不同生态区播期和密度对花生远杂9847产量与品质的影响

张忠信 刘 华 韩锁义 董文召 徐 静 余明慧 华福平杜 培代小冬薛璐璐

(1.河南省农业科学院河南省作物分子育种研究院/农业部黄淮海油料作物重点实验室/河南省油料作物遗传改良重点实验室,河南 郑州 450002；2.信阳市农业科学院,河南 信阳 464000；3.安阳市农业科学院,河南 安阳 455100)

花生是我国重要的经济作物、食用油源和蛋白质源,是净出口农产品和食品工业的理想原料[1]。河南作为我国中部大省,地域广阔,根据历史与地理因素,通常将河南省划分为豫东、豫西、豫南、豫北和豫中五个地区。近年来河南是我国花生生产的最大省份,花生成为继小麦、玉米之后的第三大主要农作物,在农村经济发展及农民增收中占有重要地位[2]。

目前,我国生产的花生有50%以上用于榨油,40%以上用于食用,油用花生是市场的主要需求,研究高油花生品种合理的播期与密度,最大程度地发挥品种的增产潜力和品质优势,保障我国食用植物油安全具有重要意义[3]。以往关于不同花生品种的播期和密度对产量的影响研究较多,而对不同生态环境下播期和密度对花生产量与品质的影响研究较少。汤丰收等[4]分别对豫花7号适宜的播期与密度进行了研究,结果表明其最适播期为5月中上旬,最适密度为13.5万穴/hm2；周彦忠等[5]在研究远杂9102对播期、密度的适应性时发现,该品种适宜的播期范围较广且密度不低于16.5万穴/hm2；其他研究者关于不同播期和密度对豫花14号[6]、农大花103[7]、商研9658[8]、商研9807[9]、郑农花12号[10]等品种的产量影响分别开展了大量研究,结果表明不同品种的适宜播期和密度不尽相同,依据荚果大小可分为两类,大果类型宜早播稀植、珍珠豆小果类型适宜播期较广且密植；程增书等[11]通过2年2个环境条件下分析冀花4号适宜的播期和密度对其产量和品质的影响,结果表明播期对产量和品质影响明显,密度对品质影响不明显；吴正锋等[12]利用6个品种在山东省12个试点开展了花生产量及其稳定性研究,结果表明不同播期对品种的适宜区域影响明显。以上研究均表明不同品种均有其最佳播期与密度,然而众多研究者关于花生品种播期与密度对品质的影响分析不足,且在多个生态环境和播期密度的互作分析缺乏。

远杂9847是河南省农业科学院利用远缘杂交技术培育的丰产性好、含油量高、综合抗性好的花生品种[13],开展远杂9847在河南省不同生态区相应的播种时期、密度等对其产量和品质影响的研究,将为远杂9847的优质高产栽培及其生产潜力在生产上的充分发挥与应用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为河南省农科院选育的高油高产花生品种远杂9847。该品种2018年通过农业农村部新品种登记,登记编号为GPD花生(2018)410129。

1.2 试验设计

试验地点:选择3个不同生态区域进行试验,分别为Re1,郑州(河南省农业科学院经济作物研究所)；Re2,信阳(信阳市农业科学院)；Re3,安阳(安阳市农业科学院)。

播期和密度:各试验点均采用裂区设计,主处理设5个播期,分别为Da1,5月5日；Da2,5月12日；Da3,5月19日；Da4,5月26日；Da5,6月2日。副处理设5个密度,分别是De1,15万穴/hm2(行距40 cm,穴距16.7 cm)；De2,16.5万穴/hm2(行距40 cm,穴距15.2 cm)；De3,18万穴/hm2(行距40 cm,穴距13.9 cm)；De4,19.5万穴/hm2(行距40 cm,穴距12.8 cm)；De5,21万穴/hm2(行距40 cm,穴距11.9 cm)。每穴播种2粒。共25个处理,3次重复,随机排列,小区面积10.67 m2。田间管理只防治虫害,不防病,不化控,依据成熟度适时收获。

品质检测:将各试验点收获的花生籽仁按照不同的处理分别进行样品的混合,对混合样品用近红外品质分析仪(波通DA7200型)进行脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸等重要品质含量检测。

1.3 数据分析

使用Excel 2010录入和整理数据,使用DPS 18.10高级版对产量进行主区2因素,裂区1因素的统计分析和显著性检验,对脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸含量进行裂区试验统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同生态区产量分析

从表1可知,处理Re(试验点)之间、处理Da(播期)之间、处理De(密度)之间产量水平均达极显著差异,处理Re与处理Da互作产量水平达极显著差异,处理Da与处理De互作产量达到极显著差异,处理Re、处理Da和处理De互作差异达显著水平,处理Re与处理De互作产量差异不显著。说明远杂9847在不同试点、不同播期、不同密度之间,以及试点与播期互作、播期与密度互作产量存在真实性差异,需要对其进行多重比较分析。

表2可知,处理Re2(信阳)与Re3(安阳)之间产量差异不显著,处理Re1(郑州)与处理Re2(信阳)和Re3(安阳)之间产量差异均达极显著差异水平,说明处理Re2(信阳)与Re3(安阳)之间产量水平相当,差异较小,而Re1(郑州)的总体产量水平较Re2(信阳)、Re3(安阳)有明显差异,产量水平较低。

表2 处理Re间产量多重比较分析Table 2 Multiple comparison analysis on yield of Re treatments

2.2 不同生态区播期对产量和品质的影响

表3可知,处理Da1、Da2、Da4、Da5相互间产量水平均达极显著差异,处理Da3与Da5间的产量水平差异不显著,说明该品种产量受播期影响较大。

表3 处理Da间的多重比较分析表Table 3 Multiple comparison analysis on Da treatments

总体来看,产量和脂肪含量均随着播期的推迟而降低,但处理间脂肪含量差异不显著。蛋白质、油酸和亚油酸含量各处理间无明显规律,且差异不显著,说明该品种的主要品质成分含量受播期影响较小。

2.3 不同生态区播种密度对产量和品质的影响

从表4 可知,处理De5 的产量最高,且处理De5与处理De1、De2、De3之间产量差异极显著,处理De5 与De4 产量差异不显著,处理De1、De2、De3之间产量差异不显著,说明该品种在De1、De2、De3之间的产量水平相当,De5、De4之间的产量水平相当,但De5的产量表现最好。不同播种密度间脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸含量差异均不显著,说明该品种的主要品质成分含量受播种密度的影响较小。

表4 裂区De间的多重比较分析表Table 4 Multiple comparison analysis on split plot De

2.4 相同试点不同播期对产量的影响

表5可知,在Re1(郑州)试点中,Re1Da1的产量最高,且Re1Da1与其他处理差异达到极显著水平；其次为Re1Da2处理,与Re1Da5产量水平差异显著,与其余处理产量水平差异达极显著；处理Re1Da3、Re1Da4、Re1Da5 之间产量差异不 显著。说明远杂9847在Re1(郑州)试点播期Da1、Da2的产量较高,播期Da3至Da5之间产量差异比较小。

表5 试验点与播期互作的产量多重比较分析表Table 5 Multiple comparative analysis on yield of interaction between regions and sowing dates

在Re2(信阳)处理中,Re2Da1的产量最高,且Re2Da1与其他处理差异达到极显著水平；其次为Re2Da2 处理,与Re2Da4 产量水平差异显著,与其余处理产量水平差异达极显著；处理Re2Da4与Re2Da5 之 间、Re2Da5 与Re2Da3 之间产量差异均不显著。说明远杂9847在Re2(信阳)试点也是播期Da1、Da2的产量较高。

在Re3(安阳)处理中,Re3Da4的产量最高,与Re3Da1、Re3Da5产量差异极显著,与Re3Da3产量差异显著。说明远杂9847在Re3(安阳)试点播期Da4、Da2的产量较高,若选择Da1、Da3、Da5播种产量水平相当。

2.5 相同播期不同密度对产量和品质的影响

从表6可知,在播期Da1 中,De4、De5 的产量和脂肪含量均较高,且同De1、De2、De3的产量和脂肪含量差异显著,说明在Da1播期中,De4和De5的种植密度可以实现高产和高脂肪的双高目标；蛋白质含量仅De4同De2、De3、De5之间差异显著；油酸含量之间差异均不显著；亚油酸含量仅De4同De2之间差异显著；在播期Da2中,De5的产量水平最高,且同De1、De2、De3和De4的产量差异显著,脂肪、蛋白质、油酸和亚油酸各处理的差异均不显著,说明在Da2播期中,De5是高产最适宜的播种密度,各种植密度对品质的影响较小；在播期Da3 中,De5、De1 和De4 的产量水平较高,且同De2、De3的产量差异显著,De1的脂肪含量最高,且同De2、De3、De5 脂肪含量差异显著,蛋白质、油酸和亚油酸含量各处理间差异不显著,说明在该播期中,依据De5、De1和De4密度播种能够保障高产,但建议采用De1 密度播种,可以同时实现高产和高脂肪含量的目标；在播期Da4和Da5中,不同的密度处理之间产量和品质成分含量差异均不显著,若在Da4、Da5 时期播种,可以通过降低播种密度达到节约生产成本、实现稳产的生产目标。

表6 播期与密度互作的产量与品质多重比较分析表Table 6 Multiple comparative analysis on yield and quality of interaction between densities and sowing dates

3 结论与讨论

高产是花生育种和栽培的重要目标之一,不同品种在特定的区域均有最适宜的播期和密度,环境、播期、密度的最佳组合有利于花生充分利用光照、温度、水分等自然资源,形成合理群体结构,最终实现高产、稳产[14]。吴正锋等[12]研究表明,环境、品种和环境与品种互作对花生产量影响极显著,其中环境影响最大,品种次之,因此需要因地制宜选用适宜的品种才能实现高产目标。王士红等研究表明,不同播期间花生产量性状指标均差异极显著,随着播期的推迟,荚果产量呈现先升高后下降的趋势,适宜的播期有利于开花下针和干物质的积累与转化[15],但适宜的播期有较强的地域性[16]。易燕等[17]研究结果表明密度对产量的影响差异显著或极显著,一定范围内,产量随着种植密度的加大而增加。

花生生产中品质与产量同样重要,籽仁品质受到多种因素影响[18]。程增书[11]和王激清[19]等的研究表明,随着播期推迟脂肪含量呈下降趋势,而密度对脂肪含量的影响不明显。蒋春姬等[20]研究也发现,密度对品质的影响不明显,而黄志鹏等[18]研究认为,种植密度对除脂肪含量外的品质指标均有一定影响。以上研究表明,由于不同花生品种遗传背景的差异,导致密度对品质的影响也不尽相同。

本研究结果表明,试验点、播期、密度、试验点与播期和密度与播期互作对远杂9847的产量影响极显著,试验点与密度互作对其产量影响不显著,与前人研究结果类似；随着播期的推迟,远杂9847的脂肪含量有所降低,但处理间差异不显著,播期对蛋白质、油酸和亚油酸含量影响没有明显的规律,各处理间差异不显著；密度对脂肪、蛋白质、油酸和亚油酸含量的影响均没有明显规律,各处理间差异不显著,与程增书[11]、王激清[19]和蒋春姬[20]等研究结果基本一致。说明不同花生产区为实现远杂9847高产、稳产的生产目标,应充分考虑试验点、播期和密度之间的相互作用。

综上分析,远杂9847的主要品质成分含量受播期与密度的影响较小,是相对稳定的高油品种,但在不同生态区推广该品种,需要选择最适宜的播期和密度,才能充分释放该品种的产量潜力,达到最高产量和最优品质。在豫北地区建议5月26日左右播种,密度15.0～16.5万穴/hm2；豫中和豫南地区建议5月5日左右播种,密度19.5万穴/hm2左右为宜。由于本研究仅为同一年3个试验地点的数据,品质是对各试验点的混合样品进行的分析,研究还有待深入,今后进行多年试验和对各点品质进行分别分析研究,将为生产上的应用提供更充分的科学依据。