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经济作物

适宜红壤旱地机械化收获的高产花生品种筛选

  • 吕丰娟 1, 2 ,
  • 张志华 2 ,
  • 汪瑞清 2 ,
  • 吕茹洁 2 ,
  • 魏林根 2 ,
  • 林洪鑫 2 ,
  • 何俊海 2
展开
  • 1. 江西省农业科学院井冈山分院井冈山红壤研究所,江西 吉安 343016
  • 2. 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所,江西 南昌 330200

吕丰娟(1984—),女,山东泰安人,博士,副研究员,从事作物耕作栽培研究。

Copy editor: 李媛

收稿日期: 2025-07-18

  网络出版日期: 2025-12-25

基金资助

江西现代农业科研协同创新项目(JXXTCXQN202213)

江西省财政厅科技专项资助项目(2024JXCZ003)

耕地改良与质量提升江西省重点实验室开放基金项目(2024SSY04221)

Screening of high yield peanut varieties suitable for mechanized harvesting in red soil dryland

  • LYU Fengjuan 1, 2 ,
  • ZHANG Zhihua 2 ,
  • WANG Ruiqing 2 ,
  • LYU Rujie 2 ,
  • WEI Lingen 2 ,
  • LIN Hongxin 2 ,
  • HE Junhai 2
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  • 1. Jinggangshan Red Soil Research Institute, Jinggangshan Branch, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Ji’an 343016, China
  • 2. Soil and Fertilizer & Resources and Environment Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China

Received date: 2025-07-18

  Online published: 2025-12-25

摘要

为筛选适宜江西红壤旱地机械化收获的花生品种,本研究以8个当地主栽品种(系)为材料,包括HP1(赣花8号)、HP2(仲恺花826)、HP3(赣花14-06)、HP4(航花2号)、HP5(虔油1号)、HP6(汕油52)、HP7(虔油粉色)、小白沙(CK),系统评估了其农艺性状、关键力学特性及产量表现。结果表明,所有参试品种(系)主茎高(55.2~72.0 cm)均符合机械化收获要求,结实范围(2.7~7.7 cm)满足机收基本条件;力学特性分析显示,除HP4外,其余品种果柄强度(8.85~11.14 N)均处于中等水平,可降低机收损失;果壳强度呈现侧面>正面>立面的力学特征,其中HP3和HP4在3个方向强度上表现最优。产量测定表明,HP3鲜果(7 343.6 kg/hm²)和干果(4 977.2 kg/hm²)产量明显高于其他品种(系)(P<0.05)。综合农艺性状、力学特性及产量表现,赣花14-06兼具宜机收与高产优势,是红壤旱地机械化生产的理想花生品种。本文为南方丘陵区宜机收花生品种选育提供参考。

本文引用格式

吕丰娟 , 张志华 , 汪瑞清 , 吕茹洁 , 魏林根 , 林洪鑫 , 何俊海 . 适宜红壤旱地机械化收获的高产花生品种筛选[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(24) : 20 -23 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.24.005

Abstract

To identify peanut varieties suitable for mechanized harvesting in red soil dryland of Jiangxi Province, 8 local main cultivars (lines) were evaluated, including HP1 (Ganhua No.8), HP2 (Zhongkaihua 826), HP3 (Ganhua 14-06), HP4 (Hanghua No.2), HP5 (Qianyou No.1), HP6 (Shanyou 52), HP7 (Qianyoufense), and Xiaobaisha (CK). Systematic assessments were conducted on their agronomic traits, key mechanical characteristics, and yield performance. The results showed that the main stem height of all tested varieties (lines) (55.2-72.0 cm) met the requirements for mechanized harvesting, and the pod-bearing range (2.7-7.7 cm) satisfied the basic conditions for mechanized harvesting. Mechanical property analysis revealed that, except for HP4, the pedicel strength of the other varieties (8.85-11.14 N) was at a moderate level, which can reduce mechanized harvesting losses. The pod shell strength exhibited a mechanical gradient of lateral > frontal > vertical orientation, with HP3 and HP4 showing the best performance in all three directions. Yield measurements indicated that HP3 achieved significantly higher fresh pod yield (7 343.6 kg/hm2) and dry pod yield (4 977.2 kg/hm2) compared to other varieties (lines) (P<0.05). Based on comprehensive agronomic traits, mechanical properties, and yield performance, Ganhua 14-06 combines the advantages of suitability for mechanized harvesting and high yield, making it an ideal peanut variety for mechanized production in red soil dryland. This study provides a reference for the breeding of peanut varieties suitable for machine harvesting in hilly areas of Southern China.

花生是一种重要的油料作物和经济作物,对保障食用油安全和促进农民增收具有重要作用[1]。近年来,农业供给侧结构性改革进一步扩大了花生种植规模[2]。相关分析表明,花生收获环节用工量较大,作业成本占整个生产成本的50%以上[3]。因此,提高花生机械化收获水平有利于降低花生生产成本。江西省是南方重要的花生产区,种植面积较大。受红壤区土壤条件及丘陵地形的影响,该地区花生综合机械化率约37.5%,其中机播率和机收率分别为6.0%和10.1%[4]。同时,该地区的降水季节性分配不均、伏秋干旱等问题,导致部分花生品种对机械化设备的适应性较差,作业效率不高[5]。花生机械化收获受土壤和自身生长特性的影响,存在落果率高和杂质高等问题,且现有花生品种多针对传统人工种植模式选育,在机械化适配性状方面表现不足[6]。因此,筛选适宜红壤旱地机械化收获的花生品种,对提升南方红壤区花生产业竞争力具有实践意义。
目前,关于花生机械化生产的研究主要集中在华北平原等地,涉及播种、收获机械的优化及配套栽培技术等[7-8]。而针对南方红壤旱地花生品种筛选多聚焦产量和品质,可能忽视机械化适配性指标,如果柄强度、荚果集中度、抗落果性等,因此,筛选适合机械化收获的品种对于降低机收损失至关重要。本研究以赣花8号、仲恺花826等8个在红壤旱地广泛种植的花生品种(系)为对象,通过测定结实范围、果柄和果壳强度等指标,筛选出适宜研究区红壤旱地机械化收获的花生品种(系),以期为区域花生机械化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以江西省广泛种植的8个花生品种(系)为材料:HP1(赣花8号)、HP2(仲恺花826)、HP3(赣花14-06)、HP4 (航花2号)、HP5(虔油1号)、HP6(汕油52)、HP7(虔油粉色)、小白沙(CK)。

1.2 试验方法

试验于2022年4月10日在江西省农业科学院高安基地播种,田间试验采用随机区组排列,3次重复,各小区面积15 m2(6.0 m×2.5 m),播种行距为40 cm,穴距为10 cm,每穴播种1粒。施肥量为氮肥(N) 135 kg/hm2、磷肥(P2O5)135 kg/hm2、钾肥(K2O) 135 kg/hm2,其中氮肥70%作基肥,30%在花针期作追肥,磷肥、钾肥全部作基肥施入。

1.3 测定指标及方法

于花生成熟期测量植株主茎高、分枝数、有效分枝数、单株荚果数等农艺性状,计算饱果率。
花生结实范围、果柄强度和果壳强度测定均参照陈小姝等[6]的测定方法。于人工收获后测量结实范围(第1对侧枝最远结实节与主茎连接处的距离);采用HLD立式推拉力计(HP-500,乐清市艾德堡仪器有限公司)测量每株花生植株第一对侧枝上成熟饱满荚果的果柄强度。测量时,用夹子夹住荚果中部与拉力计相连,垂直向上缓慢拉动拉力计直至果柄断裂,记录最大拉力值,将测得的果柄强度数值分为4级:低(5.69~8.44 N)、中(8.45~13.96 N)、高(13.97~16.72 N)和极高(>16.72 N)[9]。各品种每个重复测定5株,统计结实范围、果柄强度最小值、最大值、极差和均值。每个品种(系)随机选取15个成熟饱满的荚果测定果壳强度,采用HLD立式推拉力计测定正面、立面、侧面的果壳强度,记录荚果破裂时的压力数值。
各小区单收单晒测产,每处理取10株测量单株荚果重、百果重、百仁重,计算出仁率。

1.4 数据处理与统计

数据使用 Microsoft Excel 2007和DPS软件统计分析,采用Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 花生农艺性状

表1所示,各花生品种(系)的主茎高在55.2~72.0 cm,以CK最高,HP2最低;分枝数在5.8~9.6个,有效分枝数在1.9~6.1个,以HP6的分枝数和有效分枝数最少;HP1、HP2的单株荚果数最高,为24.1个,明显高于CK(P<0.05);各品种饱果率在59.3%~74.6%,以CK最高,与HP2、HP5、HP6、HP7差异无统计学意义(P>0.05),HP3饱果率最低。
表1 8个花生品种(系)的农艺性状
品种(系)

主茎高/

cm

分枝

数/个

有效分枝数/个 单株荚果数/个 饱果率/%
CK 72.0 a 7.1 b 2.6 c 18.1 b 74.6 a
HP1 61.3 b 8.6 ab 6.1 a 24.1 a 61.5 b
HP2 55.2 b 9.6 a 5.8 a 24.1 a 70.9 a
HP3 61.0 b 9.1 a 4.7 b 21.6 ab 59.3 b
HP4 62.6 b 8.4 ab 4.6 b 21.3 ab 65.7 b
HP5 60.9 b 6.2 c 2.1 c 15.4 c 72.9 a
HP6 57.7 b 5.8 c 1.9 c 12.2 d 71.9 a
HP7 59.2 b 7.3 b 2.3 c 15.8 c 71.4 a

注:同列不同小写字母表示处理间差异在0.05水平具有统计学意义。

2.2 花生结实范围与果柄强度

表2所示,8个花生品种(系)的结实范围在2.7~7.7 cm,其中CK、HP2、HP3、HP4、HP5的结实范围在2.7~5.7 cm,相对较集中。果柄强度最小值、最大值和极差均以HP4最低,果柄强度最大值以HP6最高,极差以HP7最高。果柄强度均值在6.31~11.14 N,以HP3最高,与CK、HP1、HP2、HP6和HP7差异无统计学意义(P>0.05),以HP4为最低,仅6.31 N。按标准划分各品种(系)果柄强度,HP4为低果柄强度,其余参试品种(系)均为中果柄强度。
表2 8个花生品种(系)的结实范围和果柄强度
品种(系) 结实范围/cm 果柄强度/N
最小值 最大值 极差 平均值
CK 5.7 ab 6.73 14.85 8.12 10.76 a
HP1 7.7 a 7.47 14.81 7.34 10.98 a
HP2 4.3 b 6.72 15.12 8.40 10.02 a
HP3 5.3 ab 8.12 14.21 6.09 11.14 a
HP4 4.3 b 3.91 9.85 5.94 6.31 c
HP5 2.7 c 5.48 11.92 6.44 8.85 b
HP6 6.5 ab 7.33 15.81 8.48 10.58 a
HP7 6.5 ab 5.39 14.43 9.04 10.09 a

2.3 花生果壳强度

花生果壳强度如表3所示。8个花生品种(系)的果壳强度均表现为侧面最高。果壳侧面强度均值在48.69~70.41 N,果壳正面强度均值在33.68~48.18 N,果壳立面强度均值在29.18~43.74 N。果壳强度整体以HP3、HP5表现较优。
表3 8个花生品种(系)的果壳强度均值 (N)
品种(系) 正面 侧面 立面
CK 33.68 b 50.30 b 30.27 b
HP1 35.64 b 52.48 b 31.44 b
HP2 39.87 ab 62.37 ab 33.48 b
HP3 47.59 a 68.74 a 43.57 a
HP4 42.74 ab 65.88 ab 38.96 ab
HP5 48.18 a 70.41 a 43.74 a
HP6 34.51 b 48.69 b 29.18 b
HP7 41.75 ab 62.32 ab 35.72 b

2.4 花生产量与产量构成

参试8个花生品种(系)的荚果产量如图1所示,干果产量由高到低依次为HP3>CK>HP4>HP6>HP2>HP7>HP5>HP1。在所有供试品种(系)中,以HP3产量最高,鲜果产量为7 343.6 kg/hm2,干果产量为4 977.2 kg/hm2,干果产量较CK提高8.22%。HP1、HP5、HP7的鲜果产量明显低于CK(P<0.05),降低幅度在9.41%~10.40%;HP1的干果产量较CK降低11.85%(P<0.05)。
图1 8个花生品种(系)的荚果产量

不同小写字母表示处理间差异在0.05水平具有统计学意义。

表4所示,各花生品种(系)的单株荚果重、百果重、百仁重表现差异较大。HP1、HP2和HP3的单株荚果重相对较高,较CK高22.22%~27.35%,HP6单株荚果重最低,为17.4 g,HP4、HP5、HP7与CK差异无统计学意义(P>0.05);HP1、HP3、HP4的百果重相对较高,较CK明显高21.01%~37.72%(P<0.05),其他品种(系)百果重与CK差异无统计学意义(P>0.05);各品种(系)百仁重与百果重变化趋势基本一致;各参试品种间的花生荚果出仁率在72.0%~78.6%,差异无统计学意义(P>0.05)。
表4 8个花生品种(系)的产量构成
品种(系) 单株荚果重/g 百果重/g 百仁重/g 出仁率/%
CK 23.4 b 216.6 b 81.0 c 74.5 a
HP1 29.8 a 298.3 a 114.1 a 76.2 a
HP2 29.2 a 213.1 b 77.8 c 72.2 a
HP3 28.6 a 289.1 a 113.0 a 78.6 a
HP4 26.4 ab 262.1 a 95.9 b 73.6 a
HP5 21.6 b 214.2 b 81.1 c 73.4 a
HP6 17.4 c 239.2 b 87.6 c 72.0 a
HP7 20.7 b 218.8 b 82.4 c 76.3 a

3 结论与讨论

花生机械化收获的关键限制因素在于其“地上开花、地下结果”的生物学特性,尤其是花生荚果的力学特性[6]。本研究以江西地区广泛种植的8个花生品种(系)为材料,评估了其农艺性状与力学特性,以期筛选出适合江西省红壤旱地机械化收获的优良品种。研究结果表明,机械化收获对花生植株的株型结构有特定要求,其中,主茎高是影响花生抗倒伏能力的一个重要因素[10]。王计洋[11]研究提出,适合花生机械化收获的主茎高在30~75 cm。本研究中,8个花生品种(系)的主茎高在55.2~72.0 cm,均处于适宜机收范围,表明这些品种(系)在株型结构上符合机械收获的基本要求。
在花生机械化收获过程中,挖掘铲通常需要深入土层约12 cm,以铲断主根,因此结实范围直接影响收获效率和损失率。在土壤板结的情况下,果柄强度偏低的花生品种(系)荚果损失率在5%~35%[12]。本试验中所有品种(系)的荚果结实范围均小于12 cm,表明其荚果结实范围符合机械化收获要求,可有效降低因挖掘深度不足导致的落果损失。
果柄强度是影响机械化收获的关键力学指标。迟晓元等[7]通过主成分分析发现,果柄强度是影响花生机械化收获的核心因素之一,过高或过低均会增加收获损失。果柄强度过低易导致荚果在挖掘时断裂并遗留在土壤中,过高则可能导致机械摘果时荚果遗漏在植株上[13]。本研究中,除HP4外,其余7个花生品种(系)的果柄强度均处于中等水平,展现出较好的机械化收获适应性。
除果柄强度外,果壳强度也是保障机械化收获质量的重要指标之一。花生果壳作为保护籽仁完整性的关键屏障,其强度不足会导致荚果在机收过程中破损,不仅影响外观品质,还可能增加黄曲霉感染风险[13]。通过测定花生荚果正面、侧面和立面的果壳强度,发现本试验中所有品种(系)均表现为侧面>正面>立面的力学特征。其中,HP3和HP5在3个方向的果壳强度均表现优异,说明其荚果在机械收获过程中具有较强的抗破损能力。
值得注意的是,HP3不仅在力学特性上表现突出,其鲜果和干果产量也明显高于其他品种(系)。表明赣花14-06兼具宜机收与高产的双重优势,可作为红壤旱地花生机械化生产的优先推广品种。本研究存在一定局限性,如供试花生品种(系)数量偏少,未能考察各品种(系)在不同地区的生态适应性;同时,由于未针对花生成熟期进行动态监测,可能影响对最佳收获时期的判断。已有研究表明,果柄强度随荚果成熟度提高呈现出由弱—强—弱的变化趋势[14],这一动态特性可在后续研究中重点关注。
综合来看,本研究通过系统评估8个花生品种(系)的机械化收获适应性,为江西地区宜机收花生品种的筛选提供了科学依据。赣花14-06在关键农艺性状、力学特性和产量表现上均具有明显优势,适合在江西红壤旱地推广种植,对提升该地区花生机械化生产水平具有重要实践价值。未来研究可在扩大品种筛选范围的基础上,结合不同成熟期的动态力学特性测定,并开展田间机械化收获验证试验,以进一步完善宜机收花生品种的选育标准。
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