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为了探索实现花生高产优质高效的新技术和新理论,为花生高产优质高效栽培提供理论与技术支撑,采用大田试验与室内化验分析相结合的方法,于2014年和2015年在青岛农业大学莱阳校区试验田和山东省重点实验室旱作技术实验室,研究了培土模式和断根培土对花生生长发育、产量形成、光合及碳、氮代谢、磷钾吸收、衰老特性等的影响,主要结果如下: 1.培土模式对花生生长发育和产量的影响及其生理基础 单面培土和双面培土处理较对照均降低了花生株高、侧枝长,增加了分枝数,提高了入土果针数、总果针数、单株结果数及各器官干物重,改善了农艺性状,提高了花生功能叶的光合能力,延缓了后期光合能力的下降,增强了花生功能叶硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,提高了氮代谢功能,延缓了花生衰老进程,促进了花生生长,进而提高了花生荚果产量。但两种培土模式之间差异并不显著,考虑到双面培土较单面培土费工费时,建议在花生栽培中推广单面培土模式。 2.断根培土对生长发育和产量的影响及其生理基础 2.1断根培土对花生生长发育动态的影响 培土、断根、断根培土三个处理均能降低花生主茎高度、侧枝长度,培土处理增加茎、叶干物重,而断根和断根培土处理的茎、叶干物重则由于胁迫作用初期降低,后期通过补偿作用获得大幅提高。培土处理提高了花生总果针数、入土果针数、单株果针干重、单株结果数、单株荚果干物重、荚果体积。断根处理和断根培土处理初期由于胁迫,使得花生总果针数、入土果针数、单株果针干重、单株结果数、单株荚果干物重、荚果体积均降低,之后则显著高于对照。断根培土处理综合了断根和培土的优点,表现出正向叠加效应。 2.2断根培土对花生光合及碳代谢特性的影响 培土处理提高了花生叶面积系数、功能叶的叶绿素SPAD值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、可溶性糖含量,降低胞间CO2浓度。断根处理虽然在处理初期显著降低了花生功能叶的叶绿素SPAD值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,升高了胞间CO2浓度,但之后通过“补偿效应”获得一定补偿,并在后期延缓了花生功能叶的叶绿素SPAD值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率的下降速度和胞间CO2浓度的上升速度,提高了叶片的光合性能。断根培土处理则综合了培土处理与断根处理的优势,效果最佳。2.3断根培土对花生氮代谢特性的影响 培土处理提高了花生整个生育期的功能叶硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、茎叶含氮量和氮素积累量。断根处理初期会造成花生功能叶硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性、茎叶含氮量和氮素积累量的降低,随后提高迅速,并超过对照,补偿效应明显,后期花生功能叶硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性、茎叶含氮量和氮素积累量的降低幅度小,延缓了酶活性的降低。断根培土处理表现与断根处理基本一致,但弹性胁变回复快,同时能保持后期更高的叶硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性、茎叶含氮量和氮素积累量,效果最好。 2.4断根培土对花生吸收磷、钾的影响 培土处理提高了花生茎秆、叶片的磷钾含量和积累量,提高了对养分的吸收能力;断根处理初期会造成花生茎秆、叶片磷钾含量和积累量的降低,后期通过补偿效应而获得提高,延缓了下降速度;断根培土处理表现与断根处理基本一致,但弹性胁变回复快,同时能保持后期更高的茎秆、叶片磷钾含量和积累量,效果最好。 2.5断根培土对花生衰老特性的影响 培土处理提高了花生功能叶的SOD、POD活性和可溶性蛋白含量,降低了MDA含量。断根处理在短时间内均造成花生功能叶SOD、POD活性和可溶性蛋白含量的降低,升高了MDA含量,之后通过补偿效应提高了花生功能叶的SOD、POD活性和可溶性蛋白含量,降低了MDA含量,后期延缓了花生功能叶的SOD、POD活性和可溶性蛋白含量的下降速度。断根培土处理对花生功能叶SOD、POD活性、MDA含量和可溶性蛋白含量的影响作用与断根处理表现一致,并兼有培土处理的优势,表现正向叠加效应,比断根处理表现好。 2.6断根培土对花生产量及产量构成因素的影响 培土、断根和断根培土均显著提高了花生荚果产量、百仁重、百果重和有效果数,其中断根培土处理提高幅度最大。 综上所述,断根培土处理表现最佳。