不同種植密度與配置方式對藜麥農(nóng)藝性狀和籽粒產(chǎn)量的影響

姚理武，吳應(yīng)齊，葉增新，吳偉瑋，應(yīng)國華，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養(yǎng)價值，素有“營養(yǎng)黃金”“糧食之母”之稱[3-5]。聯(lián)合國糧農(nóng)組織認(rèn)為藜麥?zhǔn)俏ㄒ灰环N可滿足人體基本營養(yǎng)需求的單體植物，并正式推薦為最適宜人類的全營養(yǎng)食品[6]。但我國種植藜麥歷史較短，2008年始才進(jìn)行規(guī)模化種植[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，國內(nèi)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(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)計有利于生產(chǎn)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(shí)驗(yàn)，開展對藜麥農(nóng)藝性狀和籽粒產(chǎn)量影響的研究，擬通過試驗(yàn)驗(yàn)證揭示‘隴藜1號’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)。

1 材料與方法

1.1 材料

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(nóng)場2019年種植的‘隴藜1號’自留種。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計 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，見表1。每個處理重復(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時進(jìn)行移植。移植后及時進(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株生長正常的植株，調(diào)查株高、莖粗、主穗粗、主穗長、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：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(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°植株計入倒伏株數(shù)。

倒伏率/%=倒伏株數(shù)/保存株數(shù)×100%

產(chǎn)量測定：各處理分別對進(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)計與分析 用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)計算和繪圖，用SPSS 19.0進(jìn)行多因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析及F測驗(yàn)

對不同種植密度和配置方式下‘隴藜1號’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值測驗(yàn)，結(jié)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(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、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

2.2 農(nóng)藝性狀分析

不同種植密度與配置方式下‘隴藜1號’的農(nóng)藝性狀見表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、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、主穗長的提高，但有效穗數(shù)減少。在20～ 60 cm株距內(nèi)，藜麥主穗長、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）。

2.3 產(chǎn)量性狀分析

不同種植密度與配置方式‘隴藜1號’的籽粒產(chǎn)量性狀見表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。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’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(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`

3 結(jié)論與討論

在試驗(yàn)當(dāng)?shù)胤N植‘隴藜1號’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、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，這需要未來進(jìn)一步開展試驗(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、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。

在確保基本苗的情況下，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[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(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，因而，‘隴藜1號’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’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。