不同種植密度與配置方式對藜麥農藝性狀和籽粒產量的影響

姚理武，吳應齊，葉增新，吳偉瑋，應國華，陳吳偉，余久華

（1.浙江省慶元縣自然資源和規劃局，浙江 慶元 323800；2.麗水市農林科學研究院，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，原產于南美洲安第斯山區，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養價值，素有“營養黃金”“糧食之母”之稱[3-5]。聯合國糧農組織認為藜麥是唯一一種可滿足人體基本營養需求的單體植物，并正式推薦為最適宜人類的全營養食品[6]。但我國種植藜麥歷史較短，2008年始才進行規模化種植[7]，在藜麥種植技術上，較多關注種植密度[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藜麥產業的發展和土地資源的合理利用。目前，國內對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農作物的農藝性狀及產量和品質有一定的影響[15-20]。適度的密植和株行距設計有利于生產性狀的改變[21-24]。本研究通過‘隴藜1號’[25]不同種植密度與配置方式實驗，開展對藜麥農藝性狀和籽粒產量影響的研究，擬通過試驗驗證揭示‘隴藜1號’以及相近品系在浙江麗水地區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。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地設置在浙江省麗水市慶元縣江根鄉箬坑村睦睦家庭農場的“小虎岙”油茶Camellia oleifera幼林地，地理坐標為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，地力等級為I級[26]。2020年3月，油茶基地采用1年生芽砧苗建園，品種為‘長林53號’‘長林4號’‘長林27號’，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場2019年種植的‘隴藜1號’自留種。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 于油茶幼林行間分別設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，見表1。每個處理重復3次，隨機區組排列。每處理面積為14.4 m2，按1.2 m×12 m布設，處理寬向垂直于水平梯帶，各處理深耕15～ 20 cm，撒施有機肥（N+P2O5+K2O≥5%，有機質≥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時進行移植。移植后及時進行人工除草，于5月27日溝施復合肥（總養分≥45%，N-P2O5-K2O：15-15-15）0.5 kg·處理-1。于藜麥成熟期（8月11日）進行農藝性狀、植株倒伏率、產量調查。

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 觀察指標與方法 農藝性狀調查：于藜麥成熟期，根據各處理保存株數，采用等距取樣法，隨機選取5株生長正常的植株，調查株高、莖粗、主穗粗、主穗長、分枝數、有效穗數、第1分枝部位。株高為主莖根部以上至穗頂端的長度。莖粗為植株中部最粗處的直徑[27]。有效穗數：有效分枝+主穗。穗長：主穗基部到頂端的長度，主穗基部以從植株頂端至第1個兩個花序之間的距離大于3 cm花序部位為標準[28]。主穗粗為主莖穗下的粗度。第1分枝部位指第1個有效分枝距離地面的高度。

倒伏率調查：調查各處理藜麥植株的倒伏株數，植株主徑與地面角度<45°植株計入倒伏株數。

倒伏率/%=倒伏株數/保存株數×100%

產量測定：各處理分別對進行農藝性狀調查的5株成熟藜麥脫粒、曬干揚凈，然后進行稱量。

處理產量/kg=平均單株產量/kg×種植密度/株×株數保存率/%×（1－倒伏率）/%

1.2.3 數據統計與分析 用Microsoft Excel 2010進行數據計算和繪圖，用SPSS 19.0進行多因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 方差分析及F測驗

對不同種植密度和配置方式下‘隴藜1號’的農藝性狀和籽粒產量試驗結果的進行方差分析及F值測驗，結果見表2。由表2可知，行距因素中的株高、主穗長、第1有效分枝部位、有效穗數、倒伏率、植株保存率、處理產量之間均達顯著差異（P＜0.05）。株距因素中的主穗長、第1有效分枝部位、有效穗數、單株粒質量、植株保存率、處理產量之間均達顯著水平（P＜0.05）。行距 × 株距的第1有效分枝部位、有效穗數之間均達顯著差異（P＜0.05）。

表2 不同種植密度與配置方式藜麥農藝性狀和籽粒產量試驗結果的方差分析及F值Table 2 ANOVA and F value of agronomic traits and yield of Ch.quinoa with different interplanting densities

2.2 農藝性狀分析

不同種植密度與配置方式下‘隴藜1號’的農藝性狀見表3。

表3 不同種植密度與配置方式下藜麥的農藝性狀比較Table 3 Agronomic traits of Ch.quinoa with different densities

由表3可知，在20～ 60 cm行距內，藜麥的株高、主穗長、第1有效分枝部位、有效穗數之間均存在顯著差異（P＜0.05），表現為縮小行距，第1有效分枝部位上移，有利于株高、主穗長的提高，但有效穗數減少。在20～ 60 cm株距內，藜麥主穗長、第1有效分枝部位、有效穗數之間的差異均達顯著水平（P＜0.05），表現為隨著株距的縮小，第1有效分枝部位上移，主穗長增加，有效穗數減少。第1有效分枝高與有效穗數存在交互效應，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），有效穗數顯著少于其它處理（P＜0.05）。

2.3 產量性狀分析

不同種植密度與配置方式‘隴藜1號’的籽粒產量性狀見表4。

由表4可知，在20～ 60 cm行距內，藜麥的植株保存率、倒伏率、處理產量之間均存在顯著差異（P＜0.05），表現為隨著行距的縮小，抗倒伏性增強，植株保存率、處理產量增加。在20～ 40 cm株距內，單株粒質量、植株保存率、處理產量之間的差異均達顯著水平（P＜0.05），表現為隨著株距的縮小，單株粒質量下降，植株保存率、處理產量呈上升趨勢。不同配置方式下，藜麥的籽粒產量性狀不存在交互效應，但A3B3的產量明顯高于其它株行距配置。因而，在試驗當地，‘隴藜1號’種植時宜加大種植密度，采用20 cm×20 cm株行距密植配置，有利于獲得高產。

表4 不同種植密度與配置方式藜麥籽粒產量性狀比較Table 4 Yield traits of Ch.quinoa with different densities`

3 結論與討論

在試驗當地種植‘隴藜1號’藜麥，在20～ 60 cm行距內，隨著行距的縮小，第1有效分枝部位上移，有效穗數減少，有利于株高、主穗長、植株保存率、單位面積藜麥產量、抗倒伏性能的提高，這與前人的研究結果[20,22]近似，但與胡一波[16]的藜麥單株產量隨行距的增加而降低的結論相反。出現這種情況的原因可能是由于不同地理環境、氣候條件下藜麥的生態適應表現型、株行距試驗配置及種植管理的差異造成，這需要未來進一步開展試驗研究。在20～ 40 cm株距內，隨著株距的縮小，第1有效分枝部位上移，單株粒質量、有效穗數減少，有利于主穗長、植株保存率、處理產量的增加，這與胡一波[16]的研究結果相同，與前人對其它作物的研究結果[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量最高，增加行、株距，藜麥的單位面積產量降低。

在確保基本苗的情況下，合理地配置株行距，是獲得高產的有效途徑[29]。在作物有效營養面積和有效株行距內，調整藜麥的株行距配置方式，有效改善群體結構，增加光截獲率，提高群體的光能利用率，發揮作物群體生產力，從而提高藜麥小區產量[30-31]。相關研究也表明，不同株行距和密度對植物的產量有一定影響。例如，黃潔等研究表明，密植有利于木薯Manihot esculenta提高淀粉產量、鮮薯產量和鮮薯淀粉含量[32]；株行距對王草Pennisetum americanum×P.purpureum的生產性狀產生顯著影響，但株行距太小，不利于王草的生長[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～ 160萬株·hm-2為佳[34]。以上研究都表明，株行距不同配置方式對農藝性狀中的第1分枝部位、有效穗數指標具有顯著的影響，且存在交互效應；株行距間不同配置方式對藜麥產量有明顯影響效應，但株行距之間不存在交互作用。

本研究通過試驗方法證實了合理的株行距配置能有效的優化藜麥群體質量，充分發揮藜麥個體與群體的光合能力，協調了產量結構因素之間的關系，從而提高單位面積產量[29]。但是與選育地（甘肅省臨夏州永靖縣）相比較[25]，試驗地的藜麥植株性狀有趨于矮化的趨勢，因而，‘隴藜1號’選育地的株行距配置方式并不適用于試驗當地。若選擇與‘隴藜1號’農藝性狀相近的藜麥品系及與試驗當地氣候因子、地理位置等因子相當的麗水地區，藜麥種植建議適當密植，種植密度宜控制在160 000～ 250 000株·hm-2。