doi：10.6048/j.issn.1001-4330.2024.05.010
摘" 要：【目的】研究不同覆盖模式与补充灌溉对花生干物质积累速率、光合特性及品质的影响。
【方法】以花生品种冀花18（半匍匐型）和花育9610（直立型）为供试材料，设置无膜限制灌水（T1）、无膜中等灌水（T2）、无膜充分灌水（T3）和有膜充分灌水（T4）4个处理，分析不同处理下花生光合特性及品质的差异，制定适宜的组合模式。
【结果】花育9610生育前期的土壤含水率T4较T1处理高3.26%，冀花18 T4较T1处理高3.63%；相同处理下，冀花18土壤含水量高于花育9610。T4处理下花生干物质积累速率显著高于其他处理，与T1～T3处理相比，成熟期花育9610干物质积累速率地下部分别提高了0.6%、0.5%和0.3%，地上部分别提高了34.4%、17.9%和4.2%；冀花18干物质积累速率地下部分别提高了1.2%、0.8%和0.2%，地上部分别提高54.9%、37.2%和27.3%。相同处理下冀花18的蛋白质含量、含油量、油酸含量均高于花育9610；无膜处理下花育9610各类指标随着水分的增加而提高。
【结论】T4处理下花生各指标最佳。冀花18作为半匍匐型花生，能够增加地表覆盖面积，减少水分的蒸发，有利于提高土壤含水量，增加植株干物质积累，提高花生光合速率及品质。半匍匐型花生在无膜栽培模式下综合性状指标相对较优。
关键词：花生；覆盖模式；补充灌溉；干物质积累；光合特性
中图分类号：S565.2""" 文献标志码：A""" 文章编号：1001-4330（2024）05-1122-09
收稿日期（Received）：
2023-10-15
基金项目：
新疆维吾尔自治区重大科技专项“油料作物种质资源收集与优异基因挖掘关键技术研究”（2022A03004-4）；新疆维吾尔自治区天山英才项目（2021-2023年）；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系（CARS-13）
作者简介：
施俊杰（1997-），女，山东济宁人，硕士研究生，研究方向为花生抗逆（盐碱）种质鉴定，（E-mail）1824949119@qq.com
通讯作者：
李 强（1980-），男，新疆乌鲁木齐人，研究员，博士，硕士生导师，研究方向为油料作物育种与栽培，（E-mail）lq19820302@ 126.com
苗昊翠（1981-），女，山东青岛人，研究员，研究方向为花生栽培与逆境生理（E-mail）mc09876@163.com
0" 引 言
【研究意义】2021年我国花生油和花生产量分别达到345×104和1 820×104 t，表观需求量为1 909.8×104 t，同比2020年增长0.8%，占全国油料总产量的50%左右［1-3］。地膜覆盖可提高水肥利用效率，保墒作用显著［3］。因此，研究不同覆盖方式及补充灌水方式对花生干物质积累、品质等影响，对筛选有效的花生栽培模式有重要意义。【前人研究进展】吕建伟等［4］试验得出，墒情较好时覆膜栽培能避免干旱、低温等因素对花生出苗的影响。马登超等［5］研究显示，相对露地栽培，覆膜可以使花生荚果干物质快速积累期提前一周左右，促进花生提早成熟。Yang等［6］研究发现，覆膜后的花生与不覆膜相比，豆荚产量增加了27.85%。龚珂宁等［7］发现，无膜栽培下棉花的农艺性状和叶片净光合速率均随灌水定额的增大而显著增加。付晓［8］分析了不同栽培模式下对花生生长发育的影响，得出沟作覆膜方式下，0～40 cm土壤含水量最高。【本研究切入点】目前对花生覆膜增产［9-12］、光合特性［12-13］等方面有相关研究，而关于直立型、半匍匐型花生在新疆绿洲生态条件下，不同覆膜模式与补充灌溉对其生长发育、光合特性及品质鲜见报道。需要研究不同覆盖模式与补充灌溉对花生干物质积累速率、光合特性及品质影响。【拟解决的关键问题】研究不同覆盖模式与补充灌溉对不同类型花生的干物质积累速率、光合特性及品质的差异，为提高新疆花生品质提供基础依据。
1" 材料与方法
1.1" 材 料
试验位于新疆农业科学院综合试验场，海拔918 m，年平均降水155～200 mm，蒸发量在1 650～2 250 mm，年太阳总辐射约为8 327．8 m J／m2，年日照时数2 913．6 h，无霜期平均为179 d，土壤为灰漠土，肥力中等［12］。选用花生品种为冀花18号（半匍匐型）与花育9610（直立型）。
1.2" 方 法
设置田间小区试验，小区面积 34 m 2 ，设 4 个处理，分别为 T1：无膜限制灌水，T2：无膜中等灌水，T3：无膜充分灌水，T4：有膜充分灌水。每处理重复3 次。种植方式按照常规膜下滴灌栽培模式。不覆地膜，将滴灌带埋入表土3～5 cm，播种规格与常规种植方式相同。无膜滴灌栽培设计3种灌水量。限制灌溉（与膜下滴灌栽培的灌水量相同250 m3/667m2）、中等灌溉280 m3/667m2（既基本保证花生生长）、充分灌溉350 m3/667m2（基本无干旱胁迫）。全生育期共采集4次土样，测定土壤含水率。花生干物质积累速率取样时期：初花期、开花期、下针期、结荚期与成熟期测定植株样品。每周拍照、记录对比不同试验条件小区植株生长状况。使用光合仪测定花生光合指标；花生成熟后选取3株长势均匀的植株测定蛋白质、含油量、油酸等含量。
1.3" 数据处理
采用SPSS 19.0进行数据处理分析，R 4.2.1、Excel 2020进行作图。
2" 结果与分析
2.1" 不同处理下土壤含水率的变化
研究表明，随着生育进程的推进，0～10 cm，土壤含水率均呈先上升后下降再上升的趋势，且花育9610与冀花18试验点变化趋势一致，均表现为处理T4gt;T3gt;T2gt;T1；与T1处理相比，T4处理下花育9610生育前期的土壤含水率增加了3.26%，生育中期与后期分别增加3.82%和4.13%；冀花18生育前期土壤含水率T4处理较T1处理高3.63%，生育中期与后期分别高4.12%和2.62%。同一处理下冀花18的土壤含水率高于花育9610。
10～20 cm土层花生的土壤含水率在T4处理下最高，而花育9610与冀花18试验点变化趋势不一致。T1处理下，花育9610在生育前、中、后期的土壤含水率含水率最低，成熟期时T3处理下最低，与T4处理相比减少了2.7%；而冀花18在T1处理下土壤含水率一直保持最低水平，生育后期差异最大，T4处理较T1处理相比土壤含水率提高了2.97%。在灌水定额相同时，冀花18在覆膜和无膜处理下的土壤含水率相差不明显。图1
2.2" 不同处理下花生生育进程的变化
研究表明，不同处理对花生干物质积累速率差异显著，呈先上升后下降的趋势。在花育9610品种处理间，T1～T3处理相比，除初花期外，其他时期花生均在T3处理下干物质积累速率达到最高水平，其中开花期-下针期干物质积累速率增幅最大，T1～T3处理花生地上部干物质积累速率分别增长14.6%、31.5%和48.5%；地下部干物质积累速率增长0.3%、1.8%和2.6%。T3处理与T4处理相比，覆膜在各个时期干物质积累速率均高于无膜处理。
在冀花18品种处理间，T1～T3处理相比，初花期T2处理下花生地下部干物质积累速率最高，在T1处理下地上部干物质积累速率最高，其他时期与花育9610表现出结果的一致，表现为处理T3gt;T2gt;T1。成熟期T3处理地下部干物质积累速率较T2、T1处理提高了0.6%和1%；地上部提高了9.9%和27.6%。
在T4处理下，花育9610与冀花18相比，初花期-开花期、花育9610干物质积累速率大于冀花18，开花期-下针期冀花18积累速率大于花育9610。T4处理与其他处理相比，成熟期花育9610地下部积累速率较T1、T2、T3处理分别提高了0.6%、0.5%和0.3%，地上部提高34.4%、17.9%和4.2%；冀花18在成熟期地下部积累速率较T1、T2和T3处理分别提高了1.2%、0.8%和0.2%，地上部提高54.9%、37.2%和27.3%。开花期后相同处理下的冀花18干物质积累速率大于花育9610。表1
2.3" 不同处理对花生光合特性的影响
研究表明，不同处理对花生的气孔导度、光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率影响显著。在花育9610品种处理间，无膜处理下的气孔导度、蒸腾速率受水分影响变化显著。T4处理与T3处理相比，光合速率有显著差异，提高了12.58%。T4处理与T1处理相比气孔导度提高0.18%，光合速率与蒸腾速率分别提高了4.41%和3.72%，差异显著。
冀花18品种处理间的变化与花育9610不同，T1～T3处理下的气孔导度、蒸腾速率均随着水分的增加而增加，胞间CO2浓度随着水分增加而降低，气孔导度、蒸腾速率受水分影响差异显著。与T3处理相比，T4处理下光合速率差异显著，提高了7.7%；与T1处理相比，气孔导度与蒸腾速率分别提高0.21%、3.86%，胞间CO2浓度降低了48.64%。
有膜充分灌水处理能够提高花生光合速率、气孔导度、蒸腾速率，降低胞间CO2浓度，适宜花生生长。图2
2.4" 不同处理下花生成熟期品质变化
研究表明，除蛋白质外，不同处理对花生品质有显著影响。T4处理下，花生各项指标显著高于其他处理，包括含油量和脯氨酸、亚油酸及油酸含量。花育9610品种处理间，T1～T3处理相比，花生各项品质指标随着水分的增加而提高；T4与T3处理相比，脯氨酸、亚油酸和油酸含量差异显著，分别提高0.11%、1.1%和1.43%。翼花18品种处理间，T4与T3处理相比，蛋白质和脯氨酸含量提高了1.7%和0.19%，差异显著。表2
2.5" 花生光合指标与农艺性状的主成分变化
研究表明，根据初始特征值大于1的原则，提取前4个主成分，其累计方差贡献率达79.49%，提取的4个主成分可以解释原有指标。主成分1综合了单株总果数、单株饱果、双仁果，贡献率分别为94.3%、94.6%和90.4%；主成分2综合了光合速率、气孔导度、蒸腾速率，贡献率分别为79.9%、94%和94%；主成分3百果重和百仁重贡献率分别为80.1%和84.7%；主成分4综合了主茎高和总分支数，贡献率分别为49.2%和52.1%。表3，表4
根据矩阵系数和标准化后的数据可得到4个主成分的得分函数表达式：
Z1=0.11X1+0.06X2+0.03X3+0.13X4+0.11X5+0.12X6+0.16X7+0.16X8+0.16X9+0.14X10+0.0811-0.07X12-0.06X13-0.02X14-0.03X16-0.02X17.
Z2=-0.04X1+0.14X2-0.04X3+0.03X4+0.08X5-0.08X6-0.04X7+0.04X8+0.06X9-0.02X10-0.04X11+0.02X12+0.03X13+0.23X14
+0.27X15+0.21X16+0.27X17.
Z3=0.16X1+0.16X2+0.13X3+0.07X4+0.02X5-0.12X6-0.01X7-0.01X8+0.01X9-0.06X10+0.22X11+0.28X12+0.30X13+0.13X14-0.04X15-0.15X16-0.06X17.
Z4=0.28X1-0.35X2+0.38X3-0.27X4+0.12X5-0.20X6-0.07X7-0.07X8-0.15X9+0.21X10+0.30X11-0.14X12-0.14X13+0.03X14+0.17X15+0.05X16+0.12X17.
以各主成分对应的方差贡献率为权重，得到综合评价函数：F=0.424 Z1+0.261 Z2+0.21 Z3+0.103 Z4。
F值得分越高，该处理下花生综合指标越好。花育9610排名第1的是有膜充分灌水处理，其次是无膜充分灌水处理；冀花18在有膜充分处理下综合指标最高，其次是无膜中等灌水处理。2品种均在无膜限制灌水处理下分值最低，分别为-6.91和-2.95。表5
3" 讨 论
3.1" 不同覆盖模式与补充灌溉对花生干物质积累的影响
地膜覆盖技术在花生生产中发挥了重要作用［13］ ，杨涛等［14］研究发现，覆膜较无膜栽培能缩短西藏春油菜生育期、增加干物质积累、提高品质；刘晓光等［15］研究显示，地膜覆盖有利于花生干物质积累率增加。试验结果表明，T4处理下花生的干物质积累速率显著大于其他处理，尤其在开花期-结荚期。在水分相同的条件下，覆膜与无膜处理对花生开花期-结荚期干物质积累速率影响不显著，与文卿琳等［16］研究覆膜与无膜栽培的结论一致。在同一处理下，翼花18的干物质积累速率显著高于花育9610。
3.2" 不同覆盖模式与补充灌溉对花生土壤水分及光合的影响
地膜覆盖能够减少土壤水分的蒸发，作物生长初期对土壤水分更为敏感，缺水会减缓作物生
长发育，降低其生物量［17-19］。试验研究发现，在T4处理下，0～10 cm、10～20 cm的土壤含水量显著高于其他处理，能够满足花生对水分的需求，
与董喆等［19］研究覆膜能够明显提高土层水分含量的结果一致。花生对于土壤水分要求相对较高，覆膜有助于保分、提高光合速率。试验在T4处理下有利于提高花生光合速率，与吴雁斌等［20］花生覆膜相较于无膜处理可明显增强光合作用的结论表现一致。在无膜条件下10～20 cm土壤随着灌水定额的减少，花育9610土壤含水量显著下降而冀花18相差不显著。灌溉额度对花育9610影响较大，而由于冀花18为半匍匐型花生，相比于直立型花生在一定程度上增加了地面覆盖率，减少了水分的蒸发量，因此对冀花18影响较小。
3.3" 不同覆盖模式与补充灌溉对花生品质影响
作物的品质不仅受自身遗传特性的影响，外界的环境、水分等因素同样影响果实品质。温鹏飞等［21］研究适宜的水分促进赤霞珠果实品质的提高；李海东等［22］指出，花生覆膜处理与露地处理相比有更高产量及质量。王建国等［23］研究认为， 与无膜栽培相比， 施钙与覆膜处理下能促进花生的生育进程， 增加单株总果数、饱果数， 覆膜栽培提高了花生植株营养器官和生殖器官干物质，提高了荚果产量和改善了品质。与试验在T4处理下能够提高花生脯氨酸与油酸含量，提高品质的结果相一致。而花育9610在灌水相同时，不同覆盖模式对脯氨酸、油酸、亚油酸有显著差异而蛋白质和含油量无显著差异；冀花18除蛋白质和含油量外，其他指标也均无显著差异。
4" 结 论
T4处理下的花生各指标最佳，生育前期冀花18的土壤含水率T4处理较T1处理提高3.63%，花育9610 T4处理较T1处理提高3.26%；与T3处理相比，T4处理下花育9610气孔导度提高12.58%，冀花18提高了7.7%；半匍匐型花生冀花18相较于直立型花生花育9610，增加了地表覆盖面积，降低了土壤水分蒸发量，所以在水分相对减少的情况下，综合指标依然优于直立型花生。
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Effects of different mulching patterns and supplementary irrigation on peanut photosynthesis and dry matter accumulation
SHI Junjie1，HOU Xianfei2，YU Yuehua1，LI Qiang2，MIAO Haocui2，JIA Donghai2，GU Yuanguo2，WANG Tianling2
（1." l College of Agriculture， Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China ；2. Institute of Economic Crops，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Urumqi 830091，China）
Abstract：【Objective】 To study the effects of different mulching patterns and supplementary irrigation on soil water content， dry matter accumulation rate， photosynthesis and quality of peanut.
【Methods】" Jihua 18 （semi-prostrate-type ） and Huayu 9610 （erect type） peanuts were taken as test materials to set limited irrigation without film（T1）， medium irrigation without film（T2）， full irrigation without film（T3）， full irrigation with film（T4）， then tp analyze the photosynthetic characteristics and quality differences of peanuts under different treatments， and finally formulate a suitable combination model.
【Results】" The soil water content of peanut in T4 treatment was the highest.The soil water content of Huayu 9610 in T4 treatment was 3.26% higher than that in T1 treatment at the early growth stage， and that of Jihua 18 T4 was 3.63% higher than that in T1 treatment; under the same treatment， the soil water content of Jihua 18 was higher than that of Huayu 9610.The dry matter growth rate of peanut under T4 treatment was significantly higher than that of other treatments.Compared with T1-T3 treatment， the underground growth rate of Huayu 9610 increased by 0.6%， 0.5%， 0.3%， and the aboveground growth rate increased by 34.4%， 17.9%， 4.2% respectively at maturity; The underground growth rate of Jihua 18 increased by 1.2%， 0.8% and 0.2%， and the aboveground growth rate increased by 54.9%， 37.2% and 27.3%， respectively.The protein， oil content and oleic acid content of Jihua 18 were higher than those of Huayu 9610 under the same treatment; All kinds of indexes of Huayu 9610 increased with the increase of water content under no film treatment.
【Conclusion】 T4 treatment is beneficial to increase soil water content， dry matter accumulation， photosynthetic rate and quality of peanut.However， under the condition of film free cultivation， Jihua 18 （semi-prostrate-type） can increase the surface coverage area， reduce water evaporation， and maintain a higher soil moisture content and dry matter accumulation rate compared with Huayu 9610 （erect type）.The comprehensive property index is better than that of upright peanut.
Key words：peanut；override mode; supplementary irrigation; dry matter accumulation; photosynthesis
Fund projects：Major R amp; D Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region “Research on the Key Technology of Oilseed Crop Germplasm Resources Collection and Excellent Gene Mining” （2022A03004-4）；Tianshan Talent Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region（2021-2023年）；China Agriculture Research System of MOF and MARA（CARS-13）
Correspondence author： LI Qiang（1980-），male，from Xinjiang，researcher，Ph.D，research direction：oil crop breeding and cultivation，（E-mail）lq19820302@126.com
MIAO Haocui（1981-），female，from Qingdao，Shandong，associate researcher，research direction：peanut cultivation and adversity physiology，（E-mail）mc09876@163.com
