姚理武,吳應(yīng)齊,葉增新,吳偉瑋,應(yīng)國(guó)華,陳吳偉,余久華
(1.浙江省慶元縣自然資源和規(guī)劃局,浙江 慶元 323800;2.麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院,浙江 麗水 323000)
藜麥Chenopodium quinoa屬藜科Chenopodioideae藜屬Chenopodium,是一種1年生的草本作物,原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū),已有5 000多年的種植歷史,是古印加民族主要糧食作物之一[1-2]。藜麥籽粒具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,素有“營(yíng)養(yǎng)黃金”“糧食之母”之稱(chēng)[3-5]。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織認(rèn)為藜麥?zhǔn)俏ㄒ灰环N可滿(mǎn)足人體基本營(yíng)養(yǎng)需求的單體植物,并正式推薦為最適宜人類(lèi)的全營(yíng)養(yǎng)食品[6]。但我國(guó)種植藜麥歷史較短,2008年始才進(jìn)行規(guī)?;N植[7],在藜麥種植技術(shù)上,較多關(guān)注種植密度[8-13],一般只提及原則性的種植株行距[14],缺乏明確的株行距研究以促進(jìn)藜麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和土地資源的合理利用。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)其它作物株行距的研究較多,已確定不同種植密度和株行距配置對(duì)農(nóng)作物的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量和品質(zhì)有一定的影響[15-20]。適度的密植和株行距設(shè)計(jì)有利于生產(chǎn)性狀的改變[21-24]。本研究通過(guò)‘隴藜1號(hào)’[25]不同種植密度與配置方式實(shí)驗(yàn),開(kāi)展對(duì)藜麥農(nóng)藝性狀和籽粒產(chǎn)量影響的研究,擬通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證揭示‘隴藜1號(hào)’以及相近品系在浙江麗水地區(qū)適宜的種植密度和配置方式,為藜麥的推廣種植密度選擇提供依據(jù)。
試驗(yàn)地設(shè)置在浙江省麗水市慶元縣江根鄉(xiāng)箬坑村睦睦家庭農(nóng)場(chǎng)的“小虎岙”油茶Camellia oleifera幼林地,地理坐標(biāo)為119 °26 ′20.2 ″E,27 °32 ′2.5 ″N。年平均氣溫為14.4℃,最熱月(7月)均溫為23.4℃,最冷月(1月)均溫為4.6℃,年平均降水量為1 765.3 mm,≥10℃年積溫為4 686.6℃。試驗(yàn)地海拔為1 018 m,黃壤,土層厚度 >30 cm,pH均值為5.52,土壤水解性氮含量約為227 mg·kg-1,土壤有效磷含量約為711 mg·kg-1,土壤速效鉀含量約為123 mg·kg-1,地力等級(jí)為I級(jí)[26]。2020年3月,油茶基地采用1年生芽砧苗建園,品種為‘長(zhǎng)林53號(hào)’‘長(zhǎng)林4號(hào)’‘長(zhǎng)林27號(hào)’,苗高約為15 cm,株行距為2.5 m×3.0 m,種植密度為1 333株·hm-2。供試藜麥種子為該農(nóng)場(chǎng)2019年種植的‘隴藜1號(hào)’自留種。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 于油茶幼林行間分別設(shè)3種行距(A),3種株距(B),A分別為A1:60 cm,A2:40 cm,A3:20 cm;B分別為B1:40 cm,B2:30 cm,B3:20 cm,共9種不同種植密度與配置方式,見(jiàn)表1。每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。每處理面積為14.4 m2,按1.2 m×12 m布設(shè),處理寬向垂直于水平梯帶,各處理深耕15~ 20 cm,撒施有機(jī)肥(N+P2O5+K2O≥5%,有機(jī)質(zhì)≥45%)50 kg·處理-1,再次翻耕,起壟做畦,畦面耙耱平整,處理間保留寬30 cm,深15 cm的操作溝。藜麥苗采用育苗繁殖,于2020年4月10日播種,4月17日出苗。5月13日,苗高為12~ 15 cm時(shí)進(jìn)行移植。移植后及時(shí)進(jìn)行人工除草,于5月27日溝施復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥45%,N-P2O5-K2O:15-15-15)0.5 kg·處理-1。于藜麥成熟期(8月11日)進(jìn)行農(nóng)藝性狀、植株倒伏率、產(chǎn)量調(diào)查。
表1 藜麥9種不同種植密度與配置方式Table 1 9 interplanting densities of Ch.quinoa
1.2.2 觀察指標(biāo)與方法 農(nóng)藝性狀調(diào)查:于藜麥成熟期,根據(jù)各處理保存株數(shù),采用等距取樣法,隨機(jī)選取5株生長(zhǎng)正常的植株,調(diào)查株高、莖粗、主穗粗、主穗長(zhǎng)、分枝數(shù)、有效穗數(shù)、第1分枝部位。株高為主莖根部以上至穗頂端的長(zhǎng)度。莖粗為植株中部最粗處的直徑[27]。有效穗數(shù):有效分枝+主穗。穗長(zhǎng):主穗基部到頂端的長(zhǎng)度,主穗基部以從植株頂端至第1個(gè)兩個(gè)花序之間的距離大于3 cm花序部位為標(biāo)準(zhǔn)[28]。主穗粗為主莖穗下的粗度。第1分枝部位指第1個(gè)有效分枝距離地面的高度。
倒伏率調(diào)查:調(diào)查各處理藜麥植株的倒伏株數(shù),植株主徑與地面角度<45°植株計(jì)入倒伏株數(shù)。
倒伏率/%=倒伏株數(shù)/保存株數(shù)×100%
產(chǎn)量測(cè)定:各處理分別對(duì)進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查的5株成熟藜麥脫粒、曬干揚(yáng)凈,然后進(jìn)行稱(chēng)量。
處理產(chǎn)量/kg=平均單株產(chǎn)量/kg×種植密度/株×株數(shù)保存率/%×(1-倒伏率)/%
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和繪圖,用SPSS 19.0進(jìn)行多因素方差分析。
對(duì)不同種植密度和配置方式下‘隴藜1號(hào)’的農(nóng)藝性狀和籽粒產(chǎn)量試驗(yàn)結(jié)果的進(jìn)行方差分析及F值測(cè)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,行距因素中的株高、主穗長(zhǎng)、第1有效分枝部位、有效穗數(shù)、倒伏率、植株保存率、處理產(chǎn)量之間均達(dá)顯著差異(P<0.05)。株距因素中的主穗長(zhǎng)、第1有效分枝部位、有效穗數(shù)、單株粒質(zhì)量、植株保存率、處理產(chǎn)量之間均達(dá)顯著水平(P<0.05)。行距 × 株距的第1有效分枝部位、有效穗數(shù)之間均達(dá)顯著差異(P<0.05)。
表2 不同種植密度與配置方式藜麥農(nóng)藝性狀和籽粒產(chǎn)量試驗(yàn)結(jié)果的方差分析及F值Table 2 ANOVA and F value of agronomic traits and yield of Ch.quinoa with different interplanting densities
不同種植密度與配置方式下‘隴藜1號(hào)’的農(nóng)藝性狀見(jiàn)表3。
表3 不同種植密度與配置方式下藜麥的農(nóng)藝性狀比較Table 3 Agronomic traits of Ch.quinoa with different densities
由表3可知,在20~ 60 cm行距內(nèi),藜麥的株高、主穗長(zhǎng)、第1有效分枝部位、有效穗數(shù)之間均存在顯著差異(P<0.05),表現(xiàn)為縮小行距,第1有效分枝部位上移,有利于株高、主穗長(zhǎng)的提高,但有效穗數(shù)減少。在20~ 60 cm株距內(nèi),藜麥主穗長(zhǎng)、第1有效分枝部位、有效穗數(shù)之間的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05),表現(xiàn)為隨著株距的縮小,第1有效分枝部位上移,主穗長(zhǎng)增加,有效穗數(shù)減少。第1有效分枝高與有效穗數(shù)存在交互效應(yīng),從總體看,20 cm×20 cm株行距配置方式的第1有效分枝部位顯著高于其它處理(P<0.05),有效穗數(shù)顯著少于其它處理(P<0.05)。
不同種植密度與配置方式‘隴藜1號(hào)’的籽粒產(chǎn)量性狀見(jiàn)表4。
由表4可知,在20~ 60 cm行距內(nèi),藜麥的植株保存率、倒伏率、處理產(chǎn)量之間均存在顯著差異(P<0.05),表現(xiàn)為隨著行距的縮小,抗倒伏性增強(qiáng),植株保存率、處理產(chǎn)量增加。在20~ 40 cm株距內(nèi),單株粒質(zhì)量、植株保存率、處理產(chǎn)量之間的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05),表現(xiàn)為隨著株距的縮小,單株粒質(zhì)量下降,植株保存率、處理產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)。不同配置方式下,藜麥的籽粒產(chǎn)量性狀不存在交互效應(yīng),但A3B3的產(chǎn)量明顯高于其它株行距配置。因而,在試驗(yàn)當(dāng)?shù)?,‘隴藜1號(hào)’種植時(shí)宜加大種植密度,采用20 cm×20 cm株行距密植配置,有利于獲得高產(chǎn)。
表4 不同種植密度與配置方式藜麥籽粒產(chǎn)量性狀比較Table 4 Yield traits of Ch.quinoa with different densities`
在試驗(yàn)當(dāng)?shù)胤N植‘隴藜1號(hào)’藜麥,在20~ 60 cm行距內(nèi),隨著行距的縮小,第1有效分枝部位上移,有效穗數(shù)減少,有利于株高、主穗長(zhǎng)、植株保存率、單位面積藜麥產(chǎn)量、抗倒伏性能的提高,這與前人的研究結(jié)果[20,22]近似,但與胡一波[16]的藜麥單株產(chǎn)量隨行距的增加而降低的結(jié)論相反。出現(xiàn)這種情況的原因可能是由于不同地理環(huán)境、氣候條件下藜麥的生態(tài)適應(yīng)表現(xiàn)型、株行距試驗(yàn)配置及種植管理的差異造成,這需要未來(lái)進(jìn)一步開(kāi)展試驗(yàn)研究。在20~ 40 cm株距內(nèi),隨著株距的縮小,第1有效分枝部位上移,單株粒質(zhì)量、有效穗數(shù)減少,有利于主穗長(zhǎng)、植株保存率、處理產(chǎn)量的增加,這與胡一波[16]的研究結(jié)果相同,與前人對(duì)其它作物的研究結(jié)果[17,20-21]近似。從總體看,20 cm×20 cm株行距配置方式藜麥的單位面積產(chǎn)量最高,增加行、株距,藜麥的單位面積產(chǎn)量降低。
在確?;久绲那闆r下,合理地配置株行距,是獲得高產(chǎn)的有效途徑[29]。在作物有效營(yíng)養(yǎng)面積和有效株行距內(nèi),調(diào)整藜麥的株行距配置方式,有效改善群體結(jié)構(gòu),增加光截獲率,提高群體的光能利用率,發(fā)揮作物群體生產(chǎn)力,從而提高藜麥小區(qū)產(chǎn)量[30-31]。相關(guān)研究也表明,不同株行距和密度對(duì)植物的產(chǎn)量有一定影響。例如,黃潔等研究表明,密植有利于木薯Manihot esculenta提高淀粉產(chǎn)量、鮮薯產(chǎn)量和鮮薯淀粉含量[32];株行距對(duì)王草Pennisetum americanum×P.purpureum的生產(chǎn)性狀產(chǎn)生顯著影響,但株行距太小,不利于王草的生長(zhǎng)[32];孩兒參Pseudostellariae heterophylla(太子參)株行距組合以2.5 cm×5.0 cm和16.7 cm×5.0 cm合理密植,種植密度以120萬(wàn)~ 160萬(wàn)株·hm-2為佳[34]。以上研究都表明,株行距不同配置方式對(duì)農(nóng)藝性狀中的第1分枝部位、有效穗數(shù)指標(biāo)具有顯著的影響,且存在交互效應(yīng);株行距間不同配置方式對(duì)藜麥產(chǎn)量有明顯影響效應(yīng),但株行距之間不存在交互作用。
本研究通過(guò)試驗(yàn)方法證實(shí)了合理的株行距配置能有效的優(yōu)化藜麥群體質(zhì)量,充分發(fā)揮藜麥個(gè)體與群體的光合能力,協(xié)調(diào)了產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素之間的關(guān)系,從而提高單位面積產(chǎn)量[29]。但是與選育地(甘肅省臨夏州永靖縣)相比較[25],試驗(yàn)地的藜麥植株性狀有趨于矮化的趨勢(shì),因而,‘隴藜1號(hào)’選育地的株行距配置方式并不適用于試驗(yàn)當(dāng)?shù)?。若選擇與‘隴藜1號(hào)’農(nóng)藝性狀相近的藜麥品系及與試驗(yàn)當(dāng)?shù)貧夂蛞蜃?、地理位置等因子相?dāng)?shù)柠愃貐^(qū),藜麥種植建議適當(dāng)密植,種植密度宜控制在160 000~ 250 000株·hm-2。