種植密度與施肥量對白城地區苦蕎農藝性狀及產量的影響

李春花，加央多拉，王春龍，田娟，孫墨可，董玉迪，郭來春，魏黎明，程微娜，李玉明，尹桂芳，任長忠?

(1 白城市農業科學院，吉林白城 137000；2 汪清縣天橋嶺鎮農業技術推廣站，吉林汪清 133204；3 云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所/云南省農業生物技術重點實驗室/農業部西南作物基因資源與種質創制重點實驗室，昆明 650205)

苦蕎(Fagopyrum tataricumGaertn.) 是蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(FagopyrumMill)雙子葉植物[1]。其營養豐富，富含蛋白質、脂肪、礦物質元素、維生素以及生物類黃酮，對預防糖尿病、降血壓、血脂及抗氧化、衰老、改善亞健康狀態等具有良好的效果[2－5]，被譽為“人類理想的功能性食物源”。近年來，隨著人們健康觀念的增強，苦蕎的保健和藥用價值逐漸被認可，在膳食結構改善中備受青睞，因此苦蕎的開發潛力巨大，原料市場對其需求量日益增加[6－9]。同時，由于苦蕎生產和加工投資少、見效快，是現代農村發展鄉鎮企業的一條有效途徑[10－13]。但由于人們認為苦蕎具有耐貧瘠的特點，在生產中管理粗放，導致產量不高，無法滿足市場需求[14，15]。因此，加強對苦蕎生產技術的研究，提高生產效益和效率，增強農戶種植苦蕎的積極性，對推動苦蕎特色產業發展具有重要的現實意義。

從栽培角度來看，肥料及種植密度是作物生產中最關鍵的因素。在苦蕎栽培技術中，密度是協調個體和群體的最有效措施，而肥料則為苦蕎個體生長發育提供養分，因此密度和肥料是影響苦蕎產量的關鍵因素[16]。前人研究表明，適宜的播種量對提高產量具有重要意義，播種密度過大或過小，都導致優良品種的增產潛力難以充分發揮。伍浩天等[17]研究表明，隨著播種量的增加，總株數增加，單株粒數和千粒質量減少，產量先增后減。靳建剛等[18]研究表明，當密度達到一定程度后，隨密度的增加產量反而下降，密度為105 萬株/hm2時產量最高，達1 964.0 kg/hm2。萬麗英[19]研究表明，在每公頃播種75 萬～120 萬株范圍內，隨密度的增加產量逐漸增加，超過此范圍則相反。向達兵等[20]研究表明，隨種植密度的增大，產量先升后降，種植密度為90萬～120 萬株/hm2時群體產量增加。肥料被稱為“作物的糧食”，是作物增產的基礎。氮肥可促進植物莖葉的生長，磷能促進植物根系生長及碳水化合物的合成和運載，而鉀促使植物的莖稈增粗、抗倒伏能力增強，因此合理施肥有利于產量的增加[21]。李偉等[22]研究發現，在單位面積株數一定的情況下，作物的產量與單株粒數和單株產量有關，而單株產量與作物籽粒的充實度密切相關。宋毓雪等[23]研究表明，適宜的肥料配比能一定程度地提高蕎麥的充實度和產量。提高產量需依賴光合產物的更多積累，即干物質積累越多，籽粒產量越高[24]。張偉麗等[25]認為，適宜的氮磷鉀處理顯著提高了苦蕎干物質的積累與分配，進一步驗證了植株營養器官中同化物質向籽粒運轉和分配的增多，促進了苦蕎籽粒產量提高。伍浩天等[17]認為，隨播種量、施肥量的增加，倒伏級別和倒伏率都增大，而倒伏性又是造成蕎麥減產的主要原因[26，27]，嚴重時會導致減產50%以上[20，26]。因此，合理的群體密度和適宜的施肥量對提高苦蕎產量具有重要的作用。

前人對苦蕎的種植密度及施肥技術進行了大量研究，篩選出了不同地區最佳種植密度和施肥量。但白城地區苦蕎種植研究較晚，目前關于不同種植密度和施肥量對苦蕎農藝性狀及產量的影響未見報道。本研究設置密度與肥料雙因子試驗，研究不同施肥量和種植密度對苦蕎農藝性狀和產量的影響，以篩選出苦蕎最佳的種植密度和施肥量，為白城地區的苦蕎大田生產提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試苦蕎品種為WK－2016，由貴州省威寧縣山地特色農業科學研究所培育而成。肥料為湖南開門子肥業有限公司提供的總養分≥45%的高濃度硫酸鉀復合肥，N∶P2O5∶K2O 為15∶15∶15。

1.2 試驗地情況

試驗在吉林省白城市農業科學院試驗基地進行。該地海拔155.4 m，45°37′N，122°47′E，屬溫帶大陸性季風氣候，年平均降水量為399.9 mm，無霜期144 d。試驗地地勢平整，土壤肥力相同，前茬作物為高粱。該地土壤類型為淡黑鈣土，耕層土壤(0～20 cm)含有機質24 g/kg、礦質氮142.4 mg/kg、有效磷15.2 mg/kg、速效鉀69.7 mg/kg，pH 值7.5。

1.3 試驗設計和方法

試驗設置密度(M)和肥料(F)2 個因素。密度設4 個水平:M1(75 萬株/hm2)、M2(100 萬株/hm2)、M3(125 萬株/hm2)、M4(150 萬株/hm2)；肥料設5 個水平:F0(無施肥)、F1(100 kg/hm2)、F2(200 kg/hm2)、F3(300 kg/hm2)、F4(400 kg/hm2)。采用隨機區組排列，20 個處理，重復3 次，共60 個小區，5 行區，行距為60 cm，小區面積為9 m2(3 m×3 m)。2020 年7 月8 日播種，條播。施肥采用一次性基施方式，在苦蕎生育過程中不再追肥。

1.4 測定項目

苦蕎農藝性狀的調查是在70%～85%的籽粒成熟時進行，在每個小區的中間條帶隨機取樣10 株，調查單株株高、主莖節數、分枝數、莖粗，之后單株收獲，風干2 周以后測定株粒數、單株產量、千粒質量和小區產量。

1.5 數據分析

田間調查的基本數據用Microsoft Excel 2007 軟件進行整理，用JMP 9.0.2 軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 施肥量對苦蕎農藝性狀的影響

利用多重比較法(Turkey)對不同種植密度下不同施肥量處理之間各農藝性狀的差異進行顯著性分析(表1)，結果表明，在各種植密度條件下，株高隨施肥量的增加而增加，F0 的表現值顯著小于F1、F2、F3、F4 的表現值，F4 的表現值顯著大于其他各施肥水平；主莖節數和分枝數在不同施肥量間沒有顯著性差異；莖粗在M1 和M2 種植密度下F3 和F4 與F1 和F2，F0 和其他施肥量之間存在顯著性差異，在M3 種植密度下F0 和F1 顯著小于F2、F3 和F4，M4 種植密度下F0、F1 和F2 顯著小于F3 和F4，且隨施肥量的增加而增加；株粒數、單株產量和千粒質量在各種植密度下隨施肥量的增大先增后減，并且株粒數和單株產量以施肥量處理F2 最大，且與其他施肥量處理有顯著差異，千粒質量以F2 和F3 最大，且與其他施肥量處理有顯著差異。

表1 不同處理的苦蕎農藝性狀Table 1 Agronomic characters of tartary buckwheat under different treatments

2.2 種植密度對苦蕎農藝性狀的影響

利用多重比較法(Turkey)對不同施肥量下種植密度處理之間苦蕎的各農藝性狀的差異進行顯著性分析發現，在各施肥量條件下株高隨種植密度的增加而增加，且最小種植密度M1 和最大種植密度M4之間都有顯著差異；主莖節數、分枝數和千粒質量在不同種植密度間沒有顯著性差異；莖粗隨種植密度的增加而減小，且F0 和F1 間沒有顯著性差異，與F4 存在顯著性差異；株粒數和單株產量隨種植密度的增大而減少，在種植密度為M1 時最大，且與其他種植密度有顯著差異。

2.3 種植密度和施肥量互作對苦蕎農藝性狀的影響

利用多重比較法(Turkey)對施肥量和種植密度的互作間各農藝性狀的差異進行顯著性分析(表2)可見，M4F4 處理株高最高，其次為M3F4、M4F3、M4F2、M2F4、M3F3、M3F2、M1F4，顯著高于M1F0、M2F0、M3F0、M4F0、M1F1、M2F1、M1F2、M1F3 處理的株高，其中M1F0 的株高最低；在主莖節數和分枝數中各處理間沒有顯著性差異；M1F4、M1F3、M2F4處理的莖粗顯著大于其他處理；株粒數為M1F2 處理顯著大于其他處理，而M4F4 處理顯著小于其他處理；單株產量和千粒質量M1F2 處理顯著大于其他處理，而M4F0 處理顯著小于其他處理。

表2 種植密度和施肥量互作的苦蕎農藝性狀Table 2 Agronomic characters of tartary buckwheat interacted with planting density and fertilization rate

2.4 施肥量和種植密度對苦蕎產量的影響

利用Turkey 多重比較法進行不同施肥量間、種植密度間以及施肥量×種植密度互作間產量的差異進行顯著性分析，結果見表3、4。由表可見，在M1種植密度條件下，隨施肥量的增加產量顯著增加，F4 施肥量處理產量最大；在M2、M3 和M4 種植密度條件下，隨著施肥量的增加產量先增后減，M2 種植密度處理下F3 的產量顯著高于其他種植密度處理，M3 和M4 種植密度處理下，F2 的產量顯著大于其他施肥量處理。由表3 可見，在F0 施肥量條件下，隨種植密度的增加產量顯著增加，M4 種植密度處理產量最大；在F1 施肥量條件下，產量也隨種植密度的增加而增加，M3 和M4 種植密度間產量沒有顯著性差異，但均顯著大于M1 和M2；在F2、F3 和F4 施肥量條件下，隨種植密度的增加產量先增后減，F2 施肥量條件下M2 和M3 的產量顯著大于M1和M4，F3 和F4 施肥量條件下M2 的產量顯著大于其他種植密度的產量。由表4 可見，M2F3、M2F2、M3F2、M4F2、M3F3、M2F4 的產量較高，M1F2、M4F4、M2F1、M1F1、M2F0、M1F0 的產量較低，其中處理M2F3 的產量最高，為2 186 kg/hm2，處理M1F0 的產量最低，為1 265 kg/hm2。

表3 不同處理的苦蕎產量Table 3 The yield of tartary buckwheat under different treatments kg·hm－2

表4 種植密度和施肥量互作下的苦蕎產量差異分析結果Table 4 The results of difference analysis of tartary buckwheat yield with interaction of planting density and fertilization rate kg·hm－2

3 討論

肥料是作物生長的重要營養元素，適宜的種植密度也是不可或缺的，這2 個因素共同影響苦蕎產量。關于施肥量和密度對苦蕎產量影響的研究已有不少報道。趙衛敏等[28]、穆蘭海等[29]、趙萍等[30]認為，苦蕎產量隨施肥量的增加先增后降，這與本研究中M2、M3、M4 種植密度下的結果一致，而M1 種植密度下產量隨施肥量的增加而增加。此結果表明，在低種植密度下可通過適當增施肥料來增產，而在高種植密度下要選擇適宜的施肥量，這樣既能提高苦蕎產量，又能減少肥料浪費。關于種植密度與產量的關系，李春花等[31]認為，苦蕎產量隨種植密度的增加而增加，這與本研究中F0 和F1 施肥量條件下結果一致，表明不施肥或低施肥的情況下要獲得高產，可增加種植密度。張茜等[32]、王慧等[33]、萬麗英[34]認為，苦蕎產量隨種植密度的增加呈先增后降，這與本研究中F2、F3 和F4 施肥量條件下的結果一致，表明肥料用量充足時高種植密度會影響苦蕎的群體結構，導致產量下降。劉榮甫等[35]認為，江蘇地區蘇蕎2 號春播高產栽培的最適種植密度為150萬株/hm2，高效復合肥的最佳施肥量為375 kg/hm2，而本研究的最適種植密度為100 萬株/hm2，高效復合肥的最佳施肥量為300 kg/hm2，表明蕎麥適宜的種植密度和施肥量與蕎麥種類、品種、生態環境有很大的關系。因此，選擇適宜當地的種植密度和施肥量對獲得蕎麥高產具有重要意義。

張偉麗等[25]和穆蘭海等[29]認為，苦蕎單株粒數、單株產量、千粒質量隨氮、磷肥施用量的增加而先增后降，隨鉀肥施用量的增加而增加。本研究結果也表明，在同一種植密度下株粒數、單株產量、千粒質量隨施肥量的增加而先增后降。張茜等[32]認為，苦蕎株高隨種植密度的增加而增加，分枝數隨種植密度的增加而減少；王慧等[33]認為，苦蕎分枝數、單株粒數、單株產量與種植密度呈極顯著負相關，主莖節數隨密度的增加先減后增，而種植密度對株高和千粒質量的影響不顯著；萬麗英[34]研究發現，貴州地區苦蕎的單株粒數、分枝數、千粒質量均隨種植密度的增加而下降。本研究結果表明，苦蕎株高隨種植密度的增加而增加，莖粗、株粒數和單株產量隨種植密度的增加而減少，而種植密度對主莖節數、分枝數和千粒質量的影響不明顯，這與前人的研究結果有差異，可能是由于環境及品種等不同所致。本研究結果還表明，低密度低肥時苦蕎株高最低，高密度高肥時株高最高，并且株粒數、單株產量、千粒質量等產量構成因素以M1F2 最高、M4F0 最小。可見適宜的種植密度和施肥量是建立苦蕎良好群體結構的基礎，生產中要將其綜合配套，才能獲得高產。

4 結論

種植密度及施肥量互作對苦蕎農藝性狀和產量有較大影響。本試驗種植密度及施肥量處理中苦蕎產量最高的組合為M2F3，即白城地區苦蕎最適種植密度為100 萬株/hm2，復合肥最佳施用量為300 kg/hm2。