播期和播种深度耦合对花生生长、产量和品质的影响

田姝红周健强张春梅

(1.中央农业广播电视学校唐山分校,河北 唐山 063000; 2.唐山市食品药品综合检验检测中心,河北 唐山 063000)

花生是我国重要的油料作物和经济作物,富含蛋白质和油脂,具有较高的食用价值和榨油率[1],在国民经济中占有重要地位。近年来,随着供给侧结构性改革的深入推进,我国花生面积和产量均显著增加,不仅实现了农民增收,而且缓解了我国食用油供应不足的问题[2]。播期和播种深度是花生高产栽培的重要技术措施[3],大量研究表明花生适时播种是提高花生出苗率,促进主茎和侧茎生长,增加花生单株结实率和经济产量的重要因素,早播和晚播均会影响花生的结实率,影响花生的生物产量和经济产量,关于花生播种深度的研究较少[4～7]。播种深度是作物出苗率的重要因素[8],播种过深,种子萌发后顶土困难,出苗缓慢,出苗时养分消耗过多,出苗后的养分供应不及时导致苗弱苗黄,大小苗严重,甚至出现缺苗断垅;播种过浅,种子吸胀萌发过程中容易因地表干旱而缺水,影响种子的发芽率[9]。向明龙等认为随着播种深度的增加,作物出苗率降低、出苗时间延长[10]。王进等认为深播构成了土层胁迫,严重影响种苗的生长发育和质量[11]。因此,研究花生种子适宜的播种深度对提高花生幼苗质量,增加产量和品质具有重要的意义[10]。为此,试验通过研究播期和播种深度耦合对花生生长、产量和品质的影响,明确花生种子最佳的播种时期和播种深度,为指导花生生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验在唐山市滦州市进行,该地区属暖温带半湿润季风气候。 全年日照2 600～2 900 h,年平均气温12.5 ℃,无霜期180～190 d,常年降水500～700 mm。土质肥沃,有机质含量6.42%,全氮含量1.97 g/kg,碱解氮含量145 mg/kg,速效磷含量97 mg/kg,速效钾含量172 mg/kg。

参试品种为冀花 16 号(普通型花生品种),由河北省农林科学院粮油作物研究所提供。

1.2 试验设计与方法

采用裂区试验设计,以播期为主区,设置5个播期:4月5日播种(T1),4月10日播种(T2),4月15日播种(T3),4月20日播种(T4),4月25日播种(T5);播种深度为副区,设置3个播种深度:播深2 cm(D1)、播深5 cm(D2)、播深8 cm(D3),共15个处理,每个处理面积为20 cm2(长:10 m、宽2 m),行距为 40 cm,株距12 cm,每穴播2粒,重复3次。其它管理同大田管理。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 花生生长指标与产量构成因素的测定

播种后,每隔2 d进行田间调查花生的出苗情况,计算出苗率。于花生植株结荚期,每个处理选择连续的10株,测定花生植株的主茎高、侧枝长、总茎数、主茎节数、侧枝节数。果实成熟期,将花生植株分为叶、茎、根、荚果几部分,并称各部分鲜重;在烘箱内 105 ℃杀青 30 min,然后 70 ℃烘干至恒重,称各部分的干重。每个处理选择10株花生进行考种,测定花生的果荚产量、籽粒产量,荚果晒干后称重计产,并换算成单位含量(667m2)。每个处理称取500 g 荚果,分析百果重、百仁重、饱果数量(双粒、单粒)、秕果数量(双粒、单粒)、公斤果数和出仁率[12]。

1.3.2 籽仁品质的测定

每个处理称取自然风干的花生籽仁50 g,磨碎后用于品质指标的测定[13]。采用凯氏定氮法测定花生籽仁的蛋白质含量;采用索氏提取法测定花生籽仁的粗脂肪含量;采用气相色谱法测定花生籽仁脂肪酸组分含量;采用蒽酮比色法测定花生籽仁的可溶性糖含量。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2003对数据进行统计与作图,采用DPS 7.05对数据进行分析,LSD法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 播期和播种深度对花生生长性状的影响

由图1可知,播期和播种深度对主茎长和侧茎长的影响较大。在同一播种深度下,花生的主茎和侧茎长度均随着播期的推迟呈先增加后降低趋势,主茎和侧茎长度表现为T3＞T2＞T4＞T1＞T5;在同一播期条件下,花生的主茎和侧茎长度均随着播种深度的增加呈先增加后降低趋势,主茎和侧茎长度表现为D2＞D1＞D3。播期和播种深度耦合条件下以T3D2处理的主茎长度最大,达到51.09 cm,但T3D1处理和T3D3处理与T3D2处理相比,差异未到达显著水平,表明适宜播期条件下,播种深度对主茎长度的影响不显著。侧茎长度以T3D2处理达到最大值,为59.42 cm,但在D2深度条件下,不同播期(T1、T2、T3、T4、T5)对花生侧茎长的影响不显著,表明播种深度是影响花生侧茎生长的主要因素。

由图1还可以看出,播期和播种深度对花生的分枝数和主茎节数的影响较大。在同一播种深度下,花生的分枝数随播期的推迟呈先增加后降低趋势,而主茎节数随播期的推迟变化不显著,分枝数和主茎节数均以T3播期达到最大值。在同一播期下,花生的分枝数随播种深度的增加呈先增加后降低趋势,表现为D2＞D3＞D1;主茎节数也随播种深度的增加呈先增加后降低趋势,表现为D2＞D1＞D3。播期和播种深度耦合条件下,以T3D2处理和T2D2处理的分枝数最多。不同的播期(T1、T2、T3、T4、T5)的主茎节数均以D2处理最多,且各处理(T1D2、T2D2、T3D2、T4D2、T5D2)的差异不显著。

图1 不同处理对花生生长性状的影响

由此可见。合理播种时期和播种深度有助于促进花生主茎和侧茎的生长,增加分枝数和主茎节数,播期和播种深度耦合以T3D2处理效果最佳,T3D1处理次之。

2.2 播期和播种深度对花生产量构成因子的影响

由表1可知,播种时期和播种深度对花生的单穴饱果数、单穴秕果数、单穴总果数、单穴荚果重和百果重的影响较大。同一播种深度(D)下,单穴饱果数、单穴秕果数、单穴总果数、单穴荚果重和百果重均随着播种日期的延迟呈先增加后降低趋势。单穴饱果数、单穴荚果重和百果重均表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5处理;而单穴秕果数和单穴总果数表现为T3＞T2＞T4＞T5＞T1处理。在同一播期(T)条件下,单穴饱果数、单穴秕果数、单穴总果数、单穴荚果重和百果重均随着播种深度的增加呈先增加后降低趋势,即单穴饱果数、单穴荚果重和百果重均表现为D2＞D1＞D3;而单穴秕果数和单穴总果数表现为D2＞D3＞D1。

表1 不同处理对花生产量构成因子的影响

由此可见,适时的播期和合理的播种深度有利于增加花生的单穴饱果数、单穴总果数、单穴荚果重和百果重,但对秕果数的降低效果不明显。试验以T3D2处理效果最佳,T2D2处理次之。

2.3 播期和播种深度对花生品质的影响

由表2可知,播种时期和播种深度对花生的粗脂肪含量、蛋白质含量、可溶性糖和油酸/亚油酸比的影响较大。在同一播种深度(D)下,花生的粗脂肪含量和蛋白质含量随着播种期的延迟呈先增加后降低趋势,即T3＞T2＞T1＞T4＞T5处理;而可溶性糖含量随着播种期的延迟呈逐渐增加趋势,即T5＞T4＞T3＞T2＞T1;油酸/亚油酸随着播种时期的延迟呈先增加后降低趋势,即T2＞T3＞T1＞T4＞T5。在同一播期(T)条件下,花生的粗脂肪含量、粗蛋白含量和油酸/亚油酸均随着播种深度的增加呈先增加后降低趋势,即D2＞D1＞D3;而可溶性糖含量呈先降低后增加趋势,即D3＞D1＞D2。

表2 不同处理对花生品质的影响

由此可见,适时的播种日期和合理的播种深度有利于增加花生种粗脂肪含量、蛋白质含量,提高油酸/亚油酸比例,并以T1D2处理效果最佳,T2D2处理和T3D3处理次之。

2.4 播期和播种深度对花生产量和出仁率的影响

由表3可知,在同一播种深度(D)下,花生的荚果产量和籽仁产量呈先增加后降低趋势,荚果产量和籽仁产量均表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5。在同一播种时期(T)下,花生的荚果产量和籽仁产量呈现先增加后降低趋势,表现为D2＞D1＞D3处理。出籽率随播种时期(T)的表差不规律,以T4处理的出仁率最高,T5处理的出仁率最低;随着播种深度的变化不显著。

表3 不同处理对花生产量和出仁率的影响

由此可见,适时的播期和合理的播种深度能够显著增加荚果产量和籽仁产量,但对出仁率的作用效果不显著,试验以T3D2处理效果最佳。

3 结论与讨论

栽培措施是影响花生生长发育的主要因子。甄志高等研究认为播期对花生每个生育阶段都有影响,延长生育期能够有效的增加光能利用效率,利于开花结果[14]。播期过早,低温过低,会影响花生发芽出苗;随着播期的延迟,播期温度逐渐升高,花生出苗快、生长迅速,但存在营养生长期短而影响后期产量的形成。程增书研究认为花生的播种时期晚于最佳播期,植株生长时间短,影响植株的生长发育[15]。本研究结果表明,花生的生长发育随着播种时期的延迟呈先增加后降低趋势,这与张林等的研究结果基本相同,花生的分枝数和侧茎长度在适宜播期达到峰值后,随着播期的延迟而变小[16]。而适时播种提高了花生的单株结实率,过早、过晚均降低了花生的结果数、百果重和出仁率等产量构成因子,导致荚果产量和籽仁产量降低,这与栾波波等的研究结构相同[17]。因此,选择适时的播种时期适应当地的气候变化,可提高花生对环境因素的利用率,为花生高产提供良好的基础。

花生是双子叶植物,出苗较慢,而播种深度是决定花生出苗和生长的关键因子。播种过浅常因表层土壤水分蒸发,导致种子长期处于干燥状态,影响花生种子的新陈代谢和萌发能力;而播种过深,则会影响土壤中氧气含量,而影响花生的出苗,造成缺苗断垅、苗小苗弱,进而影响花生的产量[18～20]。研究结果表明,花生的生长发育、产量和品质均随着播种深度的增加呈先增加后降低趋势,这与秦燕等的研究结果相同[21]。李月明等研究认为玉米的最佳的播种深度3～5 cm[22],而田雅楠认为番茄育苗播种深度为0.5～1 cm最佳[23],这是因为播种深度与种子粒径大小相关,本研究认为花生播种深度以5 cm为宜。

综上所述,播种时期和播种深度是影响花生生长发育、产量和品质的重要因子。两个栽培因子耦合能够显著促进花生的生长发育,提高花生的品质和产量。在本试验地区和条件下以T3D2处理(播种时期为4月15日左右,播种深度为5 cm效果最佳。随着花生机械化播种的普及,确定播种时期和播种深度后,如何调控株行距,合理密植,增加花生的光合利用率尚待进一步研究。