华北农学报2024年第39卷第6期刊载了题为《间作、轮作对连作花生植株生长、产量及品质的改善效应》的研究论文，由河南科技大学农学院丁迪、刘涵、汪江涛、朱晨旭、王琦、河南省农业科学院花生研究所刘娟以及通讯作者焦念元教授合作完成。该研究聚焦黄淮海地区花生连作障碍问题，通过田间试验系统评估了甘薯-花生轮作（PSP）和玉米-花生间作/轮作（PMP）体系对花生生理特性及产量的调控机制。

学术背景与研究目标

花生是我国重要的油料与经济作物，但长期连作导致土壤微生态失衡、土传病害加剧，严重制约产量（降幅可达20%-40%）。已有研究表明，间作和轮作可通过改善土壤微生物群落结构（如提高有益菌丰度）和养分循环缓解连作障碍，但其对花生光合性能、根系形态及产量品质的协同影响尚不明确。本研究旨在揭示甘薯/玉米与花生轮作或间作模式下，花生关键生育期的光合特性、干物质分配规律及品质变化，为花生高产栽培提供理论依据。

研究设计与方法

1. 试验设计

研究于2022-2023年在河南科技大学试验农场进行，设置两类种植体系：
- 甘薯-花生轮作（PSP）：以前茬连作2年花生田为基础，设连作花生对照（CCP1）与甘薯-花生轮作（SRP），小区面积60 m²，重复3次。
- 玉米-花生间作/轮作（PMP）：以前茬连作11年花生田为基础，设连作花生对照（CCP2）、玉米-花生轮作（MRP）及2:4模式间作（MIP，2行玉米间作4行花生），重复3次。

2. 测定指标与方法

• 光合特性：使用LI-6400XT光合仪测定结荚期（PSS）和荚果膨大期（PBS）的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及蒸腾速率（Tr）。
  
• 叶绿素与叶面积：SPAD-502叶绿素仪测定功能叶SPAD值；WinRHIZO根系分析系统扫描叶片并计算叶面积指数（LAI）。
  
• 根系形态：荚果膨大期取样，分析总根长、根表面积、根尖数等参数。
  
• 干物质分配：分生育期测定茎、叶、荚果干重，计算分配比例。
  
• 产量与品质：收获期统计单株果数、百果重；近红外分析仪测定蛋白质、油酸、亚油酸含量及油亚比（O/L）。
  

3. 数据分析

采用Excel 2016整理数据，SPSS 18.0进行方差分析（p<0.05），Origin 2018绘图。

主要研究结果

1. 光合性能与叶片衰老延缓

• 轮作显著提升LAI与SPAD值：SRP较CCP1在结荚期和饱果成熟期（PMS）的LAI分别提高35.08%-53.68%和24.32%-33.52%；MRP较CCP2的LAI增幅达46.81%-57.96%（PSS）和27.00%-61.78%（PMS）。轮作花生SPAD值在结荚期提升11.93%-18.55%，表明叶片衰老延缓。
  
• 间作受玉米遮阴负面影响：MIP的LAI在PBS期降低16.19%，Pn下降27.40%，显示光竞争抑制花生光合作用。
  

2. 根系形态与干物质积累

• 轮作促进根系发育：SRP和MRP的总根长分别增加10.46%和21.05%，根尖数提升38.99%和22.91%。
  
• 干物质向荚果高效分配：SRP的荚果干物质分配比例较CCP1提高21.24%，MRP较CCP2增产54.12%-75.09%，主要归因于生育后期光合产物向荚果的转运效率提升。
  

3. 产量与品质改善

• 轮作显著增产：SRP和MRP的产量分别较连作提高31.42%-47.36%和54.12%-75.09%。
  
• 品质优化：轮作后油酸含量增加1.63-2.82个百分点，油亚比提高6.59%-14.16%，有助于提升花生油的氧化稳定性。
  

结论与价值

本研究证实，甘薯-花生与玉米-花生轮作通过协同调控根系生长、光合效率及干物质分配，显著缓解连作障碍，实现增产提质。其科学价值在于揭示了轮作改善花生生育后期光合功能的关键机制，应用价值则为黄淮海地区花生种植制度优化提供了可操作性方案（如优先选择甘薯轮作）。

研究亮点

1. 创新性对比体系：首次同步评估甘薯/玉米与花生轮作及间作的生理效应，明确轮作优于间作的增产潜力。
   
2. 多维度数据支撑：从光合、根系到品质指标的系统分析，强化结论可靠性。
   
3. 生产指导意义：提出轮作延缓叶片衰老的具体阈值（如SPAD值增幅>10%），为田间管理提供量化依据。
   

该研究为连作障碍防控提供了理论-实践闭环解决方案，后续可结合土壤微生物组学进一步解析其生态机制。