吴丽青 曲 杰 贾振东 程 亮
(菏泽市农业科学院,山东菏泽 274047)
我国食用油年消费量约3.4×107t[1],自给率不足较低[2],食用油供需矛盾突出。花生是我国主要的三大油料作物之一,常年种植面积4.7×106万hm2,年总产量约1.7×107t[3]。花生是单位面积产油量较高的作物之一[4],在缓解食用油供需矛盾中起着关键作用。
山东省花生种植面积位居全国第二。目前,山东菏泽产区的花生品种主要有丰花、鲁花、花育等系列普通花生品种,而高油花生[5]、高蛋白花生[6]、高油酸花生[7]、鲜食专用花生[8]、彩色花生[9]等特色花生的推广范围小,且品种更新速度慢,本土优势品种少。因此,培育具有竞争力的高产优质花生新品种对推动当地花生产业发展具有重要意义。
花生品系评价(鉴定)是培育花生新品种的重要环节。农艺性状不仅影响花生的产量[10],还影响田间人工管理效率和机械化管理水平[11]。逆境环境下抗倒伏、抗旱性、抗涝性、抗病性等性状对花生的产量影响很大[12-14]。本研究对山东省菏泽市农业科学院花生研究所培育的11 个花生新品系进行品比试验,综合评价其农艺性状、抗逆性、产量和品质等,以期为筛选高产高油花生新品系提供理论依据。
供试材料为菏泽市农业科学院花生研究所培育的11 个花生新品系,分别为PD01、PD02、PD03、PD04、PD05、PD06、PD07、PD08、PD09、PD10 和PD11,花育33号为对照品种(CK)。
试验于2020 年在菏泽市农业科学院花生试验田进行。每个品种为1个处理,采用随机区组设计,重复3 次。垄长5 m,垄宽90 cm,穴距16 cm,小区面积13.5 m2。起垄覆膜种植,1垄2行,2粒播种,四周设保护行。
试验用地为预留春耕地,冬前施7 500 kg/hm2腐熟干鸡粪后使用机械深翻。2020 年3 月2 日使用机械旋耙1 遍,起到整平土地和保墒的作用。4 月26—27 日施硫酸钾复合肥(15-15-15)750 kg/hm2、克百威颗粒75 kg/hm2,施肥后用旋耕机深耕2遍,使用机械起垄、人工划区、田间插牌。4 月28 日播种,4月29日用微喷带田间喷灌,4月30日喷洒除草剂、人工覆膜、记录播种期,播种期记录为4月29日。根据常规管理模式进行田间除草、喷药治虫,8月25日收获。
田间调查:调查每个小区出苗期、花期天数、叶形、叶色、成熟期、倒伏率等。
室内调查:收获前5 d,每小区选中间垄连续取10株,参照《花生种质资源描述规范和数据标准》[15]调查株高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、饱果数、秕果数和单株果数等。收获后晒干测定小区产量,并随机取样调查百果重、百仁重、千克果数、千克仁数和出仁率。
2020 年使用Infraneo Junior 近红外分析仪对11个品系的粗脂肪和粗蛋白含量进行测定。2021年委托农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心对筛选的高油品系进行含油量、蛋白质含量、油酸含量及亚油酸含量检测。
2020 年,菏泽市农业科学院试验田花生生育期间(4月下旬至9月上旬)的气候条件与常年相比,温度高,降水少,光照时间持平。总积温为3 988 ℃,较常年同期增加41.4 ℃;总降水量为335.4 mm,较常年同期减少167.3 mm;总光照时数为1 649.8 h,较常年同期多518.1 h。播种后采用微喷带进行田间补水,土壤墒情适宜,出苗情况良好;整个生育期间气温偏高;降水偏少,特别是花生生长期间降水波动大,造成干湿交替明显。5 月中旬至6 月上旬长时间干旱影响开花,6 月下旬大量降水(较常年增加54.0 mm,是常年降水量的4.6 倍)影响授粉,7月中下旬(降水较常年减少46.7 mm,是常年降水量的59.28%)和8月下旬(降水较常年减少45.2 mm)的干旱造成后期花生病害发生较重,荚果膨大受到影响。气温和降水的变化影响了花生的正常生长。
利用Microsoft Excel 2007进行数据分析。
从表1 可看出,11 个花生新品系的田间出苗率均较高。其中,PD03、PD05、PD07、PD08 和PD09 的田间出苗率高于97%(一级良种标准大于96%);PD01、PD04、PD06、P10和PD11 5个品系的田间出苗率高于92%(二级良种标准不低于90%);PD02的出苗率低于90%。11个新品系从出苗期到开花期的时间长短无显著差异。花生的生育期长短不仅影响下茬作物的播种时期,还直接影响花生鲜果的上市时间。11个新品系的春播生育期均小于125 d,属于早熟品种。其中,PD01、PD02 和PD06 的生育期更短,小于115 d。
表1 不同花生新品系生育期相关性状
11个花生新品系的株型直立、紧凑,可以提高田间机械化管理效率。株高在34.00~46.25 cm,侧枝长在39.00~53.00 cm,其中PD03 的株高最高(侧枝长53.00 cm),品系PD06的株高最矮(侧枝长39.00 cm)。PD02、PD03、PD04、PD07、PD10 和PD11 品系的抗倒伏性级别强,PD01、PD08、PD09 品系的抗倒伏级别为中等,PD05 和PD06 的抗倒伏性弱。11 个品系的抗旱性均强,抗涝性也较好(表2)。
表2 不同花生新品系抗性性状
从表3 可以看出,11 个新品系的总分枝数在7.20~9.25 个,结果枝数在4.50~7.50 个,其 中PD01 的有效分枝比例最大,为0.83;PD05 的有效分枝比列最小,为0.64。PD01 的单株饱果数最多,为27.50个,总饱果数为31.50 个,PD07 的单株饱果数最少,为9.25个,总饱果数为10.50个。11个品系的饱果率均高于80.00%,其中PD08的饱果率最高,为95.31%,PD11的饱果率最低,为81.82%。11个品系的百仁重在95.50~127.10 g,都是大粒品种。有10 个品系的籽仁出米率高于69.00%,其中PD02、PD04、PD05、PD10和PD11出米率大于72.00%,籽仁出米率普遍较高。
表3 不同花生品系的荚果及籽仁性状
从表4 可以看出,11 个新品系中,PD02、PD03、PD04、PD06、PD07、PD08 和PD09 7 个品系的荚果产量大于6 000.00 kg/hm2。其中PD07 的荚果产量最高,为6 871.95 kg/hm2,荚果比CK 增产20.84%,籽仁比CK 增产13.21%;PD05 的荚果产量最低,为5 222.55 kg/hm2,荚果比CK 减产8.16%,籽仁比CK减产10.01%。
表4 不同花生新品系产量分析
从表5 可以看出,饱果数、秕果数、总结果数的变异系数分别为33.79、51.42 和33.05,变异明显。主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、有效分枝比例、荚果产量的变异系数分别为9.65、9.48、10.07、16.27、8.76和8.13,变异比较明显。出苗率的变异系数最小,为3.69。说明11 个品种的性状差异性显著,各具特点,有利于多方向选择。
表5 主要农艺性状变异性分析
从表6可以看出,侧枝长与主茎高、结果枝数与总分枝数、有效分枝比例与结果枝数、总结果数与饱果数的相关系数分别为0.82、0.89、0.85和0.98,呈极显著正相关性。饱果数与有效分枝比例、秕果数与结果枝数、总结果数与秕果数、秕果数与有效分枝比例、总结果数与结果枝数、总结果数与有效分枝比例、侧枝长与荚果产量的相关系数分别为0.66、0.60、0.61、0.61、0.53、0.71和0.54,呈显著正相关性。饱果率与秕果数、百仁重与饱果数、百仁重与总结果数、秕果与侧枝长的相关系数分别为-0.76、-0.62、-0.63 和-0.60,呈显著负相关性。从分析结果可以看出,多个农艺性状共同影响花生的产量及荚果性状。通过对这些农艺性状的综合考量,可以选择出高产优质品种。
表6 不同花生品系主要数量性状间相关性分析
2020 年通过对11 个品系进行粗脂肪和蛋白质含量测定,含油量高于50.00%的花生品系有PD01、PD02、PD05、PD06、PD07、PD08、PD10 和PD11,含油量分别为53.43%、50.75%、54.34%、55.02%、51.69%、52.50%、50.87%和51.84%,其中PD06的粗脂肪含量最高,为55.02%。2021 年对PD06 进一步进行品质检测,含油量55.92%,蛋白质含量22.40%,油酸含量57.90%,亚油酸含量22.20%,油亚比2.6。
2020 年菏泽地区异常天气频发,花生整个生育期间气温偏高。前期干旱,开花期雨水多,后期低温干旱,花生茎腐病、叶斑病、黑斑病大面积暴发,花生生育期缩短,导致荚果产量、籽仁出米率普遍降低,但在这样的气候条件下筛选出的花生新品系抗逆性更强。
从变异性和相关性分析可以看出,新品系间农艺性状差异显著、各具特色,各农艺性状之间存在一定的相关性,为综合性状选择奠定了基础。11个花生新品系的生育期均小于125 d,大田出苗率高,其中PD03、PD05、PD07、PD08和PD09 5个品系符合一级良种标准,有5 个品系符合二级良种标准。株型直立、紧凑,株高适中,适合机械化管理与收获[16]。多数品系的抗倒伏性、抗涝性及抗旱性强。在花期干旱、多雨的气候条件下,新品系的抗旱性和抗涝性鉴定更为可靠。在相同的水肥条件下,PD01、PD02、PD03、PD06 和PD09 的有效分枝比例大于0.75。饱果率在81.82%~95.31%,结实集中性好。11个新品系出米率均大于68.00%,其中PD02、PD04、PD05、PD10 和PD11 出米率大于72.00%。PD02、PD03、PD04、PD06、PD07、PD08 和PD09 的荚果干重大于6 000 kg/hm2。综合分析,PD01、PD02、PD03、PD04、PD06、PD07、PD08和PD09的综合农艺性状优良,产量较高。11 个品系中含油量高于50.00%的有PD01、PD02、PD05、PD06、PD07、PD08、PD10 和PD11,其中PD06的粗脂肪含量最高,为55.02%。据测算,榨油原料的含油量每提高1百分点,油脂加工的纯利润可提高7.00%。
综上所述,通过对花生新品系的生育期、抗性、产量、品质、适宜机械化收获等进行综合分析,PD01、PD06、PD07、PD08 为含油量高、产量高、综合性状优良的品系,其中PD06的含油量超过55.00%。选择PD06 继续测试,第2 年检测的含油量为55.92%,命名为菏花26号,并登记。