播種期和種植密度對沙蓬農藝性狀和產量的影響

甘曉燕，張 麗，鞏 檑，聶峰杰，劉 璇，陳虞超，楊文靜，宋玉霞

（寧夏農林科學院農業生物技術研究中心，銀川 750021）

沙蓬［Agriophyllum squarrosum（L.）Moq.］為藜科（Chenopodiaceae）沙蓬屬一年生草本植物，別名為沙米，為干旱、半干旱荒漠地區特有的沙生植物，分布于丘間低地、流動沙丘以及半固定沙地，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐風蝕沙埋、生命力頑強等特性，并且其生活史短、光合效率高、繁殖速度快，對風沙等惡劣環境適應性較強，對沙地植被演替起重要的推動作用，被譽為固沙先鋒［1-4］。目前，對沙蓬的研究還不夠深入，大多集中于形態特征［5-7］、營養成分分析等方面［8，9］，人工繁育方面則有關于種子萌發的相關報道［10，11］，但關于沙蓬種植和栽培的研究卻鮮見報道。因此，本研究分析了不同播種期、種植密度及施肥類型對沙蓬農藝性狀及產量的影響，從農藝性狀、產量等方面進行綜合分析，探討建立適應當地栽培環境的高產群體結構，以期為沙蓬高產人工栽培提供理論依據，為實現沙蓬人工規范化種植奠定一定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在寧夏回族自治區（簡稱寧夏）中寧縣轎子山林場進行。試驗區屬于半干旱類型區，土地類型為撂荒地，無耕作史。海拔1 190～1 200 m，年平均氣溫9.2 ℃，平均無霜期為165.3 d，一般9月未出現初霜，翌年5月上旬終霜；≥10 ℃的年積溫為3 341.5 ℃，最高極值為38.5 ℃，最低極值為-26.7 ℃。年平均日照時數為2 280.8 h，平均日照率為65%。年平均降水量為222.9 mm，降水量不均，7—9 月的降水量為全年降水量的58.4%。蒸發量大，年均蒸發量為2 056.4 mm，為降水量的9.3 倍，年平均相對濕度為52%。土壤類型為淡灰鈣土，pH 7.9，全鹽含量0.036%，有機質含量7.1 g/kg，全氮含量0.22 g/kg，全磷含量0.38 g/kg，速效氮含量12 mg/kg，速效磷含量2.0 mg/kg，速效鉀含量55 mg/kg。

1.2 試驗材料

野生沙蓬在寧夏黃沙古渡及濱河新區沙地，人工種植沙蓬在寧夏中寧縣轎子山林場。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 試驗采用隨機區組設計：①試驗共5 個處理，編號A1～A5，播種量分別為3.75、7.50、12.00、15.00、22.50 kg/hm2，行距為50 cm，播種日期為5 月14 日，施復合肥450 kg/hm2，每處理3 次重復，共15 個小區。②設4 個播種期，分別為Q1（4 月10日）、Q2（4 月25 日）、Q3（5 月14 日）、Q4（5 月30 日）。設置不施肥、復合肥、有機肥3 種施肥類型，復合肥（N∶P∶K=15%∶15%∶15%）施用量為450 kg/hm2，有機肥施用量為4.5 t/hm2。播種行距均為50 cm，播種量為12 000 g/hm2，試驗共4 個處理，每處理3 次重復，共12 個小區。每個小區長13 m，寬8 m，小區面積104 m2。試驗采用條播，種植方式采用露天栽培。

1.3.2 種子預處理 用300 μmol/L 乙烯利對沙蓬種子進行預處理，處理時間為12～24 h。

1.3.3 田間管理 整地后施底肥，播種前噴灑溴氰菊酯除蟻，播種后及時灌水，出苗后及時除草，試驗期間，經田間調查發現苗期主要蟲害為螞蟻，整個生育期未發生病害。

1.3.4 測定項目及方法 播種后調查各野生沙蓬和人工種植沙蓬的生育進程，成熟期每小區隨機連續選取10 株，測量株高、冠幅、主莖分枝數、單株產量。取樣后分小區收獲，脫粒晾干后稱重，折算單位面積產量。數據為3 次重復的平均值。

1.4 數據分析

數據采用Excel 2013 軟件進行統計分析處理。

2 結果與分析

2.1 野生沙蓬和人工種植沙蓬的性狀表現

根據3 次重復的性狀數據，計算野生沙蓬和人工種植沙蓬各性狀的最小值、最大值、平均數、標準差及變異系數（表1）。由表1 可知，人工種植條件下沙蓬株高、冠幅、主莖分枝數、果穗長度和單株產量都極顯著高于野生沙蓬。沙蓬的農藝性狀變異系數較大，尤其是人工種植沙蓬的冠幅和野生沙蓬的單株產量，其變異系數分別達34.88%和41.84%，說明沙蓬農藝性狀受環境條件影響較大，因此，適當的種植條件可以有效提高沙蓬的生物量和產量，沙蓬具有可馴化性。

表1 野生沙蓬和人工種植沙蓬的主要性狀

2.2 播種期和施肥類型對沙蓬農藝性狀及產量的影響

由表2 可知，沙蓬出苗期為5—6 月，5 月14 日播種的處理（Q3），沙蓬出苗期最短為7 d；4 月10 日播種的處理（Q1），沙蓬出苗期最長達到了24 d，其余生育期都是在同一時期，無明顯差異。沙蓬種子萌發需要適當的溫度和濕度，4 月10 日播種的處理（Q1）沙蓬出苗期較長，5 月30 日播種的處理（Q4）沙蓬由于田間蒸發量大，水分吸收不足而出現出苗緩慢。不同時期播種的沙蓬均在8 月初期開始生殖生長，營養生長緩慢，株高、冠幅增長幅度較小。

表2 不同播種期和施肥類型處理對沙蓬生育期的影響

從表3 可以看出，沙蓬株高、冠幅、主莖分枝數、單株產量和折合產量總體上隨著播種期的增加呈現先增加后降低的趨勢。不同播種期條件下，沙蓬株高、冠幅差異明顯。5 月14 日播種（Q3），復合肥處理沙蓬株高、冠幅、主莖分枝數、單株產量、折合產量均為最高，其中，產量高達779.1 kg/hm2。同一播種期，施復合肥處理下沙蓬株高、冠幅、主莖分枝數、單株產量及折合產量明顯高于不施肥處理。株高、冠幅是沙蓬的植物學形態指標，植株高、冠幅大，說明植株生長發育健壯，這對沙蓬生物產量的形成有重要影響，可為沙蓬后期產量的形成提供有效的物質基礎。

表3 不同播種期和施肥類型處理對沙蓬農藝性狀的影響

2.3 不同種植密度對沙蓬農藝性狀和產量的影響

適宜的種植密度，有利于群體與個體的協調生長，可最大限度地提高群體對環境資源的利用率［12］，種植密度對沙蓬的生物量積累有一定程度的影響（表4）。不同種植密度間沙蓬生物量差異明顯，其株高、冠幅和主莖分枝數均隨種植密度的增加大體上呈降低的趨勢；隨種植密度增加，單株產量也逐漸降低，折合產量先增加后降低。當種植密度過大時，沙蓬產量與播種量不協調，如處理A5。沙蓬種植密度較低時，冠幅較大，光照充足，單株產量較高。當種植密度為12.00 kg/hm2時，沙蓬株高最高，達到140.67 cm，且折合產量最高，達到779.1 kg/hm2，顯著高于除A4 處理外的其他處理。當種植密度為3.75 kg/hm2（A1 處理）時，沙蓬冠幅顯著大于其他處理，單株產量顯著高于除A2 處理外的其他處理。

表4 不同種植密度對沙蓬農藝性狀和產量的影響

3 討論

從藜麥、甜菜等作物馴化的經驗中可以看出，藜科植物馴化具有可行性，同時沙蓬生長在干旱和半干旱的沙漠地帶，不占用現有耕地，以其獨特的特征適應惡劣的生長環境，對氣候變化的敏感性較低，且其種子營養價值較高，是應對全球氣候變暖糧食減產背景下一種潛在糧食作物［13，14］，馴化沙蓬將帶來巨大的經濟和生態效益。本研究對比分析了野生沙蓬和人工種植沙蓬主要農藝性狀，人工條件下，沙蓬株高、冠幅、單株產量等農藝性狀與野生沙蓬相比差異顯著，變異系數大，可以通過人工種植來改變其農藝性狀。

播種期的選擇直接影響沙蓬的農藝性狀和產量，不同播種期使得沙蓬各生長階段，如從播種到出苗、從出苗到結實等階段，受所處環境條件下的氣溫、空氣濕度、土壤含水量以及沙蓬物候期影響，產生了明顯的差異，而這些差異是造成沙蓬產量不同的主要因素。因此，選擇適宜的播種期，能夠使沙蓬在適宜的氣候環境條件下生長，從而獲得較高的產量。從試驗結果可以看出，施肥類型、播種期和二者的互作對沙蓬的產量影響達到極顯著水平。

5 月14 日播種（Q3 處理），復合肥處理沙蓬株高、冠幅、主莖分枝數、單株產量、折合產量均為最高，其中，產量可達779.10 kg/hm2。同一播種期，施復合肥處理下沙蓬株高、冠幅、主莖分枝數、單株產量及折合產量明顯高于不施肥處理。4 月10 日播種（Q1 處理）的沙蓬產量最低，出苗期最長。同時，施復合肥還能促進沙蓬出苗，縮短沙蓬出苗時間。

除了播種期外，種植密度同樣能影響沙蓬的產量，合理的種植密度可以達到提高沙蓬產量的目的。在一定的種植密度范圍內，沙蓬產量會隨著種植密度的增加而增加，如果超過這個特定的種植密度范圍，沙蓬的產量則會降低。在該試驗條件下，為獲取高產、實現穩產，應在適當時期播種，沙蓬種子萌發需要15 ℃，根據試驗地氣候等特點，選擇在5 月上旬播種，播種密度為7.50～15.0 kg/hm2，施適量的復合肥。沙蓬是耐熱耐旱植物，其生長發育是在一定的營養生長基礎上進行的，受環境影響較大，尤其是溫度和濕度，在出苗期有適當的溫度和水分，可以促進沙蓬出苗。在沙蓬盛花期適合干燥的環境，有利于沙蓬授粉，如出現連陰雨的天氣會出現授粉不充分，空秕率增加。因此，實際生產中，應根據該地區的氣候條件選擇適宜的播種期，以調節沙蓬生育期與外界環境之間的關系，從而使其在各生育期都能最大限度地符合沙蓬生長所需的溫、光、水、肥等條件，以獲得最大限度的生長。