侯凯旋,崔洁亚,张晓军,王铭伦,王月福
断根培土对花生生长发育和产量的影响
侯凯旋,崔洁亚,张晓军,王铭伦,王月福*
(青岛农业大学山东省旱作农业技术重点实验室,山东青岛 266109)
为加快花生断根培土栽培技术的应用推广,在大田覆膜栽培条件下,设置了断根、培土、断根培土和不断根不培土4个处理,研究了断根培土对花生生长发育和产量的影响。结果表明:培土、断根、断根培土均降低了花生主茎高度和侧枝长度。培土增加茎叶干物重,提高花生总果针数、入土果针数、单株结果数和单株荚果干物重。断根由于伤害作用使茎叶干物重、总果针数、入土果针数、单株结果数和单株荚果干物重短时间内均出现降低现象,但之后能够通过补偿甚至超补偿作用而显著提高。断根培土则集成断根与培土之优点,而显著提高花生荚果产量。
花生;断根;培土;生长发育;产量
HOU Kai-xuan, CUI Jie-ya, ZHANG Xiao-jun, WANG Ming-lun, WANG Yue-fu*
(ShandongKeyLab.ofDryFarmingTechniques,QingdaoAgri.Univ.,Qingdao266109,China)
花生是食用、榨油兼用的经济作物,在我国农业生产和出口创汇中占有重要地位[1]。但是由于受土地、人口、资源限制,粮油争地矛盾突出,依靠扩大花生种植面积增加总产量的可能性较小[2]。因此,通过提高花生单产增加总产量是持续增加花生供应的主要途径。
花生属连续开花结实、具有无限生长习性的作物。生产中,随着花生产量水平的不断提高,存在营养生长过旺,抑制生殖生长,表现徒长或者贪青晚熟,严重的发生倒伏导致严重减产的问题。因此,在花生高产栽培中,如何协调好营养和生殖生长、地上部和地下部生长之关系,减少冗余生长,防止徒长倒伏,是进一步提高花生产量的关键问题。断根栽培是利用物理方法,通过控制根系生长来调节地上部和地下部、营养生长和生殖生长过程的一种栽培技术。课题组研究了断根时间[3-4]、断根程度[5-8]及不同花生苗情断根[9]对花生生长发育的调控效应,取得了显著的增产效果。花生是地上开花地下结果的作物,在花生生长发育期间,适时进行培土迎针,可以缩短高位果针与地面间的距离,提高果针入土率,增加结果数量而增产[10]。中耕培土是花生生产实践中传统的栽培技术,但近年来,由于花生地膜覆盖栽培技术的应用推广,中耕培土已在生产上很少应用,且以往研究多以断根、中耕培土独立技术措施对作物生长发育和产量的影响为主,缺乏断根或培土在提高作物产量中发挥具体作用的研究。
因此,本研究在大田高产地膜覆盖栽培条件下设培土、断根、断根培土和不断根不培土4个处理,研究了断根培土对花生生长发育及产量的作用,旨在为花生高产栽培提供理论依据和技术指导。
试验于2014-2015年在青岛农业大学莱阳校区试验田进行。土壤为砂壤土,0~20 cm土层土壤基础养分含量如表1。供试品种为青花7号。
试验于每年5月1日起垄覆膜种植花生,垄宽90 cm,大行距55 cm,小行距35 cm,垄内种植2行花生,每穴2粒,穴距16.5 cm,每小区种植4垄8行,行长8 m。试验设培土、断根、断根培土和不断根不培土(对照)4个处理,3次重复,随机区组排列。2014年处理时间为7月9日,2015年处理时间为7月2日,2年度处理时间均在开花后20 d进行。断根处理:在距离主茎10 cm处,用自制断根铲沿垄沟方向单侧垂直断根,断根深度15 cm;培土处理:在每垄花生外侧基部沿垄沟方向培客土高5 cm;断根培土:用镢头在垄间沿垄沟深挖15 cm,并将挖出的土培到每垄花生外侧基部高5 cm。其他田间管理同一般大田生产。
于处理后第5、10、20、30、40、50d进行取样,调查主茎高、侧茎长、总果针数、入土果针数和荚果数,并按茎、叶、荚果分样,在烘箱中105℃杀青0.5 h,后75℃烘干至恒重,称量干物重。
数据处理采用Microsoft Excel 2010和SAS 9.0软件,显著性测验采用LSD方法。
表2可以看出,两年试验数据显示规律一致,各处理主茎高和侧枝长均随生育进程的推进而逐渐增高或增长。处理之间比较,培土、断根和断根培土在整个生育期间均较对照降低了花生主茎高和侧枝长,其中以断根培土处理降低主茎高和侧枝长的幅度为最大,在处理后50d,较对照分别降低了13.32%~15.31%和16.87%~17.07%,断根处理对主茎高和侧枝长的降低程度大于培土处理。说明断根培土能够有效抑制花生地上部的过度生长。
表1 供试土壤养分含量
表2 断根培土对花生主茎高和侧枝长变化的影响 (cm)
注:同列不同小写字母分别表示处理间差异显著性(p<0.05),下同。
Note: Small letters in the same column indicate significant difference among treatments at 0.05 level. Same as below.
表3可见,两年试验数据显示规律一致,各处理茎秆和叶片干物重均随生育进程的推进呈先增大后降低的单峰曲线变化趋势,只是2014年在处理后30d达最大值,2015年在处理后40d达最大值。处理间比较,培土处理的茎秆和叶片干物重在处理后一直高于对照;断根处理的茎秆和叶片干物重在处理初期显著低于对照,在处理10d之后则高于对照;断根培土处理的茎秆和叶片干物重在断根初期较对照低,但之后迅速增加,于处理后30d超过培土处理。说明断根培土促进了花生中后期茎、叶干物质积累。
表3 断根培土对花生茎叶干物重变化的影响(g/株)
由表4可以看出,各处理花生总果针数均随生育进程的推进呈现逐渐增多的变化趋势。处理间比较,培土处理的总果针数在整个生育期间均多于对照,处理中后期差异达到显著水平;断根处理的总果针数在处理10d之内少于对照,在处理20d之后则多于对照,但一直少于培土处理;断根培土处理的总果针数在处理5d之内少于对照,在处理10d之后则多于对照,并在处理20d之后多于培土处理,成为总果针数最多的处理。说明培土可以促进果针的形成,断根在处理初期抑制了果针的形成,断根培土则综合两者对果针形成的影响效应而显著增加总果针数。
由表5可以看出,各处理花生入土果针数均随生育进程的推进呈现逐渐增多的变化趋势。培土处理的入土果针数在整个生育期间都多于对照,部分时期差异达显著水平。断根处理的入土果针数在处理后10d内少于对照,在处理20d后则多于对照,但一直少于培土处理;断根培土处理的入土果针数在处理5d显著少于对照,在处理10d后则多于对照,并在处理30d之后多于培土处理,成为入土果针数最多的处理。说明培土有利于果针入土,断根在处理初期抑制了果针入土,断根培土则综合两者对果针入土的影响效应而增加入土果针数。
表4 断根培土对花生总果针数变化的影响 (个/株)
表5 断根培土对花生入土果针数变化的影响 (个/株)
表6可见,培土处理的结果数在整个生育期间均多于对照,并于处理10d之后达到显著水平。断根处理的结果数在处理后10d内少于对照,在处理20d后则多于对照,但一直少于培土处理;断根培土处理的结果数在处理5d显著少于对照,在处理10d后则多于对照,并在处理30d后多于培土处理,成为结果数最多的处理。说明培土有利于荚果形成,断根在处理初期抑制了荚果形成,断根培土则综合两者对荚果的影响效应而增加结果数。
表7可见,培土处理的荚果干物重在整个时期均大于对照,并于处理10d之后达到显著水平。断根处理的荚果干物重在处理后10d之内小于对照,在处理20d之后则大于对照,但一直少于培土处理;断根培土处理的荚果干物重在处理5~10d内显著少于对照,在处理20d之后则显著大于对照,并在处理30d之后大于培土处理,成为荚果干物重最大的处理。说明培土有利于荚果干物质积累,断根在处理初期抑制了荚果干物质积累,断根培土则综合两者对荚果干物质积累的影响效应而显著提高荚果产量。
表6 断根培土对花生单株结果数变化的影响 (个/株)
表7 断根培土对花生单株荚果干物重变化的影响 (g/株)
花生结实不齐,早结的到收获时常易变质,晚结的又多秕果而影响其产量和品质。为此发明出花生控制下针(AnM)栽培法[11],成为花生栽培的基本原理与技术[12],显著提高了花生产量。中耕培土是花生生产实践中传统的栽培技术,但由于花生地膜覆盖栽培技术的应用推广,花生控制下针栽培法或中耕培土在生产上已很少应用。关于中耕培土的增产作用,主要认为是中耕疏松了表土层,切断土壤毛细管,在干旱时起保墒作用,在雨水多时起促进耕层土壤水分蒸发作用;中耕可以起到提高土壤温度,增加土壤含氧量,防除杂草等改善花生生长环境的作用,但中耕必然伤根,而因中耕伤根对花生生长发育的影响效应缺乏研究。花生适时培土可以缩短高位果针与地面的距离,使其顺利入土,提高果针入土率,增加结果数量和产量[10]。断根栽培就是利用物理的方法,通过控制根系生长来调节地上部和地下部、营养和生殖生长过程的一种栽培技术。在苹果[13]、桃[14]等果树上研究表明,通过断根调节根系生长,可以调控地上部生长发育状况,比对地上部直接采取措施更为直接有效。断根可以削弱树体的营养生长,使树体矮化,增加短枝比例,而促进花芽分化。余松烈等[15]研究出小麦深耘断根栽培技术,认为冬前深耘断根可以促进深层根系生长,提高深层根系所占比例,减少根系生长冗余,控制最高总茎数,提高成穗率,而增加产量。郭庆等[5-6,8]研究认为适度适时断根能够抑制花生前期营养生长,减少后期开花量和无效果针数,协调好营养生长与生殖生长的关系,增加荚果产量。
本试验结果表明,培土、断根、断根培土均较对照降低了花生主茎高度和侧枝长度,培土增加茎、叶干物重,而断根和断根培土由于断根的伤害作用,使茎、叶干物重短时间内出现降低现象,但之后显著提高。培土提高了花生总果针数、入土果针数、单株结果数和荚果干物重,断根和断根培土由于断根的伤害作用,使花生总果针数、入土果针数、单株结果数和荚果干物重均在短时间内出现降低现象,之后则显著提高。说明培土能够有效抑制花生地上部的过度生长,促进茎、叶干物质积累,使地上部生长稳健,促进果针形成和入土,增加结果数和荚果干物重。断根能够有效抑制花生地上部的过度生长,在断根初期抑制果针形成、入土和荚果发育,但之后能够补偿甚至超补偿对花生生长发育的影响,使果针形成、入土和荚果发育集中整齐,进而增加结果数和荚果干物重。断根培土处理则综合了断根和培土的优点,从而显著提高了花生荚果产量。
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EffectsofRoot-cuttingandEarth-upontheGrowthandYieldofPeanut
In order to accelerate the application of peanut root-cutting and earth-up cultivation techniques, a field experiment under mulching was conducted to study the effects of root-cutting, earth-up and root-cutting plus earth-up on the growth and yield of peanut. The results showed that the root-cutting, earth-up, root-cutting plus earth-up decreased the main-stem height and the lateral-stem length of peanut. Earth-up treatment increased dry matter weight of leaves and steam, the pin number, buried fruit needle number, pod number and dry matter of pod per plant. Because of the damage effect, root-cutting decreased the dry matter weight of leaves and steam, the needle number and buried fruit needle number of peanut, pod number and dry matter of pod of each peanut within a short time and then significantly increased by compensation or even over compensation effect. Root-cutting plus earth-up treatment had the advantages of both root-cutting and earth-up treatment, which significantly increased the pod yield of peanut.
peanut; root-cutting; earth-up; growth and development; yield
S565.201; S318
A
2017-03-09
山东省花生现代产业技术体系项目 (SDAIT-04-05);山东省重点研发计划 (2016ZDJS10A02)
侯凯旋(1992-),女,山东诸城人,青岛农业大学在读硕士,主要从事花生栽培生理研究。
*通讯作者:王月福,教授,博士,主要从事花生高产栽培理论与技术研究。