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播期对麦套花生物候期、农艺性状及产量的影响

2018-08-14栗鑫鑫杨坚群甄晓宇刘兆新刘妍高芳李向东

山东农业科学 2018年6期
关键词:物候期播期农艺性状

栗鑫鑫 杨坚群 甄晓宇 刘兆新 刘妍 高芳 李向东

摘要:以济麦22、山花108为试材,在大田条件下设置4个套种时期,系统研究了播期对麦套花生物候期、农艺性状和产量的影响。结果表明:随播期推迟,花生各生育阶段延迟、全生育期明显缩短,不同播期处理的荚果产量和籽仁产量均以5月25日播期处理最高,与其他播期处理相比,荚果产量提高了7.9%~28.7%;不同播期处理对小麦产量无显著影响。综合效益分析,本试验条件下花生的最佳套种时期为5月25日。

关键词:花生;播期;物候期;农艺性状;产量

中图分类号:S565.201文献标识号:A文章编号:1001-4942(2018)06-0096-05

Abstract Using Jimai 22 and Shanhua 108 as materials, four intercropping stages were set under field conditions, and the effects of sowing date on phenophase, agronomic traits and yield of peanut interplanted with wheat were systematically studied. The results showed that with the postponement of sowing date, each growth stage of peanut delayed and the whole growth period obviously shortened. The pot and seed kernel yield were both the highest at the sowing date of May 25, and the pot yield increased by 7.9%~28.7% compared with the other treatments. Different sowing date treatments had no significant effect on wheat yield. Comprehensively considering, the best interplanting time of peanut was May 25.

Keywords Peanut; Sowing date; Phenophase; Agronomic traits; Yield

花生(Arachis hypogaea L.)是我国重要的油料作物和经济作物。山东省是我国花生主产区之一,年产量约319万吨,占我国花生总产量20%(国家统计局,2015)。颜石等[1]研究表明,花生与其它作物进行间套作可形成多层群体结构,增加群体密度和单位叶面积,提高光能截获率,从而提高冠层光合速率,延长光合时间,增加光合产物积累,获得较单一种植更高的产量。小麦-花生两熟制栽培是花生生产的主要种植方式之一。麦套花生具有可以及时播种花生、延长花生生育时期、调节麦收和劳动力余缺的特点,更有利于精耕细作[2]。麦田套种花生较夏播花生播期提前,可延长生育期,改善热量条件,是有利的方面[3,4];但与小麦存在共生期,共生期长短对花生生长发育影响较大。套种过早,温度较低导致花生出苗时间延长且出苗不整齐[5],且受小麦遮光影响造成植株弱、根系发育差,形成“高脚苗”现象[6];套种过晚致使花生生育后期气温较低,荚果发育时间较短,影响荚果饱满充实度,降低花生产量,同时后期光照和温度条件较差,不利于花生晾晒和干燥[7]。

本试验在大田条件下设置不同播期处理,研究不同生育期内气候因素对花生物候期和产量形成的影响,旨在探明本地麦套花生种植的最佳播期,在花生生长关键期避免环境造成的任何不良影响,使花生的发育进程与自然气候相吻合,满足花生全生育期内对温光资源的需求,以期为麦套花生生产提供理论参考和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验于2016—2017年在山东农业大学农学试验站(东经117°9′,北纬36°9′)进行。该区属于温带大陆性半湿润季风气候区,年平均气温为14.6℃,年平均日照时数2 627.1 h,年平均降水量为634.8 mm;本年度花生整个生育期内平均气温为23.2℃,降水量为532.5 mm,主要集中在7月份,为271.3 mm,占全生育期的50.9%。试验田地势平坦,土质壤土,播种前0~20 cm耕层土壤有机质含量为13.08 g/kg,全氮0.69 g/kg,碱解氮66.78 mg/kg,速效磷26.23 mg/kg,速效钾61.23 mg/kg。

1.2 试验设计

供试小麦品种为济麦22,花生品种为山花108。试验设A1(5月15日)、A2(5月20日)、A3(5月25日)、A4(5月30日)4个套种时期,采用随机区组设计,重复3次,小区面积为36 m2。花生种植密度18万株/hm2。每公顷施花生专用复合肥(N-P2O5-K2O:15-15-10)750 kg。田间管理同一般花生高产田。花生种植行距同小麦。详见表1。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 物候期与植株性状考察 观察记载花生出苗期、幼苗期(也称苗期)、开花下针期(简称花针期)、结荚期和饱果成熟期开始日期和歷经天数。于花生各生育时期在每个小区内取5株测量主茎高和侧枝长。

1.3.2 产量测定 小麦收获时,采用小区测产(2 m2),避开边行,重复3次,选取代表性植株10株考察小麦总穗数、穗粒数和千粒重,晒干后实收测产。花生产量采用小区测产(6.67 m2),避开边行,重复3次,选取代表性植株10株考察单株结果数,荚果晒干后称重计产;荚果放入室内平衡10 d后,从各小区随机称取500 g荚果考察公斤果数和公斤仁数,计算籽仁产量和出仁率。

1.3.3 花生生育期气象数据 气温、日照时数等气象数据由山东省泰安农业气象试验站提供。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2007数据统计和图表绘制,采用DPS 7.05软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 播期对麦套花生生育进程的影响

由表2可以看出,不同播期处理对花生生育进程影响显著。最晚播期(A4)较最早播期(A1)推迟15 d,但全生育期天数比A1仅缩短7 d,表明随播期的推迟花生生育进程逐渐加快。播期對花生生育进程的影响体现在各生育时期,不同播期处理在出苗期、苗期的持续天数显著不同,其中A1持续天数最长,为19 d和27 d,而A4持续天数为12 d和24 d,两者分别相差7 d和3 d;进入花针期以后,不同播期处理间各生育时期天数差异不大。说明麦套花生生育前期尤其是出苗期至苗期受小麦遮阴影响,延长了生育进程,且共生期越长出苗所需时间越长。

2.2 花生生育期内气象因子分析

2.2.1 有效积温 不同播期处理,花生生育进程不同,因而对温光资源的利用表现出显著差异(表3)。随播期推迟花生全生育期内有效积温逐渐减少,从各生育期看,出苗期早播 (A1)与晚播 (A4)有效积温相差116.7℃,说明早播受小麦影响大,延迟麦套花生出苗速度和苗期植株的生长发育进程;花针期后差距逐渐减小;在产量形成期,A3播期处理的有效积温均高于其他处理,按播期顺序分别增加18.9、29.9、35.3℃。说明适期套种花生的生长发育关键期能与气象因子相吻合,可获得较高的有效积温积累量,对促进荚果发育、提高荚果饱满成熟度具有重要意义。

2.2.2 日照时数 随播期推迟,不同播期处理花生全生育期内日照时数逐渐减少。由表4可以看出,早播(A1)处理出苗期至花针期生育期延长,日照时数增加,显著高于晚播(A4)处理;产量形成期(结荚期和饱果成熟期)以A3处理日照时数最高,与A1、A2和A4相比分别增加31.1、25.9 h和39.6 h。从全生育期看,麦套花生苗期受小麦遮阴影响日照时数增加,但产量形成期较高的日照时数利于荚果发育成熟,提高饱果率。

2.3 播期对麦套花生植株性状的影响

主茎高与侧枝长是花生植株性状的重要指标,也是内部生理生化水平的最直观表现。从图1中看出,麦套花生的营养生长集中在结荚期之前,花生出苗后迅速增长,结荚期增长速率达到最高,之后增长缓慢。

花生各生育期内不同播期处理间的主茎高和侧枝长差异显著。小麦-花生共生期麦套花生主茎高与侧枝长随播期推迟而降低,A1播期处理的主茎高达10 cm,高于其自身侧枝长,这是由于小麦遮光造成的“高脚苗”现象;花针期主茎高和侧枝长的增长速率表现为早播处理低于晚播处理,原因可能是麦收后花生突然曝光需适应一段时间缓苗的缘故;花针期后,花生进入迅速生长期,各处理间以A3播期处理最高,饱果期主茎高和侧枝长分别为44.1 cm和50.0 cm,按播期顺序主茎高较其他处理高15.1%、5.3%和11.6%,侧枝长增加19.9%、10.4%和14.5%。A1播期处理由于播期过早,明显抑制了营养生长,主茎高和侧枝长均处于最低水平。

2.4 播期对麦套花生和小麦产量及其构成因素的影响

2.4.1 对麦套花生、小麦产量及其构成因素的影响 由表5、表6可以看出,不同播期处理对小麦产量无显著影响,而对麦套花生产量影响显著。随播期推迟,荚果产量和籽仁产量呈先升后降趋势。不同处理间差异均达显著水平,其中A3处理的荚果产量和籽仁产量最高,与A1、A2和A4处理相比,荚果产量分别提高28.7%、7.9%和9.9%;籽仁产量分别提高27.1%、7.7%和11.0%。而A1播期处理荚果和籽仁产量显著低于其他播期处理。

从产量构成因素来看,随播期推迟,公斤果数与公斤仁数显著增加,出仁率逐渐降低,A3处理的单株结果数较A1、A2、A4分别增加4.0、1.5个和1.0个。表明适宜播期花生主要是通过显著增加单株结果数、公斤果数和公斤仁数获得高产。可见,播期主要影响花生的公斤果数、公斤仁数和单株结果数,进而影响产量。

2.4.2 综合效益分析 由表7可知,A3处理花生产值最高,A1处理最低;A4处理小麦产值均高于其他处理。从综合效益来看,A3的复合产值最高,与A1、A2和A4播期处理相比每公顷经济效益分别增加6 738、3 766元和1 648元。

3 讨论与结论

花生生长发育进程受播期影响,本质上是通过气象因子起作用。众多研究表明,麦套花生有效花期、产量形成期和饱果期均长于夏直播花生,主要原因是由于遮光、近地层气温比露地降低2~5℃,造成出苗慢始花晚等[8-10]。刘明等[11]研究表明延迟播期后玉米全生育期天数缩短,其中播种至拔节期缩短幅度最大,5月15日播期处理春玉米生育期天数相比4月24日播种的缩短14.3%,温度是该生育阶段缩短的主要原因。王昭静等[12]研究指出,播期对花生前期和中期发育进程有极显著或显著影响,而对生育后期影响较小;花生出苗期主要受气温和积温影响,其次是日照时数和降水量。与前人研究结果一致,本试验中不同播期处理花生随播期推迟,全生育期天数逐渐缩短,各生育阶段均延迟,具体表现在出苗期至苗期天数明显减少,而花针期至成熟期相差不大。通过对花生生育期内各气象因子分析表明,>10℃积温和日照时数对花生生育期天数有显著影响,均随播期推迟呈逐渐下降趋势,而产量形成期(结荚期至成熟期)日照时数和>10℃积温随播期推迟呈先升高后降低趋势,A3处理达最大值。表明适期套种花生各生育期内气象条件适宜,利于花生生长发育,且后期较高的积温和日照时数促进花生成熟;过早套种(A1)与小麦共生期延长,播种至出苗期所需天数增加,植株营养生长受抑制,表现为主茎细长,根系弱,易形成“高脚苗”现象,不利于蹲苗。

主茎高与侧枝长是花生最易于观测的形态指标,能直观反映花生形态发育状况与内部的生理生化水平。小麦套作花生,在花生出苗期会受小麦遮阴影响,多人研究表明不同遮阴程度对植株的形态特征影响显著,苗期对大豆进行遮光处理,光照强度减少40%~50%,发现大豆主茎高从46.9 cm增长到57.0 cm[13,14]。秦兴国[9]研究指出,生育前期麦套花生的生长速率低于夏直播花生,苗期麦套花生主茎高度较夏直播花生短9.34 cm;而成熟期主茎高与侧枝长均高于夏直播花生。程增书等[15]研究表明,与夏直播花生相比,麦套期播种的花生植株高大、单株结果数多、单株生产力高,产量明显高于夏直播花生。本试验结果表明,小麦与花生共生期长短对花生植株性状影响显著,共生期越长,主茎高与侧枝长越长,随播期延迟而逐渐缩短。A1处理与小麦共生期达23 d,主茎高为10 cm,显著高于正常花生苗期高度(6~8 cm);花针期之后,麦套花生进入快速生长期,具体表现为随播期推迟呈先升高后降低趋势,以A3播期处理最佳。过晚播种,花生植株发育矮小,这与前人[16-18]研究结果一致。

卢山[19]研究表明,播期通过光、温、水等生态因子影响花生生长发育及产量的形成。Caliskan等[20]研究表明,播期对荚果产量、单株荚果数、出仁率、生物量和蛋白质含量均有显著影响,5月1日之前播种的花生由于营养生长的温度较低,在早熟和产量方面无任何优势;而在5月中旬至6月上旬,此时植物营养生长和生殖生长阶段处于适宜的温度条件下,花生能获得更多的太阳辐射和日照时数,并延长了生育期,最终获得高产。本试验结果表明,在同一密度条件下,与A1、A2、A4处理相比,A3处理花生荚果增产7.9%~28.7%,从产量构成因素看增产原因主要是显著提高了花生单株结果数、果重。分析原因可能是:过早套种(A1)生育期延长,虽提高了花生果重和出仁率,但单株结果数较低,限制了花生产量;适期套种(A3)即麦收前13 d套种,花针期较高降水量可促进花生开花下针,提高单株结果数,在产量形成期有效积温达1 007.8℃、日照时数在400 h左右,均高于其他播期,此阶段可提高花生饱果率,增加果重。因此根据本试验结果,在生产上适宜播期的确定应综合考虑不同地区生态因子,使花生各生育阶段需求与气象因子相吻合[21],从而实现高产、稳产。

参 考 文 献:

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