《Advances in Agriculture》:Gibberellic Acid Shortens Field Duration and Enhances Growth and Yield in Groundnut
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本研究系统探讨了赤霉素酸(GA3)不同浓度(0-300 ppm)与喷施频率(21 DAS、42 DAS及21+42 DAS)对BARI Chinabadam-8花生品种生长、产量及品质的调控效应。通过盆栽与田间试验结合相关性分析、主成分分析(PCA)及热图分析,明确250 ppm GA3配合两次喷施(21与42 DAS)可显著提高单株成熟荚果数(32.57)、总荚果数(48.90)、荚果重量(27.90 g/株)及生物产量(6700 kg ha?1),同时缩短开花至成熟周期,优化籽粒蛋白质(28.72%)与含油量(50.59%)。该策略为花生高产优质栽培提供了可推广的植物生长调节剂(PGR)应用方案。
1. 引言
花生作为重要的油料作物,在热带及亚热带地区广泛种植,但其产量常受限于生育期过长、病害易感性及种子休眠等问题。赤霉素酸(GA3)作为植物生长调节剂(PGR),可通过调控细胞分裂与伸长、促进光合产物向生殖器官转运等机制提升作物产量。然而,针对半蔓生型花生品种的GA3最佳施用策略尚未明确。本研究以BARI Chinabadam-8为材料,系统评估GA3浓度与喷施频率对其生长周期、产量形成及品质的影响。
2. 材料与方法
试验于2019–2020年在孟加拉国坦盖尔县Bhuapur冲积平原进行,采用随机区组设计(RCBD)与完全随机设计(CRD),设置6个GA3浓度梯度(0、100、150、200、250、300 ppm)和3种喷施频率(21 DAS单次、42 DAS单次、21+42 DAS两次)。测定指标包括单株荚果数、百荚重(HPW)、百粒重(HKW)、籽粒蛋白质(P)与含油量、生物产量(BY)及收获指数(HI)等。数据通过R语言进行方差分析(ANOVA)、PCA及热图聚类分析。
3. 结果
3.1–3.6 相关性分析与PCA
GA3浓度与荚果产量(PY)、成熟荚果数(MPP)、总荚果数(TPP)等呈显著正相关,而与初花至成熟天数(DFF、DM)负相关。PCA显示,250 ppm GA3(T5)与两次喷施(F2)处理在PC1(解释方差53.5%)上聚集度高,关联性状包括PY、HI、HPW及油含量。热图进一步验证T5F2组合对产量性状的促进作用最强。
3.7–3.9 产量性状响应
250 ppm GA3(T5)使单株成熟荚果数达32.57(对照组19.60),荚果重量提升至27.90 g/株(盆栽)及47.69 g/株(田间)。两次喷施(F2)较单次喷施显著增加PY(3500 kg ha?1)及BY(6700 kg ha?1)。交互效应分析表明,T5F2处理下PY、HY及BY均达峰值。
3.10–3.15 产量与品质指标
GA3处理显著提升籽粒品质:250 ppm时壳仁率(SP)达55.70%,蛋白质含量28.72%(盆栽)及49.58%(田间),油含量最高为50.59%。生物产量在T5F2组合下较对照提高约26%。
4. 讨论
GA3通过促进光合同化产物向荚果分配,缩短生殖生长期,从而优化产量构成。其与PY、油含量及蛋白质的正相关性印证了GA3在调控碳氮代谢中的关键作用。但过量施用(如300 ppm)可能导致营养生长过旺,降低收获指数。本研究明确250 ppm GA3配合花期双次喷施为最优方案,与前人关于GA3增强籽粒灌浆的研究一致。
5. 结论
250 ppm GA3于21及42 DAS两次喷施可有效缩短花生生育期,同步提高产量与品质,为类似生态区花生高产栽培提供了可靠技术参数。未来需结合环境因子(如温度、土壤肥力)进一步验证该策略的普适性。