硒具有抗氧化性等许多重要的生理功能[1-4],被科学家誉为“生命的火种”、“具有保健作用的神奇矿物”[5]。人体缺硒会造成多种疾病,但由于硒在地壳中的分布不均匀,造成动植物的食品中硒含量存在地区性及地带性差异,地区间人体中存在硒摄入量不足[6-7]。因此,目前富硒食品已成为食品研究开发的热点之一[8-10]。自1973年世界卫生组织(WHO)宣布硒是人体必需的14种微量元素之一以来,国内外相关科研机构已对其进行了大量研究,包括硒的测定与分析[8-11]、硒对作物的生长影响[12-17]等。
其中,硒肥对花生生长影响的研究[13-17]已经较多。张小红等[16]研究表明,喷施液体硒肥对黑花生的生物学性状影响不大,但可提高黑花生产量和品质,钟莉传等[17]研究结果显示,不同时期施用硒肥对花生产量提高顺序为结荚期>始花下针期>饱果期>CK(不施硒肥)>3个时期平均施用。但试验花生大多采取盆(桶)栽方式或在大田没有盖膜条件下,而关于硒肥对覆膜花生生长影响的研究则鲜有报道。本试验研究了在大田盖膜条件下,叶面喷施硒肥对3个花生品种生育及产量性状的影响,目的在于为富硒花生种植技术提供参考。
供试硒肥为西北农林科技大学研制的“绿维康”牌有机液体硒肥(有机硒(Se)≥60 g/L);供试花生材料为鲁花4号、花育16号和黑玉珍。
试验于2019年4-8月在广东省科学院生物工程研究所广州本部试验地进行。采用二因素裂区试验设计,主处理A为3个硒肥施用时期处理,分别为:A1(不施用硒肥的空白对照,CK)、A2(开花期全部施入,硒肥总施用量为9 000 mL/hm2)、A3:(开花期和饱果期2个时期平均施入);采用叶面喷施方式,在花生开花期-饱果期,按试验设计将硒肥以1∶500兑水后分别于5月10日、6月28日对相应小区喷施;副处理为品种,分别以B1、B2和B3表示花生品种鲁花4号、花育16号和黑玉珍;试验重复3次,共27个小区。硒肥喷施时间选在8:00-10:00,天气无风阴天或晴天,喷施时叶面正反两面都尽量均匀布满雾珠,压低喷头并采取遮挡措施,以避免各小区硒肥喷施飘移影响结果。
试验花生穴播,种植方式为起垄地膜覆盖栽培,行株距为30 cm×15 cm,每穴2粒,每个小区6穴。垄宽100 cm,垄面60 cm,人工覆膜,然后在膜上均匀撒一层土,土层厚1~2 cm,4月3日打孔播种,按设定行距精播健壮种子,同时播种预备苗,以便缺穴的地方及时移栽预备苗,保证所有小区皆达到预定留苗密度。其他栽培管理同一般大田,8月12日收获时取样考种并测产。
花生收获时,调查生育性状指标(主茎高、分枝数、侧枝长)、产量性状指标(百仁质量 、百果质量、饱果率、单株果数和单株生产力),其中:主茎高是从主茎上第1对侧枝分生处到主茎顶端展开叶叶节(叶枕处)的长度。侧枝长是第1对侧枝中最大的1个侧枝长度,即由主茎与第1对侧枝连接处到侧枝顶端展开叶的叶节长度。
采用硒肥施用时期为主处理A、品种为副处理B的裂区试验统计模型[18],主(副)处理多重比较采用Duncan新复极差法,处理组合多重比较采用LSD法。
从表1可知,主处理A之间在饱果率和单株生产力方面存在显著差异,而副处理B之间在百仁质量 、百果质量、饱果率、单株果数和单株生产力这5个性状上都差异显著或极显著。
表1 各产量性状的方差分析
Tab.1 Variance analysis of every yield traits
注:*.P<0.05; **.P<0.01。
变异来源Source ofvariation自由度Degree offreedom均方 Mean square百仁质量/g100-kernelweight百果质量/g100-podweight饱果率/%Plump podrate单株果数Number perplant单株生产力/gProductivity perplant区组 Among parents2386.832 107.838.8310.95145.453主处理A Main plot A2162.67923.8783.32*8.51212.895*误差 Error428.14219.863.201.4551.794副处理B Split plot B2200.27*1 512.5** 499.81** 10.658**18.200*A×B465.46122.6111.961.0479.731误差 Error1230.01137.240.641.4874.595总变异 Total varia-tion26
进一步比较主处理之间的各产量性状(表2),结果表明,在饱果率方面,主处理A3极显著高于对照A1,A2介于A1和A3之间,而且A2与A1之间、A2与A3之间均无明显差异;在单株生产力方面,A2和A3都显著高于对照,但A2与A3差异不显著。
表2 主处理A间各产量性状比较
Tab.2 Comparison among the main plots A on the yield traits
注:同列数据后不同小写和大写字母分别表示差异显著(P<0.05)和极显著(P<0.01);平均值后列出标准差值。表3-8同。
Note:Data followed different small and capital letters indicated significant differences at 0.05 and 0.01 levels,respectively; Standard deviation after average. The same as Tab.3-8.
处理Treatment百仁质量/g100-kernel weight百果质量/g100-pod weight饱果率/%Plump pod rate单株果数Number per plant单株生产力/gProductivity per plantA170.8±8.17aA142.6±21.8aA69.5±9.27bB8.24±1.13aA7.89±2.66bAA278.4±9.88aA160.5±20.6aA78.1±12.60abAB9.09±2.01aA10.10±2.74aAA371.3±8.62aA159.8±19.6aA88.2±6.28aA7.15±1.89aA9.83±3.73aA
表3对副处理B之间的产量性状进行了比较分析,结果显示,B2品种在百仁质量、百果质量、饱果率、单株果数和单株生产力这5个性状上都显著或极显著高于B1品种,而且B2品种的百果质量还显著高于B3品种,但在其余4个性状方面,与B3品种差异不显著;另一方面,B3与B1之间,前者的百仁质量、饱果率和单株果数都显著高于后者,而在百果质量和单株生产力方面,二者差异不显著。
表3 副处理B间各产量性状比较
Tab.3 Comparison among the split plots B on yield traits
处理Treatment百仁质量/g100-kernel weight百果质量/g100-pod weight饱果率/%Plump pod rate单株果数Number per plant单株生产力/gProductivity per plantB168.4±7.76bB142.2±20.2bB70.6±12.7bB6.92±1.96bB7.76±2.85bAB277.6±9.76aA168.0±15.1aA85.4±6.42aA8.94±1.44aA10.60±2.12aAB374.5±8.59aAB152.7±22.3bAB79.8±12.30aAB8.62±1.56acAB9.44±3.82abA
同一主处理A内不同副处理B的多重比较结果(表4-6)表明,在A1不施硒肥和A2硒肥施用条件下,以种植B2品种的产量性状最好;在A3硒肥施用条件下,种植B2品种的百果质量和单株果数最优,种植B3品种的百仁质量和单株生产力最优。
表4 主处理A1下各品种间产量性状比较
Tab.4 Comparison of the different varieties on yield traits under the main plot A1
处理Treatment百仁质量/g100-kernel weight百果质量/g100-pod weight饱果率/%Plump pod rate单株果数Number per plant单株生产力/gProductivity per plantB168.5±9.13aA135.5±24.3bB60.3±5.00bB7.41±1.48aA7.53±3.66aAB274.5±7.94aA158.4±8.47aA77.6±2.54aA8.80±0.65aA8.92±2.01aAB369.5±9.47aA133.9±26.00bB70.7±9.16aAB8.50±0.93aA7.21±2.90aA
表5 主处理A2下各品种间产量性状比较
Tab.5 Comparison of the different varieties on yield traits under the main plot A2
处理Treatment百仁质量/g 100-kernel weight 百果质量/g100-pod weight 饱果率/%Plump pod rate单株果数Number per plant单株生产力/gProductivity per plantB171.5±6.81bB146.3±17.7bB65.8±8.47cB8.22±2.18aA9.10±3.05aAB287.1±9.98aA176.4±22.7aA90.9±2.94aA9.71±2.02aA12.20±1.85aAB376.6±7.53bAB158.7±13.4abAB77.7±8.66bAB9.34±2.35aA8.89±2.64aA
表6 主处理A3下各品种间产量性状比较
Tab.6 Comparison of the different varieties on yield traits under the main plot A3
处理Treatment百仁质量/g 100-kernel weight 百果质量/g100-pod weight 饱果率/%Plump pod rate单株果数Number per plant单株生产力/gProductivity per plant B165.1±8.95bA145.0±25.00bA85.9±2.07aA5.12±0.78bB6.64±2.29bBB271.4±3.37abA169.3±9.16aA87.7±2.09aA8.30±1.51aA10.60±1.51aABB377.3±9.65aA165.3±17.70abA90.9±11.40aA8.02±1.44aAB12.20±4.85aA
主处理A×副处理B交互作用不显著(表1),说明不同副处理B(品种)对不同主处理A(硒肥施用时期)的表现基本一致。结合表7结果可知,对于本次试验的3个品种来说,均表现A2或A3硒肥施用时期的饱果率显著或极显著高于对照A1不施硒肥;另外,B2品种在A2硒肥施用时期的百仁质量和百果质量还显著高于对照A1不施硒肥,而B3品种在A3硒肥施用时期的百果质量和单株生产力亦极显著高于对照A1不施硒肥。
表7 不同处理组合的花生产量性状结果
Tab.7 Results of the yield traits under diferent treatment combinations
处理Treatment百仁质量/g 100-kernel weight 百果质量/g100-pod weight 饱果率/%Plump pod rate单株果数Number per plant单株生产力/gProductivity per plant A1B168.5±9.13bcB135.5±19.8dD60.3±5.00dD7.41±1.48bAB7.53±3.66bcABA1B274.5±7.94bcAB158.4±6.9bcABC77.6±2.54bcABC8.80±0.65abA8.92±2.01abcABA1B369.5±9.47bcB133.9±21.3dD70.7±9.16cdBCD8.50±0.93abA7.21±2.90bcBA2B171.5±6.81bcB146.3±14.4cdBCD65.8±8.47dCD8.22±2.18abA9.10±3.05abcABA2B287.1±9.98aA176.4±18.5aA90.9±2.94aA9.71±2.02aA12.20±1.85aAA2B376.6±7.53bAB158.7±11.0bcABC77.7±8.66bcABC9.34±2.35abA8.89±2.64abcABA3B165.1±8.95cB145.0±20.4cdCD85.9±2.07abAB5.12±0.78cB6.64±2.29cBA3B271.4±3.37bcB169.3±7.5abA87.7±2.09abA8.30±1.51abA10.60±1.51abABA3B377.3±9.65bAB165.3±14.4abAB90.9±11.40aA8.02±1.44abA12.20±4.85aA
处理组合间多重比较结果(表7)表明,本试验最好的处理组合是A2B2,其各产量性状值均表现最高,其次为A3B3和A3B2。
值得一提的是,对表7中处理组合的这5个产量性状计算它们的简单相关系数发现,百仁质量 、百果质量对单株生产力的影响较大,它们与单株生产力之间的简单相关系数分别为0.817 8,0.876 3,并且都达到0.05显著水平。另一方面,饱果率与单株果数之间的简单相关系数为0.043 0,说明它们之间关系较小。
本次试验中主(副)处理之间在主茎高、分枝数、侧枝长等生育性状方面均无显著差异,结合表8可知,9个处理组合主茎高介于54.8~66.3 cm、一次分枝数介于4.9~6.3,二次分枝数介于2.8~5.3,侧枝长介于61.3~71.3。
表8 不同处理组合和主(副)处理的花生生育性状结果
Tab.8 Results of the yield traits under different treatment combinations and treatments
处理组合或处理Treatment combina-tion or treatment主茎高/cmStem height一次分枝数The 1st branchNo.per plant二次分枝数The 2nd branchNo.per plant侧枝长/cmBranch lengthA1B158.0±3.715.2±0.933.7±2.8768.0±12.10A1B262.7±9.315.0±0.003.6±0.2167.8±4.96A1B354.8±7.766.0±0.674.8±1.0063.2±6.62A2B159.7±13.305.3±0.582.8±0.2963.7±8.26A2B256.3±6.735.3±0.383.7±0.7061.3±1.89A2B362.0±9.055.9±0.635.3±0.9070.1±10.40A3B161.4±8.575.2±0.253.5±0.7366.0±4.11A3B266.3±7.374.9±0.103.5±0.1671.3±7.65A3B355.8±3.756.3±1.244.9±2.6064.6±2.08A158.5±7.215.4±0.744.0±1.6466.4±7.69A259.3±9.075.5±0.543.9±1.2165.0±7.77A361.2±7.495.5±0.874.0±1.5167.3±5.42B159.7±8.275.2±0.573.4±1.5465.9±7.00B261.8±8.105.1±0.253.6±0.3966.8±6.39B357.5±7.116.0±0.795.0±1.4866.0±7.83
此外,对表8中处理组合的这4个生育性状计算它们的简单相关系数发现,主茎高与侧枝长、一次分枝数与二次分枝数之间的简单相关系数分别为0.811 0,0.828 0,并且都达到0.05显著水平,另一方面,主茎高与一次分枝数、二次分枝数之间的简单相关系数分别为-0.627 7,-0.351 9,说明花生植株随着主茎高度增加,其侧枝长也增加,但一次分枝数与二次分枝数则相应减少。
地膜覆盖栽培花生单位面积产量,与同等条件下不覆膜相比,年均每公顷可增产花生1 491.75 kg,增产增收效果显著[19]。以上结果表明,在本试验条件下,叶面喷施液体硒肥对覆膜花生的主茎高、分枝数、侧枝长等生育性状影响不大,但在产量性状方面,可进一步提高覆膜花生的饱果率和单株生产力,而百仁质量、百果质量和单株果数则所受影响较小。具体来说,开花期和饱果期2个时期平均施入效果最好,其花生植株的单株生产力和饱果率分别显著或极显著高于对照,其次是开花期全部施入,其花生植株的单株生产力显著高于对照,其余性状则与对照差异不明显。
另外,从上述试验结果还可以看出,不同花生品种在百仁质量 、百果质量、饱果率、单株果数和单株生产力等产量性状方面对不同硒肥施用时期的反应基本一致,但略有差异。
其中,鲁花4号和花育16号均为普通型直立大花生[20-21],种皮粉红色。前者在开花期全部施入硒肥的情况下,其植株的这5个产量性状与对照差异不大;在开花期和饱果期2个时期平均施入硒肥的情况下,其产量性状中的饱果率力较对照极显著增加,但单株果数却较对照显著下降,而余下3个性状与不施硒的差异不大。
花育16号则在开花期全部施入硒肥的情况下,其植株的这5个产量性状都表现最好,其中百仁质量、百果质量和饱果率均显著高于对照,而在开花期和饱果期2个时期平均施入硒肥时,除植株的百果质量和饱果率均极显著高于对照外,其余3个性状与对照差异不显著。
黑玉珍为黑花生,在开花期全部施入硒肥以及开花期和饱果期2个时期平均施入硒肥的情况下,其植株的百果质量都极显著高于对照,而且在2个时期平均施入硒肥时,植株的饱果率和单株生产力亦极显著高于对照。
朱薇等[22]研究表明,在同等施硒条件下,花生的产量指标表现出一定的品种间差异,本试验结果与上述结论一致。因此,在实际工作中,可以根据不同的花生品种采取相适应的硒肥施用技术,以达到最佳的节本增效目标。当然,以上仅是一年的春花生试验结果,建议做进一步的多年多点试验和示范。
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