花生覆膜和露地栽培條件下不同收獲時(shí)期對(duì)產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

李海東李文金*康 濤張利民陳建生張艷艷馬為勇

(1.泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,山東 泰安 271000;2.山東省寧陽(yáng)縣華豐鎮(zhèn)農(nóng)技站,山東 寧陽(yáng) 271413)

花生是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物,產(chǎn)量居世界第一位[1]。 目前,花生覆膜栽培和露地栽培面積均較大,分別約占50%和45%。 覆膜可以提高土壤溫度,保持土壤水分,抑制雜草生長(zhǎng),使作物產(chǎn)量提高[2]。 相對(duì)露地栽培,覆膜可以使花生莢果干物質(zhì)的快速積累期提前一周左右[3],致花生生育期縮短,有早衰現(xiàn)象[4]。

覆膜在提高作物產(chǎn)量的同時(shí),也造成了嚴(yán)重的污染,大量地膜碎片殘留在土壤中,影響土壤從外界吸收水分、養(yǎng)分,阻斷了土壤自身的氣體交換作用,影響了土壤微生物的活動(dòng)并最終造成土壤板結(jié),不利于作物生長(zhǎng)[5-7]。 另外,覆膜增大了花生收獲機(jī)的設(shè)計(jì)難度,不利于機(jī)械化收獲的推廣[8]。

花生籽仁的成熟是有機(jī)物不斷積累的過(guò)程,需一定的光照和溫度[9-10]。 山東春花生一般在四月下旬到五月中上旬播種,八月底到九月中上旬收獲,生育期120～140 d[11-12]。 花生成熟過(guò)程中,任何使籽仁遭到破壞或損失的情形都會(huì)降低產(chǎn)量?；ㄉv果在地下生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量爛果[13-14],不利于產(chǎn)量的形成。 收獲時(shí),部分果實(shí)不能隨花生秧拔起,留在土壤中形成落果,如果放棄則會(huì)降低產(chǎn)量,如果進(jìn)行二次收獲,則增大收獲成本[15-16]。

隨著地膜污染的加劇和機(jī)械化收獲的推廣,覆膜花生面積減少而露地栽培面積增加,但是不同收獲期對(duì)兩種種植方式下的爛果、落果程度以及產(chǎn)量的影響鮮有報(bào)道,本文通過(guò)大田和室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了研究,以期為花生的適時(shí)收獲提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年在山東省泰安市馬莊鎮(zhèn)試驗(yàn)基地進(jìn)行。 試驗(yàn)地為粘壤土,耕作層(0～20 cm)的基礎(chǔ)肥力:有機(jī)質(zhì)16.35 g/kg,堿解氮95.6 mg/kg,速效磷36.3 mg/kg,速效鉀109.5 mg/kg。 起壟種植,壟底寬85 cm,壟面寬55 cm,壟高10 cm,一壟雙行,每穴1粒,1.4萬(wàn)穴/667 m2。 供試品種為花育25,5月12日播種,采用露地栽培(OFC)和覆膜栽培(PFM)兩種種植方式,管理措施同一般高產(chǎn)田,分別于9月1日(CK),9月6日(T1),9月11日(T2),9月16日(T3),9月21日(T4),9月26日(T5)收獲,小區(qū)面積13.33 m2,隨機(jī)區(qū)組排列,每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

收獲時(shí),每小區(qū)選取典型植株10株,統(tǒng)計(jì)單株結(jié)果數(shù)、單株?duì)€果數(shù)和單株?duì)€果率。 每小區(qū)取1 m2的花生植株,拔出土壤后分別統(tǒng)計(jì)植株上的花生果數(shù)和留在土壤中的花生果數(shù),根據(jù)公式計(jì)算落果率。 收獲風(fēng)干后考種,計(jì)算百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量;取1.00 kg莢果,測(cè)定出仁率。

落果率%=留在土壤中的花生果數(shù)/(留在土壤中的花生果數(shù)+花生植株上的花生果數(shù))×100

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、整理和分析,SPSS 16.0軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(α=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同收獲時(shí)期覆膜和露地栽培條件下的產(chǎn)量

表1顯示,隨收獲期的延遲,露地栽培花生的產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢(shì),在第5個(gè)收獲期(T4)達(dá)到峰值,隨后下降,第6個(gè)收獲期(T5)較第5個(gè)收獲期(T4)降幅為12.3 kg/667 m2;覆膜栽培花生的產(chǎn)量也呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì),在第4個(gè)收獲期(T3)達(dá)到峰值,到第6個(gè)收獲期(T5)已降低11.4 kg/667 m2。 覆膜花生的峰值產(chǎn)量顯著高于露地花生,約為露地花生的1.25倍。

表1 不同收獲期覆膜和露地栽培條件花生莢果產(chǎn)量(kg/667 m2)Table 1 Yield of peanut pods on different harvest dates under plastic film mulching and open field cultivation

2.2 不同收獲時(shí)期花生覆膜和露地栽培條件下的莢果性狀

2.2.1 不同收獲時(shí)期花生覆膜和露地栽培條件下單株結(jié)果數(shù)

進(jìn)入9月份,兩種栽培方式的單株結(jié)果數(shù)已趨于穩(wěn)定,變化不明顯,覆膜栽培花生的單株結(jié)果數(shù)比露地栽培高出17%并達(dá)到差異顯著水平 (表2)。

表2 不同收獲期花生覆膜和露地栽培條件下的單株結(jié)果數(shù)Table 2 Number of fruits per plant of peanut on different harvest dates under plastic film mulching and open field cultivation

2.2.2 不同收獲時(shí)期花生覆膜和露地栽培條件下的單株?duì)€果數(shù)和爛果率

在收獲過(guò)程中,單株?duì)€果數(shù)和單株?duì)€果率隨收獲期延遲呈增加趨勢(shì),并且發(fā)展速度越來(lái)越快。露地栽培和覆膜栽培條件下,第6個(gè)收獲期(T5)的單株?duì)€果數(shù)分別是第1個(gè)收獲期(CK)的8.56倍和7.65倍,單株?duì)€果率有類(lèi)似變化(表3)。 露地栽培的單株?duì)€果數(shù)和單株?duì)€果率均不同程度地高于覆膜栽培 (表3)。

表3 不同收獲時(shí)期覆膜和露地條件下的單株?duì)€果數(shù)和爛果率Table 3 Number of rotten fruits per plant and rotten fruit rate on different harvest dates under plastic film mulching and open field cultivation

2.2.3 不同收獲時(shí)期花生覆膜和露地栽培條件下的落果率

從表4可看出,收獲期的推遲導(dǎo)致了落果率的增大, 覆膜栽培的落果率顯著低于露地栽培。

表4 不同收獲時(shí)期花生覆膜和露地栽培條件下的落果率 (%)Table 4 Rate of peanut fruit drop on different harvest dates under plastic film mulching and open field cultivation

2.3 不同收獲時(shí)期花生覆膜和露地栽培條件下的百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和出仁率

從表5可看出,在花生籽仁逐漸成熟的過(guò)程中,兩種栽培方式下的百果質(zhì)量和百仁質(zhì)量都呈增加趨勢(shì),但增長(zhǎng)速度逐步放緩,露地栽培自第5個(gè)收獲期(T4)開(kāi)始差異不顯著,而覆膜栽培自第4個(gè)收獲期(T3)開(kāi)始差異不顯著。 出仁率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),露地栽培條件下在第5個(gè)收獲期(T4)達(dá)到峰值,覆膜栽培條件下在第4個(gè)收獲期(T3)達(dá)到峰值。 在不同收獲時(shí)期,覆膜栽培的百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和出仁率均顯著高于露地栽培。

表5 不同收獲期花生覆膜和露地栽培條件下的百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和出仁率Table 5 100-pod mass,100-kernel mass and kernel percentage of peanut under plastic film mulching and open field cultivation at different harvest periods

3 討 論

生物生長(zhǎng)過(guò)程前期較慢,中期較快,后期又較慢,呈現(xiàn)出類(lèi)似于字母“S”的曲線[17],花生籽仁成熟亦有類(lèi)似趨勢(shì)。 隨著收獲期的延遲,花生產(chǎn)量增加速度逐漸減慢,最終達(dá)到峰值;而百果質(zhì)量和百仁質(zhì)量也呈現(xiàn)出增長(zhǎng)速度越來(lái)越小的趨勢(shì)。 到了9月份,花生單株結(jié)果數(shù)的變化已不明顯,花生生長(zhǎng)主要體現(xiàn)在籽仁飽滿(mǎn)度的提高也即百果質(zhì)量和百仁質(zhì)量的增加;9月1日(CK)至9月21日(T4),露地栽培花生形成46.6 kg/667 m2的產(chǎn)量,占總產(chǎn)的14.90%,9月1日(CK)至9月16日(T3),覆膜花生形成28.6 kg/667 m2的產(chǎn)量,占總產(chǎn)的7.32%。 如果在8月底或9月初進(jìn)行花生收獲則會(huì)造成一定的產(chǎn)量損失,且露地栽培的損失大于覆膜栽培。

花生爛果主要由果腐病(多種真菌病害)[18-19]、土壤積水、土壤類(lèi)型等原因造成[13],一般爛果率為5%～20%,最高使花生減產(chǎn)50%[20]。 花生進(jìn)入成熟期,在土中滯留的時(shí)間越長(zhǎng),爛果數(shù)和爛果率就越高,產(chǎn)量和出仁率減少也就越嚴(yán)重,并且本試驗(yàn)中露地栽培的爛果程度高于覆膜栽培。 覆膜對(duì)爛果的加重與否與土壤水分有很大關(guān)系,在花生成熟中后期遇到較大量的降水,覆膜往往降低通氣效果而增加爛果數(shù)量[21]。 但是在土壤水分較少的條件下,覆膜往往減輕爛果,覆膜栽培可增加土壤細(xì)菌和放線菌的數(shù)量,減少真菌的數(shù)量和真菌病害發(fā)生程度[22],優(yōu)化土壤微生物環(huán)境,降低土壤容重,改善土壤的通氣狀況,減輕果腐病的發(fā)生[23-24],這很可能是覆膜減輕爛果的原因之一。

花生機(jī)械化收獲面積越來(lái)越大[25],這就要求花生有較低的落果率[26]。 本研究顯示,覆膜栽培的落果率小于露地栽培,并且兩者的落果率隨著收獲時(shí)期的延遲而逐漸加大。 花生落果主要與土壤物理性狀和子房柄強(qiáng)度有關(guān)[27]。 覆膜可以增加土壤孔隙度,降低土壤容重和土壤緊實(shí)度,使土壤更加疏松[28-29],減少收獲時(shí)子房柄所承受的拉力,而露地土壤較為板結(jié),收獲時(shí)子房柄承受拉力較大。覆膜還可抑制土壤中真菌生長(zhǎng)[20-22],降低果腐病、根腐病等真菌病害的發(fā)生[23],使子房柄染病程度降低,提高子房柄的抗拉強(qiáng)度,從而使落果數(shù)減少。考慮到有機(jī)物的形成,花生不宜收獲過(guò)早,考慮到爛果和落果的發(fā)生,也不宜收獲過(guò)遲,如發(fā)現(xiàn)爛果落果較為嚴(yán)重,在花生成熟后則應(yīng)盡快收獲。