不同土壤濕度下播種深度對(duì)花生出苗及生理特性的影響

李航宇 余明慧 陳龍 金開美 談武 李建新

摘??? 要：豫南地區(qū)花生春播及夏播機(jī)械播種后遭遇干旱或濕澇常使種子在土壤中爛種或死苗導(dǎo)致萌發(fā)率、出苗率降低。本研究選用‘信花425為試驗(yàn)材料，設(shè)置3種土壤相對(duì)濕度和4種播種深度對(duì)參試花生種子的出苗、苗期長勢(shì)、生理特性影響進(jìn)行研究。結(jié)果表明：土壤相對(duì)濕度60%、播種深度2～6 cm時(shí)，種子的平均出苗率及幼苗根系活力顯著高于其余處理，受到的逆境脅迫指標(biāo)顯著低于其余處理。播種時(shí)，可根據(jù)當(dāng)時(shí)土壤相對(duì)濕度選擇合適的播種深度，從而提高花生出苗質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：花生；土壤相對(duì)濕度；播種深度；出苗；生理特性

中圖分類號(hào)：S565.2???????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??????????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.07.009

Effects of Sowing Depths on the Seed Germination and Physiological Property of Peanut under Different Soil Moisture

LI Hangyu1，YU Minghui1， CHEN Long1， JIN Kaimei1，TAN Wu1，LI Jianxin2

（1.Xinyang Academy of Agricultural Sciences， Xinyang， Henan 464000， China；2. Seed Management Station of Xinyang， Xinyang， Henan 464099， China）

Abstract： In southern Henan Province， the peanut seeds rotted in the soil or seedings death due to drought or water logging after mechanical sowing， result in lower germination rate and seedling emergence rate. Using 'Xinhua 425' as experimental material， seed germination， seedling growth and physiological property of peanut were studied under different soil moisture and sowing depths. The results showed that： under 60% soil moisture and sowing depth 2～6 cm， the seedling emergence rate and seedling root activity were significantly higher than other treatments and the stress index was significantly lower than other treatments. In order to improve the quality of peanut seeding， the appropriate sowing depth can be selected according to the relative soil moisture.

Key words： peanut; relative soil moisture; sowing depth; germination; physiological property

花生是我國主要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物，也是我國食用蛋白和食用植物油源。河南是我國花生的主要產(chǎn)區(qū)，全省花生種植面積已經(jīng)達(dá)到146.67萬hm²。其中，豫南信陽地區(qū)近年來花生種植面積不斷擴(kuò)大，由于降水季節(jié)分配不均，易出現(xiàn)春澇或春夏連澇，影響了春花生和夏花生的播種。同時(shí)，花生機(jī)械化播種面積達(dá)到80%左右，由于土壤情況、機(jī)械性能，以及機(jī)手經(jīng)驗(yàn)的不同，常導(dǎo)致花生出苗不齊、缺苗斷壟問題，進(jìn)而花生產(chǎn)量和品質(zhì)受到不同程度的影響[1]。

播種深度是機(jī)械化播種的關(guān)鍵因素，而整地情況和機(jī)械性能不同，會(huì)造成播種深度不適宜或不一致，進(jìn)而影響種子的萌發(fā)、幼苗出土、幼苗成活、長勢(shì)等方面[2-5]。播種深度過淺，種子扎根不深，遇到高溫缺水條件，不利于種子萌發(fā)和幼苗生長；播種過深，會(huì)導(dǎo)致花生出苗過慢，爛種幾率顯著增加，影響出苗，并增加爛種及病蟲害侵染的機(jī)會(huì)[5-6]。水分是植物生長的重要環(huán)境因子，生產(chǎn)調(diào)查和試驗(yàn)結(jié)果表明，花生對(duì)水分敏感，濕澇或地下水位過高對(duì)花生發(fā)育影響較大，一般減產(chǎn)20%～30%[7-9]。呼鳳蘭等[10]研究發(fā)現(xiàn)，花生出苗期干旱、濕澇都會(huì)影響植株的出苗和生長?；ㄉ雒缙诟珊?，顯著降低了花生種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和根長；土壤相對(duì)濕度過大，種子萌發(fā)和苗期根部呼吸受到抑制，影響植株生長發(fā)育[11-12]。

前人研究多集中在水分脅迫對(duì)花生生長及產(chǎn)量的影響，但針對(duì)不同水分下播種深度對(duì)花生出苗、苗期長勢(shì)、生理特性影響的研究較少。本研究擬采用人工培養(yǎng)方式，研究不同土壤濕度下播種深度對(duì)花生出苗及苗期生理特性的影響，為提高信陽地區(qū)花生播種及出苗質(zhì)量提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源

試驗(yàn)選用珍珠豆型花生品種‘信花425，該品種由信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，生育期110～114 d。

試驗(yàn)用土為田間耕作層采集的土壤，土壤類型是白散土，在通風(fēng)處充分風(fēng)干后過20目篩。

1.2 試驗(yàn)方法

采用人工氣候箱栽培，栽種用塑料箱規(guī)格為60 cm×40 cm×25 cm（長×寬×高），每箱播種40粒，每個(gè)處理重復(fù)3次。氣候箱設(shè)置光照強(qiáng)度為4 000 lx，光照時(shí)間為8：00—20：00，白天溫度設(shè)置28 ℃/12 h，晚上設(shè)置為25 ℃/12 h。

土壤相對(duì)濕度設(shè)定為：0～20 cm土層相對(duì)濕度40%、60%、80%；播種深度設(shè)定為：2、6、10、14 cm。每天對(duì)各處理及重復(fù)進(jìn)行測(cè)定，補(bǔ)充因蒸發(fā)喪失的水分。

1.3 取樣及測(cè)定

1.3.1 植株生長指標(biāo)及取樣 以花生苗出土2 cm為出苗標(biāo)準(zhǔn)，每天記錄出苗數(shù)、死苗數(shù)，統(tǒng)計(jì)出苗率、死苗率、爛種率。出苗率=出苗數(shù)/種子總數(shù)×100%；死苗率=死苗數(shù)/種子總數(shù)×100%；爛種率=爛種數(shù)/種子總數(shù)×100%。播種后15 d，每個(gè)處理及重復(fù)選取10株長勢(shì)均勻的幼苗測(cè)定株高、根長、下胚軸長、葉片數(shù)、地下鮮質(zhì)量、地上鮮質(zhì)量。株高為從花生莖基部至主莖頂部的距離。下胚軸長為從花生莖基部向下至根的距離。把幼苗從莖基部剪斷并稱質(zhì)量，分別得到地上鮮質(zhì)量及地下鮮質(zhì)量。

1.3.2 花生根系活力的測(cè)定 參照朱秀云等[13]的氯化三苯基四氮唑法（TTC法）測(cè)定根系活力。

1.3.3 花生葉片脯氨酸（Pro）含量的測(cè)定 參照Thakur等[14]的方法測(cè)定Pro含量。

1.3.4 花生葉片膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）含量的測(cè)定 參照鄒琦[15]的方法測(cè)定MDA含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較（P=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤濕度下播種深度對(duì)花生生長指標(biāo)的影響

2.1.1 不同土壤濕度下播種深度對(duì)出苗率、爛種率、死苗率的影響 如表1所示，各處理花生出苗率差異顯著。其中，出苗率較低的處理為土壤相對(duì)濕度40%、播深2 cm（57.14%）處理與土壤相對(duì)濕度40%、播深14 cm（56.11%）處理；出苗率較高處理為土壤相對(duì)濕度60%、播深2 cm處理（85.71%）與土壤相對(duì)濕度60%、播深6 cm處理（84.83%）。土壤相對(duì)濕度40%時(shí)，播深10 cm及14 cm處理的出苗率均顯著高于播深2 cm及6 cm處理；然而相對(duì)濕度為60%和80%時(shí)，播深10 cm和14 cm處理的出苗率均顯著低于播深2 cm和6 cm處理。播深14 cm條件下，顯著抑制花生出苗。在不同相對(duì)濕度處理中，播深14 cm條件下，出苗率比該組最高出苗率分別低8.58%、18.94%、22.31%。隨著土壤相對(duì)濕度的增大，爛種率也有顯著差異，相對(duì)濕度40%、60%、80%的不同播深處理平均爛種率分別為6.69%、12.25%、25.04%。并且，同一相對(duì)濕度條件下，隨著播種深度的加大，爛種率也呈遞增趨勢(shì)。而在土壤相對(duì)濕度40%、60%、80%條件下，不同播深處理的平均死苗率分別為22.88%、8.07%、7.11%。土壤相對(duì)濕度40%條件下，各處理死苗率顯著高于相對(duì)濕度60%及80%處理。

2.1.2 不同土壤濕度下播種深度對(duì)花生幼苗生長的影響 從表2可以看出，花生幼苗株高及地上部分鮮質(zhì)量在土壤相對(duì)濕度60%時(shí)最高，其次為相對(duì)濕度80%。當(dāng)相對(duì)濕度40%時(shí)，各處理平均株高為6.19 cm，地上鮮質(zhì)量為1.28 g，花生幼苗生長緩慢。其中，相對(duì)濕度60%、播深2 cm處理的株高及地上鮮質(zhì)量均顯著高于其余處理，幼苗生長較快。在不同土壤相對(duì)濕度下，隨著播深的加大，幼苗的下胚軸長度顯著增加，下胚軸長度會(huì)影響幼苗的出苗時(shí)間，導(dǎo)致出苗緩慢，對(duì)株高也會(huì)產(chǎn)生影響。土壤相對(duì)濕度60%和80%時(shí)，播深10 cm和14 cm處理的地下鮮質(zhì)量顯著高于播深2 cm和6 cm處理。原因可能是種子出苗過程中消耗更多的養(yǎng)分用于下胚軸生長，導(dǎo)致地下鮮質(zhì)量增大。而相對(duì)濕度40%時(shí)，不同播深幼苗地下鮮質(zhì)量差異不顯著，原因可能是土壤濕度較低會(huì)促進(jìn)花生幼苗根系的延伸，造成地下鮮質(zhì)量的根系鮮質(zhì)量占比較大。

2.2 不同土壤濕度下播種深度對(duì)花生根系活力的影響

從圖1可以看出，土壤相對(duì)濕度60%、播深6 cm處理的花生根系活力最高，其次為相對(duì)濕度60%、播深10 cm處理；土壤濕度40%、播深14 cm的花生根系活力最低。同時(shí)，3組相對(duì)濕度條件下，播深14 cm處理的根系活力均顯著低于其余播深處理。土壤相對(duì)濕度40%和60%處理中，播深6 cm和10 cm處理的根系活力均顯著高于2 cm和14 cm處理。但是，土壤相對(duì)濕度80%、播深2 cm處理的根系活力顯著高于其余3個(gè)播深處理。

2.3 不同土壤濕度下播種深度對(duì)花生葉片丙二醛及脯氨酸含量的影響

丙二醛（MDA）是植物受到逆境脅迫時(shí)膜脂過氧化作用的最終產(chǎn)物，其含量高低反映了活性氧對(duì)植物細(xì)胞膜傷害的程度。從圖2可以看出，土壤相對(duì)濕度40%、60%、80%條件下，不同播深處理的葉片平均MDA含量分別為1.85、0.83、1.08 μmol·g-1FW。土壤相對(duì)濕度40%的4個(gè)處理，花生葉片MDA含量均顯著高于其余相對(duì)濕度的處理。其中，相對(duì)濕度40%、播深2 cm處理的葉片MDA含量最高；相對(duì)濕度60%、播深6 cm處理含量最低。這說明土壤相對(duì)濕度40%播種會(huì)導(dǎo)致花生生物膜系統(tǒng)發(fā)生較強(qiáng)烈的過氧化反應(yīng)，相對(duì)濕度80%處理相比濕度60%處理受到一定程度的脅迫。相對(duì)濕度60%、播深6 cm處理，花生幼苗受到的細(xì)胞膜傷害較小。

植物在逆境條件下，葉片內(nèi)游離脯氨酸含量大量積累， 這通常被認(rèn)為是植物對(duì)逆境的一種反應(yīng)。從圖3可以看出，土壤相對(duì)濕度40%和80%的處理顯著促進(jìn)花生葉片脯氨酸的積累，各處理均顯著高于土壤濕度60%的處理。這說明土壤相對(duì)濕度40%和80%處理時(shí)，花生幼苗受到較顯著的水分脅迫。另外，土壤相對(duì)濕度40%、播深10 cm及土壤相對(duì)濕度80%、播深2 cm時(shí)，葉片脯氨酸含量顯著低于同濕度下其余播深處理。這說明當(dāng)土壤相對(duì)濕度40%、時(shí)播深10 cm處理與土壤濕度80%、播深2 cm處理，幼苗會(huì)受到相對(duì)較小的水分脅迫影響。

3 討論與結(jié)論

花生的種子萌發(fā)、出苗與土壤水分情況密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，任何類型的花生，只有當(dāng)其吸收種子質(zhì)量的50%以上水分時(shí)，才能獲得理想的萌發(fā)率。土壤相對(duì)濕度70%是花生萌發(fā)的最適含水量[16]。本研究3個(gè)土壤相對(duì)濕度處理中，相對(duì)濕度60%處理的平均出苗率最高，死苗率最低。張俊等[17]研究發(fā)現(xiàn)，濕澇會(huì)使莖、葉生物量顯著降低。本研究相對(duì)濕度60%時(shí)，花生幼苗的株高及地上鮮質(zhì)量均顯著高于干旱及濕澇處理，與之相符。相對(duì)濕度60%處理的幼苗根系活力顯著高于其余處理，受到的逆境脅迫指標(biāo)顯著低于其余處理。張智猛[18]和劉娟等[19]研究發(fā)現(xiàn)，水分脅迫時(shí)滲透物質(zhì)調(diào)節(jié)能力脯氨酸（Pro）強(qiáng)于丙二醛（MDA），并且二者含量都會(huì)顯著提高，同時(shí)葉片脯氨酸含量顯著增加，與本研究一致。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤相對(duì)濕度40%的處理死苗率顯著高于相對(duì)濕度60%和80%處理；土壤相對(duì)濕度80%處理爛種率顯著高于相對(duì)濕度40%和60%處理。由此可知，土壤相對(duì)濕度60%處理的花生出苗及幼苗生長好于土壤相對(duì)濕度40%和80%處理。生產(chǎn)中花生播種要密切關(guān)注土壤墑情，避免土壤過干過濕，適期足墑播種。

在播種深度與花生生育進(jìn)程的研究中，厲廣輝等[20]研究發(fā)現(xiàn)，花生播種深度同出苗所需的有效積溫呈顯著正相關(guān)。甄曉宇等[21]研究也發(fā)現(xiàn)，播種深度明顯影響花生出苗時(shí)間，播種過深或過淺顯著降低了植株主莖高，這與本研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，播深超過10 cm，花生爛種率顯著增加，土壤濕度大時(shí)尤其顯著，這也與謝明惠等[3]研究結(jié)果一致。

通過本研究結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，筆者建議花生應(yīng)盡量在土壤相對(duì)濕度60%時(shí)進(jìn)行播種，播種深度盡量控制在2～6 cm，保證良好的出苗率。若播期內(nèi)土壤墑情不好，土壤濕度在40%以下，春播花生盡量延后，待雨后或澆水后播種。夏播花生因?yàn)椴テ谳^短，為避免延誤農(nóng)時(shí)播種時(shí)，盡量加大播種深度至10 cm左右，保證出苗率。當(dāng)土壤相對(duì)濕度高于80%時(shí)，播種時(shí)應(yīng)適當(dāng)淺播，不可超過6 cm，還要挖好排水溝，降低田間持水量，保證花生出苗及后期長勢(shì)。同時(shí)，育種者要針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境特點(diǎn)，選育適宜當(dāng)?shù)鼗ㄉL發(fā)育、生育期適宜的品種。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉昊， 趙軍， 李維華， 等. 國內(nèi)花生機(jī)械化播種技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2019， 47（4）： 5-10.

[2] 王佩羽. 播種深度和施肥水平對(duì)梭羅草農(nóng)藝性狀的影響[D]. 西寧： 青海大學(xué)， 2013.

[3] 謝明惠， 陳浩梁， 張光玲， 等. 溫度、土壤濕度和播種深度對(duì)花生種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J]. 花生學(xué)報(bào)， 2017， 46（2）： 52-59.

[4] 郭山強(qiáng)， 莫彥， 吳忠東， 等. 華北地區(qū)地下滴灌春玉米出苗及生長對(duì)溝播開溝深度的響應(yīng)[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào)， 2021， 40（8）： 27-34.

[5] 劉斌祥， 程秋博， 周芳， 等. 種子大小與播種深度對(duì)玉米出苗、苗期光合特性與保護(hù)酶活性的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)， 2020， 35（2）： 98-106.

[6] DEVIDATA， 薛慧勤. 播種深度對(duì)花生出苗， 長勢(shì)和產(chǎn)量的效應(yīng)[J]. 國外農(nóng)學(xué)（油料作物）， 1996（3）： 55.

[7] 萬書波. 中國花生栽培學(xué)[M]. 上海： 上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2003： 325-326.

[8] BISHNOI N R， KRISHNAMOORTHY H N. Effect of waterlogging and gibberellic acid on leaf gas exchange in peanut （Arachis hypogaea L.）[J]. Journal of Plant Physiology， 1992， 139（4）： 503-505.

[9] BISHNOI N R， KRISHNAMOORTHY H N. Effect of water-loogging and gibberellic acid on growth and yield of peanut （Arachis hypogaea L）[J]. Indian Journal of Plant Physiology， 1995， 38（1）： 45-47.

[10] 呼鳳蘭， 李澤英， 王曉晶， 等. 聚乙二醇模擬干旱脅迫對(duì)花生種子萌發(fā)的影響[J]. 種子， 2017， 36（5）： 29-31.

[11] 吳鳳日， 吳明根， 朱國君， 等. 土壤溫度、濕度對(duì)作物種子發(fā)芽能力的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017， 45（3）： 51-55.

[12] 丁燕， 呼鳳蘭， 田云亮， 等. 溫度、濕度、pH值及NaCl濃度對(duì)花生種子萌發(fā)的影響[J]. 種子， 2018， 37（4）： 95-98.

[13] 朱秀云， 梁夢(mèng)， 馬玉. 根系活力的測(cè)定（TTC法）實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告[J]. 廣東化工， 2020， 47（6）： 211-212.

[14] THAKUR M， SHARMA A D. Salt-stress-induced proline accumulation in germinating embryos： Evidence suggesting a role of proline in seed germination[J]. Journal of Arid Environments， 2005， 62（3）： 517-523.

[15] 鄒琦. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2000： 67-69.

[16] 姚君平， 周元富， 張延忠. 不同類型花生種子萌發(fā)需水量和吸水速度的測(cè)定[J]. 中國油料， 1983（4）： 36-38.

[17] 張俊， 湯豐收， 劉娟， 等. 不同種植方式生育后期濕澇脅迫對(duì)花生生物量、根系形態(tài)及產(chǎn)量的影響[J]. 花生學(xué)報(bào)， 2015， 44（4）： 1-6.

[18] 張智猛， 宋文武， 丁紅， 等. 不同生育期花生滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量和抗氧化酶活性對(duì)土壤水分的響應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2013， 33（14）： 4257-4265.

[19] 劉娟， 張俊， 臧秀旺， 等. 濕澇脅迫對(duì)平作和壟作花生滲透調(diào)節(jié)能力與產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2015， 49（6）： 737-741.

[20] 厲廣輝， 萬勇善， 劉風(fēng)珍， 等. 花生不同播種深度的出苗期模擬研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2009（12）： 22-23.

[21] 甄曉宇， 楊堅(jiān)群， 栗鑫鑫， 等. 播種深度對(duì)花生生育進(jìn)程和葉片衰老的影響及其生理機(jī)制[J]. 作物學(xué)報(bào)， 2019， 45（9）： 1386-1397.