李 陽 李紹偉 胡俊平
(開封市農(nóng)林科學(xué)研究院 河南 開封 475004)
河南是我國花生生產(chǎn)第一大省,面積和總產(chǎn)均居全國首位。作為本省第三大農(nóng)作物,花生也是開封市及周邊縣區(qū)主要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物,在農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位[1],其產(chǎn)量直接影響農(nóng)民增收[2]。目前通過采用塑料地膜覆蓋栽培和液體地膜噴施提高花生產(chǎn)量的研究較多,這些措施對花生產(chǎn)量均有明顯的提高作用。但塑料地膜的長期應(yīng)用易導(dǎo)致嚴(yán)重的白色污染[3]。液體地膜雖然無環(huán)境污染,但也存在成膜時(shí)間短、保溫保濕效果不明顯等缺點(diǎn)。因此為探索花生新的綠色增產(chǎn)增效栽培措施,本研究開展花生起壟種植、苗期中耕、適期晚收和露地平播的比較試驗(yàn),以期明確不同種植方式對麥后夏直播花生產(chǎn)量構(gòu)成、光合特性和品質(zhì)的影響,為夏直播花生高產(chǎn)高效種植提供理論依據(jù)。
選用開封市農(nóng)林科學(xué)研究院培育的開農(nóng)82為試驗(yàn)品種,該品種為高脂肪大果型花生品種,生育期123 d。
試驗(yàn)在開封市農(nóng)林科學(xué)研究院花生試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤類型為沙質(zhì)土壤,前茬作物為小麥?;ㄉ陂g各處理土壤和肥水管理基本一致。
試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理(表1),采用起壟和平播2種種植方式,每小區(qū)種植10行,行距40 cm,穴距16.7 cm,面積26.68 m2(6.67 m×4.00 m),隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。
表1 各試驗(yàn)處理具體信息
1.3.1 產(chǎn)量性狀數(shù)據(jù)測定 收獲后,將各處理花生莢果晾曬至水分含量在10%以下,稱取各小區(qū)產(chǎn)量并折算畝產(chǎn),并調(diào)查各產(chǎn)量性狀構(gòu)成相關(guān)數(shù)據(jù)。
1.3.2 光合速率及葉綠素含量測定 分別在苗期、花針期、結(jié)莢期和成熟期,選擇各小區(qū)中長勢均勻的植株,用Li-6400光合儀測定功能葉片凈光合速率,用美國Spectrum CM-1000葉綠素儀測定群體葉綠素含量。
1.3.3 地溫測定 花生播種后,將MicroLite地溫記錄儀放置于花生種植行中間距地面10 cm土層深處,每2 h記錄1次,測定各處理花生苗期至收獲期的地溫。
1.3.4 品質(zhì)測定 花生收獲曬干后,采用瑞典波通DA7250近紅外谷物分析儀對各處理花生籽仁進(jìn)行測定,每個(gè)處理均重復(fù)3次,取平均值。
1.3.5 土壤中微生物數(shù)量測定 花生收獲后,在各小區(qū)隨機(jī)取0~15 cm土層土樣,采用平板培養(yǎng)法、分離計(jì)數(shù)法測定土壤中真菌、細(xì)菌和放線菌的數(shù)量[4]。細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行數(shù)量測定,真菌采用馬鈴薯培養(yǎng)基進(jìn)行數(shù)量測定,放線菌采用改良高氏一號合成培養(yǎng)基進(jìn)行數(shù)量測定。
數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析利用Excel 2013統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行。
由表2可知,處理A、處理B和處理C在6月和7月平均10 cm地溫明顯高于處理D,以處理A平均地溫最高,較處理D(麥后平播)增溫1.10℃,較處理B和處理C分別增溫0.60℃和0.63℃;8月和9月平均10 cm地溫,處理A、處理B和處理C間差別不明顯。有效積溫與日平均地溫的增溫趨勢相同,仍以處理A最高,比處理B、處理C和處理D分別增加139.86℃、163.00℃和226.71℃,通過采取適期晚收的措施,處理B較處理C的有效積溫也有一定的提高。因此,進(jìn)行苗期中耕并適時(shí)晚收對增加花生耕層溫度具有明顯的促進(jìn)作用,有利于花生前期的生長發(fā)育,也促進(jìn)了花生生長后期莢果的飽滿充實(shí)。
表2 不同處理對10 cm地溫的影響
細(xì)菌、真菌和放線菌等土壤微生物作為土壤生物化學(xué)特性的重要組成部分,在土壤營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、有機(jī)質(zhì)分解與轉(zhuǎn)化、有害物降解、肥力修復(fù)等方面具有重要作用。此外,還可以分泌胞外酶,產(chǎn)生生長刺激素和抗生素,從而抑制病原微生物生長,刺激作物生長[5-8]。采取的栽培技術(shù)措施不同,對土壤中微生物的影響也不同。由表3可知,起壟種植、苗期采取中耕的土壤微生物數(shù)量最多,麥后平播的土壤微生物數(shù)量最少。苗期中耕后,細(xì)菌和放線菌數(shù)量顯著增加,分別比麥后平播增加了58.33%和17.80%,真菌數(shù)量小幅下降,起壟種植不進(jìn)行中耕對細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量的作用效果不明顯。
表3 不同處理對土壤微生物數(shù)量的影響
通過對花生各生長時(shí)期的的群體葉綠素含量和凈光合速率進(jìn)行調(diào)查,二者在不同處理下均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。由表4可知,各處理平均群體葉綠素含量和凈光合速率分別為37.27、34.86、34.83、29.78和25.58 μmol CO2/(m2·s)、23.20 μmol CO2/(m2·s)、23.10 μmol CO2/(m2·s)、20.93 μmol CO2/(m2·s)。以處理A葉綠素含量和凈光合速率最高,較處理D分別增加了25.18%和22.22%。
表4 不同處理對葉片葉綠素含量和凈光合速率的影響
由表5可知,通過采取起壟種植、苗期中耕和適期晚收等措施,對花生油酸和脂肪含量積累均起到了較好的促進(jìn)作用。處理A、處理B和處理C的脂肪和油酸含量較平播均增加,同時(shí)蛋白質(zhì)含量和亞油酸含量有一定的下降,油酸亞油酸比值更高,品質(zhì)更好。以處理A(苗期中耕+噴施葉面肥+適期晚收)的效果最明顯。
表5 不同處理對花生品質(zhì)的影響
對各處理花生莢果產(chǎn)量及相關(guān)產(chǎn)量構(gòu)成進(jìn)行分析表明(表6),采取起壟種植、苗期中耕、收獲期適當(dāng)推遲1周左右收獲,均不同程度提高了花生莢果的百果重、百仁重、出仁率和飽果率,收獲的花生莢果和籽仁更飽滿,產(chǎn)量更高。各處理莢果產(chǎn)量分別為3 83.76 kg/畝、370.80 kg/畝和361.49 kg/畝,分別比CK增產(chǎn)9.01%、5.33%和2.68%。以處理A增產(chǎn)效果最明顯,其產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)數(shù)據(jù)也最高,莢果的商品性最好,處理B增產(chǎn)效果次之。
本研究結(jié)果表明,在起壟種植的基礎(chǔ)上采取苗期中耕可顯著增強(qiáng)花生光合制造碳水物的能力,從而促進(jìn)花生的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。采取苗期中耕后還可提高土壤中微生物的數(shù)量,有效增加土壤養(yǎng)分的利用率,且由于微生物在繁殖過程中的競爭關(guān)系,細(xì)菌和放線菌等有益菌明顯增加,而真菌等有害菌群則有一定的減少,有益菌群可在花生根部形成一定保護(hù)屏障,能有效增加花生的抗逆性,同時(shí)采取苗期中耕還可有效破除土壤板結(jié)、改善土壤透氣性、增加土壤的受光面積和散墑抗?jié)衬芰?、提高土壤耕層溫度、減輕花生苗期病蟲害和雜草的危害。
表6 不同處理對花生品質(zhì)的影響
另外,近年來隨著機(jī)械化程度的不斷提高、地膜覆蓋技術(shù)的使用、早熟品種的推廣,收獲期普遍較早。同時(shí)因?yàn)榉N植密度過大、不規(guī)范化控和病蟲危害等時(shí)常發(fā)生,也容易導(dǎo)致花生出現(xiàn)早衰現(xiàn)象,從而使收獲期提前,影響花生的產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗(yàn)中通過采取適期晚收的措施顯著提高了花生莢果的百果重、百仁重、出仁率和飽果率,收獲的花生莢果和籽仁更飽滿,產(chǎn)量更高,含油量和油酸指標(biāo)等也得到了一定的提高,品質(zhì)更好。
本試驗(yàn)僅開展了夏直播花生苗期采取中耕和收獲期推遲1周的研究,但未明確不同中耕深度對花生生長發(fā)育和土壤養(yǎng)分利用率的影響,以及不同收獲期與花生產(chǎn)量、品質(zhì)和種子繁殖之間的相關(guān)關(guān)系,今后還需要進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究。