全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(12): 2228−2237 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由山东省自然科学基金项目(ZR2011CQ042), 山东省自主创新成果转化重大专项(2012ZHZXIA0418-4), 国家现代农业产业技
术体系建设专项(CARS-14)和山东省良种产业化项目资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 万书波, E-mail: wansb@saas.ac.cn; 李新国, E-mail: lixinguo@tom.com
第一作者联系方式: E-mail: fengyezibo@163.com, Tel: 0531-83179692 ∗∗同等贡献(Contributed equally to this work)
Received(收稿日期): 2013-03-19; Accepted(接受日期): 2013-07-25; Published online(网络出版日期): 2013-09-29.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20130929.1631.021.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.02228
单粒精播对花生根系生长、根冠比和产量的影响
冯 烨 1,2,3,∗∗ 郭 峰 2,3,∗∗ 李宝龙 2,3 孟静静 2,3 李新国 2,3,* 万书波 2,3,*
1青岛农业大学农学与植物保护学院, 山东青岛 266109; 2山东省农业科学院高新技术研究中心, 山东济南 250100; 3山东省作物遗传
改良与生态生理重点实验室, 山东济南 250100
摘 要: 以大粒型花生品种花育 22为试验材料, 设每公顷 19.5万穴(S1)和 22.5万穴(S2) 2个单粒播处理, 双粒穴播
每公顷 15万穴处理为对照进行大田试验, 对比单粒精播与双粒穴播对花生耕层根系生长动态、根冠比和产量的影响
差异。与对照相比, 单粒精播 S1处理在开花后 50~70 d的根系形态指标和干物质积累动态明显改善, 耕层根系长度、
体积和吸收面积在 0.05水平上显著增加, 根系干物质积累量(DMA)和积累速率(DMAR)也明显提高; S1和 S2处理开
花后 40~70 d根冠比明显提高, 并保证冠层和荚果较高的 DMA和 DMAR, 通过提高单株生产力, 实现群体增产, 其
中 S1 处理为佳, 可在节种 35%的前提下, 增产 7.98%~8.38%, 增产效果显著。本研究说明单粒精播可保证花生根系
相对较强的生长优势, 协调根冠比, 壮个体, 强群体, 充分发挥单株生产潜力, 实现花生高产。
关键词: 单粒精播; 花生; 根系; 根冠比; 产量
Effects of Single-seed Sowing on Root Growth, Root-shoot Ratio, and Yield in
Peanut (Arachis hypogaca L.)
FENG Ye1,2,3,∗∗, GUO Feng2,3,∗∗, LI Bao-Long2,3, MENG Jing-Jing2,3, LI Xin-Guo2,3,*, and WAN Shu-Bo2,3,*
1 College of Agronomy and Plant Protection, Qindao Agricultural University, Qingdao 266109, China; 2 High-tech Research Center, Shandong Acad-
emy of Agricultural Sciences, Ji’nan 250100, China; 3 Shandong Provincial Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Ecology and Physiology,
Ji’nan 250100, China
Abstract: Peanut cultivar Huayu 22 was used to study the differences between single-seed sowing and double-seed sowing modes
on root growth, root and shoot relationship, and yield under corresponding planting density. The two single-seed sowing treat-
ments were 195 000 holes per hectare (S1) and 225 000 holes per hectare (S2), respectively with the double-seed sowing (150 000
holes per hectare) as control. During the growth period, dry weights, length, volume and absorption area of the root under three
treatments increased and reached the maximum at 40–50 days after flowering, and then decreased. The average root diameter
decreased and reached the minimum at 50–60 days after flowering, and then increased. The dry weight of aboveground part and
pod increased while the root-shoot ratio decreased continuously. S1 and S2 treatments could improve dry weight of the seedlings,
the length, the volume, the absorption area of the roots and the root-shoot ratio, and reduce average root diameter during the whole
growth period, especially at the late growth period. Additionally, S1 treatment saved 35% sowing seeds and improved peanut yield
by 7.98%–8.38%. These results indicated that single-seed sowing could improve peanut yield through guaranteeing relatively
stronger root growth predominance, regulating root-shoot ratio, and increasing the productivity potential for each seedling.
Keywords: Single-seed sowing; Peanut; Root; Root-shoot ratio; Yield
花生是我国重要的经济作物和油料作物。在生
产上, 传统习惯于每穴双粒种植, 较单粒种植可有
效减少缺苗断垄的发生, 但在高密度条件下群体和
个体的矛盾突出, 同穴两株中必然有一株的生长和
结荚受到较大影响 , 个体生产潜力得不到充分发
挥。近年来, 随着作物栽培理论与技术研究的不断
第 12期 冯 烨等: 单粒精播对花生根系生长、根冠比和产量的影响 2229


深入 , 我国农作物生产的条件和水平大幅度提高 ,
在水稻、小麦等作物上均较为系统地研究了精量播
种技术。凌启鸿等[1-3]认为, 在肥、水条件较好的地
块 , 尽可能稀植匀播 , 改善中下层叶片的受光量 ,
提高群体中后期的光合生产能力, 充分发挥稻株自
身的生长潜力, 增加单位面积穗数, 从而获得高产。
小麦精量播种则突出强调整个生育期内强壮根系对
高产的重要贡献, 通过培育健壮个体, 保证群体高
产稳产[4]。花生单粒精播技术的研究由来已久, 早在
20 世纪 80 年代, 沈毓骏等[5]在花生控制下针(AnM)
法基础上减粒增穴较现行密度常规种植的每公顷播
种粒数减少 23%, 穴数则增加 54.1%, 单株结实增多
52.8%, 致使增产 18%左右, 但未对单粒精播增产的
机理深入探讨。目前, 有关花生单粒精播的研究多
集中在植株地上部农艺性状对肥料[6-7]、密度[8-10]等
响应方面, 并一致认为每公顷 20万株左右是大花生
较为适宜的单粒精播种植密度。
根系作为影响作物产量形成的重要器官, 其形
态建成、干物质积累以及根系活力与荚果产量和地
上部生长发育具有显著的相关关系[11-12]; 李向东等[13]
研究表明, 花生的根系干重、根系活力等在土层中随
深度增加而迅速减少, 其中根系干重分布在耕作层
土壤中的可达 80%以上, 因此研究花生耕层土壤中
根系特征对了解花生植株生育状况具有重要作用。
近几年随着根系研究技术和成果的不断丰富, 作物
根系及其与冠层协调关系的研究日渐增多[14-15], 但
相比水稻[16-17]、小麦[18-19]等粮食作物, 有关花生该
方面的文献报道较少[20-21], 尚缺乏不同种植方式下
(如单、双粒种植)对花生根系生长、根冠比与产量影
响的研究。为此, 本研究从花生耕层根系生育状况
及根冠协调特性入手, 分析花生在减少播种量的条
件下仍能保证高产稳产的内在机制, 以期为花生单
粒精播技术的推广应用奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
山东省农业科学院饮马泉试验基地(117°5 E,
36°43 N)具典型的暖温带大陆性季风气候 , 年平
均气温 14.7℃, 年平均降水 671.1 mm, 年日照时
数 2 616.8 h。土壤类型为沙壤土, 耕层土壤含有机质
1.1% (W/W)、碱解氮 82.7 mg kg–1、速效磷 36.2 mg kg–1、
速效钾 94.5 mg kg–1、交换性钙 14.9 g kg–1。试验田为
地势平坦, 灌排良好、土壤肥沃的高产田, 前茬作物
为玉米。
1.2 试验设计
2011—2012年选用单株生产力较大的花育 22大
粒型花生品种, 覆膜栽培, 双行垄种。设 2 个单粒精
播处理(S1 和 S2), 种植密度均为适宜密度, 分别是
19.5万穴 hm–2和 22.5万穴 hm–2, 每穴 1粒, 穴距分
别为 12.8 cm和 11.1 cm; 双粒穴播作对照, 种植密度
是 15.0万穴 hm–2, 每穴 2粒, 穴距 16.6 cm; 随机区组
设计, 每小区 8垄, 垄长 7.5 m, 垄距 80 cm, 垄上行距
32 cm, 设3次重复。播种前基施腐熟鸡粪12 t hm–2, 氮
(N) 90 kg hm–2, 磷(P2O5) 120 kg hm–2, 钾(K2O) 150 kg
hm–2和缓控释氮肥 90 kg hm–2, 其他栽培管理按花生
高产要求进行。2011年 5月 3日播种, 9月 10日收获,
2012年 5月 4日播种, 9月 12日收获。
1.3 测定项目及方法
分别于开花后 30、40、50、60 和 70 d 对根系
和地上部植株取样, 每个处理每时期取 4 块区域。
以平行于起垄方向 50 cm的长度上对该垄及其相邻
一侧的垄沟直接挖掘, 从根区耕层(本试验田耕层为
地面以下 20 cm)土块取样, 放入 40目尼龙网袋中用
流水缓慢冲去泥土, 用滤纸吸干根系(包括下胚轴)
样品表面水分 , 取其中两袋供根系形态分析 [22-23];
挖掘前将该区域地上部植株(收集落叶)和花生荚果
采集并记录株数; 未能及时处理的土块放入低温冰
柜(–20℃)保存。
采用英国 DT-SCAN 根系分析系统分析根长和
平均直径[24]; 用排水法测定根系总体积; 用甲烯蓝
吸附法测定根系吸收总面积。
用其余两袋根样测定干物质积累, 将地上部植
株、根系和荚果样品分开置 105℃烘箱杀青 30 min,
85℃烘干至恒重后称重; 于成熟期收获并考种、测产,
分别测定百果重、百仁重、千克果数和出仁率等。
1.4 数据分析
采用 Microsoft Excel 2003处理数据和作图; 采
用 SPSS 17.0软件统计分析和检验显著性。两年数据
变化趋势基本一致, 分别作图和制表, 但主要分析
2011年度试验数据。
2 结果与分析
2.1 单粒精播对花生耕层根系形态特征和干物
质积累动态的影响
2.1.1 花生耕层根系长度和平均直径 图 1显示,
单粒精播处理(S1 和 S2)的耕层单株根系总长度在
整个取样期内始终长于对照, 且三者均呈现先增后
减的趋势, 开花后 50 d 达到峰值。开花后 40~70 d
2230 作 物 学 报 第 39卷



图 1 单粒精播对花生根系长度和平均直径的影响
Fig. 1 Effects of single-seed sowing on root length and diameter of peanut seedlings
S1: 19.5万穴 hm–2; S2: 22.5万穴 hm–2; CK: 对照, 15.0万穴 hm–2。虚线表示拟合方程曲线; r: 相关系数; *表示在 0.05水平差异显著;
ns: 无显著差异。
S1: 195 000 holes per hectare; S2: 225 000 holes per hectare; CK: the double-seed sowing (150 000 holes per hectare) as control.
Dotted line: curve of fitted equation; r: correlation coefficient; *: significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant.

每 10 d, S1 处理单株根系总长度比对照分别高
69.4%、72.6%、83.8%和 52.6%, 明显高于 S2 的
50.0%、51.0%、56.6%和 36.3%; S1和 S2单株根系
总长度的实测峰值分别比对照处理提高 841.4 cm和
591.4 cm。其中, 开花后 50~70 d, S1处理与对照间
的差异达到显著水平。将 2011年数据拟合成二次方
程, 3个处理方程的相关系数均在 0.99左右, 曲线拟
合效果良好, 方程的特征系数表明, 单粒精播处理
根系长度达到理论峰值的时间明显早于对照。
不同处理对耕层根系平均直径的影响与对单株
根系总长度的影响相反, 除开花后70 d, 单粒精播处
理根系平均直径均低于对照, 且在开花后50~60 d 降
到最低值(图1)。开花后50 d和60 d的 S1根系平均直
径比对照分别低10.0%和12.5%, 高于 S2的7.4%和
5.1%, 并且在该时期内 S1与对照的差异达显著水平;
至开花后70 d, 对照根系平均直径略低于 S2, 但差异
不显著。3个处理拟合方程的相关系数均大于0.97, 曲
线拟合效果良好, 方程特征系数表明, 单粒精播处理
根系平均直径的最低值明显低于对照。
2.1.2 花生耕层根系体积和吸收面积 开花后
30 d, 单粒精播处理的耕层单株根系总体积明显大
于对照, 3种处理均呈先增后减的变化趋势, 均于开
花后 40 d达峰值, 且随着生育进程处理间差异不断
增大(图 2)。开花后 50~70 d, S1处理单株根系总体
积显著高于对照处理, 单株根系总体积比对照分别
提高 21.8%、32.8%和 52.3%, 明显高于 S2的 9.2%、
18.8%和 20.1%。S1处理的实测峰值则分别比 S2和
对照每株提高 0.1 cm3和 0.3 cm3。3个处理拟合方程
的拟合效果良好, 能很大程度上表示根系体积的变
化趋势, 方程特征系数表明, 单粒精播处理根系总体
第 12期 冯 烨等: 单粒精播对花生根系生长、根冠比和产量的影响 2231



图 2 单粒精播对花生根系体积和吸收面积的影响
Fig. 2 Effects of single-seed sowing on root volume and absorbing area of peanut seedlings
图中缩写同图 1。虚线表示拟合方程曲线; r: 相关系数; *表示在 0.05水平差异显著; ns: 无显著差异。
Abbreviations are the same as given in Figures 1. Dotted line: curve of fitted equation; r: correlation coefficient.
*Significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant.

积的理论峰值比对照高, 且达到峰值的时间较晚。
由图2可以看出 , 单粒精播2个处理的单株根
系吸收总面积与根系总体积与对照变化趋势一致 ,
但峰值出现在开花后50 d, 比对照延迟了10 d左
右。开花后50~70 d, 3个处理间差异达显著水平 , S1
单株根系吸收面积比对照分别提高16.4%、58.3%
和49.3%, 而S2提高10.5%、34.3%和23.4%; S1和S2
处理的单株根系吸收总面积的实测峰值分别比对
照峰值高12.7%和3.7%, 拟合方程很大程度上代
表了根系吸收面积的变化趋势 , 其特征系数也同
样表明 , 单粒精播能增大根系吸收面积并一定程
度上延迟其衰减 , 保证生育中后期根系较高的吸
收能力。
2.1.3 花生耕层根系干物质积累 单粒精播条件
下耕层单株根系干物质积累量(DMA)显著高于双粒
播, 且随着花生生育进程, 3个处理间差异逐渐增大
(图 3)。开花后 30~70 d内, 单粒精播(S1和 S2)处理
各个取样期单株根系 DMA 的平均值分别比对照提
高 80.4%和 29.0%, 且处理间差异达到显著水平。单
粒精播的单株根系 DMA 达到峰值的时间比对照晚
10 d左右, S1的峰值比对照处理高出 71.5%, 明显高
于 S2的 23.4%。
图 3 表明 , 耕层单株根系的干物质积累速率
(DMAR)在开花后 30~40 d相对较高, 随生育进程呈逐
渐下降的趋势, 当降为负值时, 表明根系生长量小于
死亡量, 开始衰亡。与对照在开花后 60 d之前 DMAR
降为负值不同, 单粒精播根系DMAR降为负值的时间
有一定的“滞后性”。与对照双粒穴播相比, 在开花 70 d
后单粒精播处理的单株根系DMAR相对较高, 分别比
对照处理高 54.7%和 18.1%。
2232 作 物 学 报 第 39卷



图 3 单粒精播对花生根系干物质积累量和积累速率的影响
Fig. 3 Effects of single-seed sowing on root DMA and DMAR of peanut seedlings
CK: 对照; DMA: 根系干物质积累量; DMAR: 干物质积累速率。*表示在 0.05水平差异显著; ns: 无显著差异。
CK: control; DMA: dry matter accumulation, DMAR: dry matter accumulation rate. *: significantly different at the 0.05 probability level;
ns: not significant.

2.2 单粒精播对花生地上部发育动态及根冠比
的影响
2.2.1 花生地上部干物质积累动态 单株地上部
干物质积累动态与根系干物质积累动态不同, 地上
部 DMA随着生育进程呈现逐渐增大的趋势(图 4)。
单粒精播条件下, 单株地上部 DMA 明显大于对照,
随着生育进程, 差异呈现逐渐增大的趋势。至开花
后 70 d, S1和 S2单株地上部 DMA分别达到 40.8 g
和 31.2 g, 分别比对照提高 23.4%和 15.3%。
图 4显示, 单株地上部 DMAR与根系差别较大,
呈先升后降的规律变化, 不同处理均在开花后 50 d
左右达到最大生长速度, 该时期 S1处理地上部单株
DMAR达 779.1 mg d–1, 分别是 S2和对照处理的 1.3
倍和 1.4倍。在开花后 30~70 d的取样期内, S1处理
的平均积累速度分别比 S2 和对照处理高 32.5%和
43.1%。
2.2.2 花生耕层根系与地上部植株干重比 地上
部与地下部根系生长动态的差异使得取样期内地
上部植株与耕层根系的干重的相对比例表现为逐
渐降低的趋势(图 5)。单粒精播处理较高的根系生
长速度使得其根冠比在整个取样期内都高于双粒
穴播对照 , 且随着生育期的推进优势更为明显 ,
开花后 50 d 之后单粒精播处理表现更为突出 ; 与
对照处理相比, S1 处理根冠比在开花后 50~70 d 分
别提高了 10.7%、19.6%和 40.9%, 明显高于 S2 的
4.3%、11.4%和 21.7%。可见 , 单粒精播处理在生
长初期以根系的快速生长为主 , 且在生育后期根
系的衰老死亡速率较慢 , 保证其地上部养分供给
及物质的同化 , 且在适宜的单粒精播密度下效果
更为明显。
第 12期 冯 烨等: 单粒精播对花生根系生长、根冠比和产量的影响 2233



图 4 单粒精播对地上部干物质积累量和积累速率的影响
Fig. 4 Effects of single-seed sowing on shoot DMA and DMAR of peanut seedlings
图中缩写同图 1和图 3。 *表示在 0.05水平差异显著; ns: 无显著差异。
Abbreviations are the same as given in Figures 1 and 3. *: significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant.


图 5 单粒精播对花生根冠比的影响
Fig. 5 Effects of single-seed sowing on root-shoot ratio of peanut seedlings
图中缩写同图 1。Abbreviations are the same as given in Figure 1.

2234 作 物 学 报 第 39卷


2.3 单粒精播对花生荚果生长动态和产量的影响
2.3.1 花生荚果干物质积累动态 单株荚果
DMAR 先增后减的变化规律使得单株荚果 DMA 呈
现先快后慢逐渐升高的趋势(图 6), DMA 于开花后
70 d达到最大值, DMAR于开花后 60 d呈现峰值。
随着生育进程, 单株荚果 DMA 处理间差异逐渐增
大。在整个取样期内, S1处理平均单株荚果 DMA比
对照高 69.9%, S2 处理比对照高 27.2%; 开花后
50~70 d, S1处理的单株荚果 DMA显著高于对照处
理, 至开花后 70 d, S1处理的单株荚果 DMA比对照
处理增加 14.1 g。开花后 30~70 d之间, S1处理的单
株 DMAR 分别比 S2 和对照处理高 31.4%和 62.5%,
DMAR的峰值分别提高 35.0%和 55.9%。表明单粒精
播在扩大“库”容及保证“流”畅方面作用显著。


图 6 单粒精播对花生荚果干物质积累量和积累速率的影响
Fig. 6 Effects of single-seed sowing on pod DMA and DMAR of peanut seedlings
图中缩写同图 1和图 3。 *表示在 0.05水平差异显著; ns: 无显著差异。
Abbreviations are the same as given in Figures 1 and 3. *: significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant.

2.3.2 花生产量及产量构成因素 通过对大田花
生收获期产量及产量构成因素的2年调查(表1), 可
以看出 , S1和S2的产量比对照分别高8.0%和1.5%;
综合两年试验结果, S1和S2平均增产分别达8.2%和
2.9%。造成处理间产量不同的主要原因是单株生产
力和千克果数的不同 , 单粒精播2个处理的单株生
产力均高于双粒穴播 , 千克果数则低于双粒穴播 ,
且差异达到显著水平。2011年数据表明, S1处理的单
株生产力比对照高56.0%, 比S2处理的高26.8%; S1
和S2处理每千克荚果数分别比对照少99.7个和51.7
个。单粒精播处理的经济系数也有不同程度的提高,
而百果重和百仁重处理间差异未达到显著水平。另
外, S1和S2分别比对照节种35%和25%, 起到了很
好的节本增效效果。
3 讨论
作物高产稳产的关键是获得较高的生物产量 ,
而这在很大程度上取决于根系的发育状况[25]。反映
第 12期 冯 烨等: 单粒精播对花生根系生长、根冠比和产量的影响 2235


表 1 单粒精播对花生产量及产量构成因素的影响
Table 1 Effects of single-seed sowing on yield and yield components of peanut seedlings
处理
Treatment
产量
Yield
(kg hm−2)
节种
Seed-
saving
(%)
增产
Yield
increase
(%)
单株生产力
Productivity
per plant
(g)
千克果数
Pod number
per kg
百仁重
100-kernel
weight
(g)
百果重
100-pod
weight
(g)
出仁率
Kernel rate
(%)
经济系数
Economic
coefficient
2011
S1 3909.3±64.2 a 35 8.0 27.3 a±1.2 a 844.3±8.5 c 100.9±1.3 a 262.8±2.2 a 75.5±0.9 a 0.51±0.013 a
S2 3674.0±30.4 b 25 1.5 22.1 b±1.4 b 892.3±9.5 b 97.5±4.0 a 260.5±6.7 a 75.7±1.3 a 0.49±0.012 b
Control 3620.3±25.9 b – – 17.5 c±2.9 c 944.0±8.9 a 95.1±5.6 a 254.1±1.7 a 73.6±1.0 a 0.46±0.015 c
2012
S1 4114.5±17.9 a 35 8.4 28.6 a±1.4 a 829.3±9.7 c 100.4±0.5 a 269.4±10.7 a 74.8±0.9 a 0.50±0.011 a
S2 3961.4±53.2 b 25 4.3 25.8 b±1.5 b 857.6±8.1 b 100.3±0.5a 264.3±7.2 a 74.7±0.4 a 0.49±0.013 ab
Control 3796.3±13.6 c – – 18.2 c±2.0 c 903.3±5.9 a 99.2±1.7 a 259.2±7.2 a 73.4±1.1 a 0.47±0.014 b
S1: 19.5万穴 hm−2; S2: 22.5万穴 hm−2; CK: 对照, 15.0万穴 hm−2。数据为 3次重复的平均值与标准方差, 不同的小写字母表示
在 0.05水平上差异显著。
S1: 195 000 holes per hectare; S2: 225 000 holes per hectare; CK: the double-seed sowing (150 000 holes per hectare) as control. Data
are the average of three replications plus standard deviation. Values followed by different letters are significantly different at the 0.05 prob-
ability level.

根系的数量和功能的指标包括根长、根面积、平均
根直径、根系生物量等, 而遗传因素、种植密度和
方式等均可调控根系的形态建成, 有研究表明根系
长度、根体积、根表面积随密度的增加而降低, 直
径随密度增加而增加[26]。生产上通过栽培措施增加
根系长度、表面积和体积, 保证生育中后期植株对
水分和养料的吸收, 促进植株干物质的积累, 对于
进一步提高花生产量具有重要意义[27]。本研究结果
显示, 花生单株根系长度、体积和吸收面积在不同
种植方式处理下均呈现单峰曲线变化。单粒精播处
理的单株根系总长度、总体积和吸收总面积显著高
于双粒穴播处理, 根系平均直径小于对照, 且适宜
密度种植的S1处理优势更为明显。可见, 单粒精播
在很大程度上促进了花生根系的形态建成。Merrill
等[28]研究认为, 许多植物的根长决定于细根的多少,
细根根长的差异决定了总根长的差异。综合本研究
根系长度和平均直径分析比较发现, 根系长度的快
速增长期和快速下降期分别与平均直径的快速下降
期和快速上升期在时间上相吻合, 这可能是由于开
花后30 d后根系长度的生长主要以毛细侧根为主 ,
导致根系平均直径下降。因此, 单粒精播技术为花
生根系的生长提供了充足的生长空间, 促进了毛细
侧根长度及其在根系中比例的增加, 提高了花生根
系总长度和根系吸收面积, 保证了在花生结荚期有
强大的根系吸收水分和养料, 从而促进了地上部的
生长, 为高产打下基础。
根系的干重可反应根系的发达程度[29], 对维持
地上部生长和功能, 参考意义更大 [30], 有关根系干
物质积累的研究较多。林国林等[26]研究认为花生根
系干物质积累呈单峰曲线, 根系干重与密度呈负相
关, 在苗期差异不大, 随着生育期的推进差异逐渐
增大。傅金民等[31]研究发现, 大豆根系的干重随土
层的加深, 递减的幅度非常大, 绝大部分根系集中
在距地表0~20 cm的土体内, 20 cm以下的土壤中根
量极少; 花生根系垂直分布也与此类似 [13], 因此土
壤耕层的根系干物质积累动态很大程度上反应了整
株根系的生育状况。本试验中, 3个处理耕层根系干
物质积累量呈单峰曲线变化, 在开花后50~60 d达到
峰值。在整个取样期内, 单粒精播处理单株根系干
物质积累量均显著高于对照, 低密度种植的处理(每
公顷19.5万穴)高于高密度单粒精播处理(每公顷22.5
万穴)。干物质积累速率方面, 单粒精播处理(S1和S2)
在开花60 d之后降为负值, 根系生长量开始小于死
亡量, 表现出衰亡, 比双粒对照处理降为负值的时
间有所延后。表明单粒精播技术有利于花生在苗期
和结荚初期健壮根系的形成, 促进植株地上部冠层
的生长, 保证叶片较高的干物质合成能力, 从而在
结荚中后期又能够减缓根系干重的下降速度, 避免
根系早衰的发生, 这也是导致单粒精播条件下根系
干重与对照间差异逐渐增大的原因。
Graham等[32]认为, 较高的根冠比是获得高产的
作物所具有的特征; 相关研究也认为, 适宜的密度
能明显促进根量的增长, 增加根冠比, 保障地上部
生长所需的养分供给, 有利于作物高产。花生单粒
2236 作 物 学 报 第 39卷


精播在提高根系干物质积累的同时, 改善了地上部
植株干物质积累动态, 表现为单株干物质积累量和
积累速率的提高; 单粒精播处理相对较高的根系生
长速度使得其根冠比在整个取样期内都高于双粒穴
播处理, 且随着生育期推进差异逐渐显著。可见, 单
粒精播在营养生长和生殖生长并行阶段仍以根系的
快速生长为主, 且在生育后期根系的衰亡速度较慢,
保证荚果和地上部养分供应及物质的同化积累。
荚果干物质积累是产量形成的基础, 荚果产量
随生物学产量和经济系数的增加而提高, 高产花生
应兼有生物学产量和经济系数都高的特点[20], 同一
品种在同一生态条件下 , 生育天数往往相对稳定 ,
产量的高低, 主要取决于干物质的积累速率[21]。单
粒精播条件下, 由于根系和地上部相互促进, 协调
生长, 花生具有较高的荚果干物质积累速率, 单株
生产力显著提高, 因而能够在减少每公顷株数的前
提下, 实现花生高产稳产。
另外, 花生单粒精播技术的节种作用和增产效
果结合起来会带来更大的效益, 每穴双粒种植条件
下, 大花生用种量一般为300 kg hm–2以上, 采用单
粒精播技术每公顷节种超过100 kg (每公顷19.5万
穴), 按每千克10元计算, 可节本1000元。若再以近3
年我国花生平均单产3439.3 kg hm–2的基础上增产
8%计算, 增产275.1 kg hm–2, 按每千克7元计算, 可
增收1925.7元 , 从而实现花生每公顷增加约3000元
的种植效益, 推广和应用意义重大。
4 结论
相比传统穴播双粒种植花生, 单粒精播促进细
根生长, 显著提高单株根系总长度、总体积和吸收
面积, 并且在适宜的单粒精播密度下优势更为显著,
这些根系特征有利于吸收更多的养分, 促进地上部
生长, 同化较多干物质; 单粒精播协调根冠干物质
积累动态, 显著提高根冠比, 地上部的良好发育又
可保障根系后期的营养供给, 减缓根系的衰老, 共
同促进荚果的生长发育, 提高单株生产力。因此, 单
粒精播种植条件下根系相对较强的生长优势最终能
转化为产量优势, 实现花生高产。
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