梁新波，张 晨，张冠初，戴良香，丁 红，徐 扬，李泽伦，石书兵，张智猛

（1山东省花生研究所，山东青岛 266100；2新疆农业大学农学院，乌鲁木齐 830000）

0 引言

花生是中国重要的油料作物和经济作物，在保障国家食用油安全方面有重要作用[1]。花生出油率可达40%～50%，是世界上单位面积产油量最高的油料作物[2]。同时，花生富含多种人体所必需的氨基酸和微量功能营养素[3]。随着农业政策、科技进步和种植效益的推动和发展，近年来全国花生单产持续提高[4]，是主产区农民增收的一条重要渠道[5]，对缓解中国食用油不足现象具有积极作用。

起垄覆膜栽培模式下的花生植株根系发达，叶面积指数较高，不仅减少了土壤的水分蒸发，还加快了植株的生长发育进程。与平作相比，垄作有利于灌溉和排水防涝，增加土壤的透气性，改善花生的生长环境，同时还便于田间管理和机械化操作[6]。种植方式改变了花生生长发育的温度、水分、空气和光照等环境条件，对农艺生理性状及产量的影响较大[7-8]。20世纪70年代，花生一垄双行种植新模式出现，花生通风和透光性提高，充分发挥了边行优势效应，且利于花生的田间管理[9]。

目前，关于花生垄作与平作种植模式的研究较多[10-12]，但对垄作条件下不同种植行数对花生生长发育、光合特性等研究相对较少。本试验在田间条件下，研究垄作种植方式下适宜的垄行数对花生生长发育、光合特性及产量的影响，有助于提高温光热资源利用效率，为花生稳产高效栽培提供理论基础与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试花生品种为‘花育25号’，由山东省花生研究所提供。试验田土壤基础肥力状况：耕作层有机质含量为11.70 g/kg，水解氮83.29 mg/kg，速效磷59.56 mg/kg和速效钾93.68 g/kg。

1.2 试验设计

试验在山东省花生研究所试验站进行。设置相同种植密度下4种不同垄行数种植方式（表1）。穴距均为12.5 cm，小区面积50 m2，种植密度均为20万穴/hm2，穴播2粒，3次重复，随机排列。5月5日播种，9月15日收获；田间管理同大田生产。

表1 每垄行数处理

1.3 样品采集与测定

1.3.1 农艺性状 分别于6月24日、7月15日、8月5日及8月25日采集植株样本，每小区分别采集有代表性的连续5穴植株，考查主茎高、第一对侧枝长、分枝数。将植株样品按叶、茎、叶柄、果针、果柄、荚果等分开，于105℃杀青30 min，再于80℃烘干至恒重。

按比叶重法（干重）测定叶面积，计算叶面积指数。每处理于结荚期分别挑选长势均匀一致的双仁果10个，测定荚果干重动态发育状况。成熟期按小区收获，测定荚果干重，计算产量。

1.3.2 光合生理特性测定 分别于6月8日、6月24日、7月24日、8月19日的上午8:00—11:00，使用CIRAS-3便携式光合作用系统（PPSYSTEMS公司，美国）测定花生功能叶（主茎倒三叶）的光合指标，包括净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间 CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)，每处理5次重复。

1.4 数据处理

采用Excel2003对实验数据进行处理，并用IBM SPSS Statistics 23进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 起垄种植方式对花生生长发育的影响

由表2可见，垄作行数显著影响花生主茎高、侧枝长，但对分枝数无明显影响。A1、A3处理营养生长较为旺盛，其主茎高、侧枝长较A2、A4处理均有所升高。开花期和饱果期（6月24日和8月25日）的主茎高、侧枝长、分枝数各垄行数处理间差异均不显著；结荚初期（7月15日）和荚果膨大期（8月5日），A1处理的主茎高、侧枝长均明显高于其他处理，且A1、A3两处理的主茎高、侧枝长在荚果膨大期达到峰值，此时A1处理的主茎高较其他处理分别提高14.79%、4.02%、16.25%，侧枝长分别提高15.86%、3.07%、25.06%。而A2、A4两处理的主茎高、侧枝长峰值滞后10天，于饱果期（8月25日）达峰值，且其主茎高、侧枝长均低于A1处理的峰值。一垄1行处理增加了植株的生长空间，提高了光合利用效率，其营养生长速度加快，峰值提前到达。

表2 花生不同生育时期农艺性状

垄作行数处理对花生旺盛生长前期株高和侧枝长有显著影响，一垄1行处理在全生育期的主茎高、侧枝长均显著高于其他处理，其中结荚初期（7月15日）和荚果膨大期（8月5日）优势明显。

2.2 不同种植方式对花生光合产物积累的影响

2.2.1 地上部光合产物积累 地上部生物积累量是花生生长发育动态的直观反映，也是产量形成的物质基础。图1可见，花生地上部生物积累量呈先升后降的变化趋势，高峰出现在8月5日至8月15日，其中A1、A2两处理峰值均出现在8月5日，A3处理峰值滞后到8月15日，滞后10天，A4处理地上部光合产物积累无明显峰值出现。峰值时，A1、A2、A3各处理地上部光合产物的积累量分别为44.01g/株、29.01g/株、59.35g/株。峰值后各处理地上部光合产物积累量降速表现不同，其中A3降幅最大为65.97%，A1次之，降幅为62.33%，A4表现极为平缓且最小。结荚期（7月15日）前，各处理光合产物积累量较小且相互间差异不明显，A1、A4处理略高于A2、A3处理。花生生育后期，植株叶片衰老脱落，植株养分由地上部向地下部转移，地上部干物质积累量开始下降，A1、A3处理下降迅速，但仍高于A4处理。过多的垄行数影响通风透光性，光能利用效率降低，对花生生育后期维持较高的干物质积累量影响较大。

图1 垄作覆膜种植方式对花生地上部生物积累量的影响

2.2.2 荚果发育 图2可见，随生育期推进，荚果干重呈逐渐上升的变化趋势，结荚期（7月25日）后荚果干重增速加快，A4处理增速显著低于其他处理，A2处理在8月15日前其增长速率低于A1、A3处理；至8月25日，A1、A2、A3处理的荚果干重显著高于A4处理，其中A2处理荚果干重最高，较A1、A3、A4处理分别提高8.04%、13.93%、79.84%。表明一垄4行种植方式显著降低了花生单株荚果干重，进而造成花生产量较低。

图2 垄作覆膜种植方式对花生荚果干重的影响

2.3 叶面积指数

叶面积指数(LAI)既是判断作物冠层结构和作物长势的重要参数，也是决定植被生物量与产量的关键因子。随着叶面积指数增加，花生光合面积增加，有益于干物质积累[13-15]。由图3可知，随时间推移叶面积指数呈先升后降的“单峰曲线”变化趋势，A4处理于7月25日最先达到峰值，A2、A1处理均于8月5日达峰值，A1处理峰值出现的时间推迟至8月15日。各处理峰值出现时间与垄行数呈负相关；峰值时A1处理LAI最高，为2.31，其峰值较其他处理分别提高了28.33%、38.32%、62.68%。同一时期不同处理LAI间存在显著差异，自7月5日开始，A1处理均显著高于其他处理；在8月5日之后（花生生育后期），随着垄行数的增加，叶面积指数呈逐渐下降的趋势，在8月5日至8月15日（膨大期）最为明显。

图3 不同垄作覆膜种植方式下花生不同生育时期叶面积指数的变化

2.4 起垄种植方式对花生光合速率变化的影响

由表3可见，随着时间的推移，花生植株的Pn呈先上升后下降的变化趋势，A1、A2、A3均于6月24日达峰值，A2处理的峰值出现在7月24日，滞后30天，A1和A2处理的Pn均显著高于其他处理。在7月24日（结荚期），A2处理净光合速率显著高于其他处理，较A1、A3、A4处理分别提高11.24%、30.67%、14.94%；花生植株的Gs、Ci呈“S”型曲线的变化趋势，峰值均出现在7月24日，且A3、A4处理显著高于A1、A2处理。花生各时期的Tr变化不大。在花生生育期内，A1、A2处理光合效率均高于A3、A4处理。

表3 不同种植方式的花生气体交换参数变化

2.5 起垄种植方式对花生产量的影响

由表4可以看出，A1、A2、A3处理的花生产量均显著高于A4处理，但A1、A2、A3处理间未达显著水平，且A2处理产量最高，为5750.29 kg/hm2。较其他处理分别增产7.65%、5.61%、24.52%。

表4 不同种植方式对花生产量的影响

3 讨论与结论

以往研究表明，花生垄作能增加土壤的通透性，改善花生的生长环境，促进根系发育，花增产5.7%～17.7%[16-18]。起垄种植加高加厚了活土层，增强了土壤的蓄水、保肥、防旱、除涝能力，花生冠层通风透光，昼夜温差大，植株生长更加健壮[19-20]。与平作相比，垄作的耕层土壤温度、盐分和pH较高，而耕层土壤水分和容重则较低[21]。起垄种植方式能够有效改善花生生长发育的条件，增加收获株数、单果重、百仁重和出仁率，提高饱果率，发挥其最大生产潜力，有利于提高产量，改善品质[22]。

一垄2行种植模式充分发挥了边际效应[23]；与一垄1行比，扩大了垄体，使花生产量增加[24]；另外，一垄2行提高了垄面覆膜效率，降低了劳动成本，提高了机械化适应水平[25]。一垄1行种植模式下植株的营养生长得以提高，此种植模式下的Pn峰值有所提高，促进了植株的营养生长，主茎高、侧枝长、叶面积指数的峰值均高于其他处理，但此种植模式下，植株营养生长时间缩短，生育后期地上部干重下降速率加快，不利于光合产物向地下部运输与转移，影响荚果发育，且降低了土地利用率，增加了劳动成本，不利于农业机械化的进行[25]。一垄3行种植模式充分发挥了大垄的边际效应，增加了边垄花生产量，但与一垄2行栽培技术相比，一垄3行种植模式对整地要求较高，中间一行荚果品质下降；另外，传统的机械不配套，需改装或更换相配套的播种覆膜机具[26]。一垄4行条件下，花生长势较弱，导致单株荚果干重较低，产量不足。

综上所述，在本实验条件下，垄行数显著影响花生的主茎高、侧枝长、荚果干重、光合效率及产量。一垄2行种植模式下，花生的主茎高、侧枝长持续增长，于8月25日达到峰值，延长了花生营养生长时间，花生的Pn峰值延迟到达，增加光合产物的积累时间，提高了单株荚果重，充分发挥了边际效用，花生的产量提高5.61%～24.52%，在确保花生增产稳产的同时，提高了土地利用效率，降低了劳动成本，促进了花生产业的持续高效发展。