黑龍港低平原區(qū)直播夏花生高產(chǎn)品種篩選

尚夢潔，王希全，楊亞東，李康利，聶江文，曾昭海

（1.中國農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院 北京 100193；2.河北省低平原區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心, 河北 吳橋 061800）

黑龍港低平原區(qū)位于華北平原中東部，是我國重要的糧食生產(chǎn)區(qū)之一。該區(qū)域主要種植模式為冬小麥—夏玉米一年兩熟，該模式需要大量水肥投入，加劇了該區(qū)域水資源危機，同時大量化學氮肥投入造成了氮肥利用效率降低，并且導致了土壤質(zhì)量下降、溫室氣體排放增加及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化等問題［1-4］。因此，對該區(qū)域現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，引入豆科作物與冬小麥或夏玉米輪作，不僅可以利用豆科作物的生物固氮作用，減少化學氮肥投入，而且可以利用豆科作物耗水較少的特點來減少地下水的開采，是緩解該區(qū)域水資源短缺和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化問題的有效措施［5］。

花生是我國重要的油料和經(jīng)濟作物，在保障食用油脂供應(yīng)與糧食安全中扮演著重要角色。我國花生年均種植面積約500 萬hm2，總產(chǎn)量位居世界第一［6］。河北省是我國第三大花生主產(chǎn)省，2018 年全省花生種植面積和產(chǎn)量均占全國10%左右［7］。黑龍港低平原區(qū)是河北省花生種植的傳統(tǒng)優(yōu)勢區(qū)，但該區(qū)域種植花生的品種較單一，且優(yōu)勢高產(chǎn)品種較少，單產(chǎn)低于其他地區(qū)高產(chǎn)品種，限制了該區(qū)域花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，通過高產(chǎn)花生新品引種，提高花生單產(chǎn)是加快該區(qū)域花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要途徑［8］。

針對黑龍港低平原區(qū)花生單產(chǎn)較低的問題，通過引進高產(chǎn)花生新品種，于2015 年和2017 年在河北省吳橋縣中國農(nóng)業(yè)大學吳橋?qū)嶒炚具M行兩年的直播夏花生高產(chǎn)品種篩選研究，以期篩選出適宜該區(qū)域的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)直播夏花生新品種，為黑龍港低平原區(qū)花生種植和產(chǎn)業(yè)發(fā)展及該區(qū)域現(xiàn)有種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供品種資源支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015 年和2017 年在中國農(nóng)業(yè)大學吳橋?qū)嶒炚厩袄畲澹|經(jīng)116°37′，北緯37°41′）進行。試驗區(qū)域地處黑龍港流域中部，滄州市南端，屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，四季分明，年平均氣溫12.6 ℃，平均全年積溫（≥0℃）4 862 ℃，年平均降雨量562 mm。試驗地土壤為砂壤土，土壤肥力優(yōu)。試驗開始前種植模式為冬小麥—夏玉米一年兩熟，前茬作物為冬小麥。

1.2 參試花生品種

參試花生品種共14 個，分別為‘豫花15’‘豫花22’‘豫花23’‘豫花25’‘豫花9326’‘豫花9620’‘ 豫 花9719’‘ 遠 雜9102’‘ 遠 雜9307’‘遠雜9847’‘宛花2 號’‘商花5 號’‘駐花2 號’和‘冀花4 號’。其中，‘冀花4 號’為當?shù)刂髟云贩N，在本試驗中作為對照。除‘冀花4’外，其他13 個參試花生品種均由河南省農(nóng)業(yè)科學院提供。

1.3 試驗設(shè)計

田間試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，3 次重復，小區(qū)面積18 m2（3 m× 6 m）。行距45 cm，穴距20 cm，每穴2 粒，南北行向，試驗地四周設(shè)1 m 保護行。2015 年和2017 年均為6 月19 日播種，10 月6 日收獲。2 個生長季的肥料施用量均為：尿素225 kg/hm2，磷酸二銨375 kg/hm2和硫酸鉀300 kg/hm2。灌溉、除草等其他栽培管理按當?shù)爻Ｒ?guī)進行。

1.4 樣品采集及數(shù)據(jù)獲取

成熟期時，每小區(qū)選取長勢正常、符合本品種特征特性的10 株帶回室內(nèi)考種，考種指標有株高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、單株莢果數(shù)和單株飽果數(shù)。小區(qū)其余植株實收測產(chǎn)，將莢果曬干測產(chǎn)。稱取500 g莢果，測定莢果數(shù)、籽仁重、籽仁數(shù)換算百果重及百仁重等指標。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)整理，SPSS 21.0 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析。采用雙因素方差分析（Two-way ANOVA）年份與品種對參試花生各指標的影響，采用最小顯著性差異法（LSD，P ＜ 0.05）對參試花生各指標進行多重比較，采用皮爾森相關(guān)性分析對參試花生各指標間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗?zāi)攴菖c品種對參試花生各指標的交互作用

試驗?zāi)攴莺突ㄉ贩N的交互分析結(jié)果（表1）表明：試驗?zāi)攴莺推贩N均顯著影響花生的莢果產(chǎn)量、籽仁產(chǎn)量、百果重、出仁率、百仁重、主莖高和側(cè)枝長，試驗?zāi)攴蒿@著影響單株莢果數(shù)（P ＜ 0.001）、單株飽果數(shù)（P ＜ 0.001）、主莖高（P ＜ 0.001）、側(cè)枝長（P ＜ 0.001）和總分枝數(shù)（P ＜ 0.001），試驗?zāi)攴菖c品種的交互作用顯著影響莢果產(chǎn)量（P ＜ 0.001）、籽仁產(chǎn)量（P ＜ 0.001）、出仁率（P ＜ 0.01）、主莖高和側(cè)枝長（P ＜ 0.001）。

表1 參試花生各指標的年份與品種交互作用分析Table 1 Analysis of the interaction between field experimental year and variety on peanut indexes

2.2 參試夏花生莢果和籽仁產(chǎn)量

對 比14 個 花 生 品 種 莢 果 產(chǎn) 量（ 圖1） 發(fā)現(xiàn)：2015 年，‘豫花9620’‘豫花25’‘遠雜9102’‘豫花9326’‘遠雜9847’‘遠雜9307’和‘豫花9719’的莢果產(chǎn)量分別比對照顯著增加36.7%、26.7%、27.8%、33.1%、39.9%、40.6%和43.1%（圖1A，P ＜ 0.001）。2017 年，‘豫花9620’‘豫花25’‘遠雜9102’‘豫花9326’‘宛花2 號’‘遠雜9847’‘遠雜9307’和‘豫花9719’的莢果產(chǎn)量分別比對照顯著增加31.37%、27.6%、25.2%、32.5%、31.5%、37.9%、47.4% 和26.7%（ 圖1B，P ＜ 0.001）。

圖1 參試花生2015 和2017 年莢果產(chǎn)量（A，B）及籽仁產(chǎn)量（C，D）Fig. 1 Pod yield (A, B) and grain yield (C, D) of peanut varieties in 2015 and 2017

參試花生的籽仁產(chǎn)量表現(xiàn)為：2015 年，‘駐花2 號’‘商花5 號’和‘豫花9719’的籽仁產(chǎn)量分別比對照顯著增加45.3%、62.6%和59.1%（圖1C，P ＜ 0.001）。2017 年，‘豫花15’‘駐花2 號’‘豫花23’‘商花5 號’‘宛花2 號’和‘豫花9719’的籽仁產(chǎn)量分別比對照顯著增加50.4%、64.7%、45.3%、86.3%、45.8%和73.5%（圖1D，P ＜ 0.001）。兩年試驗中，參試花生品種的莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量變化趨勢基本一致。其中，‘豫花9719’莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量均顯著高于對照，平均增產(chǎn)34.9%和66.3%，具有較大產(chǎn)量優(yōu)勢。

2.3 參試夏花生主要經(jīng)濟性狀

對比參試花生品種的主要經(jīng)濟性狀（表2）發(fā)現(xiàn)：2015 年，各參試花生品種的百果重、出仁率和單株莢果數(shù)與對照相比均差異不顯著，但‘豫花15’的百果重顯著低于‘豫花9620’‘豫花25’和‘豫花9326’，‘豫花15’的出仁率顯著高于‘豫花9620’‘遠雜9102’和‘遠雜9847’，‘駐花2 號’和‘豫花9719’的單株莢果數(shù)顯著高于‘遠雜9102’和‘遠雜9847’（P ＜ 0.05）。2017 年，‘豫花9719’的百果重和百仁重比對照分別增加28.8%和16.8%（P ＜ 0.01 和P ＜ 0.001），而‘駐花2 號’‘豫花23’和‘遠雜9307’的百仁重比對照分別降低18.8%、16.3%和13.9%（P ＜ 0.001）；‘豫花22’‘豫花15’‘駐花2 號’‘豫花23’‘遠雜9102’‘商花5 號’‘宛花2 號’‘遠雜9847’‘遠雜9307’和‘豫花9719’的出仁率比對照分別增加8.0%～16.3%（P ＜ 0.001）；各參試花生品種的單株莢果數(shù)與對照相比均差異不顯著，但‘遠雜9102’的單株莢果數(shù)顯著高于‘豫花25’（P ＜ 0.05）；‘遠雜9102’和‘商花5 號’的單株飽果數(shù)比對照分別增加84.5%和93.5%（P ＜ 0.05）。

表2 參試花生品種主要經(jīng)濟性狀Table 2 Economic characters of peanut varieties

2.4 參試夏花生主要農(nóng)藝性狀

對比參試花生品種的主要農(nóng)藝性狀（表3）發(fā)現(xiàn)：2015 年，各花生品種的主莖高與對照相比均差異不顯著，但‘豫花15’‘豫花9620’‘豫花23’‘遠雜9847’和‘豫花9719’的主莖高均顯著高于‘駐花2 號’‘商花5 號’‘宛花2 號’和‘遠雜9307’（P ＜ 0.001）；‘駐花2 號’‘商花5 號’‘宛花2 號’和‘遠雜9307’的側(cè)枝長比對照分別降低13.2%、15.0%、32.4%和28.4%（P ＜ 0.001）；‘豫花9719’的總分枝數(shù)比對照顯著降低11.1%（P ＜ 0.001）。2017 年，各參試花生品種的側(cè)枝長與對照相比均差異不顯著，但‘駐花2 號’‘商花5 號’和‘豫花9719’的側(cè)枝長均顯著高于遠雜9102（P ＜ 0.05）。綜合分析花生產(chǎn)量、經(jīng)濟及農(nóng)藝性狀可知，高產(chǎn)品種在百果重、百仁重、總分枝數(shù)、主莖高和側(cè)枝長等方面也表現(xiàn)出優(yōu)勢。

表3 參試花生品種主要農(nóng)藝性狀Table 3 Agronomic traits of peanut varieties

2.5 參試夏花生各性狀指標間相關(guān)性

莢果產(chǎn)量與其他性狀間的相關(guān)分析結(jié)果（表4）表明：兩年試驗期間，莢果產(chǎn)量均與籽仁產(chǎn)量（r = 0.975，P ＜ 0.01；r = 0.975，P ＜0.01）、出仁率（r = -0.422，P ＜ 0.01；r = 0.448，P ＜ 0.01）和百果重（r = 0.574，P ＜ 0.01；r = 0.381，P ＜ 0.05）呈顯著相關(guān)關(guān)系；2015 年，莢果產(chǎn)量還與百仁重（r = 0.635，P ＜ 0.01）呈顯著相關(guān)關(guān)系，2017 年，莢果產(chǎn)量還與單株飽果數(shù)（r = 0.449，P ＜ 0.01）、主莖高（r = 0.433，P ＜ 0.01）和側(cè)枝長（r = 0.542，P ＜ 0.01）呈顯著相關(guān)關(guān)系。此外，籽仁產(chǎn)量也與百果重、百仁重、單株飽果數(shù)、主莖高和側(cè)枝長等存在顯著相關(guān)關(guān)系。兩年試驗中，莢果產(chǎn)量及其他不同性質(zhì)之間的相關(guān)性差異較大，表明花生莢果產(chǎn)量與其他性狀間的關(guān)系受試驗?zāi)攴莸挠绊?，但籽仁產(chǎn)量、出仁率和百果重均與莢果產(chǎn)量顯著相關(guān)關(guān)系。

表4 參試花生各性狀指標間相關(guān)性系數(shù)Table 4 Pearson correlation coefficients between the traits of peanut varieties

3 討論

3.1 品種區(qū)域適應(yīng)性

品種區(qū)域適應(yīng)性是引種成功的基礎(chǔ)，本研究引種的花生品種均能完成其生育進程，適宜在黑龍港低平原區(qū)種植，但各品種的產(chǎn)量表現(xiàn)差異較大，且與其他試驗區(qū)域的產(chǎn)量結(jié)果存在差異［8-11］。其中，‘豫花9719’產(chǎn)量表現(xiàn)最優(yōu)，兩年平均莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量分別為3 187 和2 799 kg/hm2。而2006—2008 年在河南省麥套區(qū)域多個試驗點的結(jié)果顯示，‘豫花9719’的平均莢果產(chǎn)量為4 021 ～ 4 909 kg/hm2，籽仁產(chǎn)量為2 836 ～3 333 kg/hm2，2013 年平均莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量分別達到5 047 和3 319.8 kg/hm2［11］，其莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量均明顯高于本研究的結(jié)果，這表明不同區(qū)域花生的產(chǎn)量潛力不同，因此在引種時要著重考慮區(qū)域適應(yīng)性。另外，姜瑤等［8］對9 個花生品種在黑龍港低平原區(qū)進行了春播研究，結(jié)果表明‘豫花25’和‘豫花9326’的產(chǎn)量表現(xiàn)較好，但本研究中這2 個品種夏播時產(chǎn)量優(yōu)勢不明顯，這說明在同一地區(qū)參試花生春播和夏播的產(chǎn)量表現(xiàn)不同，可能是由于品種對溫度和降雨等條件的響應(yīng)存在差別所致。

3.2 品種增產(chǎn)潛力

研究表明，播種時期、種植方式及種植密度等均對花生莢果產(chǎn)量產(chǎn)生影響［11-14］。夏花生播種時間范圍較寬，從五月中旬到六月下旬均有種植［13,15］，本研究中花生為6 月中旬播種，為典型夏直播種植。張利民等［16］以‘山花108’為材料，研究了夏播播期對其生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)播期顯著影響花生莢果產(chǎn)量，且早播的產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，應(yīng)搶茬早播。本研究中產(chǎn)量優(yōu)勢最明顯的‘豫花9719’的莢果產(chǎn)量低于其在河南省麥套區(qū)域的產(chǎn)量，適當早播可能會進一步提高莢果產(chǎn)量。種植方式和種植密度也影響花生莢果產(chǎn)量，陳雷等［13］研究表明單雙粒播種方式下‘商花5 號’的產(chǎn)量最高，較單粒播和雙粒播產(chǎn)量顯著增加，雙粒播時種植密度在18.75 ～22.50萬穴/hm2時產(chǎn)量最高。施肥是提高作物產(chǎn)量的重要因素之一，張毅等［17］發(fā)現(xiàn)氮肥施用量在225 kg/hm2條件下，夏花生產(chǎn)量最高。本研究中，參試花生均以種植密度為11.1 萬穴/hm2，每穴2 粒方式播種，而‘豫花9719’的推薦種植密度為15 萬穴/hm2，每穴2 粒［10,12］，種植密度較低可能導致了本研究中‘豫花9719’產(chǎn)量低于其他試驗，因此，適當調(diào)整播期和增加密度，控制水肥管理，可以進一步挖掘‘豫花9719’等高產(chǎn)花生品種在黑龍港低平原區(qū)夏播的產(chǎn)量潛力［12-15］。

3.3 性狀間相關(guān)性分析

一些研究表明，花生莢果產(chǎn)量與百果重、出仁率及單株飽果數(shù)等存在顯著相關(guān)關(guān)系［17-21］，但也有研究發(fā)現(xiàn)莢果產(chǎn)量與這些指標間無顯著相關(guān)關(guān) 系［22-23］，這可能與品種自身的特性、生育期降水、積溫及群體大小等有關(guān)。本研究中，兩個生育期內(nèi)花生莢果產(chǎn)量均與出仁率及百果重存在顯著相關(guān)關(guān)系，但莢果產(chǎn)量與單株飽果數(shù)、主莖高及側(cè)枝長間的相關(guān)性則受試驗?zāi)攴莸娘@著影響，這表明試驗?zāi)攴莸臍夂驐l件不但影響莢果產(chǎn)量，還影響莢果產(chǎn)量與花生各性狀間的相關(guān)性。另外，侯樂新［21］研究發(fā)現(xiàn)夏播花生莢果產(chǎn)量與百果重的相關(guān)系數(shù)較高 （r = 0.781 9），而本研究中兩個生育期內(nèi)莢果產(chǎn)量與百果重的相關(guān)系數(shù)分別為0.574 和0.381，這表明莢果產(chǎn)量與百果重的相關(guān)性受試驗地區(qū)、試驗?zāi)攴莸榷鄠€因素共同影響。因此，在探討影響花生莢果產(chǎn)量的因素時，要充分考慮試驗地區(qū)土壤及試驗?zāi)攴莸奶囟ǖ臏囟群徒涤甑葰夂驐l件。

4 結(jié)論

通過兩年大田篩選研究，發(fā)現(xiàn)引種的多數(shù)花生品種在黑龍港低平原區(qū)比‘冀花4 號’（對照）具有產(chǎn)量優(yōu)勢，其中‘豫花9719’的莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量均表現(xiàn)最優(yōu)，兩年平均增產(chǎn)34.9%和66.3%。該品種出仁率較高，百果重也顯著高于對照，表現(xiàn)較突出的產(chǎn)量優(yōu)勢。因此，適宜在黑龍港低平原區(qū)推廣種植‘豫花9719’，并通過優(yōu)化播期、密度及水肥管理能進一步提高其產(chǎn)量潛力。