核桃林間作不同種植行的花生生長差異研究

權(quán)寶全,白冬梅,田躍霞,薛云云

(山西省農(nóng)業(yè)科學院 經(jīng)濟作物研究所，山西 汾陽 032200)

近年來，山西省干果果園面積逐年增加，發(fā)展林下經(jīng)濟勢在必行[1]。關(guān)于果園間作作物的選擇已有諸多研究[2-4]?；ㄉ巧轿魇≈饕慕?jīng)濟作物及油料作物,常年種植面積約4.0萬hm2[5]?；ㄉ前l(fā)展林下經(jīng)濟的好路子。白冬梅等[6]在果園間作花生品種晉花7號條件下,通過正交試驗研究了播期、密度、施肥三因素的最佳組合，結(jié)果表明,果園間作花生的最佳組合是5月5日播種、種植密度16.5萬穴/hm2、配施花生專用肥,可獲得較高間作產(chǎn)量(3 825.9 kg/hm2)。黃志鵬等[7]研究了增施鈣肥對酸性旱地幼齡果園間作花生的影響，結(jié)果表明，增施1 125 kg/hm2鈣鎂磷肥,花生莢果飽滿、產(chǎn)量高,經(jīng)濟效益最好。田躍霞等[8]等在幼齡核桃園間作花生條件下,對比研究了不同單粒精播密度與雙粒穴播對花生農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，結(jié)果表明,單粒精播密度為18.0萬穴/hm2和21.0萬穴/hm2時,花生單株生產(chǎn)力高,單株結(jié)果數(shù)多,飽滿度較高,單位面積結(jié)果數(shù)多,產(chǎn)量最高。權(quán)寶全等[9]研究了在幼齡核桃園間作花生條件下,不同單粒精播密度與雙粒穴播對花生農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累動態(tài)及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明,花生主莖高和側(cè)枝長隨精播密度增加而逐漸增加,單株分枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、雙仁果率和飽果率均隨密度增加而減少；當單粒精播密度為18.0萬、21.0萬穴/hm2時,干物質(zhì)積累量與積累速率均高于雙粒穴播處理。關(guān)于果園間作花生的播期、密度和施肥水平已有詳細研究，但關(guān)于間作花生不同種植行的生長差異研究尚未見報道。鑒于此，在核桃林間作花生條件下，研究了不同種植行花生生長發(fā)育、干物質(zhì)積累、光合特性及產(chǎn)量的差異，以期為核桃園間作花生的合理高效栽培提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況及供試材料

試驗于2018年在山西省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所核桃園試驗基地進行，核桃樹樹齡為6 a，樹冠均勻一致，株行距配置為4 m×4 m。土壤類型為砂壤土，耕層土壤有機質(zhì)含量為14.3 g/kg、堿解氮含量78.7 mg/kg、速效磷含量36.1 mg/kg、速效鉀含量131 mg/kg，pH值8.11。試驗田地勢平坦，排灌良好，前茬作物為大豆。播種前基施腐熟豬糞12 t/hm2、N 90 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2,其他栽培管理措施按花生高產(chǎn)栽培要求進行。供試花生品種為晉花10號和花育33號。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置距樹干30、60、90、120、150 cm共5個種植行處理，分別表示為Z30、Z60、Z90、Z120、Z150，行距30 cm，株距17.5 cm，密度為21萬穴/hm2，播種方式為開溝條播，1穴1粒。種植行20 m為1個重復(預(yù)留1/2為成熟期測產(chǎn)區(qū)，1/2為取樣調(diào)查區(qū))，共3次重復。5月6日播種,5月14日出苗，9月27日收獲。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀 于成熟期測定花生植株主莖高、第一分枝側(cè)枝長、單株分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)。

1.3.2 干物質(zhì)積累 分別于花生苗期(6月1日)、花針期(7月1日)、結(jié)莢期(8月1日)、飽果期(9月1日)和成熟期(9月25日)取樣(未拾落葉)，每個處理每個時期連續(xù)選取5株，用自來水洗凈后放入烘箱，105 ℃殺青1 h，再于70 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量。

1.3.3 葉面積指數(shù) 分別于花生苗期、花針期、結(jié)莢期、飽果期和成熟期，每個處理每個時期取代表性植株10株測定各處理的單株葉面積指數(shù)。采用長寬系數(shù)法測定并計算葉面積，即葉面積=長×寬×0.75，葉面積指數(shù)=葉片總面積/土地面積。

1.3.4 光合速率 在不同生育時期選擇無風的晴天，于9：30—14：00采用美國產(chǎn)Li-6400便攜式光合作用測定系統(tǒng)測定花生主莖倒三完全展開葉的光合速率。

1.3.5 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 于成熟期收獲測產(chǎn),分別測定各處理10 m種植行的實收株數(shù)、總果數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、百果質(zhì)量和百仁質(zhì)量等。理論產(chǎn)量=產(chǎn)量(10 m種植行)×密度/實收株數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理、作圖和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃林間作花生不同種植行的農(nóng)藝性狀

由表1可見，在核桃林間作花生條件下，晉花10號和花育33號的主莖高、主莖節(jié)數(shù)和第一分枝側(cè)枝長總體上隨種植行與樹干距離的增加而增加，Z90、Z120、Z150處理花生植株主莖高、主莖節(jié)數(shù)和側(cè)枝長無顯著差異，但均顯著優(yōu)于Z30、Z60處理。各處理間單株分枝數(shù)無顯著差異，表明核桃林間作花生不同種植行不影響花生植株的分枝。

2.2 核桃林間作不同種植行花生的干物質(zhì)積累

2.2.1 干物質(zhì)積累量 由圖1可見，間作花生各處理干物質(zhì)積累量隨著生育進程推進呈逐漸增加的趨勢。苗期，晉花10號和花育33號各處理干物質(zhì)積累量無明顯差異；苗期后，各處理花生植株的干物質(zhì)積累量逐漸拉開差距?；ㄡ樒诘匠墒炱冢?個品種Z30、Z60處理的干物質(zhì)積累量均顯著低于Z90、Z120、Z150處理，且結(jié)莢期及以后Z30處理干物質(zhì)積累量顯著低于Z60，而Z90、Z120、Z150處理干物質(zhì)積累量在整個生育期內(nèi)無顯著差異。

表1 核桃林間作不同種植行花生的農(nóng)藝性狀

注:同列不同小寫字母表示同一品種不同處理在0.05水平上差異顯著，下同。

Note:The different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level among different treatments of the same variety.The same below.

不同小寫字母表示同一時期不同處理間差異顯著(P<0.05)The different letters mean significant differences among different treaments at the same stage(P<0.05)

2.2.2 干物質(zhì)積累速率 由表2可以看出，間作花生各種植行處理干物質(zhì)積累速率呈現(xiàn)“慢—快—慢—快”的動態(tài)變化趨勢。不同處理干物質(zhì)積累速率峰值出現(xiàn)在結(jié)莢期和成熟期，且各處理干物質(zhì)積累速率峰值間存在差異?？傮w來說，苗期和飽果期2個花生品種不同種植行處理間干物質(zhì)積累速率差異不明顯；花針期、結(jié)莢期和成熟期Z30、Z60處理的干物質(zhì)積累速率顯著慢于Z90、Z120、Z150處理，而Z90、Z120、Z150處理間整個生育期干物質(zhì)積累速率無顯著差異。

表2 核桃林間作不同種植行花生的干物質(zhì)積累速率 g/(株·d)

2.3 核桃林間作不同種植行花生的光合特性

葉面積指數(shù)是反映花生群體生長發(fā)育的重要指標，而功能葉片的光合速率是花生光合特性的關(guān)鍵指標。由表3可知，花生不同生育時期的葉面積指數(shù)和功能葉凈光合速率呈先增加后降低的趨勢。同一生育時期，2個花生品種不同種植行處理間葉面積指數(shù)存在明顯差異，其中各生育時期Z90、Z120、Z150處理葉面積指數(shù)無顯著差異，但均顯著高于Z30、Z60處理。由表4可知，2個花生品種不同種植行處理間，各生育時期功能葉片的光合速率無明顯差異。

表3 核桃林間作不同種植行花生的葉面積指數(shù)

表4 核桃林間作不同種植行花生的單葉光合速率

2.4 核桃林間作不同種植行花生的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表5可以看出,隨著間作花生種植行離樹干距離的增加，2個花生品種的單株結(jié)果數(shù)、百仁質(zhì)量、百果質(zhì)量以及10 m種植行的總果數(shù)和產(chǎn)量總體均逐漸增加，其中Z90、Z120、Z150處理產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素無顯著差異。晉花10號Z90、Z120、Z150處理的平均理論產(chǎn)量比Z30、Z60處理分別提高34.43%、16.07%；花育33號Z90、Z120、Z150處理的平均理論產(chǎn)量比Z30、Z60處理分別提高24.36%、14.60%。

表5 核桃林間作不同種植行花生的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

3 結(jié)論與討論

花生的產(chǎn)量與干物質(zhì)積累分配、葉片光合性能、產(chǎn)量構(gòu)成因素等密切相關(guān)。干物質(zhì)積累量與花生產(chǎn)量呈正相關(guān)，在相同的生態(tài)條件下，同一品種的生育期相對穩(wěn)定，干物質(zhì)積累量是決定花生高產(chǎn)的關(guān)鍵[10-11]。普遍認為，增加干物質(zhì)生產(chǎn)是獲得高產(chǎn)的重要途徑[12]。本研究結(jié)果表明，花生種植行距核桃樹樹干≥90 cm時，花針期、結(jié)莢期和成熟期的干物質(zhì)積累速率較高，干物質(zhì)積累量較大，這與OTTAVIANO等[12]和SEVERINI等[13]的研究結(jié)果一致。

植物90%的干物質(zhì)來自葉片光合作用[14-16]。葉片是花生進行光合作用的主要器官，葉面積指數(shù)及葉面積指數(shù)峰值的持續(xù)時間直接影響著干物質(zhì)的生產(chǎn)能力。本研究結(jié)果表明，2個花生品種不同種植行處理各生育時期功能葉片的光合速率雖然無明顯差異，但Z90、Z120、Z150處理各生育時期的葉面積指數(shù)均顯著高于Z30、Z60處理，具有較大的光合面積，促進了干物質(zhì)持續(xù)積累，為獲得高產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ),這與其他研究結(jié)果[17]一致。

百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、單株生產(chǎn)力、出仁率以及總分枝數(shù)等性狀是影響花生產(chǎn)量的主導因素[18-20]。本試驗在核桃林間作條件下，花生種植行與樹干距離不同直接影響花生的生長發(fā)育、干物質(zhì)積累、光合特性和莢果產(chǎn)量。隨著間作花生種植行與樹干距離的增加，花生植株的主莖高、側(cè)枝長、干物質(zhì)積累、葉面積指數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、百仁質(zhì)量、百果質(zhì)量和10 m種植行的總果數(shù)及產(chǎn)量均逐漸增加，當距離≥90 cm時各種植行處理間花生的生長發(fā)育、干物質(zhì)積累、莢果產(chǎn)量無顯著差異。

在6年生核桃林中間作花生且花生種植行距樹干<90 cm條件下，不同種植行花生的生長發(fā)育、干物質(zhì)積累、葉面積指數(shù)及產(chǎn)量差異顯著，隨種植行與樹干距離的增加生長優(yōu)勢逐漸凸顯；當花生種植行與樹干距離≥90 cm時，不同種植行花生的生長發(fā)育、干物質(zhì)積累、葉面積指數(shù)及產(chǎn)量差異不顯著，其農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累量、結(jié)莢期和成熟期干物質(zhì)積累速率、葉面積指數(shù)、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成較種植行距樹干30 cm 和60 cm均具有明顯優(yōu)勢。由此可見，6年生核桃林間作花生種植行離樹干90 cm為最適間作距離。

本試驗主要針對核桃林對間作花生不同種植行的生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響作了詳細研究，這與霍成斌等[21]和蔣從軍等[22]的試驗方法類似，有關(guān)間作花生不同種植行之間的相互影響有待進一步研究。