崔少雄+王雪+孫志梅+崔順利+穆國(guó)俊+劉立峰

摘要： 采用田間小區(qū)試驗(yàn)方法，以結(jié)莢初期、結(jié)莢盛期和飽果成熟期3個(gè)時(shí)期的莢果鮮質(zhì)量、干質(zhì)量為依據(jù)，采用聚類分析方法首先將供試19個(gè)花生品種劃分為Ⅰ高產(chǎn)型、Ⅱ較高產(chǎn)型、Ⅲ中產(chǎn)型、Ⅳ較低產(chǎn)型和Ⅴ低產(chǎn)型5種類型，然后對(duì)5種類型花生的生長(zhǎng)發(fā)育特性進(jìn)行了系統(tǒng)比較。結(jié)果表明，供試花生鮮質(zhì)量、干生物量快速累積期分別出現(xiàn)在播種后的51.4～115.9 d和57.6～114.3 d，最大累積速率分別出現(xiàn)在播種后的70.0～89.6 d和73.5～92.7 d。與低產(chǎn)型花生相比，高產(chǎn)型花生鮮質(zhì)量、干生物量、生長(zhǎng)速率和干物質(zhì)累積速率在全生育期均表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)；高產(chǎn)型花生的鮮生物量、干生物量最大累積速率提高，而鮮生物量、干生物量快速累積期的起始時(shí)期和終止時(shí)期較低產(chǎn)型明顯延后，快速累積的旺盛時(shí)期明顯延長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，不同產(chǎn)量類型花生品種生長(zhǎng)發(fā)育特性存在明顯差異。

關(guān)鍵詞： 花生；生物量；生長(zhǎng)速率；干物質(zhì)累積速率

中圖分類號(hào)： S565.204 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2016）03-0107-04

花生是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，是重要的日常食用油來(lái)源和工業(yè)原料[1]。與其他作物一樣，花生最終產(chǎn)量和品質(zhì)形成需要地上部光合作用與地下部根系吸收水分、養(yǎng)分相統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，也是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果[2-4]。不同花生品種在形態(tài)、生理及農(nóng)藝性狀方面存在很大差異，致使某一品種針對(duì)特定區(qū)域有穩(wěn)定的高產(chǎn)效果[5-7]。因此，比較不同花生品種地上和地下部的生長(zhǎng)發(fā)育特性，對(duì)于挖掘花生不同基因型的高產(chǎn)潛力、揭示優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)機(jī)理具有重要意義。河北省為花生主產(chǎn)省，自20世紀(jì)80年代以來(lái)種植面積一直穩(wěn)居全國(guó)第三位，種植的花生品種多達(dá)40余個(gè)，但目前只有少數(shù)品種在生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用[8-9]。目前有關(guān)花生覆膜[10]、光照脅迫、施肥、間作等栽培條件對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育的影響[11-12]，遺傳多樣性分析[13-14]，花生多品種比較試驗(yàn)[15-16]等方面的研究較多，但由于生態(tài)條件和栽培條件的不同，得出的結(jié)論各異。因此，對(duì)某些特定區(qū)域適宜花生品種的選育研究至關(guān)重要。

本試驗(yàn)以19個(gè)花生品種為研究對(duì)象，對(duì)其在河北省低平原區(qū)的生長(zhǎng)發(fā)育特性進(jìn)行了系統(tǒng)比較，以揭示不同花生品種生長(zhǎng)差異，為尋找在河北低平原區(qū)綜合性狀好的種質(zhì)資源及當(dāng)?shù)鼗ㄉa(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況及供試材料

試驗(yàn)在河北省深州市辰時(shí)鎮(zhèn)花生生產(chǎn)基地進(jìn)行。該基地地處黑龍港流域滹沱河沖積平原，海拔29 m，屬于溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫12.6 ℃，無(wú)霜期200 d，年日照時(shí)數(shù)2 563 h，年均降水量510 mm。土壤為沖積黃土，土壤類型為潮土。土壤含有機(jī)質(zhì)5.04 g/kg、全氮0.47 g/kg、速效磷19.08 mg/kg、速效鉀79.31 mg/kg。供試花生品種共19個(gè)，分別為豫花9236、豫花9719、濰花10號(hào)、冀花0212-4、湘花2008、開(kāi)農(nóng)49、山花9號(hào)、豫花15號(hào)、濮花28號(hào)、錦花10號(hào)、錦花14號(hào)、桂花1026、桂花836、冀花8號(hào)、冀花4號(hào)、遠(yuǎn)雜9307、山花8號(hào)、汾花6號(hào)和冀花10號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用田間小區(qū)試驗(yàn)法，小區(qū)3.4 m×4 m，每個(gè)品種重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。采用地膜覆蓋栽培，肥料施用量按純N 61.5 kg/hm2、P2O5 132 kg/hm2和K2O 112.5 kg/hm2于整地時(shí)施入尿素、磷酸氫二銨和硫酸鉀。一壟雙行種植，6壟/小區(qū)，平均行距0.45 m，穴距0.2 m，2株/穴，密度15萬(wàn)穴/hm2?；ㄉ?013年4月27日播種，8月30日收獲。田間常規(guī)管理，花生生長(zhǎng)期間及時(shí)灌水和防治病蟲害。

1.3 樣品采集及分析測(cè)定方法

分別在花生苗期（33 d）、開(kāi)花下針期（53 d）、結(jié)莢初期（76 d）、結(jié)莢盛期（99 d）和飽果成熟期（127 d）取樣。苗期、開(kāi)花下針期只取地上部，結(jié)莢初期、結(jié)莢盛期和飽果成熟期分取地上、根和果實(shí)3部分，每個(gè)小區(qū)取5株花生，分莖葉、根、籽仁3部分，洗凈后稱質(zhì)量，記錄鮮質(zhì)量。然后分取部分樣品105 ℃條件下殺青0.5 h，65 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量，稱取干物質(zhì)重，折算干物質(zhì)累積量?；ㄉ墒旌筮M(jìn)行實(shí)收測(cè)產(chǎn)。土壤樣品的基本理化性質(zhì)采用常規(guī)農(nóng)化分析方法[13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算方法

花生生物量及干物質(zhì)累積用y=k/（1+a×e-bt） 模型擬合，其中y為生物量[干物質(zhì)累積量（kg·hm2）]，t為播種后天數(shù)（d），k、a、b為模型參數(shù)[14]，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 16. 0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株質(zhì)量的聚類分析

利用系統(tǒng)聚類分析，采用標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換、歐式距離法，依據(jù)花生下針期、結(jié)莢期和成熟期的莢果鮮質(zhì)量及干質(zhì)量對(duì)供試品種進(jìn)行聚類，將供試的19個(gè)花生品種在歐氏距離水平上劃分為5類，即Ⅰ高產(chǎn)型、Ⅱ較高產(chǎn)型、Ⅲ中產(chǎn)型、Ⅳ較低產(chǎn)型和Ⅴ低產(chǎn)型（圖1、表1）。其中豫花9236、豫花9719、冀花 0212-4、豫花15號(hào)和冀花10號(hào)為Ⅰ類高產(chǎn)型，濰花10號(hào)、湘花2008和濮花28號(hào)為Ⅱ類較高產(chǎn)型；開(kāi)農(nóng)49、山花9號(hào)、遠(yuǎn)雜9307、山花8號(hào)和汾花6號(hào)為Ⅲ類中產(chǎn)型；桂花1026、桂花836、冀花8號(hào)和冀花4號(hào)為Ⅳ類較低產(chǎn)型；錦花10號(hào)和錦花14號(hào)為Ⅴ類低產(chǎn)型。19個(gè)花生品種中，Ⅰ類品種占 26.3%、Ⅱ類品種占15.8%、Ⅲ類品種占26.3%、Ⅳ類品種占 21.1%、Ⅴ類品種僅占10.5%。對(duì)不同類型花生莢果產(chǎn)量進(jìn)行比較可知，Ⅰ類花生莢果產(chǎn)量最高，Ⅴ類最低，V類較其他類型花生產(chǎn)量下降幅度達(dá)3.6%～42.1%。

2.2 不同類型花生的鮮生物量、干生物量比較

由圖2、圖3可知，隨著花生的生長(zhǎng)發(fā)育，根與莢果鮮生物量、干生物量均逐漸增加，收獲時(shí)達(dá)到最大，莖葉生物量呈先升后降的變化趨勢(shì)，到結(jié)莢盛期達(dá)到峰值，且不同類型花生之間生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)差異明顯。苗期，Ⅰ類和Ⅱ類花生長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于Ⅳ類和Ⅴ類，但與Ⅲ類間差異不顯著，Ⅲ和Ⅳ類鮮生物量差異不顯著；干物質(zhì)量以Ⅰ類花生最高，其次是Ⅱ類，Ⅴ類最低，Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類差異不顯著。開(kāi)花下針期，各類型花生鮮生物量、干生物量變化趨勢(shì)一致，均表現(xiàn)為Ⅰ類和Ⅱ類花生差異不顯著，但顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，且后3類間差異不大。結(jié)莢初期，Ⅰ類和Ⅱ類鮮生物量仍顯著高于其他類型，Ⅲ類與Ⅳ類間差異不顯著，但顯著高于Ⅴ類；干物量仍以Ⅰ類花生最高，其次是Ⅱ類，均顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，且后三者差異不大。結(jié)莢盛期是花生生長(zhǎng)最旺盛階段，各類花生鮮質(zhì)量、干質(zhì)量變化規(guī)律與前幾時(shí)期基本一致，此時(shí)Ⅰ類鮮生物量、干生物量顯著高于其他類型，Ⅱ和Ⅲ類鮮、干生物量顯著高于Ⅳ和Ⅴ類，Ⅱ和Ⅲ類、Ⅳ和Ⅴ類間差異均不顯著，而莢果占總干物質(zhì)量的比例從結(jié)莢初期的14.1%～17.5%上升到結(jié)莢盛期的310%～40.0%。飽果成熟期仍以Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量最高，其次是Ⅱ類，且均顯著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類，而后三者間鮮生物量差異不大，但Ⅲ、Ⅳ類花生干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于Ⅴ類。

2.3 不同類型花生鮮生物量、干生物量累積動(dòng)態(tài)特征分析

用Logistic生長(zhǎng)函數(shù)模型對(duì)不同類型花生的鮮生物量、干生物量進(jìn)行擬合分析，結(jié)果表明，所有模型的R2均達(dá)到了極顯著水平，說(shuō)明花生鮮生物量、干生物量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律可以用該模型進(jìn)行描述。不同類型花生鮮生物量、干生物量（y）隨播種后天數(shù)（t）的增長(zhǎng)過(guò)程表現(xiàn)為不對(duì)稱的“S”形曲線，據(jù)此可求得鮮生物量、干生物量積累最大速率及其出現(xiàn)時(shí)間。由表2可以看出，各類花生鮮生物量、干生物量快速累積期分別出現(xiàn)在播種后的51.4～115.9 d和57.6～114.3 d，最大累積速率分別出現(xiàn)在播種后的70.0～89.6 d和73.5～92.7 d。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類分別比Ⅴ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時(shí)期（T）延長(zhǎng)了15.6、12.6、8.3、3.4 d和11.3、6.4、58、2 d。各類花生隨產(chǎn)量水平的提高，鮮生物量、干生物量最大累積速率也逐漸提高。其中，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積期的起始時(shí)期（t1）較其他類型明顯延后，且快速累積期的終止時(shí)期（t2）最晚，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時(shí)期（T）最長(zhǎng)，且最大累積速率（tm）也明顯高于其他類型；而Ⅳ、Ⅴ類花生鮮生物量、干生物量最大累積速率和快速累積持續(xù)期均較高產(chǎn)和中產(chǎn)類型低。

2.4 不同類型花生生長(zhǎng)速率及干物質(zhì)累積速率比較

2.4.1 莖葉生長(zhǎng)速率及干物質(zhì)累積速率比較 生長(zhǎng)速率表征作物在某一生育時(shí)期的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。圖4結(jié)果表明，不同類型花生莖葉生長(zhǎng)速率和干物質(zhì)累積速率均呈單峰曲線變化，峰值出現(xiàn)在結(jié)莢初期至結(jié)莢盛期。不同類型之間比較發(fā)現(xiàn)，播種期到開(kāi)花下針期生長(zhǎng)速率表現(xiàn)為Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；從開(kāi)花下針期開(kāi)始，莖葉生長(zhǎng)速率迅速增加，以Ⅲ類和Ⅳ類花生莖葉生長(zhǎng)速率增長(zhǎng)最快，同上一時(shí)期相比增長(zhǎng)了59.6%和59.9%，明顯高于Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅴ類44.1%、32.5%和37.8%的增長(zhǎng)率；結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類花生仍表現(xiàn)為增長(zhǎng)趨勢(shì)，Ⅴ類花生莖葉生長(zhǎng)速率略有降低；結(jié)莢盛期之后，各類型花生莖葉生長(zhǎng)速率甚至表現(xiàn)為負(fù)增長(zhǎng)。整個(gè)生育期內(nèi)莖葉干物質(zhì)累積速率則均表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ。

2.4.2 根系生長(zhǎng)速率及干物質(zhì)累積速率比較 由圖5可以看出，根系生長(zhǎng)速率與莖葉相似，苗期到開(kāi)花下針期表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；開(kāi)花下針期到結(jié)莢初期為Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ≈Ⅳ>Ⅴ；結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；最后一個(gè)生育階段則以Ⅲ類花生根部生長(zhǎng)速率最高，其他4個(gè)類型差異不大。各類型花生根部干物質(zhì)累積速率苗期到結(jié)莢初期差別不大；結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期，Ⅰ類和Ⅱ類花生增速顯著高于其他類型；結(jié)莢盛期之后Ⅱ類和Ⅲ類花生根部干物質(zhì)

累積速率則低于其他3類。

2.4.3 莢果生長(zhǎng)速率及干物質(zhì)累積速率比較 圖6結(jié)果表明，莢果生長(zhǎng)速率在3個(gè)生育時(shí)期均以Ⅰ類花生最高。結(jié)莢初期到結(jié)莢盛期，莢果生長(zhǎng)速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ≈Ⅴ，干物質(zhì)累積速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ；結(jié)莢盛期到成熟期莢果生長(zhǎng)速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ≈Ⅴ>Ⅲ，Ⅲ類和Ⅴ類花生莢果干物質(zhì)累積速率低于其他3類。

3 討論與結(jié)論

品種的優(yōu)劣取決于其各種優(yōu)良性狀的綜合表現(xiàn)，最終表現(xiàn)為高產(chǎn)。本研究結(jié)果表明，供試的19個(gè)花生品種由于基因型差異，其生長(zhǎng)發(fā)育特性表現(xiàn)出了各自不同的特征。通過(guò)聚類分析和歐式水平距離法劃分的5種產(chǎn)量類型中，Ⅰ類和Ⅱ類花生各生育期莖葉鮮質(zhì)量、干物質(zhì)量、莢果產(chǎn)量和干物質(zhì)量均高于其他類型，顯示出明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，且總體優(yōu)于Ⅱ類花生；Ⅲ類和Ⅳ類則顯著高于Ⅴ類。對(duì)5種類型花生鮮生物量、干生物量進(jìn)行Logistic生長(zhǎng)函數(shù)擬合分析，結(jié)果表明，Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量的快速積累起止時(shí)期均滯后于其他類型花生，而Ⅰ類花生鮮生物量、干生物量快速累積的旺盛時(shí)期分別比其他類型花生延長(zhǎng)了3～16 d和4～12 d。5種類型花生的鮮生物量、干生物量旺盛生長(zhǎng)時(shí)期集中在結(jié)莢初期和結(jié)莢盛期，生長(zhǎng)旺盛天數(shù)依次為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，由此可見(jiàn)，鮮生物量、干生物量較高的累積速率以及較長(zhǎng)的快速累積旺盛時(shí)期可能為花生獲得較高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提供了有力保障。

5種類型花生的莖葉、根系以及莢果在整個(gè)生育期的生長(zhǎng)速率均呈單峰曲線變化，但各類型生長(zhǎng)速率大小各異。從播種到開(kāi)花下針期，莖葉和根的生長(zhǎng)速率表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，而Ⅰ類和Ⅱ類花生的莖葉、Ⅱ類和Ⅲ類花生的根生長(zhǎng)速率差異均不大；到結(jié)莢盛期，花生莖葉和根系生長(zhǎng)速率達(dá)到最大；結(jié)莢盛期到成熟期，莖葉和根的生長(zhǎng)速率均出現(xiàn)下降趨勢(shì)，Ⅰ類和Ⅱ類花生下降速率最快，可能與生長(zhǎng)后期植株養(yǎng)分由營(yíng)養(yǎng)器官向生殖器官轉(zhuǎn)移有關(guān)。整個(gè)生育期，莖葉和根干物質(zhì)累積速率均表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ，莢果生長(zhǎng)速率和干物質(zhì)累積速率均以Ⅰ類和Ⅱ類花生明顯優(yōu)于其他3類型，且Ⅰ類優(yōu)于Ⅱ類；其他3類型中，以Ⅴ類花生表現(xiàn)出明顯生長(zhǎng)劣勢(shì)，Ⅲ類和Ⅳ類花生差異不顯著。植株生長(zhǎng)速率和干物質(zhì)累積速率與產(chǎn)量關(guān)系密切，而干物質(zhì)積累速率則是產(chǎn)量的主要限制因素[15-17]。由此可見(jiàn)，較高的干物質(zhì)累積量也是高產(chǎn)型花生獲得較高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的基礎(chǔ)。

綜上所述，Ⅰ類高產(chǎn)型花生品種包括豫花9236、豫花9719、冀花0212-4、豫花15號(hào)和冀花10號(hào)共5個(gè)，生長(zhǎng)速度快，干物質(zhì)累積量高，產(chǎn)量也高，適宜于在河北省低平原區(qū)推廣種植；Ⅱ類花生包括濰花10號(hào)、湘花2008和濮花28號(hào)3個(gè)品種，產(chǎn)量低于Ⅰ類花生，綜合性狀屬于中上等水平；Ⅲ類花生包括開(kāi)農(nóng)49、山花9號(hào)、遠(yuǎn)雜9307、山花8號(hào)和汾花6號(hào)5個(gè)品種，Ⅳ類花生包括桂花1026、桂花836、冀花8號(hào)和冀花4號(hào)4個(gè)品種，產(chǎn)量明顯低于高產(chǎn)品種，屬于中等和中下等水平；Ⅴ類花生包括錦花10號(hào)和錦花14號(hào)2個(gè)品種，生長(zhǎng)速度慢，產(chǎn)量較低，不建議在供試區(qū)域內(nèi)推廣種植。

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