楊治偉，錢愛萍，張煒，曹秀霞

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院，寧夏固原 756000）

0 引言

胡麻(LinumusitatissimumL)是中國西北和華北等地種植的特色油料作物和經(jīng)濟作物之一[1]。胡麻品種的產(chǎn)量構(gòu)成是決定產(chǎn)量潛力及其適應(yīng)性的核心要素，而品種倒伏可導(dǎo)致其減產(chǎn)。引起作物倒伏的因素較為復(fù)雜，比如風(fēng)雨等自然條件、生長條件及栽培措施等，研究表明[2]作物倒伏與株高、莖粗、莖稈強度密切相關(guān)。播種密度是維持作物群體和空間結(jié)構(gòu)的主要因素，合理密植不僅可以使作物群體更好的利用光、熱、水、肥等資源，而且可以促進(jìn)作物個體和群體間的協(xié)調(diào)生長[3-4]。種植密度高可以獲得高產(chǎn)，但導(dǎo)致單株生長受到限制且加大了倒伏風(fēng)險[5-6]；在不同作物中種植密度對倒伏的影響研究較多，如姬建利[7]研究了不同密度和行距配置對油菜產(chǎn)量和抗倒性的影響結(jié)果表明在高密度種植條件下，莖稈光合對油菜的產(chǎn)量和抗倒性起到關(guān)鍵性作用；張永平等[8]研究了不同種植密度對藜麥群體抗倒伏性能的影響，表明隨著種植密度的增大群體倒伏率顯著增加；倪軍[9]研究了密度對小麥莖稈抗倒性能的影響，表明隨密度升高小麥莖稈木質(zhì)化部分減少，莖稈木質(zhì)化程度降低，莖壁越厚，維管束數(shù)目越多，維管束面積越大，機械組織越厚莖稈抗折力越強，有利于減少倒伏的發(fā)生；王樂政等[10]研究了密度對夏播紅小豆抗倒伏能力的影響，結(jié)果表明抗倒伏指數(shù)隨著隨種植密度的增加而改變。密度對倒伏的影響在不同作物中均有研究[11-14]，余紅等[15]研究表明隨著種植密度的提高，胡麻產(chǎn)量逐漸降低，主要是由胡麻密度越高，倒伏越嚴(yán)重，造成的減產(chǎn)率越高所致；郭芳[16]認(rèn)為種植密度過高時，胡麻大面積倒伏，植株的分莖數(shù)減少，千粒重降低。前人的研究對胡麻的抗倒性及莖稈木質(zhì)素含量相結(jié)合的研究報道較少，而且胡麻是寧南山區(qū)的主要油料作物，探索適宜的種植密度對胡麻產(chǎn)量具有重要意義。本研究在不同播種密度條件下，分析了胡麻的抗倒性、莖稈木質(zhì)素含量及產(chǎn)量對播種密度的響應(yīng)規(guī)律，為寧南山區(qū)水澆地胡麻合理密植栽培調(diào)控提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實驗設(shè)計

試驗于2022年在寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院頭營試驗基地進(jìn)行。試驗設(shè)4個處理：定苗75×105株/hm2(M1)、60×105株/hm2(M2)、45×105株/hm2(M3)、30×105株/hm2(M4)，40×105株/hm2(M2)為對照，采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積12.6 m2(1.8 m×7 m)，試驗胡麻品種為‘寧亞21號’，田間管理與大田管理相同。

1.2 測定指標(biāo)與方法

1.2.1 倒伏情況觀察在胡麻開花后期和碩果形成初期（綠熟期）雨后田間調(diào)查，以整個試驗小區(qū)全部植株為觀察對象，共分為4級，0級（植株直立不倒）、一級（植株傾斜度在15 度以下）、二級（植株傾斜度在15～45度）、三級（植株傾斜度在45度以上），記錄倒伏情況并計算倒伏率。倒伏率計算見式(1)。

1.2.2 胡麻莖稈相關(guān)性狀測定在青果期每個小區(qū)取長勢均勻的胡麻20 株，株高以莖稈基部為起點，以直尺沿著主莖量至植株頂部（生長點）為株高；將植株從莖稈基部齊地面處剪斷，以莖稈基部至莖稈平衡點距離為重心高度。用電子游標(biāo)卡尺測定莖稈子葉節(jié)以上5 cm 處的直徑和莖壁厚度。然后用電子天平稱量鮮重、干重和冠重。

1.2.3 莖稈折斷力測定在青果期每個小區(qū)取長勢均勻的胡麻20株，用YYD-1型莖稈強度儀測定儀（浙江托普云農(nóng)科技有限公司）測定莖稈折斷力，方法是將莖稈放在儀器的支架上，莖稈10 cm 以上位置與儀器的中點對齊，兩支點間的間距為2 cm，然后向莖稈中間施加壓力，使莖稈折斷，此時讀取儀器最大讀數(shù)(N)。

1.2.4 莖稈纖維素和木質(zhì)素的測定纖維素、木質(zhì)素含量由寧夏智聯(lián)檢測科學(xué)技術(shù)研究所負(fù)責(zé)測定。

1.2.5 室內(nèi)考種收獲前每個小區(qū)取樣30株進(jìn)行室內(nèi)考種，測定株高、分莖數(shù)、主莖分枝數(shù)、單株有效果數(shù)、每果粒數(shù)、千粒重、單株粒重。收獲后按小區(qū)單獨收獲脫離，計算小區(qū)種子產(chǎn)量、折合每公頃產(chǎn)量并進(jìn)行統(tǒng)計分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010 對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理；采用SPSS 23對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對胡麻抗倒伏指標(biāo)的影響

2.1.1 胡麻抗倒伏指標(biāo)間的顯著性分析株高、重心高度、抗折力、莖粗、莖壁厚度、鮮重和冠重均隨著種植密度的降低呈上升趨勢，而冠莖比則呈現(xiàn)先增大后減小趨勢（表1）。4個處理的抗折力M4和M1差異顯著(P＜0.05)，M1和M4的莖粗、鮮重、冠重之間均達(dá)到了極顯著差異(P＜0.01)，表明密度越高，胡麻莖稈越細(xì)，單株生物量之間差距越大。

表1 不同密度對胡麻抗倒性狀比較

2.1.2 胡麻抗倒伏指標(biāo)間的相關(guān)性分析相關(guān)性分析表明（表2），抗折力與株高、重心高度、冠重、莖粗、莖壁厚度均呈正相關(guān)，且與莖粗、莖壁厚度、冠重呈極顯著正相關(guān)，表明莖粗越粗，莖壁厚度越厚，胡麻莖稈的抗折力越大；胡麻冠層部分越重，莖稈所承受的力越大，就需要較大的抗折力。株高與莖粗、莖壁厚度呈極顯著正相關(guān)，表明胡麻生長高度一定程度上受制于莖粗的影響。鮮重與冠重為顯著正相關(guān)，說明胡麻在青果期，地上部的重量主要集中于冠層部分。

表2 胡麻抗倒伏性狀的相關(guān)性

2.2 不同密度對胡麻莖稈木質(zhì)素和纖維素含量的影響

隨著種植密度的增大，胡麻莖稈木質(zhì)素含量和抗折力逐漸降低，倒伏率逐漸增大（圖1）。相關(guān)性分析表明（表3），倒伏率和抗折力呈極顯著負(fù)相關(guān)，木質(zhì)素含量和倒伏率呈顯著負(fù)相關(guān)，表明隨著種植密度增加，莖稈抗折力降低，從而增加倒伏風(fēng)險。

圖1 種植密度對胡麻莖稈木質(zhì)素、纖維素、抗折力和倒伏率的影響

表3 胡麻莖稈木質(zhì)素、纖維素、抗折力、倒伏率間的相關(guān)性

2.3 不同密度對胡麻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

隨著種植密度的增加，產(chǎn)量先增加，后降低，處理M2的產(chǎn)量最高，為3232.50 kg/hm2；處理M4的產(chǎn)量最低，為2747.10 kg/hm2。有效結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量M4均為最高，分別為23.2個、1.4 g；M3次之，分別為22.1個、1.3 g；M1最低，且M1和M4差異較顯著，有效分枝數(shù)和每果粒數(shù)4 個處理之間均無顯著差異（表4）。表明有效結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量受種植密度的影響較大，而有效分枝數(shù)、每果粒數(shù)和千粒重幾乎不受種植密度的影響。

表4 不同密度對胡麻產(chǎn)量及構(gòu)成因素比較

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 胡麻植株性狀與抗倒伏能力的關(guān)系種植密度是影響胡麻倒伏的因素之一，胡麻倒伏對機械收割影響較大，產(chǎn)生的經(jīng)濟損失不容小覷。胡麻的抗倒伏能力受限于種植密度，高產(chǎn)栽培需要保證足夠的群體數(shù)目和生物產(chǎn)量[17]。本研究表明，隨著胡麻種植密度的增大，倒伏率呈上升趨勢，與郭芳等[18]的研究結(jié)果相映襯，與張永平等[8]在藜麥中的研究結(jié)果相似；抗折力、莖粗、莖壁厚度等呈下降趨勢，與閆峰[5]在谷子中的研究結(jié)果和張永平等[8]在黎麥中的研究結(jié)果相似，這間接表明密度對倒伏的影響在不同的作物中基本一致。

相關(guān)性分析表明，抗折力與莖粗、莖壁厚度均呈正相關(guān)，且與莖粗、莖壁厚度、冠重呈極顯著正相關(guān)；倒伏率和抗折力呈極顯著負(fù)相關(guān)，這與吳瑞香等[19]的研究結(jié)果一致。株高和重心高度與抗折力呈顯著正相關(guān)，這與李政升等[20]的研究結(jié)果不一致，還需進(jìn)一步的研究論證。本研究中胡麻株高與莖粗、莖壁厚度呈極顯著正相關(guān)，與劉潔等[21]在油菜中的研究結(jié)果相似，表明植物的生長高度一定程度上受制于莖粗的影響。

木質(zhì)素是一種復(fù)雜的聚合物，在不同的植物中以不同的形態(tài)存在。有研究指出木質(zhì)素含量與作物抗倒伏能力呈極顯著正相關(guān)，而且木質(zhì)素直接影響莖稈強度，作物抗倒伏品種木質(zhì)素含量高于中抗倒伏和易抗倒伏品種[22]。袁圓等[23]研究表明，木質(zhì)素含量增加，油菜抗倒性能增強；邵慶勤等[24]研究指出，小麥種植密度增加，其莖稈中木質(zhì)素含量降低，倒伏指數(shù)增加，倒伏程度加大。劉明等[25]指出木質(zhì)素含量高的大豆抗倒伏能力強。劉玄等[26]研究表明，木質(zhì)素含量與胡麻莖稈抗折力和抗倒伏指數(shù)呈顯著正相關(guān)，提升莖稈抗折力，植株的抗倒伏能力增強。高珍妮等[27]研究指出胡麻莖稈木質(zhì)素含量與莖稈抗折力呈正相關(guān)，與倒伏指數(shù)和實際倒伏率呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果表明，隨著種植密度的增大，胡麻莖稈木質(zhì)素含量和抗折力逐漸降低，倒伏率逐漸增大，木質(zhì)素含量和倒伏率呈顯著負(fù)相關(guān)這與高珍妮等的研究結(jié)果一致，這與已有在大豆、小麥、油菜和胡麻中的研究結(jié)果相一致。

3.1.2 種植密度對胡麻產(chǎn)量和倒伏的影響在本試驗條件下，種植密度對胡麻植株性狀、抗倒能力及產(chǎn)量均有影響。隨著種植密度的增加，胡麻的產(chǎn)量和倒伏率存在明顯差異，單株產(chǎn)量下降，有效結(jié)果數(shù)明顯降低。表明增大種植密度，不利于產(chǎn)量構(gòu)成中的有效結(jié)果數(shù)，這與曹秀霞等[28]的研究結(jié)果一致。本試驗中也發(fā)現(xiàn)低密度有利于植株的抗倒性、提高單株產(chǎn)量，與楊守臻等[29]在毛豆中的研究結(jié)果和向達(dá)兵等[13]在苦蕎中的研究結(jié)果類似。胡麻的產(chǎn)量不僅取決于種子本身，而且與栽培方式有很大關(guān)系，因此合理密植既能降低胡麻倒伏的風(fēng)險，也能提高產(chǎn)量。

3.2 結(jié)論

在本試驗條件下，隨著種植密度增加，‘寧亞21號’莖稈的木質(zhì)素含量抗折力逐漸降低，倒伏率上升，莖粗、單株產(chǎn)量等呈下降趨勢，產(chǎn)量先上升，后下降，綜合考慮增產(chǎn)增效，抗倒伏效果好、產(chǎn)量相對穩(wěn)定的處理為45×105株/hm2。今后可在此種植密度基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善栽培措施，提高水肥利用效率以此來獲得更高產(chǎn)量。