主茎高对适宜机械收获品系产量及机收特性的影响

曲 杰 高建强 吴丽青 程 亮

（菏泽市农业科学院 山东菏泽274000）

花生是我国重要的油料经济作物[1]，是我国食用油安全的重要保障[2]，但花生用工量大、收获相对困难成为影响花生产业发展的重要障碍[3]。 花生是地上开花地下结果植物， 花生机械化收获不但需要收获机械， 而且其生长状况是否利于机械收获也是影响收获效率和效果的主要因素[4-6]。 我国的花生主要是直立型[7]，田间不倒伏是适于机械收获的基本要求[8]，花生的倒伏情况与其株型指数、主茎高、茎秆直径密切相关[9]，而收获时茎秆的强韧、叶片数是影响机械收获时花生是否易于拔出的重要指标，果柄长度、荚果长度、缢缩、果壳厚度则反应收获时落果率和破损率，国内外相关研究较少。张晓等[10]研究发现，花生收获不易落果品种的果壳厚度和果腰直径（缢缩）显著高于易落果品种。 王传堂等[11]研究发现，花生适宜机械收获果柄强度最小值不低于5 N 且果壳强度最小值不低于1 260 N， 但未研究果柄长度和果壳厚度。韩锁义等[9]以远杂9102 为材料，发现主茎高与花生抗倒伏性状密切相关。 花生主茎高受到品种自身特性和栽培条件的影响， 矮秆型品种适宜密植和机械化收获[12]。主茎高对植株发育、荚果发育、机收特性影响的研究较少，依据目前我国花生的种植模式，高复种指数、直立、起垄仍然是大趋势，联合式收获也将成为花生机械收获的主流， 矮秆抗倒高密度种植是较理想的种植方式。 本文作者就16 个不同主茎高、株型指数品系适宜机械收获特性进行探讨， 以期弥补此方面研究的不足， 为花生产业的发展提供一定的数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以新育成不同亲本组合的新品系为试验材料（表1），品系间主茎高、籽粒颜色、荚果差异大，具有较好的代表性。

1.2 试验与管理方法

采用随机区组试验，3 次重复，小区面积13.5 m2，三垄种植， 一垄双行， 垄面宽 40～45 cm， 垄高 12～15 cm，垄长 5 m。 双粒点播，密度 11 000 穴/亩。

每公顷施复合肥（N、P、K 比例为 18∶18∶18）750 kg、尿素375 kg、钙镁磷肥375 kg，作为基肥撒施。 采用10%吡虫啉1 500 倍液防治蚜虫，20%氯虫苯甲酰胺3 000 倍液防治青虫、斜纹夜蛾幼虫等害虫。

1.3 土壤基本条件

试验于2019－2020 年在菏泽市农业科学院花生试验田进行，土壤基本理化性质[7]为容重1.36 g/cm3，孔隙度62.7%， 有机质含量12.69 g/kg， 碱解氮含量87 mg/kg， 速效磷含量 22.8 mg/kg， 速效钾含量101 mg/kg，pH 8.1。

1.4 调查项目与方法

田间调查盛花期天数： 每品种连续确定20 株，每天调查平均开花数，连续开花数最多的天数。

收获前10 d，对角线取样20 株，调查主茎高、侧枝长、分枝数、绿叶数、主根长度、果柄长度、荚果长度、缢缩直径、果壳厚度及籽仁性状。 调查方法参照《花生种质资源描述规范和数据标准》[13]。

1.5 数据处理

采用DPS 数据处理系统和Microsoft Excel 软件进行试验数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同增产幅度品系的产量比较

由表 1 可知， 对照花育 25 号平均小区产量7.07 kg，折合亩产374.09 kg，参试品系中8 个增产率大于8.0%，4 个品系增产但差异不显著，4 个品系减产 6.0%以上。JD01、JD03、JD06、JD09、JD11 增产极显著， 增产率大于 14.00%，JD04、JD05、JD10 增产率在8.00%～9.20%之间，远大于5%显著性差异水平。方差分析表明，品系间差异达极显著水平，F=189.18（F0.01=2.617），P=4.708 26E-27 （P<0.05）， 区组间差异不显著，F=0.511（F0.05=3.294），P=0.604（P>0.05）。 表 1 中显示亲本组合各不相同， 母本分别为高油酸亲本冀0607-19、 普通大果高产亲本 P09-2、 漯花 6 号、开17-7 等，父本分别为紫色亲本中花9 号、红色亲本中花12 号和普通高产亲本开17-2、青505 等，具有广泛的基因基础，结果具有代表性。

表1 不同增产幅度品系的产量比较

2.2 主茎高与品系植株性状的关系

由表 2 可知， JD01、 JD03、 JD06、 JD09、 JD11增产极显著品系主茎高在28.3～41.3 cm 之间， 平均35.68 cm， 最矮品系 JD11 为 28.3 cm， 最高品系JD01、JD03 为 41.3 cm； 增产显著 3 个品系 JD04、JD05、JD10 的 主 茎 高 分 别 为 42.0 cm、33.0 cm、30.0 cm， 平均35.0 cm； 增产不显著品系主茎高在32.5～42.0 cm，平均38.28 cm，明显高于前两者；减产4 个品系主茎高在 43.3～49.8 cm，平均 47.23 cm，明显最高，主茎高与产量之间存在显著负相关（r=-0.546 4）。侧枝长/主茎高表示株型指数，表明花生的直立程度，是机械收获的重要指标， 极显著增产5 个品系的株型指数在 1.07～1.18 之间，平均 1.125，显著增产 3 个品系的株型指数在1.05～1.20 之间，平均1.13，增产不显著4 个品系的株型指数在1.07～1.14 之间，平均1.155，减产品系株型指数在 1.05～1.20，平均 1.145，4 类品系间差异不明显。对8 个增产显著和极显著品系进行相关性分析，结果见表3。主茎高与侧枝长、株型指数显著正相关，相关系数分别为0.981 7、0.530 4，矮秆花生侧枝长更短， 植株更直立， 更利于机械收获。 主茎高与总分枝数、结果枝数存在负相关，且与结果枝数的相关系数（r=-0.481 1）达到显著性水平，说明矮秆品系结果枝数更多，有效分枝更多，减少无效分枝是花生高产高效的重要指标。 主茎高与单株果数呈负相关（r=-0.219 2），与饱果率呈正相关（r=0.683 6）， 说明矮秆品系结果数增加但饱果率下降，增加矮秆品系的饱果率是花生栽培的重点。 主茎高与果柄长度呈显著负相关（r=-0.452 9），除增产品系JD03、JD04、JD10 果柄长度分别为 3.16 cm、3.04 cm、3.11 cm 外， 其余增产品系果柄长度均在4.0～5.0 cm之间， 矮秆品系的果柄长度略长， 但均在4.0 cm 左右，适宜机械化收获。

表2 主茎高与品系植株性状的关系

表3 增产品系主茎高与其他植株性状相关系数

2.3 适宜机械收获品系的荚果性状

由表4 可知，增产品系中JD10 百仁重67.3 g，属于小果花生，JD01、JD06 两显著增产品系百仁重分别为76.3 g、79.4 g，属中果花生，其他增产品种百仁重均在80～100 g 之间，属大果花生，大中小果花生均可获得矮秆高产品系， 可以根据种植习惯选择适宜果型。 出米率是花生荚果质量的重要指标，增产品系中除JD04、JD05 出米率较低外， 对其余6 个增产品系主茎高与出米率相关性分析发现， 两者存在显著正相关（r=0.749 1），矮秆在一定程度降低花生出米率。荚果、 籽仁的形状影响机械收获时的破损率和摘净率，总体看双饱果荚果长度在3.0～4.5 cm 之间，荚果直径在 1.3～1.7 cm 之间， 增产极显著品系 JD01、JD03、 JD06、JD09、JD11 荚果长度在 3.62～4.45 cm 之间，平均 4.01 cm，荚果直径在 1.36～1.54 cm 之间，平均1.46 cm。荚果长度/荚果直径表示荚果形状，JD01、JD03、JD06、JD09、JD11 分别为 2.86、2.51、2.69、2.69、3.00，其数值越大，表明荚果越细长。 5 个极显著增产品系籽仁长度， 除JD09 籽仁长1.78 cm， 其余均在2.08～2.12 cm 之间， 平均 2.10 cm； JD09 出米率较低， 为 69.32%；籽仁直径在 0.86～0.97 cm 之间，平均0.93 cm。 果壳厚度和缢缩直径影响机收摘果破损率， 果壳厚度在 0.09～0.14 cm 之间， 过小易破损，过厚影响籽仁产量， 增产极显著品系平均果壳厚度0.11 cm，平均缢缩直径1.31 cm。因此，矮秆增产品系可以分为大中小果， 其百仁重在80.0～100.0 g 之间，出米率70.0%左右，荚果长度4.01 cm 左右，荚果直径1.46 cm 左右， 籽仁长度约2.10 cm， 籽仁直径约0.95 cm，果壳厚度约0.11 cm，缢缩直径约1.31 cm，较有利于机械收获和摘果。

表4 适宜机械收获品系荚果性状

2.4 适宜机械收获品系的生长发育

由表5 可知， 各品系间出苗期无差异， 出苗率94%以上，在允许可接受范围，开花期为播种后32～36 d，增产极显著品系JD01 主茎高41.3 cm、开花期33 d，JD03 主茎高 41.3 cm、 开花期 33 d，JD06 主茎高 37.8 cm、开花期 36 d，JD09 主茎高 29.7 cm、开花期36 d，高产高效矮秆品系花期略延迟，营养生长更充分。 连续开花多于5 朵的天数在很大程度上反映了开花有效性和集中结实性，据观察，在去除花朵防止结实的情况下， 花生可以较长时间保持大量开花以保障结实。 各品系盛花天数在2～4 d，主要为4 d。生育期，高产品系表现为120～122 d，小于120 d 多表现为早衰，大于122 d 表现为营养生长过旺。 花生主茎基部直径是花生抗倒性的重要指标， 也是花生机械收获特性的重要标志。 数据显示，主茎基部直径在0.5～0.8 cm 之间，平均 0.61 cm；8 个增产品系平均主茎基部直径0.70 cm，增产品系抗倒性好于一般品种，相关性分析表明， 主茎高与主茎基部直径存在一定的正相关（r=0.353 0），在一定高度范围内，高秆只有适当增加主茎基部直径才能保持茎秆的抗倒性。 主根长度反映花生主根的发达程度， 过长的主根影响花生从土壤中的拔出，是机械收获难易的反映，其范围在 12.0～20.0 cm 之间，8 个增产品系主根长度在12.7～19.8 cm 之间，除去 JD01、JD06 分别为 19.6 cm、19.8 cm 外， 其余品系主根长度平均为14.05 cm，利于机械化收获， 增产品系主根长度与主茎高相关性分析发现相关系数r=0.549 1， 矮秆品系主根长度短有利于机械化收获。 收获绿叶数反映花生适收期长短，过多的绿叶也是造成摘果时残杂物多的原因，收获时绿叶数一般 3～7 片， 大多数集中在 4～6 片叶，4 片叶是一般成熟标志， 适收期略短，5～6 片叶能保持茎秆韧性，是较适宜机械收获品系。 倒伏等级是易收性的重要指标，8 个增产品系中JD06 属于2 级倒伏 ，JD01、JD05、JD10 属 于 1 级 倒 伏 ，JD03、JD04、JD09、JD11 属于 0 级倒伏。

3 结论

试验品系亲本来源丰富，具有广泛的基因基础，结果具有代表性。 以增产幅度划分，增产极显著品系主茎高在28.3～41.3 cm 之间，平均35.68 cm，最矮品系为28.3 cm，最高品系为41.3 cm；增产显著品系主茎高平均35.0 cm； 增产不显著品系主茎高平均38.28 cm；减产品系主茎高平均47.23 cm。因此，主茎高35.0 cm 左右易得到增产宜机收品种。极显著增产品系株型指数在1.07～1.18 之间，平均1.125，主茎高与侧枝长、 株型指数显著正相关， 相关系数分别为0.981 7、0.530 4，果柄长在 4.0 cm 左右，适宜机械化收获。矮秆高产品系百仁重一般在80～100 g 之间，荚果长度 3.0～4.5 cm，荚果直径 1.3～1.7 cm，果壳厚度0.09～0.14 cm，平均缢缩直径1.31 cm。

高产矮秆品系花期略延迟， 各品系盛花天数在2～4 d， 主要为 4 d。 生育期， 高产品种表现为 120～122 d。 花生主茎基部直径在 0.5～0.8 cm 之间， 平均0.61 cm；主根长度范围在12.0～20.0 cm 之间，主要增产品系主根长度平均14.05 cm，利于机械化收获，主根长度与主茎高相关系数r=0.549 1，表明矮秆品系主根长度短有利于机械化收获。 收获时绿叶数一般 3～7 片，JD03、JD04、JD09、JD11 属于 0 级倒伏。

综上所述，JD03、JD09、JD11 是 3 个较适宜机械收获的花生品系， 其增产率分别为18.96%、15.56%、14.00%， 主茎高分别为 41.3 cm、29.7 cm、28.3 cm，株型指数分别为 1.18、1.11、1.07， 果柄长度分别为3.16 cm、4.21 cm、3.96 cm， 百仁重分别为 96.8 g、91.3 g、97.6 g， 生育期都为 121 d， 主根长度分别为16.1 cm、13.8 cm、12.7 cm。 JD09、JD11 为 2 个矮秆易机收高产品系。