適宜福建單粒播種花生品種的篩選

徐日榮， 陳 昊， 陳湘瑜， 張玉梅， 胡潤芳， 藍(lán)新隆， 唐兆秀， 林國強(qiáng)

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/福建省特色旱作物品種選育工程技術(shù)研究中心， 福州 350013 )

花生是我國重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物[1-2]。FAO統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國2017年花生種植面積462.8萬hm2，僅次于印度，位居世界第二，總產(chǎn)1 715.0萬t，排世界第一，種植面積和總產(chǎn)量分別占世界的16.6%和36.4%。隨我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和研究經(jīng)費(fèi)的投入，在花生育種單位共同努力下，花生新品種推陳出新，品種個(gè)體優(yōu)勢越發(fā)明顯，但種植戶仍延續(xù)傳統(tǒng)老品種的種植習(xí)慣，以一穴兩粒甚至多?；ㄉシN，造成同穴群體惡性競爭，優(yōu)勢個(gè)體發(fā)育受限制等問題。另外，傳統(tǒng)播種用種量大，提高了花生的生產(chǎn)成本，大?；ㄉ贩N一般需要種子300～375 kg·hm-2，中小粒型品種一般需要220～270 kg·hm-2，全國種用花生每年約為150萬t，相當(dāng)于全國花生總產(chǎn)量的10%左右，種子投入量占農(nóng)資投入量的40%～50%[3]。因此，在保持花生產(chǎn)量的條件下，改變傳統(tǒng)習(xí)慣，采用花生單粒播種，可減少用種量，實(shí)現(xiàn)降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。

張佳蕾等[4]對(duì)普通型大花生品種花育 22 號(hào)研究表明，成熟期單粒播種的秕果數(shù)、飽果數(shù)、單株結(jié)果數(shù)和分枝數(shù)均比雙粒播種的高，但主莖高和側(cè)枝長比雙粒播種的低。馮燁等[5]以大粒型花生品種花育22為試驗(yàn)材料，采用19.5萬穴·hm-2密度單粒播種，處理為佳，可在節(jié)種35%的前提下增產(chǎn)7.98%～8.38%，增產(chǎn)效果顯著。劉俊華等[6]以花育22號(hào)為研究對(duì)象，開展氮肥與密度互作對(duì)單粒精播的影響，篩選出適宜的氮肥水平和種植密度。范小玉等[7]對(duì)普通大花生品種商花4號(hào)進(jìn)行單粒播種試驗(yàn)，在22.50萬穴·hm-2密度下產(chǎn)量達(dá)到最高，超過雙粒播種。花生單粒播種研究前人已做了研究報(bào)道，但大部分關(guān)注北方普通型花生品種，而南方花生產(chǎn)區(qū)是我國花生的重要產(chǎn)區(qū)，一年可以種植春秋兩季[8-9]，以珍珠豆型花生為主，針對(duì)珍珠豆型花生的研究報(bào)道卻較少。本試驗(yàn)結(jié)合我國南方和福建省聯(lián)合區(qū)域試驗(yàn)，分析不同品種單粒播種和傳統(tǒng)雙粒播種對(duì)花生產(chǎn)量和性狀的影響，探討南方珍珠型花生單粒播種的可行性，篩選適宜品種，為單粒播種高產(chǎn)栽培奠定研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試花生品種為福建省8個(gè)品種和我國南方5個(gè)省10家育種單位的10個(gè)品種(表1)。

表1 試驗(yàn)的品種來源及播種規(guī)格

1.2 試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)位于在福建省延平區(qū)洋后鎮(zhèn)中洋村(經(jīng)緯度為：118.544 032 E,26.625 513 N)，地塊為壤土，地勢平坦，肥力中等均勻，前茬作物為晚稻收割后冬閑田。

表2 花生單粒播種的主要農(nóng)藝性狀

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

種植規(guī)格為畦包溝100 cm，畦面寬55 cm，一畦雙行，行距28 cm，株距14 cm，小區(qū)面積13.3 m2；雙粒播種的采用每穴播2粒，單粒播種的每穴1粒；采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)排列，設(shè)置3次重復(fù)，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行，按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)水平進(jìn)行管理。試驗(yàn)于2019年4月8日播種，8月8日收獲。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

于花生成熟收獲期進(jìn)行田間取樣，每個(gè)小區(qū)取10株，按照《花生種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[10]調(diào)查農(nóng)藝性狀，同時(shí)測定小區(qū)產(chǎn)量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀的遺傳變異、方差分析、灰色關(guān)聯(lián)度及聚類分析，采用Excel軟件作圖。

2 結(jié)果分析

2.1 花生單粒播種的主要農(nóng)藝性狀分析

單粒播種的10個(gè)花生品種的主莖高在33.8～50.8 cm之間，均值為42.3 cm，瓊花4號(hào)最高，賀油133最矮；分枝長在38.2～53.3 cm之間，均值為45.6 cm，瓊花4號(hào)最長，賀油133最短；總分枝數(shù)為7.6～10.0個(gè)，均值為9.1個(gè)，?；?945、瓊花4號(hào)和閩花19最多，瓊科花182最少；結(jié)果枝數(shù)為6.4～8.9個(gè)，均值為7.9個(gè)，閩花19最多，瓊科花182最少；單株總果數(shù)為18.0～26.8個(gè)，均值為22.1個(gè)，閩花19最多，瓊科花182最少；飽果率61.6%～82%，均值為69.4%，賀油133最高，汕油121最??；百果重為123.9～208.2 g，均值為171.2 g，桂花56最大，瓊花4號(hào)最??；百仁重為55.8～82.1 g，均值為68.4 g，桂花56最大，瓊花4號(hào)最??；出仁率為65.2%～74.4%，均值這65.2%，瓊花4號(hào)最大，汕油121最小。

2.2 單粒播種對(duì)花生產(chǎn)量的影響

2.2.1單雙粒播種間的花生產(chǎn)量的整體比較

由表3可以發(fā)現(xiàn)，單粒播種的10個(gè)品種的莢果平均產(chǎn)量3 486.90 kg·hm-2，最高產(chǎn)量4 190.25 kg·hm-2，最低產(chǎn)量2 023.50 kg·hm-2；10個(gè)品種的籽仁平均產(chǎn)量2 448.90 kg·hm-2，最高產(chǎn)量2 983.80 kg·hm-2，最低產(chǎn)量1 505.70 kg·hm-2。

表3 單雙粒播種對(duì)花生莢果和籽仁產(chǎn)量的差異

雙粒播種8個(gè)品種的莢果平均產(chǎn)量3 977.70 kg·hm-2，最高產(chǎn)量4 516.95 kg·hm-2，最低產(chǎn)量3 653.55 kg·hm-2； 8個(gè)品種的籽仁平均產(chǎn)量2 729.70 kg·hm-2，最高產(chǎn)量3 012.75 kg·hm-2，最低產(chǎn)量2 465.70 kg·hm-2。

2.2.2單粒播種不同花生品種產(chǎn)量比較

對(duì)10個(gè)品種進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組方差分析結(jié)果(表4)表明，閩花19的莢果產(chǎn)量最高，其次為賀油133、桂花56、?；?945和虔油粉色，這5個(gè)品種比對(duì)照湛油75均有不同程度增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度在2.05%～17.26%之間。閩花19和賀油133與粵油紅1號(hào)、瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著，桂花56和?；?945與瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著。比雙粒種植的8個(gè)品種莢果平均產(chǎn)量(3 977.70 kg·hm-2)高的有閩花19、賀油133和桂花56等3個(gè)品種。

表4 花生單粒播種品種間的產(chǎn)量的比較

單粒種植籽仁產(chǎn)量桂花56最高，其次為閩花19、賀油133、?；?945和虔油粉色，這5個(gè)品種比對(duì)照湛油75均有增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為7.57%～21.06%。桂花56和閩花19與粵油紅1號(hào)、瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著，賀油133與瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著，?；?945、虔油粉色和湛油75與汕油121和瓊花4號(hào)有顯著差異。比雙粒種植的8個(gè)品種籽仁平均產(chǎn)量(2 729.70 kg·hm-2)高的有桂花56、閩花19和賀油133等3個(gè)品種。

2.3 品種的聚類分析

利用DPS分析統(tǒng)計(jì)軟件(V 7.05)對(duì)性狀進(jìn)行分析，采用標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，歐氏距離，最長距離法聚類，根據(jù)圖1可得出，10個(gè)品種因來源廣泛，品種表現(xiàn)多樣性豐富，歐氏距離為4.98，可分成4類，其中瓊花4號(hào)和桂花56分別單獨(dú)成類，瓊花4號(hào)表現(xiàn)植株最高、出仁率最高、百果重和百仁重最小等特點(diǎn)；桂花56表現(xiàn)出百果重和百仁重最大、出仁率較高；賀油133和瓊科花182表現(xiàn)植株較矮、分支少、飽果率高等特點(diǎn)；其他品種6個(gè)品種聚為一類。

圖1 10個(gè)品種的聚類分析

2.4 單粒種植的花生產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度差異分析

由圖2可知，單粒播種的莢果產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)由大到小排列為：小區(qū)籽仁產(chǎn)量>飽果率>百果重>總分枝數(shù)>百仁重>主莖高>出仁率>單株總果數(shù)>結(jié)果枝數(shù)>飽果數(shù)>分枝長>秕果數(shù)，小區(qū)籽仁產(chǎn)量關(guān)聯(lián)系數(shù)最大，為0.692 8，其他性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)分布在0.297 4～0.546 4之間，飽果率和百果重的關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.5以上，總分枝數(shù)、百仁重、主莖高、出仁率和單株總果數(shù)等5個(gè)性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.4以上。

注： X1為主莖高；X2為分枝長；X3為總分枝數(shù)；X4為結(jié)果枝數(shù)；X5為單株總果數(shù)；X6為飽果；X7為秕果 ；X8為飽果率；X9為百果重；X10為百仁重；X11為出仁率；X12為小區(qū)莢果產(chǎn)量；X13為小區(qū)籽仁產(chǎn)量。圖2 單粒播種對(duì)產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

對(duì)單粒播種的籽仁產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)由大到小排列為：小區(qū)莢果產(chǎn)量>百果重>主莖高>飽果率>總分枝數(shù)>百仁重>飽果數(shù)>單株總果數(shù)>出仁率>分枝長>結(jié)果枝數(shù)>秕果數(shù)，小區(qū)莢果產(chǎn)量關(guān)聯(lián)系數(shù)最大，為0.675 8，其他性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)分布在0.256 7～0.55 4之間，百果重的關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.5以上，主莖高、飽果率，總分枝數(shù)和百仁重的關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.4以上。

單粒種植花生莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)都最大，此外，飽果率、百果重和總分枝數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較高，結(jié)果枝數(shù)、分枝長和秕果數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較小。

3 討 論

植株個(gè)體生長健壯、群體發(fā)育良好是作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，而塑造理想株型、優(yōu)化群體質(zhì)量是高產(chǎn)栽培的主要目標(biāo)[11]。合理的密度和田間配置能使植株個(gè)體發(fā)育良好，群體結(jié)構(gòu)合理，從而優(yōu)化對(duì)外界環(huán)境因子的調(diào)控響應(yīng)[12]。由于存在種子質(zhì)量差和播種技術(shù)落后等問題，為了減少空穴率保證基本苗，雙粒穴播是我國花生栽培的主要常規(guī)技術(shù)。隨著國家科技創(chuàng)新投入力度的不斷增加，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的品種推陳出新，群體與個(gè)體之間的矛盾突現(xiàn)的越發(fā)明顯，張佳蕾等[13]對(duì)連續(xù)開花亞種中間型?；?號(hào)進(jìn)行研究，表明雙粒種植雙株間存競爭，易分化成強(qiáng)勢株和弱勢株。隨著種子包衣技術(shù)等農(nóng)業(yè)技術(shù)的革新，節(jié)約生產(chǎn)成本，增加社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益需求日益迫切，花生單粒播種及配套的栽培技術(shù)成為重要的途徑?；ㄉ鷨瘟２シN技術(shù)可節(jié)種20%以上、增產(chǎn)8%以上，對(duì)降低花生生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量和質(zhì)量，保障我國食用油脂安全，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收具有重要意義，是我國花生種植技術(shù)的一次重大變革[14]。本文采用南方5省共10家育種單位的10個(gè)品種開展單粒播種試驗(yàn)，篩選出閩花19、賀油133、桂花56、福花0945和虔油粉色等5個(gè)品種在單粒播種下莢果和籽仁產(chǎn)量均比對(duì)照湛油75高，其中閩花19、賀油133和桂花56等3個(gè)品種在節(jié)約了50%的花生用種量的單粒播種下，莢果和籽仁產(chǎn)量均比福建省選育8個(gè)品種雙粒種植的平均產(chǎn)量高，但是莢果和籽仁最高產(chǎn)量與雙粒種植的最高產(chǎn)量還有差距，后續(xù)應(yīng)針對(duì)選育出優(yōu)秀品種持續(xù)開展花生的單粒種植的培育栽培技術(shù)研究。

聚類分析可以根據(jù)生物個(gè)體或品種的多個(gè)參數(shù)值計(jì)算出待評(píng)價(jià)對(duì)象之間的遺傳距離，評(píng)價(jià)其個(gè)體與個(gè)體間、品種與品種間的相似程度，并直觀展示待測對(duì)象之間的親緣或相似關(guān)系[15]。該方法已在玉米[16]、馬鈴薯[17]、芝麻[18]等作物上廣泛應(yīng)用。本文聚類研究表明，10個(gè)品種遺傳豐富，歐氏距離為4.98，可分成4類，大部分品種性狀均衡，個(gè)別品種在植株高矮和果大小等方面差異較大。

生物系統(tǒng)本身可以作為一種灰色系統(tǒng)，因而可采用灰色系統(tǒng)提供的灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)生物體的各種性狀進(jìn)行分析[19-21]，本文對(duì)10個(gè)品種12個(gè)性狀與產(chǎn)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果表明，在單粒種植前提下，花生莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)均最大，說明該批品種均表現(xiàn)有較高和穩(wěn)定的花生出仁率。此外，飽果率、百果重和總分枝數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較高，結(jié)果枝數(shù)、分枝長和秕果數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較小，在單粒播種品種選育篩選及高產(chǎn)栽培生產(chǎn)過程中應(yīng)注意這些性狀的應(yīng)用。