田再芳，靳建剛

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院右玉農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，山西右玉 037200）

隨著生活水平的提高，人們的保健意識(shí)越來越強(qiáng)，苦蕎（Fagopyrum tataricum L.）作為極具保健價(jià)值的糧食作物日益受到消費(fèi)者的喜愛[1]?？嗍w具有生育期短、耐冷涼、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)等特性，在山西省旱作地區(qū)具有明顯的地區(qū)優(yōu)勢和生產(chǎn)優(yōu)勢。右玉縣位于山西省北部，屬大陸性季風(fēng)氣候，具有半干旱氣候特征，春、夏季短而少雨多晴，秋季天氣溫涼且晝夜溫差較大，冬季長且寒冷干燥，適宜種植苦蕎。目前，右玉縣苦蕎種植面積超過4 000 hm2。因此，苦蕎產(chǎn)量的提高能夠幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)民實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。

研究表明，合理的施氮水平和種植密度是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)的重要前提，前人研究多針對小麥[2]、玉米[3]等作物。在蕎麥的高產(chǎn)栽培技術(shù)方面，前人已有不少的研究，包括播種期、播量等對蕎麥生長發(fā)育、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)及產(chǎn)量等的影響[4-5]，認(rèn)為播期與作物產(chǎn)量形成有密切的關(guān)系。李春花等[6]、黃凱豐等[7]的研究結(jié)果表明，播期推遲對苦蕎的生育期有明顯影響，且播期提前或推遲均會(huì)降低產(chǎn)量；而楊明君等[8]研究認(rèn)為，晉北地區(qū)無霜期短，應(yīng)適時(shí)早播，以利于結(jié)實(shí)，增加產(chǎn)量。趙萍等[9]關(guān)于蕎麥高產(chǎn)栽培最佳配方的研究認(rèn)為，生育期長的晚熟品種，播種量為90 萬株/hm2、施磷酸二銨300 kg/hm2為基肥是高產(chǎn)栽培的最佳組合配方。另有學(xué)者對不同種植密度下蕎麥的產(chǎn)量及相關(guān)性狀進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，在30 萬～120 萬株/hm2種植密度范圍內(nèi)，蕎麥產(chǎn)量隨密度增加而增加，當(dāng)密度增加到150 萬株/hm2時(shí)，產(chǎn)量則有所降低。馬祥等[10]研究認(rèn)為，隨著施氮量的增加，蕎麥在產(chǎn)量和品質(zhì)上均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，在施氮量為90 kg/hm2時(shí)為最佳施氮量。

目前，關(guān)于苦蕎施氮量與種植密度互作模式的研究較少，且在苦蕎的栽培過程中，施肥、密度等因素對其產(chǎn)量有較大的影響，不同地區(qū)因氣候條件、土壤環(huán)境差異較大，對苦蕎的栽培技術(shù)也提出了不同的要求。因此，本試驗(yàn)選擇山西省右玉縣種植面積最大的苦蕎品種黑豐一號(hào)為供試材料，在大田生產(chǎn)條件下，研究不同施氮量和種植密度互作對苦蕎生長及產(chǎn)量的影響，旨在為右玉縣苦蕎生產(chǎn)選擇最佳的施氮量和密度互作模式。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試苦蕎品種為黑豐一號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2018年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院右玉農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地地勢平坦，肥力中等，灌溉方便，土質(zhì)為沙壤土，前茬作物為馬鈴薯，試驗(yàn)田土壤養(yǎng)分基本狀況見表1。苦蕎生育期間總降水量為524.1 mm。試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，以施氮量為主區(qū)，設(shè)施純氮75、120 kg/hm22 個(gè)水平，分別用N1、N2 表示；以播種密度為副區(qū)，設(shè)60 萬、90 萬、120 萬株/hm23 個(gè)水平，分別用M1、M2、M3 表示，共6 個(gè)處理，重復(fù)3 次，田間隨機(jī)排列，小區(qū)面積為20 m2。2018年5月22日整地施肥，基肥是腐熟的羊糞，施用量為30 t/hm2。5月24日播種，人工開溝條播。6月23日第1 次中耕，7月20日第2 次中耕。試驗(yàn)期間不進(jìn)行追肥，同一管理措施均在同一天內(nèi)完成。

1.3 測定項(xiàng)目

物候期觀測包括出苗期、開花期、成熟期。地上部農(nóng)藝性狀包括株高、主莖分枝數(shù)，每小區(qū)隨機(jī)選取10 株長勢均勻的植株進(jìn)行測定。成熟后按小區(qū)收獲，測定其倒伏率。風(fēng)干后測定籽粒實(shí)際產(chǎn)量。土壤水分利用率按照如下公式計(jì)算[11]：

WUE=Y/ETα

式中，WUE 為水分利用率［kg/（hm2·mm）］，Y 為籽粒產(chǎn)量（kg/hm2），ETα為作物生育期間實(shí)際耗水量（mm）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS 21.0 進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量和種植密度互作對苦蕎黑豐一號(hào)物候期的影響

由表2 可知，不同施氮量處理對黑豐一號(hào)的物候期產(chǎn)生了一定的影響，但總體影響并不大，僅有1 d 的差異，6 個(gè)不同處理對苦蕎黑豐一號(hào)的生育天數(shù)影響不明顯。

表2 不同施氮量和種植密度互作苦蕎黑豐一號(hào)的物候期

2.2 不同施氮量和種植密度互作對苦蕎黑豐一號(hào)地上部農(nóng)藝性狀的影響

由表3 可知，從株高來看，施純氮75 kg/hm2水平下，株高隨著種植密度的增加而增加，120 萬株/hm2種植密度下，株高達(dá)到了最高，分別比60 萬、90 萬株/hm2增加了3.28%、2.58%。施純氮120 kg/hm2水平下，株高隨著種植密度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，120 萬株/hm2種植密度下，株高最低，為116.87 cm。6個(gè)處理間差異不顯著（P＞0.05）。

從主莖分枝數(shù)來看，雙因素互作綜合比較，6 個(gè)處理下以施純氮75 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合最多，為13.90 個(gè)；施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合次之，為13.60 個(gè)。施純氮75 kg/hm2水平下，3 個(gè)處理間差異不顯著（P＞0.05）；施純氮120 kg/hm2水平下，3 個(gè)處理間差異不顯著（P＞0.05）。

對于倒伏率而言，同一施氮水平下，無論低氮還是高氮處理，隨著種植密度的增加，植株的倒伏率均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。在施純氮75 kg/hm2處理下，120 萬株/hm2倒伏率最低，為3.83%，90 萬株/hm2倒伏率最高，為6.97%，相差3.14 個(gè)百分點(diǎn)；3 個(gè)處理間差異未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）。在施純氮120 kg/hm2處理下，90 萬株/hm2倒伏率最高，為3.80%，120 萬株/hm2倒伏率最低，為1.74%，相差2.06 個(gè)百分點(diǎn)；3 個(gè)處理間差異未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）。同一種植密度相比較，隨著施氮量的增加，倒伏率均呈下降趨勢。其中，施純氮120 kg/hm2、種植密度為60 萬株/hm2的組合與施純氮75 kg/hm2、種植密度為60 萬株/hm2的組合相比，倒伏率降低3.10 個(gè)百分點(diǎn)；施純氮120 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合與施純氮75 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合相比，倒伏率降低3.17 個(gè)百分點(diǎn)；施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合與施純氮75 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合相比，倒伏率降低2.09 個(gè)百分點(diǎn)。所有處理下，施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合倒伏率最低，為1.74%，6 個(gè)處理間差異不顯著（P＞0.05）。

表3 不同施氮量和種植密度互作苦蕎黑豐一號(hào)地上部農(nóng)藝性狀

2.3 不同施氮量和種植密度互作對苦蕎黑豐一號(hào)土壤水分利用率的影響

由圖1 可知，施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2處理土壤水分利用率最高，為2.70 kg（/hm2·mm），施純氮75 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2處理其次，為2.63 kg（/hm2·mm），施純氮120 kg/hm2、種植密度為60 萬株/hm2處理最低，為2.17 kg（/hm2·mm）。同一施氮水平相比較，無論是低氮處理還是高氮處理，隨著種植密度的增加，黑豐一號(hào)的土壤水分利用率均在增加。在施純氮75 kg/hm2條件下，種植密度為120 萬株/hm2時(shí)土壤水分利用率最高，比60 萬株/hm2增加了15.86%，比90 萬株/hm2增加了11.91%；120 萬株/hm2處理與60 萬、90 萬株/hm2處理相比差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05），90 萬株/hm2處理與60 萬株/hm2處理間差異不顯著（P＞0.05）。在施純氮120 kg/hm2條件下，種植密度為120 萬株/hm2處理時(shí)土壤水分利用率依然 最 高，120 萬 株/hm2比60 萬 株/hm2增 加 了24.42%，比90 萬株/hm2增加了10.20%；120 萬株/hm2處理與60 萬、90 萬株/hm2處理相比均達(dá)到顯著水平（P＜0.05），90 萬株/hm2與60 萬株/hm2處理間差異不顯著（P＞0.05）。

同一種植密度相比較，除60 萬株/hm2密度下，施純氮120 kg/hm2處理下土壤水分利用率相較施純氮75 kg/hm2降低了4.41%外，另外2 個(gè)種植密度90 萬、120 萬株/hm2，均隨著施氮量的增加，土壤水分利用率也有所增加，施純氮120 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合比施純氮75 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合增加了4.26%，施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合比施純氮75 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合增加了2.66%。

試驗(yàn)結(jié)果表明，施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2處理下，黑豐一號(hào)土壤水分利用率最高；而無論是施純氮75 kg/hm2水平還是施純氮120 kg/hm2水平，黑豐一號(hào)土壤水分利用率均表現(xiàn)為120 萬株/hm2>90 萬株/hm2>60 萬株/hm2，即2 個(gè)施氮水平下，種植密度為120 萬株/hm2時(shí)土壤水分利用率最高。

2.4 不同施氮量和種植密度互作對苦蕎黑豐一號(hào)產(chǎn)量的影響

由圖2 可知，6 個(gè)處理下黑豐一號(hào)產(chǎn)量表現(xiàn)為：施純氮75 kg/hm2、種植密度為60 萬株/hm2的組合產(chǎn)量為1 304.07 kg/hm2，施純氮75 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合產(chǎn)量為1 330.07 kg/hm2，施純氮75 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合產(chǎn)量為1 494.07 kg/hm2；施純氮120 kg/hm2、種植密度為60 萬株/hm2的組合產(chǎn)量最低，為1 230.06 kg/hm2，施純氮120 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合產(chǎn)量為1 384.07 kg/hm2，施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合產(chǎn)量最高，為1 504.08 kg/hm2。

同一施氮水平相比較，無論是低氮處理還是高氮處理，隨著種植密度的增加，黑豐一號(hào)的產(chǎn)量也在增加。在施純氮75 kg/hm2條件下，90 萬株/hm2比60 萬株/hm2產(chǎn)量增加了1.99%，120 萬株/hm2比60 萬株/hm2產(chǎn)量增加了14.57%，120 萬株/hm2比90 萬株/hm2產(chǎn)量增加了12.33%；120 萬株/hm2與60萬、90 萬株/hm2處理相比差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05），90 萬株/hm2與60 萬株/hm2處理間差異不顯著（P＞0.05）。在施純氮120 kg/hm2處理下，90 萬株/hm2比60 萬株/hm2產(chǎn)量增加了12.52%，120 萬株/hm2比60 萬株/hm2產(chǎn)量增加了22.28%，120 萬株/hm2比90 萬株/hm2產(chǎn)量增加了8.67%；120 萬株/hm2與60 萬、90 萬株/hm2處理間差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05），90 萬株/hm2與60 萬株/hm2處理間差異不顯著（P＞0.05）。

同一種植密度相比較，除60 萬株/hm2密度下，施純氮120 kg/hm2產(chǎn)量比施純氮75 kg/hm2降低了5.68%外，另外2 個(gè)種植密度90 萬、120 萬株/hm2，均隨著施氮量的增加，產(chǎn)量也有所增加，施純氮120 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合比施純氮75 kg/hm2、種植密度為90 萬株/hm2的組合產(chǎn)量增加了4.06%，施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合比施純氮75 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合產(chǎn)量增加了0.67%。

試驗(yàn)結(jié)果表明，施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2處理下，黑豐一號(hào)產(chǎn)量最高；而無論是施純氮75 kg/hm2水平還是施純氮120 kg/hm2水平，黑豐一號(hào)產(chǎn)量均表現(xiàn)為120 萬株/hm2>90 萬株/hm2>60 萬株/hm2，即2 個(gè)施氮水平下，種植密度為120 萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)2 個(gè)施氮水平、3 個(gè)種植密度條件下，苦蕎黑豐一號(hào)的株高、主莖分枝數(shù)和倒伏率3 個(gè)性狀各處理之間差異均未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）。隨著施氮量的增加，氮肥能夠促進(jìn)作物地上部的生長，使其吸收更多陽光從而促進(jìn)光合作用的進(jìn)行[12-13]。隨著種植密度的提高，作物單株對光溫肥水等資源的爭奪加劇，利于單株的生長，故而株高較高，在75 kg/hm2施氮量時(shí)，植株莖稈細(xì)弱、徒長，容易倒伏，從而造成減產(chǎn)。而施氮量和種植密度的增加，更利于群體生長，一定程度上緩解了植株的徒長和倒伏，降低了倒伏率，提高了作物產(chǎn)量，該結(jié)果與前人研究結(jié)果一致[3]。在試驗(yàn)所設(shè)的6 個(gè)處理中，以施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的處理苦蕎植株倒伏率最低。

隨著種植密度的增加，黑豐一號(hào)的土壤水分利用率也在增加。在施純氮75、120 kg/hm2條件下，土壤水分利用率均表現(xiàn)為120 萬株/hm2>90 萬株/hm2>60 萬株/hm2，即2 個(gè)施氮水平下，種植密度為120 萬株/hm2時(shí)土壤水分利用率最高；120 萬株/hm2與60 萬、90 萬株/hm2處理相比差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05），90 萬株/hm2與60 萬株/hm2處理間差異不顯著（P＞0.05）。所有處理下，以施純氮120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2的組合土壤水分利用率最高。表明隨著施氮量和種植密度的增加，土壤水分利用率也在增加，該結(jié)果與在燕麥上的研究結(jié)果相似[14]。因此，在灌水有限的地區(qū)，可通過適量增施氮肥來彌補(bǔ)水分不足造成的苦蕎減產(chǎn)。

氮肥和種植密度作為重要的栽培因素，與作物的產(chǎn)量有著密切聯(lián)系。研究表明，適宜的施氮量和合理的種植密度互作能夠促進(jìn)作物的生長發(fā)育，提高產(chǎn)量[15-16]。對于合理施氮量的研究目前學(xué)者們得出的結(jié)論不一，多數(shù)研究者提出苦蕎的最佳施肥量為N（75.62 kg/hm2）、P（24.00 kg/hm2）、K（17.21 kg/hm2），種植密度為135 萬株/hm2時(shí)可獲得較高產(chǎn)量[10，17-19]。前人研究認(rèn)為，施氮量與種植密度對作物產(chǎn)量的影響呈拋物線關(guān)系[20-21]。本試驗(yàn)與其結(jié)果不同，這可能與土壤自身肥力水平及種植地區(qū)生態(tài)環(huán)境不同有關(guān)，且本次試驗(yàn)的施氮量限定范圍較窄，從而未能找到苦蕎產(chǎn)量的峰值點(diǎn)，只呈現(xiàn)出逐步增長的趨勢；且在氮肥的2 個(gè)水平下，種植密度120 萬株/hm2處理苦蕎的產(chǎn)量與60 萬、90 萬株/hm2處理差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05），90 萬株/hm2與60 萬株/hm2處理間差異不顯著（P＞0.05）。這也是下次試驗(yàn)的方向，可以考慮設(shè)置更寬范圍的氮肥水平，以尋找到最適合當(dāng)?shù)乜嗍w黑豐一號(hào)生長的氮肥施用量，以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，施純氮120 kg/hm2與75 kg/hm2相比較，120 kg/hm2處理苦蕎產(chǎn)量明顯較高；種植密度為120 萬株/hm2時(shí)，產(chǎn)量與60 萬株/hm2、90 萬株/hm22 個(gè)密度水平相比明顯偏高，并且差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。本試驗(yàn)條件下，以施氮量120 kg/hm2、種植密度為120 萬株/hm2處理，苦蕎黑豐一號(hào)能獲得較高的產(chǎn)量與較好的農(nóng)藝性狀，產(chǎn)量可達(dá)1 504.08 kg/hm2。

本試驗(yàn)僅限于對地上部農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進(jìn)行了測定，未對氮素利用率進(jìn)行研究，今后可以進(jìn)一步研究施氮量與密度互作效應(yīng)及其機(jī)制，以便尋求較佳的苦蕎生產(chǎn)施氮量與密度互作栽培模式。