福建主栽花生品種果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分析*

徐日榮，陳湘瑜，陳昊，張玉梅，藍(lán)新隆，唐兆秀

(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，福州市，350013)

0 引言

花生是重要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物，我國(guó)是世界花生生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)[1-3]。FAO統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)花生種植面積約4 600 khm2，僅次于印度，位居世界第二，總產(chǎn)量17 993 kt，排世界第一，種植面積和總產(chǎn)量分別占世界的14.6%和33.5%。花生種植耗工大，成本高，其中耕、種、收獲用工占生產(chǎn)全程4/5以上，占生產(chǎn)總成本60%以上[4]。

美國(guó)、阿根廷、巴西和澳大利亞等少數(shù)國(guó)家早已實(shí)現(xiàn)花生收獲機(jī)械化[5]，而亞洲和非洲花生生產(chǎn)國(guó)則仍主要靠人工收獲[6-7]。

我國(guó)花生收獲仍以人工為主[8]，2020年我國(guó)花生機(jī)收水平49.61%[9]，人工收獲花生用工量約占整體生產(chǎn)過程用工量1/3以上，作業(yè)成本則占整個(gè)生產(chǎn)成本的50%以上，導(dǎo)致花生生產(chǎn)成本高、收獲損失大，種植效益下降[10-13]。

花生收獲脫莢時(shí)，一般為莢果和果柄節(jié)點(diǎn)的斷裂，花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度是影響花生機(jī)械收獲的重要農(nóng)藝性狀，果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度太低，挖掘和抖土容易落果，機(jī)收損失率增大；而果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度過大也會(huì)造成留株損失。關(guān)萌等[14]研究花生拔起后晾曬果柄抗拉強(qiáng)度變化，發(fā)現(xiàn)果柄自身抗拉強(qiáng)度最大、果柄節(jié)點(diǎn)抗拉強(qiáng)度最小、秧柄節(jié)點(diǎn)抗拉強(qiáng)度介于中間，3個(gè)關(guān)鍵部位的抗拉強(qiáng)度在高含水率的鮮濕狀態(tài)下最大，晾曬前期果柄抗拉強(qiáng)度下降迅速。吳琪等[15]對(duì)花生拔起后經(jīng)過3 d田間晾曬，26個(gè)品種果柄強(qiáng)度變化幅度為0.59～11.77 N，平均為3.62 N，品種間未發(fā)現(xiàn)顯著差異。遲曉元等[16]研究發(fā)現(xiàn)76個(gè)花生品種(系)果柄強(qiáng)度的總體變化幅度為0.77～20.77 N，平均為7.02 N，大花生和小花生果柄強(qiáng)度差異不顯著。

我國(guó)南方花生產(chǎn)區(qū)一年可以種植春秋兩季[17-19]，以春季花生生產(chǎn)為主，因春花生收獲時(shí)雨水多，且要種植下茬作物，不采用留株田間晾曬，一般采用聯(lián)合收獲或分段式采收后攤開晾曬，加上最近鮮食花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛[20-23]，因此對(duì)春季不同生育時(shí)期的鮮花生的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度研究，有重要的意義。

本文對(duì)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣泛的8個(gè)珍珠豆型品種春季種植的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度進(jìn)行研究，分析了不同生育時(shí)期、莢果飽滿度和栽培方式對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響。為篩選適合機(jī)械收獲的花生品種和適合機(jī)械收獲的栽培技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)品種

本試驗(yàn)選用經(jīng)福建省認(rèn)定生育期一致的8個(gè)珍珠豆型品種：閩花6號(hào)，泉花7號(hào)，龍花163，莆花2號(hào)，?；?號(hào)，?；?號(hào)，?；?號(hào)和?；?號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 花生種植管理

在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所埔垱基地開展試驗(yàn)，土壤為砂質(zhì)土?；ㄉN植采用畦包溝100 cm，畦面寬55 cm、行距28 cm，株距14 cm，一畦雙行，一穴2粒，苗齊后用硫酸鉀復(fù)合肥(15%N，15%P2O5，15%K2O)追肥，施肥量為450 kg/hm2。為了研究土壤水分和覆膜對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響，對(duì)?；?號(hào)采用露地，露地澆水和覆黑膜3種栽培模式，露地澆水為在花生進(jìn)入結(jié)莢期每周澆水一次。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積13.3 m2，重復(fù)3次。

1.2.2 花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度測(cè)定

果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度測(cè)定于開花期后60 d(成熟前期)和開花期后70 d(成熟期)，采用即挖即測(cè)，當(dāng)天完成。分別對(duì)飽果和秕果，測(cè)量各10個(gè)莢果，重復(fù)3次。使用指針式推拉力計(jì)AIGU-NK100進(jìn)行測(cè)定，用燕尾夾夾住莢果并固定于推拉力計(jì)上，手執(zhí)另一端呈直線緩慢用力至果柄斷裂，記錄最大拉力值。

1.2.3 花生果柄含水量測(cè)定

對(duì)測(cè)定完果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的果柄鮮重進(jìn)行稱重，隨后105 ℃下烘干15 min，再于80 ℃下烘干至恒重，計(jì)算果柄含水量。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用excel進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)做方差分析，采用SPSS軟件分析相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分布

對(duì)所有品種及不同栽培方式的1 200組果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的分布進(jìn)行分析，果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度基本呈現(xiàn)正態(tài)曲線分布，數(shù)據(jù)在1.2～25.8 N之間，平均值為10.7 N，9.43～10.13 N最多，占比9.58%，其次為10.13～10.83 N，占比8.83%，大于5 N的果柄占97.33%。

圖1 花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的分布Fig. 1 Distribution peg strength of peanut

2.2 生育時(shí)期對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響

2.2.1 成熟前期花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的分析

1) 成熟前期飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。根據(jù)圖2(a)所示，成熟前期8個(gè)品種中龍花163的飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最大，達(dá)13.28 N，其次分別為?；?號(hào)、?；?號(hào)、?；?號(hào)、泉花7號(hào)、閩花6號(hào)、莆花2號(hào)和?；?號(hào)，其果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度介于10.35～12.45 N之間。品種間的飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度存在差異，其中，龍花163與莆花2號(hào)和?；?號(hào)存在極顯著差異；?；?號(hào)與莆花2號(hào)和福花4號(hào)存在顯著差異。

2) 成熟前期秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。根據(jù)圖2(b)所示，成熟前期8個(gè)品種中福花8號(hào)的秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最大，達(dá)12.20 N，其次分別為福花6號(hào)、福花3號(hào)、龍花163、莆花2號(hào)、閩花6號(hào)、泉花7號(hào)和?；?號(hào)，其果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度介于9.09～11.0 N之間。品種間的秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度存在差異，其中，福花8號(hào)與?；?號(hào)存在極顯著差異，?；?號(hào)與閩花6號(hào)和泉花7號(hào)存在顯著差異；?；?號(hào)和?；?號(hào)與?；?號(hào)存在顯著差異。

2.2.2 成熟期對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的分析

1) 成熟期飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。根據(jù)圖2(c)所示，成熟期8個(gè)品種中龍花163的飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最大，達(dá)12.04 N，其次分別為?；?號(hào)、莆花2號(hào)、閩花6號(hào)、?；?號(hào)、泉花7號(hào)、福花6號(hào)和?；?號(hào)，其果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度介于7.97～10.84 N之間。品種間的飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度存在差異，其中，龍花163與?；?號(hào)存在極顯著差異，與?；?號(hào)、福花6號(hào)和?；?號(hào)存在顯著差異；?；?號(hào)與福花3號(hào)存在顯著差異。

2) 成熟期秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。根據(jù)圖2(d)所示，成熟收獲8個(gè)品種中閩花6號(hào)的秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最大，達(dá)10.43 N，其次分別為莆花2號(hào)、?；?號(hào)、?；?號(hào)、?；?號(hào)、龍花163、泉花7號(hào)和?；?號(hào)，其果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度介于8.42～10.28 N之間。品種間的秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度存在差異，其中，閩花6號(hào)和莆花2號(hào)與?；?號(hào)存在顯著差異。

(a) 成熟前期花生飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度 (b) 成熟前期花生秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度

(c) 成熟期花生飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度 (d) 成熟期花生秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度圖2 生育時(shí)期對(duì)花生不同飽滿度莢果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響Fig. 2 Effect the different full pod peg strength of peanut with difference growth period

2.2.3 花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的多因素的方差分析

花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的多因素方差分析如表1所示。

不同處理下的花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度如表2所示。

表1 花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的多因素方差分析Tab. 1 Analysis of variance for multi-factors of peanut peg strength

根據(jù)方差分析表(表1)分析結(jié)果表明，生育時(shí)期對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度有極顯著差異，成熟收獲花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度顯著降低(表2)，品種間的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度有顯著差異，品種和飽滿度互作對(duì)果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度有極顯著差異，其他因素沒有顯著差異。

由表2可以看出，綜合生育時(shí)期和莢果飽滿度因素，8個(gè)品種中?；?號(hào)果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度均值最大，為11.40 N，其次為?；?號(hào)、?；?號(hào)、?；?號(hào)、閩花6號(hào)、龍花163、泉花7號(hào)和莆花2號(hào)，其果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度介于9.91～10.99 N之間。

?；?號(hào)與泉花7號(hào)和莆花2號(hào)存在極顯著差異，?；?號(hào)與福花8號(hào)與?；?號(hào)、閩花6號(hào)、龍花163、泉花7號(hào)和莆花2號(hào)存在顯著差異，福花8號(hào)與泉花7號(hào)和莆花2號(hào)存在顯著差異。

表2 不同處理下的花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度Tab. 2 Peg strength of peanut under different treatments

2.3 栽培方式對(duì)果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響

采用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)生育時(shí)期、莢果飽滿度和栽培處理對(duì)福花8號(hào)的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響進(jìn)行三因素方差分析結(jié)果顯示(表3)，生育時(shí)期對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度有極顯著差異，栽培處理和莢果飽滿度對(duì)花生果柄沒有顯著差異，三個(gè)因素之間互作沒有顯著差異。

進(jìn)一步對(duì)各種組合研究(圖3)，發(fā)現(xiàn)?；?號(hào)經(jīng)覆膜處理的成熟前期的飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最大，為13.06 N，其次成熟前期澆水處理和露地栽培的飽果，分別是12.87 N和12.45 N，覆膜處理成熟期的秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最小，為9.90 N；覆膜和露地澆水處理的成熟前期飽果的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度與覆膜和露地的成熟期秕果有顯著差異，成熟前期露地栽培的飽果和覆膜的秕果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度與成熟期覆膜的秕果有顯著差異。

表3 花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的三因素方差分析Tab. 3 Three-factor ANOVA of the peg strength of peanut

圖3 三因素對(duì)福花8號(hào)果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響Fig. 3 Effects of multiple factors on peg strength of Fuhua 8

2.4 果柄含水量與果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的相關(guān)分析

2.4.1 不同因素對(duì)花生果柄含水量的影響

生育時(shí)期、飽滿度和品種對(duì)花生果柄的含水量有極顯著差異，生育時(shí)期和飽滿度互作與生育時(shí)期與品種互作對(duì)果柄含水量有極顯著差異。福花8號(hào)果柄含水量最高，為59.64%，其次分別為泉花7號(hào)、莆花2號(hào)、閩花6號(hào)、?；?號(hào)、龍花163、?；?號(hào)和福花6號(hào)，其含水量分布在42.42%～58.59%，?；?號(hào)含水量與閩花6號(hào)、?；?號(hào)、龍花163、?；?號(hào)和?；?號(hào)存在極顯著差異，泉花7號(hào)與福花4號(hào)和?；?號(hào)存在極顯著差異，泉花7號(hào)與?；?號(hào)、龍花163、?；?號(hào)和福花6號(hào)存在顯著差異，莆花2號(hào)與福花3號(hào)、龍花163、?；?號(hào)和?；?號(hào)存在顯著差異。

圖4 8個(gè)品種果柄的含水量Fig. 4 Water content of peg of eight varieties

表4 花生果柄含水量的多因素分析Tab. 4 Multi-factor analysis of water content of peanut peg

2.4.2 含水量與果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度相關(guān)分析

采用SPSS軟件對(duì)120組花生含水量和果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明含水量與果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度存在極顯著負(fù)相關(guān)，Pearson系數(shù)為-0.304，采用DPS回歸分析果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度與含水量模擬回歸方程

SP=13.109-4.464×WP

(1)

式中：SP——果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度；

WP——果柄含水量。

表5 果柄含水量和果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的相關(guān)分析Tab. 5 Correlation analysis of water content and strength of peg

3 討論

8個(gè)南方珍珠豆型花生品種果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分布基本呈現(xiàn)正態(tài)曲線分布，數(shù)據(jù)在1.2～25.8 N之間，平均值為10.7 N，比吳琪[15]和遲曉元等[16]研究的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度都高，可能是珍珠豆型果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度大于普通型和匍匐型，與Troeger[24]研究一致。胡志超等[25]研究結(jié)果表明，采用4HLB-2型半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)收獲沙壤土花生時(shí)，花生根莖拉斷力小于5 N，落果損失率大于2%，此次測(cè)試的8個(gè)品種果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度大于5 N的果柄占97.33%，8個(gè)品種適合花生聯(lián)合收獲機(jī)收獲。

覆膜、露地和澆水等不同栽培方式，花生生育時(shí)期對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度均有極顯著差異，隨著花生成熟，花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不斷減弱，因此采用機(jī)收時(shí)，應(yīng)及時(shí)收獲，為了減少機(jī)收損失率，甚至可以在成熟期適當(dāng)提前收獲；品種間果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度也存在顯著差異，?；?號(hào)的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度均值為11.40 N，是唯一大于11 N的品種，莆花2號(hào)果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最小，果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度均值小于10 N。單個(gè)品種的莢果飽滿度間也存在極顯著差異，絕大部分品種飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度大于秕果。根據(jù)?；?號(hào)單個(gè)品種的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度結(jié)果推斷，覆膜和澆水可以提高花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，但與露地栽培處理沒有顯著差異，針對(duì)一些果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度較小的品種，在采用聯(lián)合收獲機(jī)收獲時(shí)可以采用覆膜和噴灌等設(shè)施提高果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，從而減少機(jī)收損失率。

生育時(shí)期、飽滿度和品種對(duì)花生果柄的含水量有極顯著差異，花生果柄含水量與果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度存在極顯著負(fù)相關(guān)，在花生收獲前應(yīng)及時(shí)控制田間土壤濕度，減少花生果柄含水量，以提高花果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。

4 結(jié)論

1) 對(duì)8個(gè)珍珠豆型花生品種的不同生育時(shí)期莢果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)一步研究?；?號(hào)在覆膜、露地和澆水等栽培處理對(duì)莢果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響。

2) 根據(jù)測(cè)試結(jié)果，8個(gè)南方珍珠豆型花生品種適合花生聯(lián)合收獲機(jī)收獲。生育時(shí)期對(duì)花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度有極顯著差異，為了減少機(jī)收損失率，應(yīng)及時(shí)甚至在成熟期適當(dāng)提前收獲。品種間果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度存在顯著差異，福花4號(hào)的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度最大，莆花2號(hào)最小。單個(gè)品種的莢果飽滿度間也存在極顯著差異，絕大部分品種飽果果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度大于秕果。根據(jù)?；?號(hào)的果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度結(jié)果推斷，覆膜和澆水可以提高花生果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，針對(duì)一些果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度較小的品種，可以采用覆膜和噴灌等設(shè)施提高果柄節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度，從而減少機(jī)收損失率。