第二节 花生栽培的基础知识

一、花生各器官的特征及特性

(一)种子

花生的种子由种皮、子叶、胚三个部分组成。种皮有紫色、褐红、桃红及粉红等不同颜色,包在种子外面,具有保护胚和子叶的作用。两片乳白色肥厚的子叶,贮藏着脂肪、蛋白质和糖类等养分,种子萌发时供胚生长之用。胚又分为胚芽、胚轴、胚根三部分。胚根呈白色,突出于两片子叶之外,呈短喙状,是生长主根的部分。胚芽蜡黄色,由一个主芽和两个侧芽组成,是以后长成主茎和分枝的部分。胚根的上端和胚芽的下端为粗壮的胚轴。在种子发芽时,先是由胚根突破种皮向下生长,接着是胚轴向上伸长,将子叶推向地面。子叶在接近地面时,两片子叶向两边展开,主茎伸出土面,幼叶展开。

花生种子成熟后,即使给予最适宜的发芽条件,也不能萌发,必须经过一段时期的“后熟”才能发芽,这种特性称为休眠性。种子完成休眠过程所需的时间称为休眠期。休眠期的长短因品种类型的不同而有很大差异。普通型和龙生型花生的休眠期较长,常需 110—120 天甚至 150 天以上;而珍珠豆

型和多粒型品种的休眠期很短,仅约 9—15 天,有的品种甚至没有休眠期。因此,广西普遍栽培的珍珠豆型品种,成熟后若不及时收获,常会在田间发芽。

(二)根和根瘤

花生的根属圆锥根系,由主根、侧根及许多次生根组成。根上常形成一些大小不等的瘤状突起,这些瘤状物叫根瘤。

根瘤的形成是由于土壤中有一种叫根瘤菌的细菌侵入根部组织而引起的。根瘤菌首先从土壤侵入根毛,然后进入根的皮层,并在皮层内大量繁殖, 皮层细胞受到刺激而进行细胞分裂,使皮层膨大,向外突出形成根瘤。

花生植株和根瘤生活在一起,互相有利,这种现象叫做共生。花生植株的根供给根瘤菌水、无机盐和糖类等养料;根瘤菌能固定空气中的游离氮, 合成含氮化合物,除供本身需要外,还供给花生植株需要。花生整个生育期所需的氮素约有 4/5 是靠根瘤供给,而这个供氮值,只占根瘤菌固氮量的2/3,在花生收获后,尚有 1/3 遗留在土壤中。所以栽培花生可增加土壤含氮量,提高土壤肥力。

(三)茎与分枝

  1. 茎的形态构造及功能 花生主茎直立,幼小时呈圆形,长大后中上部呈棱角状,全茎中空,具有 15—25 个节间。基部节间较短,中部节间较长,上部节间又趋短。主茎高度有很大的变化。矮壮苗有利于高产,在栽培上要适当控制主茎的高度。

花生茎部主要起着输导和支持的作用,同时在一定程度上起着一个临时贮藏器官的作用。到生长后期,茎部积累的氮、磷和其他营养物质有部分转运到荚果中去。

  1. 分枝习性 由主茎生出的分枝,称为第一对分枝;在第一对分枝上生出的分枝,称为第二次分枝;在第二次分枝上再生出的分枝,称为第三次分枝, 依次类推。

基部的第一、二两条第一次分枝从子叶的叶腋长出,对生,通常称为第

一对侧枝。从第三条第一次分枝起以上各分枝依次从主茎的真叶叶腋长出, 为互生。第一对侧枝在主茎第三片真叶展开时出现(春花生约在出苗后 6—

12 天,秋花生约在出苗后 3—6 天);第三、四条侧枝分别在主茎第五、六片真叶展开时出现。幼苗期分枝生长缓慢,大约到始花期,第一对侧枝的长度才接近或超过主茎。基部四条第一次分枝长势很强,是花生植株的主体, 是着生荚果的主要部位。

花生植株按侧枝生长的姿态以及侧枝与主茎长度比例的不同,通常划分为三种类型:

  1. 蔓生型 侧枝匍匐生长,仅前端向上生长,其向上生长部分小于匍匐部分,侧枝长度为主茎长度的两倍或两倍以上。

  2. 直生型 第一对侧枝与主茎成 30—40°角,两者的长度接近。

  3. 半蔓型 第一对侧枝基部与主茎约成 60°角,侧枝中、上部向上生长,直立部分大于匍匐部分,侧枝长度约为主茎长的 1.5 倍。直立型与半蔓型一般合称为丛生型。

(四)叶

花生的真叶是由叶片、叶柄和托叶组成的。叶片互生,为四小叶羽状复叶,但有时也可见到多于或少于 4 片小叶的变态叶。小叶片为卵圆或椭圆形, 具体可分为椭圆、长椭圆、倒卵、宽倒卵形四种,是鉴别品种的性状之一。叶柄细长,上面有一纵沟,基部膨大部分称为叶枕。小叶叶柄极短,基部也具有叶枕。叶枕薄壁细胞的膨压可随光线的强弱而变化。由于小叶叶枕上半部和下半部的薄壁细胞对光线强弱的反应不同,使小叶具有夜间(或阴天) 闭合,白天张开的“感夜运动”或称为“睡眠运动”。托叶两片,着生在叶柄基部。托叶形状较固定,蔓生型品种多为披针形而且较大,丛生型品种多为鸟嘴形而较小,故可作为鉴别花生品种的依据。

主茎叶片的出生速度,以第 1—3 叶最快,大约每两天可出一叶。以后各

叶的出叶速度减慢,如第 4—7 叶,每出现一片叶,春植花生约需 7—8 天,

秋植花生约需 4 天。第 8—15 片叶,出叶速度又逐渐加快,每出一叶约需 4

—6 天。第 16—20 片叶,出叶速度又明显减慢,每出一叶约需 8—10 天或 10 天以上。

花生叶片寿命的长短变化很大,长的可达 100 天以上,短的仅有 10 多天。栽培上应设法延长叶片寿命,以减少营养物质的消耗。

(五)花

  1. 花的形态构造 花生的花序属总状花序,在花序轴的每节上的苞叶叶腋中着生一朵花,每一花序的花数一般为 2—7 朵。

花生的花为两性完全花,整朵花由苞片、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊等五部分组成。

苞片 位于花萼管基部外侧,共两片,呈绿色,其中一片较短,长桃形, 包在花萼管基部的最外层,称为外苞叶;另一片较长,先端分叉,称为内苞叶。

花萼 位于苞叶之内,下部联合成一细长花萼管,花萼管上部为 5 枚萼片,其中 4 枚连合,1 枚分离。

花冠 蝶形,由一片旗瓣,两片翼瓣和两片龙骨瓣组成。一般为橙黄色, 也有深黄色或浅黄色。旗瓣最大,在最外层,具红色条纹;翼瓣位于旗瓣内; 龙骨瓣两片连合在一起向上弯曲呈鸟嘴形,雌、雄蕊包在其内。

雄蕊 10 枚,2 个退化,8 个发育有花药。在花丝基部联成雄蕊管。8 个花药中,4 个较大,呈长圆形,成熟较早,先散粉;另外 4 个较小,呈圆形, 发育较慢,散粉较晚。

雌蕊 位于花的中心,分为柱头、花柱、子房三部分。细长的花柱自花萼及雄蕊管内伸出,柱头稍弯曲,生有细毛,顶端略膨大。子房位于花萼管基部,子房上位,一室,内有一至数个胚珠。在子房基部有一分生组织,在开花受精后迅速伸长,把子房推入土中,这时称为下针。

  1. 开花习性和规律 花生的开花习性可分为两种类型:一种是交替开花型

(交替分枝型),花序与分枝互相交替出现,在分枝上第一、二节是营养节, 只长分枝;第三、四节为生殖节,着生花序;第五、六节为营养节,照此类推。也有基部第一、二、三节着生分枝,第四、五、六节着生花序,相互交替。蔓生型花生一般属于这一类。交替开花型开花结荚分散,开花较晚,当主茎第 8—9 片叶展开时,第一朵花开放,故生育期较长。另一种是连续开花型(连续分枝型),花序与分枝连续出现,分枝上每一个节都着生花序,有时也可长分枝,直立型珍珠豆花生品种都属于这一类。连续开花型荚果主要集中于第一、二对侧枝基部几个节。开花早,当主茎第 7—8 叶展开时,第一朵花开放,因此,成熟早,生育期短。

花朵在开放前,幼蕾膨大,从叶腋及苞叶中长出,一般在开花前的一天傍晚,花瓣开始膨大,直至撑破萼片,微露花瓣。夜间花萼管迅速伸长,次日清晨花瓣开放。

花生植株各分枝、各节以及各花序的花,开放的顺序大体上是由下而上, 由内向外依次开放。整个植株开花持续时间,珍珠豆型品种约为 50—70 天。如果条件有利开花,在收获时,还会零星开花。在花期内,开花数的变化很大,但总的趋势是由少到多,再由多到少。开花最多的一段时间,称为盛花期。珍珠豆型品种,在一般条件下,大约在始花后 5—7 天进入盛花期。单株

开花数可达千朵以上,但在大田栽培条件下,单株开花数通常只有 40—60 朵。其中春花生花期较长,单株开花数较多,秋花生的花期较短,单株开花数较少。

花生植株上的花分布范围广,主要分枝上几乎都能开花。但在各次各对分枝上的分布比例不同,第一对侧枝各枝节的开花数占单株总花数的 50%— 60%,第二对侧枝上各枝节的开花数占单株总花数的 20%—30%,第一、二对侧枝各节开花数之和,占全株总开花数的 90%左右。因此,在栽培上促第一、二对侧枝早生快发和健壮生长是获得高产的重要途径之一。

(六)果针

  1. 果针的形态特征 果针是由子房柄和子房两部分组成。子房位于子房柄的顶端,呈针状,入土后可结成荚果,所以叫做果针。果针在入土之前为暗绿略带微紫色,尖端的表皮木质化,形成帽状物,以保护子房入土。子房柄的分生区域一般在尖端后 1.5—3.0mm 处,其后为伸长区。果针的长度,侧枝基部低节位的短些,一般为 3—8cm,侧枝中上部高节位的长些,一般为 10cm 以上,个别的可达 20—30cm。

  2. 果针的形成 花生开花受精后,子房基部伸长区的分生组织细胞加速分裂,逐渐形成针状,在开花后 3—6 天,即形成肉眼可见的果针。开始时略呈水平方向缓慢生长,每日平均伸长 2—3mm,以后逐渐弯曲,基本达垂直状态时,生长速度显著加快,在正常条件下,经 4—6 天便可接地入土。果针入土

深度,因花生类型的不同而有差异。珍珠豆型品种的果针入土较浅,约 3— 5cm,普通型品种约 4—7cm,而龙生型中有些品种可深达 7—10cm。同一品种在土质疏松的土地上,果针入土较深,在粘性土入土较浅。果针入土达一定深度后,子房柄停止伸长,子房横卧发育成荚果。

  1. 开花下针期对环境条件的要求

温度 花生是喜温作物,开花下针期对温度要求严格,反应敏感。据山东、广东等地观察,开花期间,适宜的日平均温度为 25—28℃,当平均气温低于22℃时,开花数量显著减少;当日平均气温低于 16℃,花粉管伸长受阻;低于 12℃时则对花生各部器官的发育和受精极为不利。在适宜温度范围内,温度高,开花多。但温度超过 30℃时,开花数又会减少,达 40—41℃,果针入土结荚受阻。每天开花数与前 2—3 天的气温关系最大,短期低温后 2—3 天, 开花数即减少。

广西春花生播种过早,秋花生播种过迟,开花期都可能遇到低温的影响, 使开花数减少或降低受精率。因此,适期播种是保证花生花多果多的重要条件之一。

水分 花生花针期由于茎枝迅速生长,叶片数及叶面积迅速扩大,对水分要求较多,反应敏感。如土壤干旱,不但影响茎叶和根系的生长,而且会延缓花芽的分化过程,使开花数减少,甚至中断开花。干旱也会明显影响果针的形成和伸长入土,使果针数和结荚数减少。据报道,开花期间夜间相对湿度为 95%时,成针数为相对湿度 50%—75%时的 5 倍。日本湿谷常纪观察, 在空气相对湿度为 100%时,果针平均每天伸长 0.62cm;湿度为 77%时,伸长速度为 0.32cm;湿度为 57%时,伸长速度仅为 0.02cm,几乎停止。但土壤水分过多,则会使茎枝徒长,开花数也会减少。花生花针期一般以保持土壤湿润为宜。

光照 光照的长短和强弱对花生开花都有明显的影响。据中山大学试验结果,短日照处理能使始花、盛花期提前,但总花数略有减少。光照强弱对花生开花的影响表现在:光照弱,开花延迟,开花数减少;光照强,花芽分化良好,开花早而多。此外,氮、磷、钾、钙等营养元素的不足,也会阻碍花芽的分化和营养体的生长,使开花数减少。

(七)荚果的发育

  1. 荚果的形态 花生荚果的形状因品种而异,一般可分为普通形、斧头形、葫芦形、串珠形和曲棍形等 5 种(图 4-1)。

  2. 荚果发育过程 珍珠豆型花生荚果从幼果开始形成至种仁充实饱满,其经历过程大体是这样的:果针入土后的 3 天内,外形没有显著变化,生长点向下(图 4-2,1);至第 5—6 天,子房开始膨大,生长点开始向水平方向

弯曲生长(图 4-2,2);至第 9 天,子房膨大成鸡嘴状,基部种子开始膨大, 幼果形成(图 4-2,3);至第 20 天,荚果大小达到最大程度(图 4-2,4); 至第 25 天开始,荚壳逐渐变硬,水分逐渐减少。约在 25 天以后,种仁接近

饱满程度;至第 45 天,荚果变硬,荚壳变薄,种仁达成熟时一样大小(图4-2,5)。

果针入土后 6—20 天,荚果体积增长最快,20 天后荚果大小基本定型。果针入土后 10—35 天,种子增重最快,以后增重很缓慢。出土面见光,种仁也能适当发育,但荚壳大小没有增加,荚壳呈绿色,种仁变红。

水分 适宜的水分是荚果发育的重要条件。当结荚区干燥时,即使花生根

系能吸收充足水分,其荚果也不能正常发育。据报道,根部区域土壤水分适宜,而结荚区干燥时,荚果产量为结荚区湿度适宜的 23.5%。不同品种对结荚层干旱的反应有很大差异。一般认为,荚果发育期以保持土壤湿润为宜, 过湿则会影响荚果的呼吸作用,从而造成烂果。

氧气 花生荚果发育过程中的代谢活动相当旺盛,它需要充足的氧气。据试验,浸在水中或完全营养液中的果针,荚果发育不良,特别是种子的发育受到严重的抑制。在排水不良的土壤中,由于氧气的不足,荚果发育缓慢, 结荚少,荚果小,空果、秕果多,易烂果。

结荚层的矿物营养 结荚层的矿物营养状况对荚果发育有很大影响。现已证明,氮、磷、钙等矿物营养虽可以由根部或茎运向荚果,但结荚层缺乏这些元素,对荚果的发育仍有影响。特别是结荚层缺钙对荚果发育有严重的影响。结荚层缺氮、磷元素,只增加秕果而不产生空果,而缺钙不但秕果增多, 而且还会产生空果。根系吸收的钙绝大部分保留在茎中,当结荚层缺钙时, 根系吸收的钙尽管运向荚果的数量增加,但也满足不了荚果发育的需要。

温度 荚果发育要求结荚层的温度在 15℃以上,而以 18—30℃最有利于荚果发育。温度降至 12℃,荚果即停止发育。据山东花生研究所观察,珍珠豆型品种狮头企入土成熟需 15℃以上的有效积温为 475℃。

此外,试验证明,机械刺激也是荚果正常发育的条件之一。如使果针伸入一暗室中,并定时喷洒水或营养液,使果针处于黑暗、湿润、有空气和矿物营养的条件下,子房虽然膨大,但发育不正常;如果使果针伸入盛有蛭石的小管中,荚果即能正常发育。其原因是果针受到蛭石的机械压力,促使荚果正常发育。在花生地里,常见一些悬空的果针不能发育成荚果,是因为没有满足果针发育所需的黑暗、水分、矿物营养和机械刺激等条件,所以果针停止发育。一些伸入土壤中的果针,在黑暗、机械刺激的作用下,加上适宜的水分和矿物营养,促使果针正常发育成为荚果。为提高花生结荚数,增加产量,在花生下针结荚期进行培土,目的是缩短果针入土距离,使大部分果针能插入土壤中,以满足果针发育成为荚果所需要的条件,从而有利于提高结荚率,增加单产。

二、花生的生育时期及其特点

通常把花生的全生育过程划分为苗期、开花下针期、结荚期和成熟期等四个生育时期。

  1. 苗期 花生从出苗到始花这段时间,称为幼苗期。田间调查记载标准, 从 50%种子出苗到 50%的植株第一朵花开放为苗期。苗期的长短,因品种及环境条件而异。蔓生型品种苗期比珍珠豆型品种长。同一品种,温度低,苗期长,温度高,苗期短。如广西珍珠豆型花生春植的苗期约为 30—40 天,秋

植的苗期仅 20—50 天。同样是春植花生,早播的苗期长,迟播的苗期短。花生在苗期根系生长较快,出苗后 10 天,主根可达 40cm 左右,到了始

花期,主根可深达 50—70cm,并长出 50—100 条侧根和二次支根。但在此期间,根的增重还较慢,根重只占最后根重的 26%—45%。苗期根部开始形成根瘤,但固氮能力尚弱,根瘤菌与花生之间的关系属寄生关系。

花生在苗期地上部分生长较缓慢,珍珠豆型品种苗期主茎高约 6—7cm 左右,大约到始花期第一对分枝的长度才接近或超过主茎。

花生花芽分化极早,苗期营养生长与生殖生长几乎同时进行,但以营养生长为主。植株的生长中心或养分分配中心在侧枝形成后,就转向侧枝。

  1. 开花下针期 花生自始花至幼果开始膨大这段时间,称为开花下针期。田间调查记载标准,以 50%的植株开始开花到 50%的植株出现鸡嘴状的幼果,为开花下针期。开花下针期是花生植株大量开花、下针和营养体迅速生长的时期。

开花下针期内开花数通常可占总开花数的 50%—60%,形成的果针数可达总数的 30%—50%,并有相当多的果针入土。

开花下针期营养生长显著加快,主要表现为叶片数的迅速增长,并达到或接近增长盛期。这一段时间所增长的叶片数大约可占最高叶片数的 50%— 60%,增长的叶面积和叶片干物质量可达最高量的 40%—60%。在低肥、水的栽培条件下,可能达到 70%以上。

  1. 结荚期 由幼果开始膨大至大部分荚果形成,这段时间称为结荚期。田间调查记载标准,以 50%植株出现鸡嘴状幼果到 50%植株出现饱果为结荚期。

结荚期大批入土果针发育成荚果,果重亦开始显著增长,其增长量可达最后果重的 30%—40%,有时甚至可达到 50%以上。同时,营养生长也达到最盛期。

结荚期干物质的积累量达一生最高值,所积累的干物质为总干物质的 50

%—70%,其中大约 50%—70%分配在营养器官。而营养器官中,茎的生长占明显优势,干物质的增长量可占本期干物质增长量的 40%,叶的增长量仅为 20%左右。这一时期,在一般栽培条件下,叶面积增长渐趋缓慢,至结荚后期,由于落叶多,叶面积开始减少。

  1. 饱果成熟期 自植株出现饱果至大部分荚果饱满成熟,这段时间称为饱果成熟期。田间调查记载标准,以 50%的植株出现饱果到荚果饱满成熟收获,称为饱果成熟期。

饱果成熟期,株高和新叶的增长接近停止,绿叶面积迅速减少,叶色逐渐变黄,净光合生产率下降,干物质积累量减少,根系吸收能力显著下降, 根瘤不再固氮,茎叶中的氮、磷营养物质大量向荚果转运,荚果迅速增重, 饱果数迅速增加,增加的果重可占总果重的 50%—70%,为荚果产量形成的主要时期。

在这期间,不同的栽培条件,对花生营养生长衰退和荚果增重的进展有很大影响。栽培上要求采取有效措施,使花生营养生长缓慢衰退,既保持较多的绿叶面积和较高的生理功能,又能有较多的干物质运向荚果。