作物学报 ›› 2022, Vol. 48 ›› Issue (11): 2866-2878.doi: 10.3724/SP.J.1006.2022.14212
王建国1,2(), 耿耘1, 杨佃卿3, 郭峰1,2, 杨莎1,2, 李新国1,2, 唐朝辉1,2, 张佳蕾1,2,*(), 万书波1,2,*()
WANG Jian-Guo1,2(), GENG Yun1, YANG Dian-Qing3, GUO Feng1,2, YANG Sha1,2, LI Xin-Guo1,2, TANG Zhao-Hui1,2, ZHANG Jia-Lei1,2,*(), WAN Shu-Bo1,2,*()
摘要:
通过分析中、高产旱地花生不同单粒精播种植密度下个体和群体质量、养分吸收等方面的差异, 研究单粒精播增产机制, 以确定中、高产旱地适宜的单粒精播密度, 为花生高产高效栽培提供理论依据。2018年和2019年在山东平度(PD)选取高产旱地、济阳(JY)选取中产旱地, 开展大田试验。设3个单粒精播密度处理, 为27.8、23.8和20.8万株 hm-2, 株距分别为9.0 cm、10.5 cm和12.0 cm, 编号为SS9.0、SS10.5和SS12.0; 双粒播种株数27.8万株 hm-2, 株距18 cm, 记为DS18.0。结果表明, 与双粒播种(DS18.0)相比, 单粒精播栽培提高了叶片叶绿素含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、叶面积指数(leaf area index, LAI), 且LAI峰值较高和持续时间长。单粒精播发挥了单株干物质生产潜力, 提高了群体干物质最大积累速率6.1%~20.7%, 实现了干物质的快速积累。对于高产旱地平度, 成熟期群体干物质积累量大小为SS12.0>SS9.0>SS10.5>DS18.0, 而中产旱地济阳为SS9.0>SS12.0>SS10.5>DS18.0; 与DS18.0相比, 单粒精播栽培群体干物质积累量提高5.4%~14.9%。单粒精播栽培促进了单株和群体对N、P、K、Ca的吸收和积累, 增加了N和P养分向荚果中分配比例, 提高了肥料利用效率。高产旱地中单粒精播栽培通过提高个体生产力, 增加单株饱果个数和百果重, 实现了群体增产13.6%~19.1% (2018年)和15.5%~23.8% (2019年), 适宜单粒精播密度为20.8万株 hm-2。中产旱地, 单粒精播促进个体健壮和形成高密度的群体优势是实现增产的关键, 增幅8.4%~19.4% (2018年)和13.9%~ 27.8% (2019年), 适宜密度为27.8万株 hm-2。综上, 高产旱地群体质量和养分吸收量均优于中产旱地。单粒精播栽培模式可充分发挥中、高产旱地花生单株生产潜力, 促进光合产物积累和养分吸收利用, 改善了中、高产旱地花生群体质量, 表现为“强源” “畅流” “壮库”, 提高了荚果产量和收获指数, 实现了花生高产高效。
[1] | 王才斌. 实施理性栽培, 推进山东花生生产可持续发展. 花生学报, 2018, 47(1): 74-76. |
Wang C B. Rational cultivation promotes the sustainable development of peanut production in Shandong. J Peanut Sci, 2018, 47(1): 74-76. (in Chinese with English abstract) | |
[2] | 王在序, 盖树人. 山东花生. 上海: 上海科学技术出版社, 1999. pp 1-15. |
Wang Z X, Ge S R. Shandong Peanut. Shanghai: Shanghai Scientific and Technolical publishers, 1999. pp 1-15. (in Chinese) | |
[3] |
Reddy T Y, Reddy V R, Anbumozhi V. Physiological responses of peanut (Arachis hypogaea L.) to drought stress and its amelioration: a critical review. Plant Growth Regul, 2003, 41: 75-88.
doi: 10.1023/A:1027353430164 |
[4] | 万书波, 张佳蕾. 花生单粒精播高产栽培理论与技术. 北京: 科学出版社, 2020. pp 231-251. |
Wan S B, Zhang J L. Theory and Technology of Peanut High Yield Cultivation with Single Seed Precision Sowing. Beijing: Science Press, 2020. pp 231-251. (in Chinese) | |
[5] | 凌启鸿. 作物群体质量. 上海: 上海科学技术出版社, 2000. pp 35-48. |
Ling Q H. The Quality of Crop Population. Shanghai: Shanghai Scientific and Technical Publishers, 2000. pp 35-48. (in Chinese with English abstract) | |
[6] |
Wang Y, Pang Y L, Chen K, Zhai L Y, Shen C C, Wang S, Xu J L. Genetic bases of source-, sink-, and yield-related traits revealed by genome-wide association study in Xian rice. Crop J, 2020, 8: 119-131.
doi: 10.1016/j.cj.2019.05.001 |
[7] |
Senthold A, Belay T K, Marcelo H L, Amador C, Daniel F C. Simulating the impact of source-sink manipulations in wheat. Field Crops Res, 2017, 202: 47-56.
doi: 10.1016/j.fcr.2016.04.031 |
[8] | 肖继兵, 刘志, 孔凡信, 辛宗绪, 吴宏生. 种植方式和密度对高粱群体结构和产量的影响. 中国农业科学, 2018, 51: 4264-4276. |
Xiao J B, Liu Z, Kong F X, Xin Z X, Wu H S. Effects of planting pattern and density on population structure and yield of sorghum. Sci Agric Sin, 2018, 51: 4264-4276 (in Chinese with English abstract). | |
[9] |
吕丽华, 陶洪斌, 夏来坤, 张雅杰, 赵明, 赵久然, 王璞. 不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性. 作物学报, 2008, 34: 447-455.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2008.00447 |
Lyu L H, Tao H B, Xia L K, Zhang Y J, Zhao M, Zhao J R, Wang P. Canopy structure and photosynthesis traits of summer maize under different planting densities. Acta Agron Sin, 2008, 34: 447-455. (in Chinese with English abstract)
doi: 10.3724/SP.J.1006.2008.00447 |
|
[10] | 张佳蕾, 郭峰, 苗昊翠, 李利民, 杨莎, 耿耘, 孟静静, 李新国, 万书波. 单粒精播对高产花生株间竞争缓解效应研究. 花生学报, 2018, 47(2): 52-58. |
Zhang J L, Guo F, Miao H C, Li L M, Yang S, Geng Y, Meng J J, Li X G, Wan S B. Study on relieving inter-plant competition by single seed sowing of high yield peanut. J Peanut Sci, 2018, 47(2): 52-58. (in Chinese with English abstract) | |
[11] | 张佳蕾, 郭峰, 杨佃卿, 孟静静, 杨莎, 王兴语, 陶寿祥, 李新国, 万书波. 单粒精播对超高产花生群体结构和产量的影响. 中国农业科学, 2015, 48: 3757-3766. |
Zhang J L, Guo F, Yang D Q, Meng J J, Yang S, Wang X Y, Tao S X, Li X G, Wan S B. Effects of single-seed precision sowing on population structure and yield of peanuts with super-high yield cultivation. Sci Agric Sin, 2015, 48: 3757-3766. (in Chinese with English abstract) | |
[12] |
Liang X Y, Guo F, Feng Y, Zhang J L, Yang S, Meng J J, Li X G, Wan S B. Single-seed sowing increased pod yield at a reduced seeding rate by improving root physiological state of Arachis hypogaea. J Integr Agric, 2020, 19: 1019-1032.
doi: 10.1016/S2095-3119(19)62712-7 |
[13] |
Zhang J L, Geng Y, Guo F, Li X G, Wan S B. Research progress on the mechanism of improving peanut yield by single-seed precision sowing. J Integr Agric, 2020, 19: 1919-1927.
doi: 10.1016/S2095-3119(19)62763-2 |
[14] | 赵长星, 邵长亮, 王月福, 宋传雪, 王铭伦. 单粒精播模式下种植密度对花生群体生态特征及产量的影响. 农学学报, 2013, 3(2):1-5. |
Zhao C X, Shao C L, Wang Y F, Song C X, Wang M L. Effects of different planting densities on population ecological characteristics and yield of peanut under the mode of single-seed precision sowing. J Agric, 2013, 3(2): 1-5 (in Chinese with English abstract). | |
[15] |
冯烨, 郭峰, 李宝龙, 孟静静, 李新国, 万书波. 单粒精播对花生根系生长、根冠比和产量的影响. 作物学报, 2013, 39: 2228-2237.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2013.02228 |
Feng Y, Guo F, Li B L, Meng J J, Li X G, Wan S B. Effects of single-seed sowing on root growth, root-shoot ratio, and yield in peanut (Arachis hypogaca L.). Acta Agron Sin, 2013, 39: 2228-2237. (in Chinese with English abstract)
doi: 10.3724/SP.J.1006.2013.02228 |
|
[16] | 梁晓艳, 郭峰, 张佳蕾, 孟静静, 李林, 万书波, 李新国. 单粒精播对花生冠层微环境、光合特性及产量的影响. 应用生态学报, 2015, 26: 3700-3706. |
Liang X Y, Guo F, Zhang J L, Meng J J, Li L, Wan S B, Li X G. Effects of single-seed sowing on canopy microenvironment, photosynthetic characteristics and pod yield of peanut (Arachis hypogaca). Chin J Appl Ecol, 2015, 26: 3700-3706. (in Chinese with English abstract) | |
[17] | 姚远, 刘兆新, 刘妍, 刘婷如, 何美娟, 李向东. 花生、玉米不同间作方式对花生生理性状以及产量的影响. 花生学报, 2017, 46(1): 1-7. |
Yao Y, Liu Z X, Liu Y, Liu T R, He M J, Li X D. Effect of different peanut-maize intercropping patterns on peanut growth and yield. J Peanut Sci, 2017, 46(1): 1-7. (in Chinese with English abstract) | |
[18] |
王建国, 张佳蕾, 郭峰, 唐朝辉, 杨莎, 彭振英, 孟静静, 崔利, 李新国, 万书波. 钙与氮肥互作对花生干物质和氮素积累分配及产量的影响. 作物学报, 2021, 47: 1666-1679.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2021.04186 |
Wang J G, Zhang J L, Guo F, Tang Z H, Yang S, Peng Z Y, Meng J J, Cui L, Li X G, Wan S B. Effects of interaction between calcium and nitrogen fertilizers on dry matter, nitrogen accumulation and distribution, and yield in peanut. Acta Agron Sin, 2021, 47: 1666-1679. (in Chinese with English abstract) | |
[19] | 武兰芳, 欧阳竹. 不同播量与行距对小麦产量与辐射截获利用的影响. 中国生态农业学报, 2014, 22: 31-36. |
Wu L F, Qu-yang Z. Effects of row spacing and seeding rate on radiation use efficiency and grain yield of wheat. Chin J Eco-Agric, 2014, 22: 31-36. (in Chinese with English abstract)
doi: 10.3724/SP.J.1011.2014.30568 |
|
[20] |
高芳, 刘兆新, 赵继浩, 汪颖, 潘小怡, 赖华江, 李向东, 杨东清. 北方主栽花生品种的源库特征及其分类. 作物学报, 2021, 47: 1712-1723.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2021.04164 |
Gao F, Liu Z X, Zhao J H, Wang Y, Pan X Y, Lai H J, Li X D, Yang D Q. Source-sink characteristics and classification of peanut major cultivars in North China. Acta Agron Sin, 2021, 47: 1712-1723. (in Chinese with English abstract) | |
[21] | 张佳蕾, 张雷, 林英杰, 刘颖, 王建国, 郭峰, 唐朝辉, 李新国, 万书波. 单粒精播对花生生物学特性的影响. 中国油料作物学报, 2020, 42: 960-969. |
Zhang J L, Zhang L, Lin Y J, Liu Y, Wang J G, Guo F, Tang Z H, Li X G, Wan S B. Effects of single seed sowing on biological characteristics of peanut. Chin J Oil Crop Sci, 2020, 42: 960-969. (in Chinese with English abstract) | |
[22] | 刘俊华, 吴正锋, 沈浦, 于天一, 郑永美, 孙学武, 李林, 陈殿绪, 王才斌, 万书波. 氮肥与密度互作对单粒精播花生根系形态、植株性状及产量的影响. 作物学报, 2020, 46: 1605-1616. |
Liu J H, Wu Z F, Shen P, Yu T Y, Zheng Y M, Sun X W, Li L, Chen D X, Wang C B, Wan S B. Effects of nitrogen and density interaction on root morphology, plant characteristic and pod yield under single seed planting in peanut. Acta Agron Sin, 2020, 46: 1605-1616. (in Chinese with English abstract) | |
[23] | 赵鹏飞. 小麦/玉米轮作体系农户产量差定量及其缩减途径. 中国农业大学博士学位论文, 北京, 2016. |
Zhao P F. Quantifying and Closing Yield Gaps for Winter Wheat and Summer Maize Rotation in Smallholder Farming System. PhD Dissertation of China Agricultural University, Beijing, China, 2016. (in Chinese with English abstract) | |
[24] |
李娜, 姜伟, 周进, 张华, 崔中凯, 邸志峰. 山东省花生生产全程机械化现状与对策建议. 中国农机化学报, 2019, 40(10): 42-50.
doi: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2019.10.09 |
Li N, Jiang W, Zhou J, Zhang H, Cui Z K, Di Z F. Present situation and countermeasures of peanut production mechanization in Shandong province. J Chin Agric Mechan, 2019, 40(10): 42-50. (in Chinese with English abstract) | |
[25] |
董二伟, 王劲松, 武爱莲, 王媛, 王立革, 韩雄, 郭珺, 焦晓燕. 行距和密度对高粱籽粒灌浆、淀粉及氮磷钾累积特征的影响. 作物学报, 2021, 47: 2459-2470.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2021.04252 |
Dong E W, Wang J S, Wu A L, Wang Y, Wang L G, Han X, Guo J, Jiao X Y. Effects of row space and plant density on characteristics of grain filling, starch and NPK accumulation of sorghum grain of different parts of panicle. Acta Agron Sin, 2021, 47: 2459-2470. (in Chinese with English abstract) | |
[26] | 梁晓艳, 郭峰, 张佳蕾, 李林, 孟静静, 李新国, 万书波. 不同密度单粒精播对花生养分吸收及分配的影响. 中国生态农业学报, 2016, 24: 893-901. |
Liang X Y, Guo F, Zhang J L, Li L, Meng J J, Li X G, Wan S B. Effects of single-seed sowing at different densities on nutrient uptake and distribution in peanut. Chin J Eco-Agric, 2016, 24: 893-901. (in Chinese with English abstract) | |
[27] | 余常兵, 孙建好, 李隆. 种间相互作用对作物生长及养分吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2009, 15: 1-8. |
Yu C B, Sun J H, Li L. Effects of interspecific interactions on crop growth and nutrition accumulation. Plant Nutr Fert Sci, 2009, 15: 1-8. (in Chinese with English abstract) | |
[28] | 董钻, 那桂秋. 大豆叶、粒关系的研究. 大豆科学, 1993, 12(1): 1-7. |
Dong Z, Na G Q. Correlative performance between leaf and seed in soybeans. Soybean Sci, 1993, 12(1): 1-7. (in Chinese with English abstract) | |
[29] | 潘晓华, 邓强辉. 作物收获指数的研究进展. 江西农业大学学报, 2007, 29: 1-5. |
Pan X H, Deng Q H. Research progress of crop harvest index. Acta Agric Univ Jiangxiensis, 2007, 29: 1-5. (in Chinese with English abstract) | |
[30] | 赵桂范, 连成才, 郑天琪, 王成, 张洪全. 种植方式对大豆植株干物质积累及养分吸收影响的研究. 大豆科学, 1995, 14: 233-240. |
Zhao G F, Lian C C, Zheng T Q, Wang C, Zhang H Q. Effects of planting methods on dry matter accumulation and nutrient absorption of soybean plants. Soybean Sci, 1995, 14: 233-240. (in Chinese with English abstract) | |
[31] |
Damisch W. Biomass yield and topical issue in model wheat breeding programmers. Plant Breed, 1996, 107: 11-17.
doi: 10.1111/j.1439-0523.1991.tb00523.x |
[1] | 周群, 袁锐, 朱宽宇, 王志琴, 杨建昌. 不同施氮量下籼/粳杂交稻甬优2640产量和氮素吸收利用的特点[J]. 作物学报, 2022, 48(9): 2285-2299. |
[2] | 陈志青, 冯源, 王锐, 崔培媛, 卢豪, 魏海燕, 张海鹏, 张洪程. 外源钼对水稻产量形成及氮素利用的影响[J]. 作物学报, 2022, 48(9): 2325-2338. |
[3] | 王云奇, 高福莉, 李傲, 郭同济, 戚留冉, 曾寰宇, 赵建云, 王笑鸽, 高国英, 杨佳鹏, 白金泽, 马亚欢, 梁月馨, 张睿. 小麦花后穗部温度变化规律及其与产量的关系[J]. 作物学报, 2022, 48(9): 2400-2408. |
[4] | 张天宇, 王越, 刘影, 周婷, 岳彩鹏, 黄进勇, 华营鹏. 油菜脯氨酸代谢基因家族的生物信息学分析与核心成员鉴定[J]. 作物学报, 2022, 48(8): 1977-1995. |
[5] | 张胜忠, 胡晓辉, 慈敦伟, 杨伟强, 王菲菲, 邱俊兰, 张天雨, 钟文, 于豪諒, 孙冬平, 邵战功, 苗华荣, 陈静. 基于三维模型重构的花生网纹厚度性状QTL分析[J]. 作物学报, 2022, 48(8): 1894-1904. |
[6] | 李鑫, 王剑, 李亚兵, 韩迎春, 王占彪, 冯璐, 王国平, 熊世武, 李存东, 李小飞. 不同间套作模式对棉花产量和生物量累积、分配的影响[J]. 作物学报, 2022, 48(8): 2041-2052. |
[7] | 白冬梅, 薛云云, 黄莉, 淮东欣, 田跃霞, 王鹏冬, 张鑫, 张蕙琪, 李娜, 姜慧芳, 廖伯寿. 不同花生品种芽期耐寒性鉴定及评价指标筛选[J]. 作物学报, 2022, 48(8): 2066-2079. |
[8] | 徐扬, 张智猛, 丁红, 秦斐斐, 张冠初, 戴良香. 钙肥对酸性红壤花生种子萌发及种子际微生物菌群结构的调控[J]. 作物学报, 2022, 48(8): 2088-2099. |
[9] | 杨飞, 张征锋, 南波, 肖本泽. 水稻产量相关性状的全基因组关联分析及候选基因筛选[J]. 作物学报, 2022, 48(7): 1813-1821. |
[10] | 张少华, 段剑钊, 贺利, 井宇航, 郭天财, 王永华, 冯伟. 基于无人机平台多模态数据融合的小麦产量估算研究[J]. 作物学报, 2022, 48(7): 1746-1760. |
[11] | 王丹, 周宝元, 马玮, 葛均筑, 丁在松, 李从锋, 赵明. 长江中游双季玉米种植模式周年气候资源分配与利用特征[J]. 作物学报, 2022, 48(6): 1437-1450. |
[12] | 王旺年, 葛均筑, 杨海昌, 阴法庭, 黄太利, 蒯婕, 王晶, 汪波, 周广生, 傅廷栋. 大田作物在不同盐碱地的饲料价值评价[J]. 作物学报, 2022, 48(6): 1451-1462. |
[13] | 颜佳倩, 顾逸彪, 薛张逸, 周天阳, 葛芊芊, 张耗, 刘立军, 王志琴, 顾骏飞, 杨建昌, 周振玲, 徐大勇. 耐盐性不同水稻品种对盐胁迫的响应差异及其机制[J]. 作物学报, 2022, 48(6): 1463-1475. |
[14] | 杨欢, 周颖, 陈平, 杜青, 郑本川, 蒲甜, 温晶, 杨文钰, 雍太文. 玉米-豆科作物带状间套作对养分吸收利用及产量优势的影响[J]. 作物学报, 2022, 48(6): 1476-1487. |
[15] | 陈静, 任佰朝, 赵斌, 刘鹏, 张吉旺. 叶面喷施甜菜碱对不同播期夏玉米产量形成及抗氧化能力的调控[J]. 作物学报, 2022, 48(6): 1502-1515. |
|