提早化控对高产花生节间分布和产量构成的影响

张佳蕾，郭 峰，李新国，杨 莎，耿 耘，孟静静，张 凤，万书波*

(1. 山东省农业科学院生物技术研究中心/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室，山东 济南 250100； 2. 平度市云山镇农业服务中心，山东 青岛 266744)

我国食用植物油供需矛盾突出，自给率不足35%[1]，花生在保障食用油脂供应和粮食安全中的地位十分突出。但近年来花生单产徘徊不前，总产增加不多，还要避免与粮棉争地的矛盾，因此提高单产成为增产重点。而挖掘作物产量潜力，探索作物高产新途径，实现产量新突破一直是作物科学的艰巨任务[2]。随着作物化学调控技术的发展，利用化控技术培育作物丰产株型和群体结构，正在成为实现农作物优质高产追求的目标。

花生在高肥水、高密度条件下生育中期易发生植株徒长，生育后期易倒伏、叶片早衰、荚果饱满度低。生产上主要通过喷施植物生长抑制剂来控制株高、延缓衰老，具有较明显的增产作用。研究表明多效唑能延缓花生植株衰老，促进干物质向荚果分配，增加单株结果数和荚果产量[3-8]。以往研究明确了多效唑能显著增加不同品质类型花生的荚果产量[10-11]，发现高产田花生的单株产量与主茎高和侧枝长成负相关，高产花生存在地上部冗余现象[12]，但关于不同时期化控对花生影响的研究较少。目前生产上一般在花生主茎高35～40 cm时化控，化控时间偏晚，不能有效解决徒长倒伏问题。

故此，提出以优化“节间分布”为技术策略的提早化控技术思路，研究多效唑不同喷施时间对花生个体发育、群体结构、叶片生理特性及产量构成的影响，对弥补花生化控理论研究不足具有重要意义，为花生单产的提高提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与设计

试验于2017年在平度市古岘镇高产田中进行。0～20 cm土壤肥力状况：有机质16.17 g/kg、碱解氮75.6mg/kg、速效磷(P2O5) 83.4 mg/kg、速效钾(K2O) 110.4 mg/kg、交换性钙11.34 g/kg。选用传统大花生品种海花1号，起垄覆膜栽培。垄距80cm，垄面宽50cm，垄高10cm，垄上2行花生，垄上小行距25 cm，播种行距离垄边12.5cm，穴距10cm，播深4cm，每667m2播种16600穴，每穴播1粒，5月5日播种，9月25日收获，冬前随深耕基施三元复合肥(15-15-15)1500 kg/hm2，其他管理措施同普通高产田。其中8月份强降雨较多，受台风影响植株倒伏较重。

设3个处理，分别为CK(清水)、PBZ-1(主茎高约35 cm喷施多效唑)、PBZ-2(主茎高约28 cm喷施)。PBZ处理每公顷用15%多效唑可湿性粉剂500 g兑水750 kg(100 mg/kg)进行叶面喷施。小区面积8 m×20 m，随机区组设计， 3次重复。分别于饱果期(8月20日左右)和成熟期(9月20日左右)采集植株主茎倒3叶，用于叶绿素含量和保护酶活性测定。收获前测产，并随机取各处理的植株考察植株性状和产量构成因素，考种测产。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 叶绿素含量

采用Arnon法[13]测定。

1.2.2 保护酶活性及丙二醛含量

超氧化物歧化酶(SOD)活性测定参照王爱国法[14]；过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法[15]；过氧化氢酶(CAT)活性测定参照Chance法[16]；丙二醛(MDA)含量测定参照林植芳法[17]。

1.3 数据处理

采用DPS 7.05软件对数据进行分析，用最小显著极差法(LSD)对平均数进行显著性检验。采用Origin 8软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同时期化控对植株性状的影响

两个时期多效唑处理均显著降低了花生的主茎高、侧枝长，主茎节数和主茎节间数，其成熟期的主茎绿叶数显著高于对照(表1)。CK处理的主茎高和侧枝长最大，倒伏率最高，达到90%以上，其次是PBZ-1处理，倒伏60%以上。PBZ-2处理的主茎高和主茎节间数分别比CK小22.89 cm和3.82个，比PBZ-1处理的主茎高和主茎节间数分别小10.91cm和1.91个，倒伏率显著降低，仅15.32%。

表1 不同时期化控对成熟期主茎高、侧枝长、分枝数、主茎节数、主茎节间数和主茎绿叶数的影响

注：同列不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。下同。

Note: Values followed by different small letters in the same column meant significant difference at 0.05 level. The same below.

PBZ-2处理的分枝数最多，显著高于CK，略高于PBZ-1处理。成熟期PBZ-2处理的主茎绿叶数比PBZ-1处理多1.99个，比CK多4.17个，提早化控的植株保绿性较好。

不同处理的LAI在饱果期差异不显著，均在5.0～5.2之间，但在成熟期差异较大， PBZ-2处理的LAI 达3.78，显著高于PBZ-1处理的3.46和CK处理的3.14(图1左)。较晚化控和不化控处理植株倒伏造成落叶严重，提早化控倒伏率低，使生育后期植株绿叶数较多，有效增大了单株叶面积和叶面积指数。高产花生离地第10～13节间生长最快，节间长度均达5 cm以上，此时期是最容易倒伏的节点(图1右)。PBZ-1处理(主茎高35 cm化控)是在第13节间化控，而PBZ-2处理(主茎高28 cm化控)提早到第11节间化控，可显著降低第11节间之后的节间长度，通过优化“节间分布”达到降低株高防止倒伏的目的。

2.2 不同时期化控对叶片生理特性的影响

PBZ处理均显著提高了花生饱果期和成熟期叶片的叶绿素含量，提高了SOD、POD和CAT活性，显著降低了两个生育期叶片的MDA含量(表2)。PBZ-2处理在饱果期的叶绿素含量比PBZ-1处理高10.11%，比CK高28.95%，在成熟期分别比PBZ-1和CK高12.59%和33.33%。PBZ-2在饱果期的MDA含量分别比PBZ-1和CK低8.77%和16.99%，在成熟期分别比PBZ-1和CK低19.33%和28.40%，说明PBZ-2对成熟期的MDA降低幅度比饱果期更大。PBZ-2和PBZ-1在饱果期的SOD和CAT活性差异不显著，但在成熟期PBZ-2的SOD和CAT活性显著高于PBZ-1处理。提早化控通过提高保护酶活性，延缓了叶片衰老脱落，能有效增大生育后期光合叶面积、提高高光效持续时间，有利于干物质的积累和荚果产量提高。

图1 不同时期化控对叶面积系数和节间长度的影响 Fig.1 Effects of chemical control at different times on LAI and internode length of main stem

表2 不同时期化控对叶片叶绿素、MDA含量和SOD、POD、CAT活性的影响

2.3 不同时期化控对荚果产量及产量构成因素影响

由表3表明，PBZ处理显著提高了花生的单株结果数、单株饱果数、单株果重和荚果产量，出仁率也显著提高。PBZ-2处理单株结果数和单株饱果数分别比PBZ-1处理提高3.91和3.89个，比CK处理分别提高6.72和7.07个。PBZ-2处理单株果重比PBZ-1处理提高16.64%，比CK提高45.81%，分别比PBZ-1和CK增产45.33%和19.88%。PBZ-2处理的总果数可达35.2万个/667m2，PBZ-1处理达到29.3万个/667m2，均显著高于CK处理的25.1万个/667m2。PBZ-2处理的出仁率分别比PBZ-1和CK处理提高1.78和3.32个百分点，提早化控显著增加了花生荚果的饱满度。不同时期多效唑处理比对照，以及提早化控比较晚化控增产的原因均是增加了单株结果数和单株饱果数从而显著提高了单株果重。

表3 不同时期化控对花生荚果产量和产量构成因素的影响

3 讨 论

花生传统生产上习惯于主茎高40 cm以后再化控，中后期若遇连阴雨天气，不能有效防止植株徒长，高产田花生倒伏是必然现象。山东省花生研究所研究提出了“提早、增次、减量”花生缓控技术[18-19]，将化控时间提前到主茎高30～35 cm左右，虽然可有效解决化控与早衰的矛盾，增加生育后期光合势，提高饱果率，但增产幅度较小，遇强风降雨仍会大面积倒伏。研究结果表明，高产田存在地上部冗余、提早化控能有效提高增产幅度，基于高产花生节间生长速率差异，提出提早化控(主茎高28 cm)优化“节间分布”技术策略。在主茎离地11节间提早化控，显著降低了花生主茎高、侧枝长、主茎节数和主茎节间数，显著提高了生育后期的主茎绿叶数和叶面积指数，极显著地降低了高产花生的倒伏率。

长期以来，人们对多效唑在作物上应用效果的认识仅局限在其能抑制节间伸长，通过降低株高防止倒伏而使产量增加。而多效唑对作物生理指标(如叶绿素含量、光合速率及保护酶活性等)的影响研究结果各异[3-4, 9, 20-21]。陈晓光等研究表明，高氮水平下“叶源”制造的光合产物不能顺利运转到块根，造成地上部生长过旺；而喷施多效唑则明显降低了碳水化合物在“源端”的积累，并使光合产物迅速有效地向块根转移，从而有效缓解了地上部的过旺生长现象[22-23]。花生盛花期后多效唑喷施时间越早对麦套夏花生的增产效果越明显[24]。本研究进一步验证了上述结论，PBZ处理的时间越早对花生荚果的增产幅度越大，表现为主茎高28 cm时化控的产量显著高于主茎高35 cm化控。不同处理对荚果产量影响差异的主要原因是影响了单株结果数和单株饱果数，化控时间越早单株结果数和单株饱果数越多，荚果产量越高。

研究表明，多效唑不仅提高了小麦叶片的叶绿素含量和光合速率，同时也增强了小麦叶片中超氧化物歧化酶活性，提高了小麦的抗逆性[20-21]。本研究表明，不同时期PBZ处理均显著提高了花生叶片叶绿素含量，显著提高了SOD、POD和CAT活性，显著降低了MDA含量，并均表现为化控时间越早效果越明显。叶片保护酶活性的提高使PBZ处理的花生生育后期保绿性较好，有利于保持较高的光合速率和较长的高光效持续时间，是花生荚果产量提高的生理基础。提早化控减少了地上部冗余，促进了光合产物积累，加快了碳水化合物向荚果库的运输，为荚果产量的提高提供了物质基础。

[1] 万书波. 花生品质栽培理论与调控技术[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，2013.

[2] 赵明，李建国，张宾，等. 论作物高产挖潜的补偿机制[J]. 作物学报，2006,32(10):1566-1573.

[3] 王晓云，马池珠，李向东. 多效唑对花生叶片多胺含量及衰老的调节作用[J]. 西北植物学报,2001,21(2):323-328.

[4] 陈玉珍，张高英. PP333对花生生长发育和产量结构的影响[J]. 西北农业学报,2003,12(2):83-88.

[5] Sachiko S, Akihiro I. Effects of paclobutrazol on dry matter distribution and yield in peanut [J]. Plant Production Science, 2004, 6(1): 90-94.

[6] Sachiko S, Akihiro I. Effects of paclobutrazol on podding and photosynthetic characteristics in peanut [J]. Plant Production Science, 2004, 6(3): 190-194.

[7] 郑明辉. 3种植物生长调节剂在花生生产上的应用[J]. 亚热带农业研究，2008,4(4):258-260.

[8] 孔繁华，刘震，孙竹波，等. 多效唑和烯效唑调节花生生长对比试验[J]. 黑龙江农业科学，2009(5)：74-75.

[9] 程增书，徐桂真，李玉荣，等. 多效唑对花生生长、产量和品质的影响[J]. 花生学报，2006, 35(3): 32-36.

[10] 张佳蕾，王媛媛，孙莲强，等. 多效唑对不同品质类型花生产量、品质及相关酶活性的影响[J]. 应用生态学报,2013,24(10):2850-2856.

[11] 张佳蕾，李向东，杨传婷，等. 多效唑和海藻肥对不同品质类型花生产量和品质的影响[J]. 中国油料作物学报，2015,37(3):322-328.

[12] 张佳蕾，郭峰，杨佃卿，等. 单粒精播对超高产花生群体结构和产量的影响[J]. 中国农业科学，2015,48(18):3757-3766.

[13] Arnon D I. Copper enzymes in isolated chloroplast, polyphenoloxidase inBetavulgari[J]. Plant Physiol,1949,24:1-5.

[14] 王爱国，罗广华，邵从本，等. 大豆种子超氧物歧化酶的研究[J]. 植物生理学报，1983,9(1):77-83.

[15] 华东师范大学. 植物生理学实验指导[M]. 上海：人民教育出版社，1980.

[16] Chance B. Methods on enzymology[M]. New York: Academic Press, 1955: 764-765.

[17] 林植芳，李双顺，林桂珠，等. 水稻叶片的衰老与超氧物歧化酶活性及脂质过氧化作用的关系[J]. 植物学报，1984,26(6):605-615.

[18] 王才斌，吴正锋，赵品绩，等. 调环酸钙对花生某些生理特性和产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2008,14(6):1160-1164.

[19] 王才斌. 花生增产增效新技术及实现机械化收获的建议[J]. 中国油料作物学报，2012,34(6):678-680.

[20] 杨忠义，范春晖，郭平毅. 氮肥与多效唑对冬小麦叶片生理功能的调控[J]. 植物营养与肥料学报，2008,14(5):947-950.

[21] 吕双庆，李生秀. 多效唑对旱地小麦一些生理、生育特性及产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2005,11(1):92-98.

[22] 陈晓光，李洪民，张爱君，等. 不同氮水平下多效唑对食用型甘薯光合和淀粉积累的影响[J]. 作物学报，2012,38(9):1728-1733.

[23] 张菡，王良平，魏鑫，等. 多效唑不同喷施时间对甘薯生长发育和产量的影响研究[J]. 作物杂志，2013(4):97-99.

[24] 李向东，费胜学，王宏岳，等. 多效唑对花生生长、产量和品质的影响[J]. 中国油料，1992(2):55-57.