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轮作和连作对不同类型花生品种生育特性和产量的影响

2020-08-27高建强曲杰程亮

河北农业科学 2020年3期
关键词:指标值轮作单株

高建强,曲杰,程亮

(菏泽市农业科学院,山东 菏泽 274047)

近年来主要粮食作物价格持续走低,而花生种植的比较经济效益远高于玉米等粮食作物[1]。随着人们对食用油品质和安全要求的逐渐提高,花生作为主要健康食用油来源越来越受到人们的重视,花生种植面积逐年扩大,不可避免地出现粮油争地的现象。提高复种指数是解决这一问题的有效措施。目前花生种植形式主要有轮作[2]、间作[3]和连作3 种。其中,连作对花生生长发育有抑制作用,可导致叶片早衰,但不同类型品种之间存在一些差异[4]。花生轮作模式中,南方以水旱轮作为主[5],北方则主要与禾本科作物如玉米、高粱以及大蒜等轮作[6],可以减轻花生生产中的重茬障碍。通过不同花生品种间轮作和连作的对比试验,明确品种对轮作和连作的适应性差异,旨为品种选择与种植模式配套应用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019 年5~9 月在菏泽市农业科学院花生试验田进行。试验地土壤容重1.36 g/cm3,孔隙度62.7%,基础养分含量为有机质12.69 g/kg、碱解氮87 mg/kg、速效磷22.8 mg/kg、速效钾101 mg/kg,pH值8.1。

1.2 试验材料

供试花生品种为大果高油酸品种菏花11 号,中小果红皮品种菏花12 号和菏花10 号,高油大果晚熟品种菏花15 号和菏花16 号,以及大果中早熟品种菏花18 号。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用裂区试验设计,以种植形式为主区,设轮作和连作2 个水平;以花生品种为副区,设菏花11 号、菏花12 号、菏花10 号、菏花15 号、菏花16 号和菏花18 号6 个水平。其中,连作田不种植冬小麦,冬季闲置休耕;轮作田种植冬小麦,小麦收获后种植花生。为保证土壤养分,连作田小麦茬重施有机肥,麦收后秸秆还田。连作区和轮作区均采用随机区组试验设计,小区面积13.3 m2(长5.5 m、宽2.42 m),3 垄/区,3 次重复。

花生均采用起垄覆膜双行种植,垄高0.15 m、宽0.81 m。轮作田6 月5 日收获小麦,6 月6 日浅耕灭茬,6 月7 日施肥整地,6 月8 日播种花生,6 月9 日滴灌出苗水,10 月5 日收获花生;连作花生同期播种。基肥施三元复合肥(N、P2O5、K2O 含量均为18%)750 kg/hm2、尿素375 kg/hm2和钙镁磷肥 375 kg/hm2。用10%吡虫啉可湿性粉剂1 500 倍液防治蚜虫;用20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂3 000 倍液防治青虫和斜纹夜蛾。分别于播种当天以及播种后第20 天和第40 天进行滴灌,每次灌水量均为225 m3/hm2。

1.3.2 调查项目与方法 采用对角线3 点取样法[7],每点选取连续10 株标记,开花后每5 d 调查1 次平均开花数,连续调查7 次。成熟期,调查单株绿叶数、总分枝数、结果枝数、单株果数、饱果数,测量主茎高度和侧枝长度,称量单株果重。花生收获晒干后,测定产量,并随机取样测定公斤果数、百果重、百仁重、公斤仁数和出米率。

1.3.3 数据处理与分析 利用DPS 和Microsoft Excel软件对数据进行处理与分析[8]。

2 结果与分析

2.1 轮作和连作对花生开花规律的影响

调查结果(表1)显示,参试花生品种的开花总数均表现为连作<轮作,除中菏花18 号和菏花15 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均达到了显著水平。表明连作会导致花生开花总数减少,其中对菏花11 号、菏花12 号、菏花10 号和菏花16 号影响较大。整个花期,中菏花18 号和菏花15 号不同种植形式的开花数差异普遍未达到显著水平,表明种植形式对这2 个品种的开花量影响不大。

进一步对菏花11 号、菏花12 号、菏花10 号和菏花16 号花后不同天数的开花数进行分析发现,花后第5 天时各品种不同种植形式的开花数差异均不显著;此后,各品种对不同种植形式的开花数表现出差异。与轮作相比,连作时荷花11 号花后不同天数的开花数均显著减少;荷花16 号除花后第35 天外,其他时段的开花数均显著减少;荷花12 号和荷花10 号表现为花后第10 天和第35 天的开花数显著减少,其他时段差异均不显著。

2.2 轮作和连作对花生植株农艺性状的影响

收获期绿叶数受到栽培条件、品种特性等多种因素的影响。调查结果(表2)显示,参试花生品种的绿叶数均表现为连作<轮作,除大果高油酸品种菏花11 号和高油大果晚熟品种菏花16 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均不显著;主茎高度表现为连作<轮作,除中小果红皮品种菏花12 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均不显著;侧枝长度均表现为连作<轮作,除中小果红皮品种菏花10 号和大果中早熟品种菏花18 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均不显著;总分枝数和总果枝数除菏花16 号连作略>轮作外,其他品种均表现为连作<轮作,其中仅菏花12 号不同种植形式的总果枝数差异达到了显著水平;单株果数均表现为连作显著<轮作;饱果数均表现为连作<轮作,除菏花15 号和菏花18 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均达到了显著水平;单株果重均表现为连作<轮作,除菏花15 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均达到了显著水平。表明连作会影响花生植株发育,导致收获期绿叶数、主茎高度和侧枝长度降低,总分枝数和结果枝数减少,大部分品种单株果数、饱果数和单株果重明显降低。

表2 轮作和连作对花生植株农艺性状的影响Table 2 Effects of rotation and continuous cropping on peanut agronomic characters

2.3 轮作和连作对花生荚果性状的影响

调查结果(表3)显示,参试花生品种的百果重均表现为连作<轮作,公斤果数均表现为连作>轮作,除菏花16 号和菏花18 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均达到了显著水平;百仁重和出米率均表现为连作显著<轮作;公斤仁数均表现为连作显著>轮作;产量均表现为连作<轮作,除菏花18 号外,其他品种不同种植形式的指标值差异均达到了显著水平。表明连作会严重影响花生荚果发育,导致百仁重、出米率和产量明显降低。

3 结论与讨论

花生开花期是一个关键时期,是营养生长与生殖生长共同发育的时期,而花生的开花规律受到多种因素的影响,如品种、肥力、密度、播种时期、耕作方式、地理气候等。不同花生品种的开花特性差异主要表现在持续时间、日开花量、总花量、盛花时间等方面[9],初花期结实数约占总结实数的65.4%,结实数盛花期约占34.6%,末花期均为无效花[10]。本研究条件下,连作和轮作对花生开花规律的调查结果表明,连作花生的开花总数均少于轮作,除菏花18 号和菏花15 号外,其他品种不同种植形式的开花总数差异均达到了显著水平。

表3 轮作和连作对花生荚果性状的影响Table 3 Effects of rotation and continuous cropping on peanut pod characters

连作对花生植株性状影响显著,可引起不同类型品种花生早衰。本研究结果表明,与轮作相比,连作花生收获期绿叶数、主茎高度和侧枝长度降低,总分枝数和结果枝数减少,但大部分品种连作与轮作的指标值差异不显著;连作花生的单株果数、饱果数和单株果重明显降低。

前人研究表明,连作显著降低花生群体干物质的积累和荚果产量,但品种间存在差异[13];不同类型花生品种对连作的适应性存在差异,其中,普通型大花生适应性好,中间型品种适应性居中,小果花生适应性差[14]。花生荚果发育受种植形式影响较大。本研究结果表明,与轮作相比,连作会严重影响花生荚果发育,导致大部分品种的百果重显著降低,所有类型品种的百仁重和出米率显著降低,产量除中早熟大果花生菏花18 号外其他品种均显著降低。

连作花生植株主茎高度降低,单株结果数减少[15],可以通过增施有机肥、配施磷钾肥、覆盖地膜等综合配套措施缓解[16]。连作花生最佳施肥模式是有机肥与无机肥混合施用[17]。本研究中采用深翻土地、起垄覆膜、有机无机配合施用等技术措施,在一定程度上缓解了连作障碍,特别是对植株性状影响较小。

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