南疆地区不同棉花种植模式对花生生长、干物质及产量的影响.pdf

2023.8 试验研究随着现代农业产业化在我国的发展袁 花生产业在增加农民收入尧 保障我国食用油安全等方面起到越来越重要的作用袁 花生产业种植日益受到人们的重视遥 花生种植面积在我国油料作物中处于第 3 位袁但经济产量占油料总产的一半以上袁 是食品加工的原料袁也是重要的经济作物和油料作物之一1-3遥 花生籽仁的含油率和产量均高于大豆尧油菜等袁在缓解食用油供应不足方面发挥了重要作用遥 目前一年一熟的花生平作传统种植模式仍占花生种植模式的主导地位袁 这种植模式造成土地全年近 2/3 的时间被浪费袁土地及光尧热尧水资源利用率低袁随着耕地面积的不断减少袁粮油人争地矛盾日益突出遥 棉花作为我国主要的经济作物袁需求量大4遥 部分地区长期连作种植棉花袁病虫害严重袁在生长发育中表现不良袁产量下跌袁经济效益降低5遥 花生尧棉花都是直根系袁但两者要求的土壤养分条件不同袁 棉花根系对肥水的吸收能力强袁 长期连作种植后会导致棉田土壤中部分养分流失过快袁土壤呼吸能力下降袁某种植物必需元素与非必需元素减少袁 给作物的根系呼吸带来巨大的影响曰花生有固氮功能袁与棉花互作可以提高土壤肥力袁花生尧棉花互作经济效益相对高于种植其他作物6遥 因为生态位功能袁棉花花生间作对花生的遮阳影响较小袁 通过种植发现可以提高整体的种植经济效益曰缓解了花生和棉花的连作障碍问题袁是可以在当地推广的套作模式遥 有关棉花花生不同种植模式的研究多集中于棉花植株性状和经济效益7-9遥 混合种植模式尧 间作种植模式与套种模式是农业生产中常用的改良农田的主要种植模式10袁在大量实践研究中被证明可以应用袁并能获得较高的经济效益11遥 研究表明12袁花生与相应作物间作尧套作可建立多种群体种植模式袁增加单位面积作物群体密度袁增加光合作用产物积累袁获得更高的产量遥 在棉花花生间作种植体系中袁刘登望等13的研究表明袁不同花生品种对间作棉花的影响主要与繁茂度有关遥刘卫星等14的研究表明袁通过调节棉花与花生的种植密度袁可以提高花生的光截获量遥 一个作物群体种植模式是否合理主要看能否真正协调发展地上部与根系尧 个体与群体尧营养器官与生殖器官的关系遥 党小燕等15的研究南疆地区不同棉花种植模式对花生生长、干物质及产量的影响基金项目院国家重点研发计划项目渊2020YFD1001005冤遥作者简介院郑桂苹渊1990-冤袁女袁在读硕士袁从事作物遗传育种研究遥 E-mail院通讯作者袁胡守林渊1968-冤袁男袁教授袁从事农业可持续发展理论与技术研究遥 E-mail院郑桂苹汪小强陈伟明胡守林渊塔里木大学农学院新疆阿拉尔 843300冤摘要院为缓解土地资源供需矛盾袁改善土壤质量问题袁筛选适合南疆棉花花生间作的种植模式袁本试验采用单因素完全随机区组试验设计袁以花生花育 25 与棉花中棉 619 为供试材料袁设置 3 种间作模式渊一膜三行尧一膜四行尧一膜六行冤和花生单作对花生生长指标尧干物质积累尧产量指标的影响进行研究遥 结果表明袁与花生单作比较袁间作模式显著增加了花生的主茎高尧侧枝数袁降低了茎粗与侧枝长袁促进了花生各个器官干物质积累袁提高了花生生殖器官干物质分配系数袁显著提高了单株荚重与籽粒数袁对其他产量指标影响不显著遥 综上所述袁一膜四行棉花种植模式下花生的各项指标表现最好袁经济效益最佳袁适合南疆地区棉花花生间作种植遥关键词院棉花曰花生曰间作曰种植模式曰生长指标曰产量指标曰南疆地区98-试验研究 2023.8表明袁间作具有明显的优势袁对主要经济作物棉花无显著性影响遥 近年来袁棉花由于管理成本较高袁土地费用上涨袁单作种植棉花经济效益不明显遥 新疆地理位置优越袁光照资源丰富袁棉花花生间作可以大大减轻棉花与花生单作来的连作危害袁实现棉花尧花生产业均衡发展袁减轻粮油供应不平衡的问题遥近年来袁 关于棉花花生间作的研究主要集中在田间性状尧 产量及经济效益等方面袁 对于南疆地区不同棉花种植模式下的花生生长表现及干物质积累研究较少袁 本试验探讨南疆地区不同棉花种植模式下花生的生长指标尧 干物质积累尧 产量指标及土地当量比袁 以期为南疆地区棉花花生间作提供理论依据遥1材料与方法1.1试验地概况试验地点位于阿拉尔市六团 9 连遥 阿拉尔市位于塔里木河上游的边缘位置袁该地区光热资源丰富袁日照时数约 2 996 h/年袁逸10益的年积温在 4 000益以上遥 降雨量稀少袁年均降水量 40.1耀82.5 mm袁年均蒸发量 1 976.6耀2 558.9 mm袁属典型的暖温带大陆干旱荒漠气候袁是典型的灌溉农业区遥1.2试验设计本试验供试花生品种为早熟直立大花生花育 25袁棉花品种为中棉 619袁生育期为 120 d遥 本试验于 2022 年 4原10 月开展遥 设置 3 行棉花套种 2 行花生渊N3冤尧4 行棉花套种 2 行花生渊N4冤尧6 行棉花套种2 行花生渊N6冤的处理袁分别以花生渊NCK冤和棉花渊MCK冤作为单作对照袁采用随机区组设计袁重复 6 次袁小区长 24 m尧宽 10 m遥 花生播种于棉花行中间袁每垄圆 行曰 棉花按照大田正常播种模式分别为一膜三行尧一膜四行和一膜六行袁均采用人工播种袁棉花播种深度为 2.5耀3.0 cm遥1.3测定项目与方法1.3.1生长指标花生开花下针期尧结荚期尧饱果期和成熟期每小区选取代表性植株 5 株袁 调查花生的主茎节数尧分枝数尧主茎高尧侧枝长袁取平均值遥1.3.2干物质测定8 月 28 日将花生植株按器官分为叶尧茎尧根尧荚果 4 部分袁放入烘箱内将温度调到105益杀青 0.5 h袁 后再将温度调至 80 益烘干至恒重进行称量遥1.3.3产量及构成渊员冤花生测产院以小区实际收获产量计算袁并计算土地当量比遥 收获时取 10 株具有代表性的花生调查植株性状袁荚果晒干后称量计算花单株生产量尧出仁率尧公斤果数和仁数遥渊圆冤棉花测产院各处理每行连续取 10 株棉花袁测定 20 株棉花调查总铃数计算单株有效结铃数尧无效铃数袁取 100 个吐絮铃测其单铃重尧皮棉和衣分遥1.4数据处理与分析采用 Microsoft Excel 2010 进行数据整理及预处理袁用 DPS 7.05 进行数据单因素方差分析袁采用新复极差法遥2结果与分析2.1不同处理对花生生长指标的影响由表 1 可知袁各处理对花生的主茎高尧侧枝数尧茎粗及侧枝长有显著性差异袁 其中主茎高度表现为N6N4NCKN3袁侧枝长表现为 N6N4NCKN3袁侧枝数表现为 N3N4N6NCK袁茎粗表现为 N3NCK跃N4N6袁说明与单作相比较袁间作均促进花生的主茎高与侧枝长尧侧枝数袁降低了茎粗袁易形成苗高茎细袁抗倒伏能力降低袁花生产量降低遥2.2不同处理对花生干物质积累的影响干物质是影响产量的重要因素袁 花生干物质积累在荚果期达到最大遥 由表 2 可知袁间作显著增加了注院 同列数据后不同小写字母表示不同处理间在 0.05 水平上差异显著曰*表示处理对此有显著影响袁*表示处理对此有极显著影响遥 下同遥表 1不同棉花种植模式对花生生长指标的影响处理节间长渊cm冤主茎高渊cm冤侧枝数渊个/株冤茎粗渊mm冤侧枝长渊cm冤N37.67依1.53a42.06依2.31c4.22依0.58a6.43依0.98a41.62依2.07bN49.00依1.00a51.39依1.04ab4.00依0.00a5.77依0.3bc44.54依1.32abN68.33依2.52a58.22依6.56a3.44依0.00b5.28依0.32c49.45依2.96aNCK8.33依0.58a46.39依5.8bc3.00依0.00c6.24依0.57ab45.78依4.09ab值0.367.30*15.18*5.48*3.89*99-2023.8 试验研究茎秆尧叶片与荚果重袁对根系无显著性影响遥 其中茎秆在 N6 处理下干物质积累量最大袁 为 7.43 g/株袁N3处理尧N4 处理尧N6 处理分别比 CK 高 2.06%尧3.93%尧39.88%曰 叶片在 N6 处理下干物质积累量最大袁为5.97 g/株袁 其 N3 处理比 CK 低 1.59%袁N4 处理与 N6处理比 CK 高 6.61%尧57.94%袁荚果在 N6 处理下干物质积累量最大袁为 9.72 g/株袁N3 处理尧N4 处理尧N6 处理分别比 CK 高 1.44%尧4.95%尧55.27%袁 说明间作提高了养分向营养器官与生殖器官输送量袁 一膜六行种植模式中花生生长指标表现较好袁 其他依次为一膜四行尧一膜三行遥 一膜六行种植模式促进了干物质积累袁提高了营养器官向生殖器官的输送能力遥从干物质分配比上来看袁 花生一膜六行种植模式下袁茎秆干物质分配系数比最低袁叶片与荚果的干物质分配系数最高曰单作种植模式下袁荚果分配系数最低袁 整体上间作水平叶片与荚果的干物质分配系数比 悦运 高袁说明间作提高了花生各个器官干物质的分配比渊图 员冤遥2.3不同处理对花生产量指标的影响由表 3 可知袁 间作能显著影响单株荚重与单株籽粒数袁对其他指标无显著性影响遥 随着棉花种植行数的增加袁花生的单株粒重尧单株荚数尧单株籽粒数尧单荚重尧百粒重尧单株荚重逐渐下降袁其中 N3 处理的单株籽粒数显著高于 CK袁N3 处理尧N4 处理尧N6 处理分别比 CK 高 45.54%尧19.32%尧-3.51%袁N3 处理尧N4处理尧N6 处理的单株粒重分别比 CK 高 28.34%尧表 2不同棉花种植模式对花生干物质积累各项指标的影响处理根渊g/株冤茎秆渊g/株冤叶片渊g/株冤荚果渊g/株冤N31.11依0.12a5.46依0.79b3.72依0.64b6.35依0.61bN41.17依0.43a5.56依0.71b4.03依0.49b6.57依0.94bN61.61依0.31a7.43依1.47a5.97依0.74a9.72依1.52aNCK1.36依0.23a5.35依0.27b3.78依0.61b6.26依1.02b值1.55.16*18.65*6.55*表 3不同处理对花生产量指标的影响处理单株粒重渊g冤单株荚数渊个冤单株籽粒数渊个冤单荚重渊g冤百粒重渊g冤单株荚重渊g冤N391.57依20.1a90.00依21.01a214.67依42.39a1.28依0.29a49.96依4.84a110.17依10.13aN476.62依19.29a81.5依8.62ab176.00依26.55ab1.21依0.07a44.89依7.46a98.29依10.67abN668.59依30.94a68.67依17.08b142.33依43.58b1.18依0.11a43.84依5.68a80.68依19.04cCK71.35依24.12a70.03依20.75ab147.50依42.48b1.22依0.20a48.27依3.18a82.47依17.21bc值0.972.233.54*0.351.46.27*图 1不同处理对花生各个器官干物质分配系数的影响7.39%尧-3.87%曰N3 处理尧N4 处理尧N6 处理的单株荚数分别比 CK 高 28.52%尧16.38%尧-1.94%袁 N3 处理尧N4 处理尧N6 处理的单株荚重分别比 CK 高 33.59%尧19.18%尧-2.17%袁说明间作能提高显著花生的产量与单株籽粒数袁 对其他指标影响不显著袁3 种间作模式中袁 一膜三行种植模式与一膜四行种植模式中花生产量构成指标种无显著性差异袁 通过改变棉花种植密度来提高经济效益袁 筛选适合的棉花花生间作种植模式对于产业发展具有重要的意义遥2.4花生生长指标与产量指标的相关性分析由表 4 可知袁 不同棉花种植模式下花生的侧枝数与单株荚数尧单株重呈显著正相关袁侧枝长与单株粒重尧单株荚数尧单株籽粒数尧单荚重尧单株荚重呈显著负相关曰茎粗与单株荚重尧百粒重呈显著正相关遥100-试验研究 2023.8101-2023.8 试验研究3讨论与结论3.1讨论棉花的主茎高尧 侧枝长尧 茎粗可以直观地反应花生生长状况袁 侧枝数能反应产量的基本状况袁前人16-17研究表明袁间作能提高花生对光的利用率袁增加主茎高和侧枝长袁易形成细高苗袁使茎秆细弱袁增加倒伏风险袁不利于间作体系中花生的健壮生长袁这与本研究结果一致袁随着行数的增加袁棉花的主茎高度逐渐增加袁茎粗尧侧枝长减小袁侧枝数变少遥根系是影响花生产量的重要器官袁其形态建成尧干物质积累与产量具有显著的相关关系18遥 前人19研究表明袁棉花花生间作使花生饱果数减少袁百果数与百仁重增加曰闫敏等20的研究表明袁在一膜四行棉花种植模式下袁棉花的干物质积累速度最大袁对照花生的干物质重最大袁花生为其提供了通风通光的环境遥本研究一模六行种植模式中花生干物质积累指标表现最好袁这可能与气候尧棉花行间距有关袁同时由于向光性增加了干物质积累遥间作种植模式下袁慈敦伟等21的研究发现袁随着棉花株行配比增大袁棉花尧花生单位面积产量逐渐降低袁棉花尧花生株行配比为 源颐远 时袁圆 种作物的总产和单位效益最高遥 钱必长等22的研究发现袁在一膜四行棉花种植间作模式中袁 花生减产幅度最小袁 经济总产值显著高于其他处理且土地当量比大于 员袁 具有明显的间作优势袁 说明在花生棉花间作种植体系中袁 适当减小棉花在间作中所占的比例能够维持花生较高的光合能力袁 促进根系对养分的吸收袁 有利于延缓衰老袁 减弱对花生产量的影响遥 本研究中 N4处理下花生的产量各项指标表现较好袁 从综合效益来看棉花花生在一膜四行种植模式下表现最好袁 可以通过作物空间协调袁 提高光能利用效率袁 进而提高产量遥3.2结论与花生单作相比袁 间作模式能够显著影响花生的主茎高尧侧枝数尧茎粗尧侧枝长袁提高了花生各个器官干物质积累及分配袁 对花生单株荚重及籽粒数有显著性影响袁对其他指标影响不显著遥 综合来看袁间作模式具有较好的通风透光条件袁促进棉花尧花生的生长袁提高间作作物的干物质积累速度袁改良田间土壤环境袁 减轻单一因素对作物的影响遥 经过综合筛选袁 一膜四行棉花种植模式下花生的各项指标表现最好袁适合南疆地区棉花花生间作种植遥参考文献1郭洪海袁杨萍袁杨丽萍袁等.云贵高原花生生产与品质特征J.中国农学通报袁2011袁27渊3冤院221-225.2万书波.花生产业形势与对策J.山东农业科学袁2014袁46渊10冤院128-132.3秦海生.加快花生生产机械化发展的建议J.农机科技推广袁2018渊2冤院26-28.4王曌.连作对棉花生长生理效应及硫肥对连作调控效应的研究D.保定院河北农业大学袁2013.5王林.棉花轮间作种植模式研究进展J.现代农业科技袁2018渊9冤院24-26.6李清曼袁王化岑袁赵华袁等.棉花要花生在不同间作模式下土壤养分的变化特点J.地域研究与开发袁1998渊1冤院66-69.7闫敏袁王洪浩袁王子胜袁等.不同间作模式对棉花尧花生生长发育的影响J.辽宁农业科学袁2014渊6冤院15-18.8刘卫星袁贺群岭袁张枫叶袁等.棉花花生间作系统密度配置对产量和效益的影响J.江苏农业科学袁2015袁43渊1冤院92-94.9牛银亭袁强学兰袁鞠乐袁等.棉花和花生间作效应与效益比较分析J.中国棉花袁2018袁45渊9冤院32-33.10史晓龙袁郭佩袁任婧瑶袁等.基于花生/高粱间作模式的花生盐胁迫耐受性效应研究J.中国农业科学袁2022袁55渊15冤院2927-2937.11罗华袁王杰袁宋勇袁等.玉米要大豆间套作模式研究现状及其展望J.作物研究袁2020袁34渊5冤院502-506.12栗鑫鑫袁杨坚群袁甄晓宇袁等.播期对麦套花生物候期尧农艺性状及产量的影响J.山东农业科学袁2018袁50渊6冤院96-100.13刘登望袁李林袁王正功.棉花花生间作复合系统的照度尧生长发育与生产力效应J.中国农学通报袁2010袁26渊24冤院270-275.14刘卫星袁贺群岭袁张枫叶袁等.棉花花生间作系统密度配置对产量和效益的影响J.江苏农业科学袁2015袁43渊1冤院92-94.15党小燕袁刘建国袁帕尼古丽袁等.棉花间作模式中作物养分竞争吸收和积累动态的研究J.植物营养与肥料学报袁2013袁19渊1冤院166-173.16任明刚袁李春红袁何大智袁等.不同鲜食糯玉米杂交组合与花生的间作效益分析J.花生学报袁2018袁47渊1冤院60-63.17钱必长袁赵晨袁赵继浩袁等.不同花生棉花间作模式对花生生育后期生理特性及产量的影响J.应用生态学报袁2022袁33渊9冤院2422-2430.18洪彦彬袁周桂元袁李少雄袁等.花生根部特征与地上部分性状的相关性分析J.热带作物学报袁2009袁30渊5冤院657-660.19慈敦伟袁杨吉顺袁丁红袁等.盐碱地花生/棉花间作系统群体配置对产量和效益的影响J.花生学报袁2017袁46渊4冤院22-25.20闫敏袁王洪浩袁王子胜袁等.不同间作模式对棉花尧花生生长发育的影响J.辽宁农业科学袁2014渊6冤院15-18.21慈敦伟袁杨吉顺袁丁红袁等.盐碱地花生/棉花间作系统群体配置对产量和效益的影响J.花生学报袁2017袁46渊4冤院22-25.22钱必长袁赵晨袁赵继浩袁等.不同花生棉花间作模式对花生生育后期生理特性及产量的影响J.应用生态学报袁2022袁33渊9冤院2422-2430.102-