荚果期淹水胁迫对花生产量及品质的影响

马青荣 邹春辉 胡程达 成林 李彤霄 秦福生

摘要：研究花生荚果期涝害对产量及品质的影响可为农业防灾减灾提供重要科学依据。基于田间试验，将夏花生荚果期分为前期、中期、后期3个时段，每个阶段设置0（对照）、3、5、7、9d人工模拟淹水胁迫，研究了涝害对花生的影响。结果表明，淹水胁迫时间越早，胁迫日数越多，产量影响就越大，反之影响小，总体影响趋势排序为前期>中期>后期，9d>7d>5d>3d;前期的9d淹水胁迫使荚果产量、百果重、百仁重分别减少21.8%、16.2%和24.6%，中期9d淹水胁迫分别减少15.7%、8.6%和14.2%;前、中期的地上生物量茎叶干重3、5d淹水胁迫为正效应，平均增幅8%，7d开始转为负效应;淹水胁迫可使子仁品质受到影响，影响程度排序为中期>后期>前期，水分、粗蛋白、油酸含量升高，含油量、亚油酸、棕桐酸含量降低，使得品质下降，水分和含油量随淹水日数的增加而增加，其余品质指标与淹水日数关系不明显。

关键词：花生;荚果期;淹水胁迫;产量;品质

随着中国农业供给侧结构性改革和新一轮农业结构调整的开展，花生生产进入新的发展阶段。近年来，中国花生种植面积和总产量一直维持在历史最高水平，花生平均种植面积在467万hm^主左右，占全球花生种植面积的近21%，居世界第二位[1，2]。河南省是中国第一花生生产大省，2016年河南省花生种植面积接近113万hm²，占全国花生总种植面积的24%，2017年种植面积接近135万hm²，2018年种植面积增加到146万hm

已有研究成果从不同生育期角度揭示了湿涝灾害的发生对花生产量和品质的影响结果和规律，但是针对花生对湿涝反应的敏感期尚有不同看法[16-19]：生育前期和后期，或荚果充实期，或花针期。淹水时长为10、25、35、65、88d，淹水时段为分苗期[16，17]、花针期[12，13]、结英期和生育后期[14，15]，但存在着淹水时长时段与大田实际生产发生的淹水时长、时段结合不密切，研究的理论成果难以直接应用于农业气象服务工作中。本研究结合河南省黄淮区域八九月极易出现3d以上的夏秋连阴雨或秋涝降雨特点，在夏花生产量形成期间设计3、5、7、9d不同水淹处理试验，研究花生子仁产量形成前、中、后期不同淹水日数对花生产量和品质的影响，为河南省花生农业气象服务、灾损影响评估等抗灾减灾提供科学依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试花生品种为河南省主栽品种豫花22，由河南省农业科学院经济作物研究所培育，属于珍珠豆型花生，夏播生育期113d左右。饱果成熟期（50%植株出现饱果到大多数荚果饱满成熟）约需25d，英果充实阶段约需45d。

1.2 试验设计

试验于2018年在河南省气象科学研究所试验田（34°43′N、113°39′E，拔海高度110.4m）进行。土壤类型为沙壤土，微碱性，肥力中等[20]。处理小区长4m，宽3m，小区间用1.5m深塑料膜隔开。每小区播种6行，每行20穴，每穴2粒种子，播期为5月31日。豫花22子仁产量形成约需45d左右，把子仁产量形成（荚果期）分前期、中期、后期3个时段，试验设3个时段，分别从成熟收获日期（从播种第二天算起到113d当天为准）前40（8月12日）、20（9月1日）、10（9月11日）d开始水淹处理，每时段分别设0、3、5、7、9d处理水平，其中0d作为处理对照，土壤湿度保持在田间持水量的50%～70%，水淹处理期间花生根部地面上持续积水深度2cm以上。

黄淮区域的南阳、驻马店、周口3个地区2016年花生种植面积68万hm²，約占河南省种植面积的47%，其中夏花生50万hm²，占河南省夏播面积的50%。然而，该区域在8月中旬至9月上旬雨量集中且常发生大雨、暴雨，秋涝出现频率甚高，由于该地区花生种植习惯为平作，遇涝排水困难，因此造成花生生育后期涝渍灾频发，严重影响花生产量和品质。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 产量结构分析 成熟收获期间每处理水平小区随机连根取样10穴，选有代表性的10株自然晾干后，用0.01g感应量的电子天平先称取每株的地上生物量（含茎、叶）、根重、荚果重，结合密度（株/m²）换算为每平方米数值;收获小区荚果晾晒干后测定产量，并随机称取500g荚果分析百果重（饱果）、百仁重（饱子）。

1.3.2 子仁品质测定 荚果晾晒干去壳后子仁随机抽样，去皮粉碎后利用瑞典波通公司生产的DA7250型近红外仪测定水分、粗蛋白质、脂肪、油酸、亚油酸、棕榈酸、精氨酸、赖氨酸、亮氨酸的含量。

2 结果与分析

通过前期、中期、后期3个时段不同日数的淹水胁迫取样数据分析，各项指标均受到不同程度影响，从前期、中期、后期3个时段之间及时段内不同淹水胁迫日数对比，均呈现出明显变化。下面就各时段3、5、7、9d淹水胁迫与对照处理（0d）的增减情况加以分析。

2.1 不同时段淹水胁迫日数对生物量的影响

由图1可知，地上生物量的茎叶干重和地下生物量的根干重、荚果干重几项指标在3个时段内均明显受到淹水胁迫的影响，影响程度的排序为前期>中期>后期，且影响幅度随着淹水日数的增加而增加。

茎叶干重在前期和中期的3、5d出现了正效应，不减反增，且前期增幅大于中期，3d大于5d。前期处于营养生长与生殖生长同时旺盛时段，需水量大，3、5d的水淹处理加速了茎叶的生长，分别增加了12%、9%;7d水淹处理开始抑制生长，呈现负效应，比对照下降6%;9d时已下降了12%。中期3d增加了8%，5、7d基本持平，9d降10%。后期基本停止营养生长，3～7d基本持平，9d因水淹日数偏多，加速了茎叶衰老而下降8‰

淹水对根干重的影响虽然表现出逐渐降低的趋势，分别下降12%、10%和1%，但3，5d的影响为中期大于前期，平均下降7.8%和4.1%，7、9d的影响为前期大于中期，分别下降15.4%、22.7%和10.8%、15.0%。后期因基本停止营养生长，淹水对根重基本没影响。

荚果干重的淹水胁迫随着水淹日数的增加影响幅度变大，3、5d前中后期平均分别降低10.6%、2.6%、2.2%，7、9d前中后期平均分别降低18.2%、9.7%、3.8%，基本上中期影响是前期的一半，后期影响是中期的一半。

2.2 不同时段淹水胁迫日数对产量的影响

从淹水胁迫对产量的影响趋势来看排序为百仁重>荚果产量>百果重，从时段来看排序为前期>中期>后期，从水淹日数来看排序为9d>7d>5d>3d。

2.2.1 不同时段淹水胁迫日数对荚果与子仁大小的影响前期、中期、后期3个时段淹水胁迫造成百果重和百仁重平均下降9%、4%、2%和16%、12%、6%，其中前期的3、5、7、9d淹水分别下降3%、6%、9%、16%和8%、9%、22%、25%。百果重中期、后期时段影响降幅分别在9%、5%以内;百仁重中期的3～5d影响减幅约为10%，7～9d减幅为15%左右，后期时段减幅比中期降低了50%。产量形成前期水淹9d百仁重影响最大，减幅高达25%;产量形成后期影响最小，水淹9d影响7%，水淹3d基本不受影响。

2.2.2 对荚果产量的影响淹水胁迫对荚果产量的影响为前期、中期、后期平均减产15%、8%、2%。其中前期的3、5、7、9d分别减产9%、10%、17%、22%，中期和后期的4个水淹日数处理分别减产2%、6%、9%、16%和1%、1%、2%、4%。产量形成前期水淹9d影响最大，减产高达22%，产量形成后期水淹3d影响最小，减产1%。

2.3 不同时段淹水胁迫日数对子仁品质的影响

由表1可知，花生子仁产量形成期间，不同时段不同淹水胁迫日数均对品质产生了一定影响，淹水胁迫使籽仁含油量、亚油酸和棕榈酸的含量降低，而水分、粗蛋白、油酸、精氨酸、赖氨酸及亮氨酸含量有所提高，相应O/L（油亚比）有所提升。从前期、中期、后期处理来看，中期时段是子仁充实增重高峰期，品质影响最大，其次是子仁没有完全发育成熟的后期时段，前期时段正逢子仁产量形成前期增源扩库时段，淹水胁迫对品质影响相对最小。水分和含油量随着湿涝胁迫日数呈线性增加，水淹日数越多，变化幅度越大，其他品质指标与湿涝胁迫日数没有明显关系。

水分和含油量随着淹水胁迫日数呈阶梯状变化，其中水分变化幅度较大，最大值出现在中期时段的5、7、9d，增幅达60%左右，其余品质指标在淹水胁迫日数影响下没有明显的阶梯状变化。总体来看，3个时段的影响程度排序为中期>后期>前期，升降趋势一致，变化幅度各异。

3 小结与讨论

花生是地下结果的作物，荚果发育需要土壤中水、气协调[1，6]。研究表明，土壤水分过多会造成花生生长缓慢，干物质积累减少，降低其根冠比，影响花生产量和品质[20，21]。但是，淹水时段对不同花生品质的影响有差异，其中淹水发生在花生生长发育的中后期时会影响产量部分构成因素如荚果大小、果仁灌浆充实程度[22]。本研究表明，从生物产量来看，荚果期前、中2个时段3、5d的淹水胁迫引起了茎蔓徒长，茎叶干重形成正效应，根和荚果的干重因水分过多生长受阻，抑制根系的生长和荚果的膨大，根和荚果变小，这与万书波[1]的研究成果基本一致。

从淹水对产量及其构成要素的影响来看，本研究发现荚果期3个时段不同日数的淹水胁迫均造成了花生荚果不同程度的減产，前期淹水减产幅度最大，中期次之，后期最小。产生这种情况的主要原因可能是前期水淹时段花生对淹水比较敏感，此时段淹水胁迫会严重阻碍荚果的发育，进而导致花生百果重、百仁重的大幅降低，前期、中期9d时百果重、百仁重、荚果产量分别下降16.2%、24.6%、21.8%和8.6%、14.2%、15.7%，与刘娟等[6]的10d淹水研究成果基本一致。本研究中的正阳站点2017年在前中期遇到2次5d淹水，当年实际产量为4275kg/hm²，与2016年产量（5020kg/hm²）相比减产15%，2010年的后期5d淹水实际产量基本没受影响。本研究表明前期、中期、后期3个时段的5d淹水分别减产10%、6%、1%，与生产实际基本一致。

从淹水对花生品质的影响来看，本研究表明英果期不同时段的淹水胁迫导致了花生子仁品质构成发生了较大的变化，最主要表现为随淹水胁迫日数的增加，粗蛋白、油酸、精氨酸、赖氨酸及亮氨酸含量有不同程度的升高，含油量出现不同程度的下降。产生这种情况的主要原因可能是花生受淹水后阻碍了脂肪的合成，但是为了保持花生荚果的活性，促使蛋白质含量增加，这与刘娟等[6]的研究成果基本一致。尽管9d之内的湿涝胁迫使O/L值有所提高，增加了花生品质和贮藏的稳定性，但子仁水分含量从2%提升至60%左右，加上含油量降低使口感香味变淡，油酸等脂肪酸含量升高，食品营养重要标志的亚油酸含量下降，使花生品质在子仁产量形成时期由于淹水胁迫而品质下降。

已有的研究成果没有把花生子仁产量形成时期或荚果期分3个时段淹水处理，也没有10d以内的水淹日数处理水平试验设置，本研究也只持续了1年，在品质影响等方面尚存在一定的不确定性，淹水胁迫下油酸含量提升而亚油酸含量下降，致使O/L值有所提高，增加了花生贮藏的稳定性，但子仁水分含量升高，食品营养重要标志的亚油酸含量下降，导致品质明显下降。但臧秀旺等[15]的研究成果是子仁亚油酸的含量提高，油酸的含量降低，O/L值下降，与本研究结论不一致。因此，淹水对花生品质的影响需进一步的探讨研究，不同淹水处理水平对花生光合生理方面的影响也应进行研究分析。

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中图分类号：S565.2;S422 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）09-0032-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114：2020.09.007

收稿日期：2020-01-08

基金项目：中国气象局农业气象保障与应用技术重点开放实验室科学研究基金项目（AMF201801，AMF201901）;2019年国内外作物产量气象预报专项

作者简介：马青荣（1972-），女，河南西峡人，高级工程师，硕十，主要从事农业气象与灾害研究，（电话）13700886561（电子信箱）zzmqr@163.com;通信作者，邹春辉（1973-），男，江西新余人，正研级高工，硕士，主要从事：农业气象研究，（电话）0371-86070137（电子信箱）z198@163.com。