期A 3(5月11日)以后种植花生,所有的分枝在生长发育后期都进入生殖生长,所以结果分枝数与总分枝数一致。

图3 播期对主茎高和主茎节数的影响

图4 播期对总分枝数和结果分枝数的影响

2.3 播期对花生产量的影响

2.3.1不同播期对花生产量的影响及其方差分析

花生的荚果长、荚果宽、种子长、种子宽、荚果产量、果仁产量和单株结果数都是反映花生产量的重要性状。图5和图6描述了荚果产量、果仁产量和单株结果数随着播期改变而发生变化的趋势。单株结果数随着播期变化先升后降,播期A 1(5月1日)最少,A 4(5月16日)时最多,之后减少。荚果产量和果仁产量的变化趋势基本一致,都是先升后降,但是荚果产量在播期A 3(5月11日)最高,而果仁产量在播期A 4(5月16日)时最高,这说明2个播期下的出仁率不同。

由表1可知,7个性状在α=0.05水平上通过方差齐性检验得知方差齐,经单因素方差分析可知,荚果长、荚果宽、种子长和种子宽4个性状在不同播期处理间差异性不显著,说明播期对这4个性状没有太大的影响,而播期对荚果产量、果仁产量和单株结果数这3个性状的影响明显的,不同处理间的差异达到极显著,因此继续对它们做多重比较分析。

表1 不同播期处理下花生产量性状方差齐性检验与显著性分析

荚果长荚果宽种子长种子宽荚果产量果仁产量单株结果数统计量1.3402.6440.8941.9471.6661.0090.965方差齐性检验(p)0.321方差齐0.097方差齐0.502方差齐0.179方差齐2.233方差齐0.448方差齐0.468方差齐处理间方差分析(F)1.0262.5303.6300.2908.35612.86612.140显著性(p)0.4400.1070.0550.8760.0030.0010.001

注:加粗字体表示方差分析中显著性。

图5 播期对荚果产量和果仁产量的影响

图6 播期对单株结果数的影响

2.3.2不同处理间各产量性状的多重比较

从表2可知,播期A 4(5月16日)的单株结果数最高,显著高于其他播期,而A 3(5月11日)的单株结果数次之,显著高于A 1(5月1日)和A2(5月6日);播期A 3的荚果产量最高,显著高于A 1、A 2和A 5,A 4的荚果产量次之,显著高于A 1和A 2;播期A 4的果仁产量最高,显著高于其他播期,A 3的果仁产量次之,显著高于A 1和A 2,另外果仁产量最高时荚果产量并不是最高,这可能是出仁率不同引起的。以上说明,A 3和A 4播期处理下,各个产量性状均可达到最高水平,且与其他处理产生显著差异,5月11—16日播种临花9号,其单株结果数、荚果产量和果仁产量的值均显著高于其他播期处理的数值,说明这个时期是临花9号的最佳播种时期。

表2 不同播期处理间3个产量性状的差异性分析

播期单株结果数/个荚果产量/kg果仁产量/kgA125.30±2.63a3.72±0.17a2.34±0.09aA227.83±2.22ab3.81±0.03a2.40±0.05abA332.67±1.46cd4.16±0.07c2.56±0.04cdA434.50±0.80d4.04±0.09bc2.66±0.06dA530.11±1.45bc3.90±0.11ab2.49±0.07bc

注:同一因变量条件下,有相同字母的代表无显著差异。

3 讨论与结论

播期不同引起花生生长发育时光照、温度、热量和水等生态条件的差异,使得花生生物物候期、农艺性状和产量产生差异。大量研究表明[11-16],适期播种花生可以充分利用光热水等自然气候条件,且有利于品种生长发育和光合产物积累,能发挥品种的最大生物潜力,实现优质、高产和高效,因而是花生生产中重要的栽培措施之一。本研究旨在获得春播种植临花9号的最佳时期。结果表明,不同播期处理对临花9号的物候期、主要农艺性状和产量有着明显影响。

随着播期推迟,花生全发育进程加快,生育期天数相对缩短,尤其在营养生长阶段,播期推迟,生育进程明显加快,但在生殖生长阶段,即终花至成熟期,随着播期推迟,生长发育天数有所增加,这说明前期营养生长阶段对温、光、热、水自然条件的反应相对敏感,后期作物自身要调节以达到源库平衡,因此,当营养生长发育进程加快时,生殖生长发育时间相对延长,以维持生长后期源库平衡关系。

播期不同对花生的主茎高、主茎节数、总分枝数和结果分枝数存在一定的影响。随着播期后移,主茎高和主茎节数的变化是一致的,均是先升后降,也就是说当播期提前或延迟,营养生长都受到一定的抑制,但总分枝数和结果分枝数受到的影响并不明显。

适时播种是品种高产的重要因素之一,播期对产量性状的影响是明显的。经方差分析得知,播期对反映种子大小的性状(种子长、种子宽、荚果长和荚果宽)影响是不显著的,而对单株结果数、荚果产量和果仁产量的影响是显著的。5月11日和5月16日播种花生,其单株结果数、荚果产量和果仁产量都显著高于其他播期处理,而这两个播期处理间的差异不显著,说明5月11日至5月16日是临花9号的最佳播种适期。

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