花生莢果籽仁干物質(zhì)積累規(guī)律的研究

劉忠良

(威海市文登區(qū)農(nóng)業(yè)局，山東 威海 264400)

花生是我國主要經(jīng)濟(jì)作物和油料作物，是花生主產(chǎn)區(qū)農(nóng)民收入的主要來源。在作物干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成過程中，環(huán)境因素起著舉足輕重的作用，尤其是熱量條件，不論是各發(fā)育階段，還是全生育期，對發(fā)育進(jìn)度的快慢均起決定性作用[1]。隨溫度降低，棉花纖維干物質(zhì)積累減慢，單粒種子纖維干質(zhì)量顯著降低[2]。積溫不足對玉米播期和收獲期都有一定影響[3]。當(dāng)有效積溫低于450 ℃時，花生莢果發(fā)育主要受氣溫的影響[4]，且隨著有效積溫的增加，花生莢果中子葉與胚的干物質(zhì)量按同一比例增長[5]，積溫不足將影響光合產(chǎn)物在花生各器官中的分配比例及總干物質(zhì)質(zhì)量[6]；花生出苗和幼苗生長對溫度也有一定的要求，若播種過早將難以滿足花生出苗對溫度的要求，難以形成壯苗[7]。在生產(chǎn)上玉米[8]、小麥[9]、青儲玉米[10]、紅麻[11]和甘薯[12]等均有研究證實(shí)可通過適當(dāng)延遲收獲，延長生育期，進(jìn)而提高產(chǎn)量?；ㄉ峭Ｎ牡菂^(qū)農(nóng)民種植業(yè)收入的主要經(jīng)濟(jì)來源，年均種植面積20 khm2，年均單產(chǎn)4575 kg/hm2。文登區(qū)常年≥10 ℃積溫平均為3685.2 ℃，持續(xù)期為189.8 d，始于四月中旬，止于十月底，文登區(qū)年平均氣溫11.1 ℃[13-14]，花生生長期內(nèi)需要積溫3300～3500 ℃，文登區(qū)花生生長期內(nèi)積溫略顯不足。花生因?yàn)榈赜虿煌?，播種、收獲時期均有差異，國內(nèi),近幾年雖有對花生不同收獲期籽仁脂肪含量及脂肪酸組分變化等內(nèi)在品質(zhì)的研究[15-17]，但鮮有對產(chǎn)量影響的研究，僅萬書波有適時晚收可增加花生產(chǎn)量，提高單株莢果數(shù)、百果質(zhì)量的報(bào)道[18]。在膠東半島東部出口花生主產(chǎn)區(qū)未進(jìn)行過類似研究，本研究通過探明花生莢果和籽仁干物質(zhì)積累規(guī)律，為明確當(dāng)?shù)爻隹诖蠡ㄉ倪m宜收獲時期、充分利用自然資源和提質(zhì)增效提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和供試材料

試驗(yàn)于2015-2016年在威海市文登區(qū)侯家鎮(zhèn)北廒村試驗(yàn)田進(jìn)行，土壤為肥力較高的砂質(zhì)壤土，含有機(jī)質(zhì)14.32 g/kg、堿解氮86.42 mg/kg、速效磷28.36 mg/kg、速效鉀136.35 mg/kg、pH 6.7。前茬作物玉米，供試花生品種為8130。

1.2 試驗(yàn)方法

玉米收獲后，每667m2施商品有機(jī)肥400kg、風(fēng)化生石灰75 kg，冬前翻耕。4月底，撒施花生專用配方控釋肥(12-6-12) 30kg/667m2旋耕，播種時在播種行包施花生專用配方控釋肥20kg/667m2。選擇籽粒飽滿、大小均勻的種子，統(tǒng)一包衣。5月上旬播種，行距45 cm、穴距17 cm，每667 m2播種8719穴，每穴2粒。試驗(yàn)田長20.0 m、寬13.5 m。田間管理按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田進(jìn)行，10月上旬收獲。

1.3 取樣與測定

從7月10日(結(jié)莢期)開始取樣，每次取3個點(diǎn)，每點(diǎn)取長勢一致的花生完整植株10株，每10 d取樣一次。每次取樣后取下莢果，用水沖洗干凈，將果殼和籽仁分開，置于電熱干燥箱內(nèi)105 ℃殺青30 min、75 ℃烘至恒質(zhì)量，分別稱量果殼和籽仁干質(zhì)量，計(jì)算莢果干質(zhì)量和平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理和繪圖均在Excel 2010下進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生莢果、籽仁干物質(zhì)積累動態(tài)

花生進(jìn)入結(jié)莢期時莢果干質(zhì)量很少，此后隨著莢果發(fā)育，籽仁干質(zhì)量與莢果干質(zhì)量的增加趨勢基本相同，但籽仁干質(zhì)量較莢果干質(zhì)量的快速增加期較晚且積累量較少?；ㄉ鷱慕Y(jié)莢期開始到飽果成熟期莢果干質(zhì)量和籽仁干質(zhì)量增加可用生長曲線logistic方程進(jìn)行曲線模擬，對logistic回歸方程進(jìn)行X2檢驗(yàn)：實(shí)際X2

由莢果干質(zhì)量logistic回歸方程及三個關(guān)鍵點(diǎn)可知：花生莢果干質(zhì)量增加的始盛期為t1=41.07，即結(jié)莢后第42 d左右；高峰期為t2=55.17，即結(jié)莢后第56 d左右；盛末期為t3=69.26，即結(jié)莢后第70 d左右。花生籽仁干質(zhì)量增加的始盛期為t1=44.38，即結(jié)莢后第45 d左右；高峰期為t2=56.57，即結(jié)莢后第57 d左右；盛末期為t3=68.75，即結(jié)莢后第69 d左右。

花生莢果干質(zhì)量增長的漸增期為結(jié)莢后第10～42d，快速增加期為結(jié)莢后第42～70d，緩增期為花生結(jié)莢后第70～90d；由籽仁干質(zhì)量logistic回歸方程及三個關(guān)鍵點(diǎn)可知：花生籽仁干質(zhì)量增長的漸增期為結(jié)莢后第20～45d，快增期為結(jié)莢后第45～69d，緩增期為結(jié)莢后第69～90d (表1)。

表1 花生莢果與籽仁干物質(zhì)積累logistic方程及數(shù)據(jù)

2.2 花生莢果、籽仁、果殼干物質(zhì)積累的關(guān)系

花生進(jìn)入結(jié)莢期，莢果和籽仁干物質(zhì)日積累量逐漸增加，結(jié)莢后70 d達(dá)到最大值，以后快速降低至收獲；果殼干物質(zhì)日積累量的變化動態(tài)與莢果和籽仁的不同，莢果形成后表現(xiàn)為小幅增加，結(jié)莢后60 d達(dá)到最大值，但峰值較低，以后緩慢降低至收獲。莢果形成20 d后，籽仁干物質(zhì)日積累量增加較快，60～70 d的積累量達(dá)到4.99 g/株，以后迅速降低至收獲期的0.37 g/株；莢果形成后果殼干物質(zhì)積累較快，10～20 d的積累量為0.36 g/株，較同期籽仁的0.29 g/株增加24.14%。籽仁干物質(zhì)日積累量在結(jié)莢后30 d開始明顯大于果殼的積累量，籽仁干物質(zhì)日積累量峰值為4.99 g/株，為果殼1.77 g/株的2.82倍。莢果形成后30～80 d是莢果和籽仁干物質(zhì)日積累量較高的時期，是花生莢果產(chǎn)量形成的主要時期 (圖1)。

圖1 花生莢果、籽仁、果殼干物質(zhì)日積累量 Fig. 1 Daily accumulation of dry matter in peanut pod, kernel and nut shell

對花生籽仁干質(zhì)量增長與莢果干質(zhì)量增長進(jìn)行線性模擬，得到回歸方程Y=0.7368X-0.5053，相關(guān)系數(shù)R2=0.9968，證明花生籽仁質(zhì)量與莢果質(zhì)量的增加呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系；對花生果殼質(zhì)量增長與莢果質(zhì)量增長進(jìn)行線性模擬，得到回歸方程Y=0.2632X+0.5053，相關(guān)系數(shù)R2=0.9757，證明花生果殼質(zhì)量與莢果質(zhì)量的增長同樣呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系。從以上方程可知，花生籽仁質(zhì)量模擬方程的斜率大于果殼質(zhì)量模擬方程的斜率，說明隨著花生莢果質(zhì)量的增加，籽仁質(zhì)量的增長趨勢大于果殼質(zhì)量的增長趨勢。

2.3 花生莢果出仁率變化動態(tài)

自花生結(jié)莢后，隨莢果和籽仁的充實(shí)飽滿，出仁率呈逐漸增加的變化動態(tài)，至結(jié)莢后80d達(dá)最大值，以后基本保持平穩(wěn)。對花生結(jié)莢后20d到收獲期的出仁率可用多項(xiàng)式進(jìn)行曲線模擬。對回歸多項(xiàng)式方程求一階導(dǎo)數(shù)并令Y=0得X=79.6577，即當(dāng)花生結(jié)莢后80d左右時，出仁率達(dá)最大值。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)及回歸方程可知，從結(jié)莢后20～80d，出仁率呈提高趨勢，結(jié)莢后80～90d，出仁率稍有降低。收獲期(結(jié)莢后90d)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于出現(xiàn)少量爛果(腐爛前基本為飽果)，導(dǎo)致出仁率降低 (圖2)。

圖2 花生出米率增長趨勢 Fig. 2 The growth trend of kernel rate

3 討論與結(jié)論

花生莢果干物質(zhì)積累速率體現(xiàn)在莢果和籽仁干質(zhì)量的增加和出米率的增加，這是提高產(chǎn)量的主要因素。從研究結(jié)果和數(shù)學(xué)模型分析，花生莢果干質(zhì)量與籽仁干質(zhì)量增長的漸增期、快增期、緩增期基本一致，莢果干質(zhì)量、籽仁干質(zhì)量增長量的最大值均出現(xiàn)在結(jié)莢后70 d，結(jié)莢后70～80 d莢果質(zhì)量和籽仁質(zhì)量剛進(jìn)入緩增期。莢果質(zhì)量和籽仁質(zhì)量在結(jié)莢后80 d較結(jié)莢后70 d增加15.88%和17.71%、在結(jié)莢后90 d較80 d只增加3.32%和2.21%，花生生育后期如土壤濕度較大則會出現(xiàn)爛果；就出仁率而言，從結(jié)莢后20 d到80 d，出米率呈提高趨勢，結(jié)莢后80 d到90 d，出米率呈下降趨勢，在花生結(jié)莢后80 d左右時，出米率為最大值。過晚收獲對莢果和籽仁干物質(zhì)積累及出仁率提高均不利。

威海市文登區(qū)是山東花生主產(chǎn)區(qū)，常年種植面積2萬余公頃，且多為生育期較長、適合出口的大果型品種。由于施肥和病害防治技術(shù)欠當(dāng)，造成生育后期脫肥和葉部病害發(fā)生，導(dǎo)致葉片早衰，因此生產(chǎn)上多在9月中旬或更早收獲花生，致使莢果不飽滿、出仁率低，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低。本研究結(jié)果表明，雖然結(jié)莢后90 d收獲產(chǎn)量最高，但結(jié)莢后80～90 d莢果干物質(zhì)積累很少，而且會有爛果發(fā)生，故花生莢果干物質(zhì)積累最大量宜確定為結(jié)莢后80 d左右，因此威海地區(qū)9月底為出口大花生的適宜收獲時間。在生產(chǎn)上應(yīng)注重合理施肥和病害防治，確?；ㄉ笃诓幻摲屎腿~片不早衰。