温度、土壤湿度和播种深度对花生种子萌发及幼苗生长的影响

谢明惠，陈浩梁，张光玲，林璐璐，苏卫华

温度、土壤湿度和播种深度对花生种子萌发及幼苗生长的影响

谢明惠，陈浩梁，张光玲，林璐璐，苏卫华*

(安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所，安徽 合肥 230031)

选用白沙1016为试验材料，采用盆栽试验研究不同温度、土壤湿度和播种深度对花生种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：随着温度(15℃、20℃、25℃和30℃)的升高，花生出苗率、株高、侧枝数、地上和地下部分鲜重、叶绿素含量及根系活力也逐渐增加；土壤相对湿度60%时，花生的出苗率和幼苗长势均优于相对湿度40%和80%，且土壤相对湿度80%时，花生的烂种率显著增加，在高温和播种过深时尤其严重；播种深度为4～6cm时最为适宜，播种过浅或过深会降低出苗率，延长出苗时间，影响花生长势。因而，在实际生产中，根据当地的气候、土壤质地等条件，选择合适的播种时机及农艺操作可有效提高花生的产量和品质。

花生；温度；土壤相对湿度；播种深度；出苗率；生理指标

花生是我国重要的油料作物，其种植面积仅次于油菜，总产量居我国油料作物之首，同时也是我国具有国际竞争力的农产品之一[1]。环境温度、土壤湿度和播种深度是影响花生生长发育的重要因素。花生属喜温作物，从种子萌发到荚果成熟都需要较高的温度[2]。在我国大部分花生主产区，低温影响早播春花生萌芽出苗现象非常普遍[3]。水分是植物生长的重要环境因子之一，干旱胁迫会影响植株生长，导致生育期延长、干物质积累量减少，最终影响产量[4]；涝害抑制种子萌发和幼苗根部的呼吸作用，容易引起烂种和根系发育不良[5]。播种深度是机械化播种的关键因素，决定着种子的萌发、幼苗出土、出土后成活、成活后长势以及营养物质含量等问题[6]。若播种过浅，土壤表层易失墒干旱，种子因缺水而失去发芽能力，或勉强发芽，形成弱苗；若播种较深，种子在萌发的过程中缺少充足的氧气或种子发芽至出苗消耗较多养分，导致出苗率下降、幼苗整齐度降低[7-9]。也有研究认为，花生播种越深，其出苗所需有效积温越大，进而导致出苗时间的延长，增加土壤病虫害侵害的机会[10]。

本试验采用温室盆栽方法，研究不同温度、土壤湿度及播种深度时花生生长及生理指标的变化，为提高花生播种质量和产量提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料来源

供试花生品种：白沙1016，属早熟中粒珍珠豆型品种。春播生育期120d左右，夏播95d左右。栽种所用土壤：从田间耕作层采集的土壤在通风处充分风干后过20目筛。

1.2 试验方法

采用温室盆栽法，栽种容器为18cm×20 cm(直径×高)，每盆播种10粒，每处理重复6次。人工气候室内培养，光照强度为4000lx，光照时间为8:00-20:00，环境湿度设定为80%。

环境温度设定为：15℃、20℃、25℃和30℃四个温度。土壤湿度设定为：相对湿度40%、60%和80%。播种深度设定为：2cm、4cm、6cm和8cm。每天称量，补充因蒸发而丧失的水分。播种后每天统计出苗率，播种30d后调查各项生长和生理指标。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 出苗率、株高、侧枝数、鲜重等生长指标的测定

以幼苗出土2 cm 为出苗标准，每天记录出苗数，计算出苗率。播种后第30d测定幼苗的株高、侧枝数、地上部分鲜重和地下部分鲜重。株高用直尺测量花生基部至主茎顶部的距离。将幼苗从基部剪断，分别称量地上部分和地下部分的鲜重。

出苗率(%)=出苗数/播种数×100

1.3.2 叶绿素含量测定

叶绿素含量测定采用丙酮乙醇溶液萃取法并稍加改动[11-13]。

1.3.3 根系活力测定

根系活力测定采用TTC还原法[14]，稍加改动。

1.4 数据处理

采用Excel 2003和SPSS 16.0软件对数据进行统计分析。采用多因素方差分析(Multi-way ANOVA)检验温、湿度和播种深度对花生生长指标的影响，用Duncan法进行多重比较(α= 0.05)，Excel 2003软件作图。

2 结果与分析

2.1 温度、土壤湿度和播种深度对花生生长指标的影响

2.1.1 温度、土壤湿度和播种深度对出苗率的影响

如图1，温度、土壤湿度及播种深度对花生的出苗率均有显著的影响。15℃时，花生的出苗率显著低于其他温度，平均出苗率仅为20.00%，尤其在土壤相对湿度为40%时，出苗率仅为1.67%～5.00%；在该温度下，土壤相对湿度60%的出苗率最高，其后依次是80%、40%；播种深度4cm的出苗率最高，其后依次为2cm、6cm、8cm。20℃时，花生出苗率较15℃显著增加，平均出苗率为58.00%；土壤相对湿度为60%时的出苗率显著高于相对湿度40%，但与相对湿度80%差异多为不显著；播种深度4cm时的出苗率最高。25℃时，在土壤相对湿度60%、播种深度为4～6cm时，出苗率可达80%以上，但土壤相对湿度40%时花生出苗率较20℃反而有所降低；土壤相对湿度60%的出苗率最高，与相对湿度40%差异显著；相对湿度为40%时，播种深度4cm的出苗率最高，且与其他播种深度差异显著，相对湿度60%和80%时，播种深度6cm的出苗率最高，与播种深度8cm差异显著。30℃时，当土壤相对湿度为40%，花生的平均出苗率仅为30.41%；当相对湿度为60%和80%，出苗率显著增加，除播种深度8cm的处理外，出苗率均在80%以上，部分处理出苗率可达90%以上；播种过深(8cm)显著抑制花生出苗，在不同相对湿度处理中，播种深度8cm的出苗率比播种深度4cm分别低41.91%、21.80%、43.63%。

图1 不同温度、土壤湿度和播种深度对花生出苗率的影响 Fig.1 Effects of different temperature, soil moisture and sowing depth on emergence rate of peanut 注：图中数据为平均值±标准误，字母不同表示处理间差异显著p<0.05。 Note: The date in the figure are mean ± SE, different letters indicate significant difference at p<0.05.

2.1.2 温度、土壤湿度和播种深度对花生株高的影响

当环境温度为15℃时，花生植株生长缓慢，各处理平均株高不足3cm，多数花生种刚刚顶出土表；当温度升至20℃，花生株高显著增加，在土壤相对湿度60%和80%的处理中，平均株高为9.06cm；花生株高随着温度升高不断增加，当温度为25℃和30℃时，除相对湿度40%和播种深度8cm的处理外，株高均在10cm以上，个别处理超过15cm。从土壤相对湿度来看，花生株高在相对湿度60%时最高，依次是80%、40%；25℃和30℃时，土壤相对湿度40%的花生株高与相对湿度60%和80%差异显著。从播种深度比较，温度为15℃、25℃和30℃时，播种深度4cm和6cm时的花生株高最高但二者差异不显著；20℃时，播种深度2cm和4cm时的花生株高最高，二者差异也不显著；播种深度8cm时的花生株高最低，且与播种深度4cm和6cm之间差异多为显著水平(图2)。

图2 不同温度、土壤湿度和播种深度对花生株高的影响 Fig.2 Effects of different temperature, soil moisture and sowing depths on seedling height of peanut

2.1.3 温度、土壤湿度和播种深度对侧枝数的影响

当环境温度为15℃时，花生侧枝数较少，部分处理侧枝数仅为2。当温度升高，侧枝数有所增加，在条件适宜时，侧枝数可达6～7个。土壤相对湿度为40%时，花生分枝受到抑制，侧枝数显著低于相对湿度60%和80%。花生浅播有利于植株分枝，当播种深度为8cm时，花生侧枝数显著低于播种深度4cm和6cm。25℃和30℃时，土壤相对湿度40%的处理中，播种深度2cm的侧枝数显著低于4cm和6cm，因而，在高温低湿的条件下，播种过浅不利于花生分枝。花生的产量主要由第一、二对侧枝构成，两者的产量占单株产量的90%以上，因而，第一、二对侧枝的发育和饱果率是花生优质高产的关键。王小纯[15]等研究发现，在栽培前期促进第一、二对侧枝发育，中期控制其他侧枝发育，后期壮而不衰是高产的关键技术之一。因而，在播种时选择合适的时期及播种深度，可以在一定程度上促进花生侧枝的发育，提高产量(图3)。

图3 不同温度、土壤湿度和播种深度对花生侧枝数的影响 Fig.3 Effects of different temperature, soil moisture and sowing depth on lateral branch number of peanut

图4 不同温度、土壤湿度和播种深度对花生地上鲜重的影响 Fig.4 Effects of different temperature, soil moisture and sowing depth on fresh weight of aboveground part of peanut

2.1.4温度、土壤湿度和播种深度对花生地上鲜重的影响

15℃时，花生地上部分生长缓慢，地上鲜重仅为0.19～0.68g；在该温度下，土壤相对湿度60%的花生地上鲜重显著高于相对湿度40%和80%。温度20～30℃时，土壤相对湿度40%的花生地上鲜重均显著低于相对湿度60%和80%；播种深度4cm和6cm的地上鲜重最高，且与播种深度8cm间差异显著。25℃时，土壤相对湿度40%的不同处理间地上鲜重差异不显著；土壤相对湿度60%和80%的处理中，播种深度4cm和6cm的地上鲜重显著高于播种深度2cm和8cm。温度30℃时，花生地上鲜重比25℃时增加不显著，且个别处理略有下降；土壤相对湿度40%的不同播种深度处理间差异不显著；土壤相对湿度60%和80%的处理中，播种深度4cm的地上鲜重最高，与播种深度8cm间差异显著(图4)。

2.1.5温度、土壤湿度和播种深度对花生地下部鲜重的影响

由图5可看出，花生地下部鲜重在15～25℃呈逐渐增高的趋势，但当温度升至30℃时，地下鲜重略有下降，但差异不显著。随着播种深度的增加，地下鲜重逐渐增加，这主要由于种子萌发时耗费过多养分用于下胚轴的生长，才能将花生种顶出土表。除15℃外，花生地下鲜重在土壤相对湿度为60%条件下显著高于相对湿度为40%和80%，最适宜部分根系生长；当土壤相对湿度为40%时，土壤过干，不利于根系生长；当土壤相对湿度为80%时，土壤含水量过大，烂根率增加，分根及根尖数减少。

图5 不同温度、土壤湿度和播种深度对花生地下鲜重的影响 Fig.5 Effects of different temperature, soil moisture and sowing depth on weight of underground part of peanut

2.2 温度、土壤湿度和播种深度对叶绿素含量的影响

叶绿素是植物叶片进行光合作用时捕获光能的重要物质。由表1可以看出，随着温度的升高，花生幼苗叶片的叶绿素含量逐渐增加。其中，温度为15℃时，叶绿素含量均低于0.5mg·g-1。此时，环境温度过低，不利于幼苗生长，叶绿素合成量低。当温度升至20℃时，各处理花生叶绿素含量较15℃显著增加，且增幅均在90%以上。从播种深度看，15℃时，播种深度6cm的处理叶绿素含量最高，2cm、4cm和6cm三者之间差异不显著，但显著高于播种深度8cm；20～30℃时，播种深度4cm时叶绿素含量最高，其次为6cm；播种深度8cm时叶绿素含量最低，在30℃时比播种深度6cm降低20%以上且差异显著。从土壤相对湿度看，土壤相对湿度60%时植株叶绿素含量最高；土壤相对湿度为40%时，花生苗因缺水长势差，叶绿素含量也显著降低，且在30℃时更为明显，叶绿素含量仅为土壤相对湿度60%时的38%～54%；当播种深度为2cm时，土壤相对湿度80%与60%之间叶绿素含量差异不显著，个别处理甚至略高于相对湿度60%，但当播种深度增加为4～8cm时，土壤相对湿度为80%的叶绿素含量显著低于相对湿度60%。

2.3 温度、土壤湿度和播种深度对根系活力的影响

植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养情况，进而影响产量。表2可见，根系活力与环境温度、土壤相对湿度及播种深度密切相关。根系活力随着环境温度的升高逐渐增高，其中从15℃到20℃增加最为显著，平均增幅67.21%。但在30℃时，土壤相对湿度40%的根系活力较25℃时略有下降。花生的根系活力在土壤相对湿度60%时最高，其后依次为80%、40%。 播种深度为4～6cm时花生根系活力最高，与播种深度8cm的处理差异显著；播种深度过浅(2cm)时，根系活力略有降低，在温度为30℃时与其他播种深度的处理间差异显著；播种过深(8cm)时，根系活力显著降低，不利于植株生长发育。

表1 不同温度、土壤湿度和播种深度对花生叶绿素含量的影响 (mg·g-1)

注：表中数据为平均值±标准误，大写字母不同表示同一行数据差异显著p<0.05，小写字母不同表示同一列数据差异显著p<0.05。下同

Note: The date in the table are mean ± SE, and those in the same row followed by different uppercase letters indicate significant difference atp<0.05, by different lowercase letters indicate significant difference atp<0.05 in the same column. Same as below.

表2 不同温度、土壤湿度和播种深度花生的根系活力 (mg·g-1·h-1)

2.4 温度、土壤湿度和播种深度对花生生长参数影响

对温度、土壤湿度和播种深度对花生幼苗生长参数的三因素方差分析，结果见表3。花生幼苗的各生长参数受温度、土壤相对湿度和播种深度3个单因素的影响均为极显著；温度和土壤相对湿度对花生各生长参数的影响有极显著的交互作用；温度和播种深度对花生株高、侧枝数、地上鲜重、叶绿素含量及根系活力有极显著的交互作用；播种深度和土壤相对湿度对除地下鲜重外的其他生长参数均有极显著的交互作用；温度、土壤相对湿度和播种深度对出苗率、株高、侧枝数、叶绿素含量和根系活力有显著或极显著的交互作用。

表3 花生幼苗生长参数的三因素方差分析结果

注：表中数值为F值，各效应的显著影响用星号表示：***表示P<0.001, ** 表示P<0.01, *表示P<0.05。

Note: Numbers in the table represent F values, asterisks indicate significant effects: *** meanP<0.001, ** meanP<0.01, * meanP<0.05.

3 讨论和小结

3.1 温度对花生种子萌发及幼苗生长的影响

种子萌发是植物生命周期中非常重要的环节，低温播种或播种后遇寒流均会延缓花生萌发和幼苗的生长发育，给花生生产带来严重威胁[5]。王才斌等通过大田错期播种试验得出：当出苗期的日均温度为14℃左右时，供试花生约需20d才能出苗；当出苗期日均温度升至21～23℃时，7d左右就能出苗；在14～23℃，日均气温每升高1℃，出苗时间缩短约1.5d[16]。

根据当地的气候田间选择合适的播期，可促进作物的生长发育达到最优化。于旸等[17]研究指出，播期影响花生叶片叶面积指数、光合速率、单株结果数、荚果充实度和产量；适期播种能够改善光合性能、增加干物质积累量和提高饱果率，最终提高荚果产量。开花下针期以后，晚播处理的花生生育进程加快，逐渐缩小与早播处理间的差距，全生育期也逐渐缩短[18-19]。陈建生等[20]研究发现4月10日到5月5日之间种植的花生成熟期没有差异，5月5日到5月15日之间种植的花生生育期天数没有显著差异，5月15日到6月15日之间种植的花生成熟期没有显著差异。在本试验中，当温室环境温度为15℃时，花生的出苗率不足60%，出苗时间超过15d，播种30d后株高不到3cm，其他各项指标也显著偏低。当温度升至20℃时，花生的各项指标显著增加。因此，露地栽培的春播花生应在环境平均温度在15℃时播种，切不可抢墒播种[3]。

3.2 土壤相对湿度对花生种子萌发及幼苗生长的影响

在我国，常年有70%的花生遭受不同程度的干旱胁迫，干旱引起的荚果减产率平均在 20%以上[21]。水分胁迫程度和时间显著影响花生的植株形态、生物量累积和生理指标，且表现出明显的种间差异[22]。土壤水分胁迫也会影响花生籽仁矿质元素含量[23]。在本研究中，土壤相对湿度为40%时，花生的出苗率最高为51.67%，多为30%～40%，其他生长和生理指标也显著偏低。播种至出苗阶段是花生整个生长发育过程中需水量最少的阶段，在生长中后期，水分不足可导致花芽分化和开花期推迟，生育期延长，单株结果量减少，最终影响产量[4]。

若土壤相对湿度过大，种子萌发和苗期根部呼吸受到抑制，影响植株生长发育。张凤[24]等研究得知：不同生育时间遇涝害均抑制花生地上部生物量积累，正常生理活动受挫；淹涝显著降低叶片的叶绿素和可溶性蛋白含量，抑制光合作用、荧光作用、根系活力的活性。刘登望[25]等研究表明：花生苗期、花针期淹涝均导致地上部徒长，根系受抑，根冠比降低；受淹涝危害程度因淹水加深、时间延长而加重。本研究得出：土壤相对湿度60%时，花生幼苗生长好于土壤相对湿度40%和80%；当土壤相对湿度为80%时，土壤通气性差，根部生长受到影响；尤其当播种过深时，一旦土壤相对湿度过大，烂苗率增加，花生根系活力显著降低。

3.3 播种深度对花生种子萌发及幼苗生长的影响

Sanusan[26]等研究表明，深播可降低作物出苗数量、延缓出苗时间，在幼苗干物质积累量上存在一定差异。岳丽杰[27]等研究发现随着播种深度(3cm、6cm、9cm)的增加，玉米出苗率逐渐下降，出苗时间延后，苗长和中胚轴长逐渐增加，主根长和幼苗整齐度逐渐减小。本研究表明播种深度为4～6cm时，花生的各项生长和生理指标最佳，播种过浅或过深会降低出苗率，延长出苗时间，影响花生长势。若播种深度过浅，种子扎根不深，幼苗难以成活，若遇高温缺水条件，不利于种子萌发和幼苗生长；若播种深度过深，烂种几率显著增加，严重影响产量。

从本研究结果可看出，花生播种时适宜的条件是：环境温度高于15℃，土壤相对湿度为60%，播种深度为4～6cm。在实际生产中，我们还要根据当地的气候、土壤质地等条件，选择合适的播种时间，农艺操作。同时，花生品种不同对温度、旱涝胁迫的响应和耐受度不同，因而，根据当地的气候资源选育适宜的品种也是十分重要的。

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EffectsofTemperature,SoilMoistureandSowingDepthsonthe

SeedGerminationandSeedlingGrowthofPeanut

XIE Ming-hui, CHEN Hao-liang, ZHANG Guang-lin, LIN Lu-lu, SU Wei-hua*

(InstituteofPlantProtectionandAgro-productsSafety,AnhuiAcademyofAgriculturalSciences,Hefei230031,China)

Using Baisha1016 as experimental material, seed germination and seedling growth of peanut were studied under different temperature, soil moisture and sowing depths by pot experiment. The results showed that: Within the tested temperature, the emergence rate, plant height, lateral branch number, fresh weight of aboveground part and root, chlorophyll content and root vigor increased with the temperature rising; emergence rate and other indexes under 60% soil relative moisture were higher than those under 40% and 80% relative moisture, the rate of rotten seed was significantly increased when the soil relative moisture was 80%, especially under higher temperature and deeper depth; the optimum sowing depth was 4～6 cm, emergence rate decreased, emergence time prolonged and growth potential reduced when the sowing depth were too shallow or too deep. According to the local climate, soil texture and other conditions, selecting the appropriate timing of sowing and farming operations can effectively improve the yield and quality of peanut.

peanut; temperature; relative soil moisture; sowing depth; emergence rate; physiological index

10.14001/j.issn.1002-4093.2017.02.008

S565.2042

A

2017-03-10

安徽省农业科学院人才发展专项资金项目(17F1103)

谢明惠(1985-)，女，安徽淮南人，安徽省农业科学院植物保护研究所助理研究员，硕士，主要从事地下害虫综合治理研究。

*通讯作者：苏卫华，副研究员，主要从事地下害虫研究。E-mail:suwh850@163.com