种植方式与密度对垄作大果花生生长发育及产量品质的影响

陈雷 贺群岭 范小玉 张枫叶 张军 刘卫星 李可 吴继华

摘要：以高产大果花生商花21号为材料，采取裂区试验设计，种植方式为主处理[设A1（单粒播）、A2（双粒播）2种种植方式]，密度为副处理[设B1（9.0万穴/hm2）、B2（13.5万穴/hm2）、B3（18.0万穴/hm2）、B4（22.5万穴/hm2）、B5（27.0万穴/hm2）5个密度]，研究单双粒播不同种植密度对垄作大果花生叶面积指数、干物质积累、经济性状、产量及品质的影响，探讨河南地区大果花生高产适宜的种植方式与密度。结果表明，单粒播花生主茎高、侧枝长显著低于双粒播，总分枝、单株结果数显著多于双粒播，单株干物质量和生产力显著大于双粒播，并能在生育后期保持较高的叶面积指数;单双粒播花生品质差异不显著;随着种植密度的增加，叶面积指数、百果质量、百仁质量、出仁率、饱果率提高，单粒播单株干物质量、生产力、结果数减少幅度小于双粒播。单双粒播分别在22.5万、18.0万穴/hm2密度条件下，产量最高，达7 093.55、7 030.18 kg/hm2，单粒播节约用种37.5%。单粒播促单株发育、稳光合叶面积、节约种植成本，适当增加种植密度是高产的关键。

关键词：大果花生;单双粒播;叶面积指数;干物质积累;产量;品质

中图分类号：S565.204 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2022）04-0073-05

收稿日期：2021-05-24

基金项目：河南省花生产业技术体系专项（编号：S2012-05-G01）;河南省重大科技专项（编号：201300111000）。

作者简介：陈 雷（1984—），男，河南商丘人，硕士，副研究员，从事花生育种及高产栽培技术研究。E-mall：chenlei19841@126.com。

通信作者：吴继华，研究员，从事花生育种及高产栽培技术研究。E-mall：wjihua122@163.com。

花生是我国重要的经济作物和油料作物，总产量位居世界第1位[1]，在河南是第三大作物[2]。近年来随着生活水平的不断提高，对花生油、花生制品需求量逐步增加，粮油用地矛盾加大，进一步提高花生单产和利润是面临的新挑战。其中花生用种量大一直是遏制花生利润的重要因素。花生单粒播种获得传统双粒播产量的可行性早年已有研究[3-4]，梁晓艳等发现适宜密度的单粒播花生比双粒播显著提高花生生育后期叶片的碳氮代谢水平、改善冠层微环境、提高花生籽仁的品质并且提高单株及群体氮磷钾积累吸收量[5-7];冯烨等发现单粒精播花生的耕层根系长度、体积和吸收面积比双粒播花生显著增加，并提高花后活性氧代谢水平，延缓植株的衰老，改善群体和荚果干物质积累[8-9];单粒播种植更利于产量性状的发育、形成丰产株型和群体[10-12]，配合垄作、宽窄行种植[13-16]更易创建出合理的群体冠层结构、提高光的截获率及利用率，改善群体通风能力，减少夜间群体消耗;杨中旭等研究发现，麦后夏直播起垄覆膜和平播覆膜种植的单粒播产量均显著高于对照双粒播，适宜种植密度为21.0万～22.5万穴/hm2[17];陈雷等研究发现，平作等行距种植方式下，单粒播在27.14万穴/hm2种植密度条件下，夏播花生能取得高于传统双粒播的产量[18];郑亚萍等研究表明，春播和麦套单粒播种花生均能取得高于双粒播的产量，小粒花生单粒播适宜种植密度高于大粒花生[19];董文召等研究表明，大花生品种商花6号在2.25×105穴/hm2密植的情况下，单粒等行种植产量高于传统双粒播，小花生品种远杂9102在2.70×105穴/hm2密植的情况下，单粒宽窄行种植产量高于传统双粒播[20];陈梦非研究发现，风沙半干旱区花生种植，在18.895 5万株/hm2密度下覆膜单粒种植最佳[21];權保全等研究发现，在幼龄果园间作花生，单粒精播最适密度为19.18万穴/hm2，产量显著高于双粒播对照，节种20.8%[22]。前人研究表明，在不同种植区域内单粒播种植花生均能获得比双粒播更高的产量，但适宜的种植模式和密度存在差异。本试验研究了垄作宽窄行模式下，单双粒播在低-中-高密度范围，大果花生商花21号干物质积累、叶面积指数、经济性状、产量及品质差异与规律，以期为河南地区大果花生垄作单粒播推广、实现节本增效提供可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年在商丘市农林科学院双八试验基地进行。供试花生品种为河南省审大果花生品种商花21号，土壤类型为两合土，耕层土壤有机质含量为12.1 g/kg、全氮含量为83.2 mg/kg、速效氮含量为52.4 mg/kg、速效磷含量为25.7 mg/kg、速效钾含量为52.5 mg/kg、交换性钙含量为 10.9 g/kg。试验田为地势平坦、排灌良好的高产田。5月23日播种，播种前施硫酸钾复合肥（14% N，16% P2O5，14% K2O）750 kg/hm2作为底肥，花生生长期间未追肥，生育期内除草4次、浇水2次，9月20日收获。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计，重复3次，小区长8.34 m，宽2.4 m，6行区，平均行距40 cm;采用起垄种植，垄面宽55 cm，垄面窄行距30 cm。试验分2种种植方式：A1（单粒精播）和A2（双粒穴播）;设5个密度处理：B1（9.0万穴/hm2）、B2（13.5万穴/hm2）、B3（18.0万穴/hm2）、B4（22.5万穴/hm2）、B5（27.0万穴/hm2）。

1.3 测定项目和数据分析

1.3.1 干物质测定 分别于花生苗期、开花下针期、结荚期、饱果成熟期，取植株根、茎、叶，每小区取样6株，烘箱内105 ℃杀青0.5 h，然后将温度调至80 ℃烘干称质量。

1.3.2 叶面积指数测定 利用便携式植物冠层分析仪（LP-80，美国），分别于苗期、开花下针期、结荚期、饱果成熟期进行测定。

1.3.3 农艺性状 各处理于收获前每小区取10株，测定主茎高、侧枝长、总分枝数、单株结果数。

1.3.4 产量及构成要素 以试验小区为单位收获，荚果晒干后称质量，同时测定百果质量、百仁质量、出仁率、饱果率、单株生产力。

1.3.5 数据处理 采用 Microsoft Excel 2003 处理数据和图表绘制，用DPS v8.01数据分析软件进行数据分析，采用LSD进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 单双粒播和密度对花生单株干物质的影响

由表1可以看出，在整个生育期内，单粒播花生单株干物质量在每个生育阶段均显著高于双粒播，分别高41.92%、42.60%、44.10%、64.27%;单双粒播单株干物质积累量整体均呈先增加后降低的趋势，单粒播干物质积累速率较大，结荚期达到最大，随着进入饱果成熟期，单株干物质量减少，分别降低62.54%、67.14%，说明单粒播更有利于花生单株干物质的积累，并在后期下降幅度较小，为花生取得较高的单株生产力提供充足的物质基础。

由图1可以看出，相同种植密度下，单粒播单株干物质量显著大于双粒播，随着种植密度增加，除苗期外，单双粒播的单株干物质量均呈显著减少，在B1～B5密度区间，4个生育时期，单粒播单株干物质量分别下降25.61%、43.15%、44.66%、48.25%，双粒播单株干物质量分别下降31.28%、43.46%、46.74%、59.25%，说明增加种植密度对单粒播单株干物质积累影响相对较小。

2.2 单双粒播和密度对花生叶面积指数的影响

叶面积指数（LAI）是反映花生群体光能利用率的重要指标。由表2可以看出，整个生育期单双粒播叶面积指数均呈先增加后减少的变化趋势，苗期至开花下针期增长最快，开花下针期到结荚期增长缓慢，结荚期到饱果成熟期下降;双粒播的叶面积指数在苗期、开花下针期、结荚期均显著大于单粒播，在饱果成熟期显著小于单粒播，说明双粒播群体叶面积指数在生育后期下降明显较快，单粒播在生育后期维持较高的叶面积指数。

由图2可以看出，从苗期到结荚期，相同密度下双粒播叶面积指数显著大于单粒播，到饱果成熟期，低中密度（B1、B2、B3）下，双粒播叶面积指数大于单粒播，但差异不显著，高密度（B4、B5）处理下，双粒播叶面积指数显著小于单粒播，说明各密度下双粒播叶面积指数均比单粒播下降较快，特别是高密度条件下。

2.3 单双粒播不同密度对花生主要农艺性状的影响

由表3可以看出，整体上，单粒播主茎高、侧枝长显著低于双粒播，分别降低11.96%、9.80%，单粒播总分枝、单株结果数显著高于双粒播，分别增加25.44%、91.96%，理论上单双粒播每公顷果数差异不显著，其中A1B4、A1B5、A2B2、A2B3处理果数达500万个以上。单双粒播主茎高、侧枝长均随密度的增加而增加，单粒播主茎高、侧枝长最低为36.20、43.41 cm，最高为42.67、49.49 cm，相差6.47、6.08 cm，双粒播主茎高、侧枝长最低为40.28、47.65 cm，最高为48.74、55.70 cm，相差8.46、8.05 cm;单双粒播总分枝、单株结果数均随密度的增加而减少，分别减少28.46%、59.75%，34.20%、66.53%，说明在增加种植密度时，双粒播种植方式下花生单株的生长发育受到更大的影响。

2.4 单双粒播不同密度对花生主要经济性状和产量的影响

由表4可以看出，整体上，单粒播百果质量略小于双粒播，百仁质量、饱果率、出仁率和产量显著低于双粒播，分别减少5.58%、3.15%、2.58%、6.30%，但单株生产力显著高于双粒播，增加79.48%，说明单粒播单株生产力优势主要依靠单株结果数。在B1～B5密度条件下，单双粒播百果质量、百仁质量、饱果率、出仁率随着种植密度增加均呈增加趋势，因为花生生长空间变小，花期缩短，结果集中，荚果较为饱满、大小一致性高;单双粒播的单株生产力随密度增加而减少，单粒播单株生产力下降42.68%，双粒播单株生产力下降60.37%，相同密度下，单粒播单株生产力比双粒播分别高56.89%、62.40%、80.79%、115.84%、126.77%。

A1B4处理花生产量最高达7 093.55 kg/hm2，其次A2B3处理为7 030.18 kg/hm2，差异不显著;A1B5处理产量小于A2B3处理，但差异不显著;所以单粒播在B4（22.5万穴/hm2）～B5（27.0万穴/hm2）密度范围内均能取得传统双粒播的产量，双粒播在B3（18.0万穴/hm2）密度下，产量最高。

2.5 单双粒播不同密度对花生籽仁品质的影响

由表5可以看出，单双粒播处理之间品质差异不显著，单粒播品质略好于双粒播;单粒播随密度增加除脂肪含量A1B4显著大于A1B1外，对蛋白质、油酸、亚油酸影响不明显，整体上B3、B4、B5密度下表现略好;双粒播随密度增加对脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸影响不明显，整体上B1、B2、B3密度下表现略好。

3 讨论与结论

种植密度直接影响作物开花习性[23]、冠层结构[24-25]、光合性能[26-27]等生理和生物学指标，种植方式[18]、播期[28-29]等因素配合合理的种植密度，才能实现个体发育和群体相协调，从而提高作物产量。本研究发现，单粒播单株干物质量显著大于双粒播，随着种植密度的增加，单粒播单株干物质量减少幅度小于双粒播，说明单粒播方式促进单株干物质积累，并受密度影响较小，适合增密;双粒播形成的叶面积指数显著大于单粒播，但到饱果成熟期显著小于单粒播，并且A1B4、A1B5处理显著大于A2B4、A2B5处理，说明双粒播花生群体结构特别是高密度条件下，产量形成关键期易出现早衰、落叶较重情况，难以维持较高光合叶面积，这与冯烨等[8]和劉俊华等[30]的研究结果一致。

高产群体生物量较高，地上部易于出现冗余现象。本研究表明，单粒播的群体主茎高、侧枝长显著低于双粒播，但也达到了39.08、46.47 cm，单粒播B4、B5密度下的群体高度与双粒播B1、B2密度下的群体高度差异不显著;单粒播总分枝与单株结果数显著大于双粒播，随着密度增加减少幅度小于双粒播，说明增加种植密度时，单粒播利于减少花生个体间竞争，植株个体发育充分，群体不易形成旺长，这与张佳蕾等的研究结果[11，31]一致。

本研究表明，整体上单粒播的百果质量、百仁质量、饱果率、出仁率低于双粒播，这是因为本试验前段设定种植密度较小，单粒播的花生单株生长空间过于充分，加上花生的生长习性，单株荚果数量多、饱满度不高、大小一致性差[15，20，32]所致，但高产的A1B4、A1B5处理百果质量、百仁质量、饱果率、出仁率均大于A2B3处理，所以合理密度下单粒播有利于花生商品性提升。

花生籽仁品质也是花生生产中需要注重的方面。梁晓艳等研究表明，单粒播中、低种植密度能改善大果花生籽仁品质[5];黄志鹏等研究表明，不同种植密度间脂肪含量差异不明显，而低和高密度之间的蛋白质、油酸、亚油酸含量差异较为明显[33]。本研究表明，整体上，单粒播花生籽仁品质略好于双粒播，不同密度对籽仁品质影响不明显，与李玉芳等[34]、张倩[35]的研究结果相似，但过低的单粒种植密度不利于脂肪的积累，可能跟籽仁发育不饱满有关。

单粒播能促单株积累、稳光合面积、控群体旺长、提升商品性，适宜增密创高产。河南地区大果花生单双粒播分别在密度22.5万、18.0万穴/hm2条件下，产量达最高，且差异不显著，分别为 7 093.55、7 030.18 kg/hm2，单粒播节约了37.5%的用种量，达到了节本增效的效果。

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