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        適宜福建單粒播種花生品種的篩選

        2021-09-25 05:05:54徐日榮陳湘瑜張玉梅胡潤芳藍(lán)新隆唐兆秀林國強(qiáng)
        耕作與栽培 2021年4期
        關(guān)鍵詞:瓊花單粒關(guān)聯(lián)系數(shù)

        徐日榮, 陳 昊, 陳湘瑜, 張玉梅, 胡潤芳, 藍(lán)新隆, 唐兆秀, 林國強(qiáng)

        (福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/福建省特色旱作物品種選育工程技術(shù)研究中心, 福州 350013 )

        花生是我國重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物[1-2]。FAO統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國2017年花生種植面積462.8萬hm2,僅次于印度,位居世界第二,總產(chǎn)1 715.0萬t,排世界第一,種植面積和總產(chǎn)量分別占世界的16.6%和36.4%。隨我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和研究經(jīng)費(fèi)的投入,在花生育種單位共同努力下,花生新品種推陳出新,品種個(gè)體優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯,但種植戶仍延續(xù)傳統(tǒng)老品種的種植習(xí)慣,以一穴兩粒甚至多?;ㄉシN,造成同穴群體惡性競爭,優(yōu)勢(shì)個(gè)體發(fā)育受限制等問題。另外,傳統(tǒng)播種用種量大,提高了花生的生產(chǎn)成本,大?;ㄉ贩N一般需要種子300~375 kg·hm-2,中小粒型品種一般需要220~270 kg·hm-2,全國種用花生每年約為150萬t,相當(dāng)于全國花生總產(chǎn)量的10%左右,種子投入量占農(nóng)資投入量的40%~50%[3]。因此,在保持花生產(chǎn)量的條件下,改變傳統(tǒng)習(xí)慣,采用花生單粒播種,可減少用種量,實(shí)現(xiàn)降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。

        張佳蕾等[4]對(duì)普通型大花生品種花育 22 號(hào)研究表明,成熟期單粒播種的秕果數(shù)、飽果數(shù)、單株結(jié)果數(shù)和分枝數(shù)均比雙粒播種的高,但主莖高和側(cè)枝長比雙粒播種的低。馮燁等[5]以大粒型花生品種花育22為試驗(yàn)材料,采用19.5萬穴·hm-2密度單粒播種,處理為佳,可在節(jié)種35%的前提下增產(chǎn)7.98%~8.38%,增產(chǎn)效果顯著。劉俊華等[6]以花育22號(hào)為研究對(duì)象,開展氮肥與密度互作對(duì)單粒精播的影響,篩選出適宜的氮肥水平和種植密度。范小玉等[7]對(duì)普通大花生品種商花4號(hào)進(jìn)行單粒播種試驗(yàn),在22.50萬穴·hm-2密度下產(chǎn)量達(dá)到最高,超過雙粒播種。花生單粒播種研究前人已做了研究報(bào)道,但大部分關(guān)注北方普通型花生品種,而南方花生產(chǎn)區(qū)是我國花生的重要產(chǎn)區(qū),一年可以種植春秋兩季[8-9],以珍珠豆型花生為主,針對(duì)珍珠豆型花生的研究報(bào)道卻較少。本試驗(yàn)結(jié)合我國南方和福建省聯(lián)合區(qū)域試驗(yàn),分析不同品種單粒播種和傳統(tǒng)雙粒播種對(duì)花生產(chǎn)量和性狀的影響,探討南方珍珠型花生單粒播種的可行性,篩選適宜品種,為單粒播種高產(chǎn)栽培奠定研究基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        供試花生品種為福建省8個(gè)品種和我國南方5個(gè)省10家育種單位的10個(gè)品種(表1)。

        表1 試驗(yàn)的品種來源及播種規(guī)格

        1.2 試驗(yàn)地概況

        田間試驗(yàn)位于在福建省延平區(qū)洋后鎮(zhèn)中洋村(經(jīng)緯度為:118.544 032 E,26.625 513 N),地塊為壤土,地勢(shì)平坦,肥力中等均勻,前茬作物為晚稻收割后冬閑田。

        表2 花生單粒播種的主要農(nóng)藝性狀

        1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        種植規(guī)格為畦包溝100 cm,畦面寬55 cm,一畦雙行,行距28 cm,株距14 cm,小區(qū)面積13.3 m2;雙粒播種的采用每穴播2粒,單粒播種的每穴1粒;采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)排列,設(shè)置3次重復(fù),試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行,按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)水平進(jìn)行管理。試驗(yàn)于2019年4月8日播種,8月8日收獲。

        1.4 測定項(xiàng)目及方法

        于花生成熟收獲期進(jìn)行田間取樣,每個(gè)小區(qū)取10株,按照《花生種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[10]調(diào)查農(nóng)藝性狀,同時(shí)測定小區(qū)產(chǎn)量。

        1.5 統(tǒng)計(jì)分析

        采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀的遺傳變異、方差分析、灰色關(guān)聯(lián)度及聚類分析,采用Excel軟件作圖。

        2 結(jié)果分析

        2.1 花生單粒播種的主要農(nóng)藝性狀分析

        單粒播種的10個(gè)花生品種的主莖高在33.8~50.8 cm之間,均值為42.3 cm,瓊花4號(hào)最高,賀油133最矮;分枝長在38.2~53.3 cm之間,均值為45.6 cm,瓊花4號(hào)最長,賀油133最短;總分枝數(shù)為7.6~10.0個(gè),均值為9.1個(gè),?;?945、瓊花4號(hào)和閩花19最多,瓊科花182最少;結(jié)果枝數(shù)為6.4~8.9個(gè),均值為7.9個(gè),閩花19最多,瓊科花182最少;單株總果數(shù)為18.0~26.8個(gè),均值為22.1個(gè),閩花19最多,瓊科花182最少;飽果率61.6%~82%,均值為69.4%,賀油133最高,汕油121最??;百果重為123.9~208.2 g,均值為171.2 g,桂花56最大,瓊花4號(hào)最??;百仁重為55.8~82.1 g,均值為68.4 g,桂花56最大,瓊花4號(hào)最??;出仁率為65.2%~74.4%,均值這65.2%,瓊花4號(hào)最大,汕油121最小。

        2.2 單粒播種對(duì)花生產(chǎn)量的影響

        2.2.1單雙粒播種間的花生產(chǎn)量的整體比較

        由表3可以發(fā)現(xiàn),單粒播種的10個(gè)品種的莢果平均產(chǎn)量3 486.90 kg·hm-2,最高產(chǎn)量4 190.25 kg·hm-2,最低產(chǎn)量2 023.50 kg·hm-2;10個(gè)品種的籽仁平均產(chǎn)量2 448.90 kg·hm-2,最高產(chǎn)量2 983.80 kg·hm-2,最低產(chǎn)量1 505.70 kg·hm-2。

        表3 單雙粒播種對(duì)花生莢果和籽仁產(chǎn)量的差異

        雙粒播種8個(gè)品種的莢果平均產(chǎn)量3 977.70 kg·hm-2,最高產(chǎn)量4 516.95 kg·hm-2,最低產(chǎn)量3 653.55 kg·hm-2; 8個(gè)品種的籽仁平均產(chǎn)量2 729.70 kg·hm-2,最高產(chǎn)量3 012.75 kg·hm-2,最低產(chǎn)量2 465.70 kg·hm-2。

        2.2.2單粒播種不同花生品種產(chǎn)量比較

        對(duì)10個(gè)品種進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組方差分析結(jié)果(表4)表明,閩花19的莢果產(chǎn)量最高,其次為賀油133、桂花56、?;?945和虔油粉色,這5個(gè)品種比對(duì)照湛油75均有不同程度增產(chǎn),增產(chǎn)幅度在2.05%~17.26%之間。閩花19和賀油133與粵油紅1號(hào)、瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著,桂花56和?;?945與瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著。比雙粒種植的8個(gè)品種莢果平均產(chǎn)量(3 977.70 kg·hm-2)高的有閩花19、賀油133和桂花56等3個(gè)品種。

        表4 花生單粒播種品種間的產(chǎn)量的比較

        單粒種植籽仁產(chǎn)量桂花56最高,其次為閩花19、賀油133、福花0945和虔油粉色,這5個(gè)品種比對(duì)照湛油75均有增產(chǎn),增產(chǎn)幅度為7.57%~21.06%。桂花56和閩花19與粵油紅1號(hào)、瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著,賀油133與瓊科花182、汕油121和瓊花4號(hào)差異顯著,?;?945、虔油粉色和湛油75與汕油121和瓊花4號(hào)有顯著差異。比雙粒種植的8個(gè)品種籽仁平均產(chǎn)量(2 729.70 kg·hm-2)高的有桂花56、閩花19和賀油133等3個(gè)品種。

        2.3 品種的聚類分析

        利用DPS分析統(tǒng)計(jì)軟件(V 7.05)對(duì)性狀進(jìn)行分析,采用標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換,歐氏距離,最長距離法聚類,根據(jù)圖1可得出,10個(gè)品種因來源廣泛,品種表現(xiàn)多樣性豐富,歐氏距離為4.98,可分成4類,其中瓊花4號(hào)和桂花56分別單獨(dú)成類,瓊花4號(hào)表現(xiàn)植株最高、出仁率最高、百果重和百仁重最小等特點(diǎn);桂花56表現(xiàn)出百果重和百仁重最大、出仁率較高;賀油133和瓊科花182表現(xiàn)植株較矮、分支少、飽果率高等特點(diǎn);其他品種6個(gè)品種聚為一類。

        圖1 10個(gè)品種的聚類分析

        2.4 單粒種植的花生產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度差異分析

        由圖2可知,單粒播種的莢果產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)由大到小排列為:小區(qū)籽仁產(chǎn)量>飽果率>百果重>總分枝數(shù)>百仁重>主莖高>出仁率>單株總果數(shù)>結(jié)果枝數(shù)>飽果數(shù)>分枝長>秕果數(shù),小區(qū)籽仁產(chǎn)量關(guān)聯(lián)系數(shù)最大,為0.692 8,其他性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)分布在0.297 4~0.546 4之間,飽果率和百果重的關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.5以上,總分枝數(shù)、百仁重、主莖高、出仁率和單株總果數(shù)等5個(gè)性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.4以上。

        注: X1為主莖高;X2為分枝長;X3為總分枝數(shù);X4為結(jié)果枝數(shù);X5為單株總果數(shù);X6為飽果;X7為秕果 ;X8為飽果率;X9為百果重;X10為百仁重;X11為出仁率;X12為小區(qū)莢果產(chǎn)量;X13為小區(qū)籽仁產(chǎn)量。圖2 單粒播種對(duì)產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

        對(duì)單粒播種的籽仁產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)由大到小排列為:小區(qū)莢果產(chǎn)量>百果重>主莖高>飽果率>總分枝數(shù)>百仁重>飽果數(shù)>單株總果數(shù)>出仁率>分枝長>結(jié)果枝數(shù)>秕果數(shù),小區(qū)莢果產(chǎn)量關(guān)聯(lián)系數(shù)最大,為0.675 8,其他性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)分布在0.256 7~0.55 4之間,百果重的關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.5以上,主莖高、飽果率,總分枝數(shù)和百仁重的關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.4以上。

        單粒種植花生莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)都最大,此外,飽果率、百果重和總分枝數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較高,結(jié)果枝數(shù)、分枝長和秕果數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較小。

        3 討 論

        植株個(gè)體生長健壯、群體發(fā)育良好是作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ),而塑造理想株型、優(yōu)化群體質(zhì)量是高產(chǎn)栽培的主要目標(biāo)[11]。合理的密度和田間配置能使植株個(gè)體發(fā)育良好,群體結(jié)構(gòu)合理,從而優(yōu)化對(duì)外界環(huán)境因子的調(diào)控響應(yīng)[12]。由于存在種子質(zhì)量差和播種技術(shù)落后等問題,為了減少空穴率保證基本苗,雙粒穴播是我國花生栽培的主要常規(guī)技術(shù)。隨著國家科技創(chuàng)新投入力度的不斷增加,優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的品種推陳出新,群體與個(gè)體之間的矛盾突現(xiàn)的越發(fā)明顯,張佳蕾等[13]對(duì)連續(xù)開花亞種中間型?;?號(hào)進(jìn)行研究,表明雙粒種植雙株間存競爭,易分化成強(qiáng)勢(shì)株和弱勢(shì)株。隨著種子包衣技術(shù)等農(nóng)業(yè)技術(shù)的革新,節(jié)約生產(chǎn)成本,增加社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益需求日益迫切,花生單粒播種及配套的栽培技術(shù)成為重要的途徑?;ㄉ鷨瘟2シN技術(shù)可節(jié)種20%以上、增產(chǎn)8%以上,對(duì)降低花生生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量和質(zhì)量,保障我國食用油脂安全,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收具有重要意義,是我國花生種植技術(shù)的一次重大變革[14]。本文采用南方5省共10家育種單位的10個(gè)品種開展單粒播種試驗(yàn),篩選出閩花19、賀油133、桂花56、?;?945和虔油粉色等5個(gè)品種在單粒播種下莢果和籽仁產(chǎn)量均比對(duì)照湛油75高,其中閩花19、賀油133和桂花56等3個(gè)品種在節(jié)約了50%的花生用種量的單粒播種下,莢果和籽仁產(chǎn)量均比福建省選育8個(gè)品種雙粒種植的平均產(chǎn)量高,但是莢果和籽仁最高產(chǎn)量與雙粒種植的最高產(chǎn)量還有差距,后續(xù)應(yīng)針對(duì)選育出優(yōu)秀品種持續(xù)開展花生的單粒種植的培育栽培技術(shù)研究。

        聚類分析可以根據(jù)生物個(gè)體或品種的多個(gè)參數(shù)值計(jì)算出待評(píng)價(jià)對(duì)象之間的遺傳距離,評(píng)價(jià)其個(gè)體與個(gè)體間、品種與品種間的相似程度,并直觀展示待測對(duì)象之間的親緣或相似關(guān)系[15]。該方法已在玉米[16]、馬鈴薯[17]、芝麻[18]等作物上廣泛應(yīng)用。本文聚類研究表明,10個(gè)品種遺傳豐富,歐氏距離為4.98,可分成4類,大部分品種性狀均衡,個(gè)別品種在植株高矮和果大小等方面差異較大。

        生物系統(tǒng)本身可以作為一種灰色系統(tǒng),因而可采用灰色系統(tǒng)提供的灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)生物體的各種性狀進(jìn)行分析[19-21],本文對(duì)10個(gè)品種12個(gè)性狀與產(chǎn)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析,結(jié)果表明,在單粒種植前提下,花生莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)均最大,說明該批品種均表現(xiàn)有較高和穩(wěn)定的花生出仁率。此外,飽果率、百果重和總分枝數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較高,結(jié)果枝數(shù)、分枝長和秕果數(shù)對(duì)莢果和籽仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較小,在單粒播種品種選育篩選及高產(chǎn)栽培生產(chǎn)過程中應(yīng)注意這些性狀的應(yīng)用。

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