黃河三角洲地區(qū)田菁種植密度對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育及籽粒產(chǎn)量的影響

王智華，李 巖，婁金華

(山東省東營(yíng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東東營(yíng) 257091)

田菁(SesbaniacannabinaPers)是1年生豆科植物，原產(chǎn)我國(guó)南方沿海各省，現(xiàn)北方各地均有栽培。田菁用途很廣，是各種土壤類型的優(yōu)良綠肥，也是禽、畜、魚的良好飼料。它具有很強(qiáng)的耐鹽、耐澇、耐貧瘠能力，是改良鹽堿地、土壤修復(fù)的先鋒作物[1-3]。其種子胚乳可以生產(chǎn)田菁膠，是20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的一種新型半乳甘露聚糖膠，可代替進(jìn)口的瓜爾膠。田菁膠具有良好的水溶性，被廣泛應(yīng)用于油田采油、選礦冶金、采礦爆破、紡織印染、醫(yī)藥農(nóng)藥和日用化工等工業(yè)[4]。

黃河三角洲地區(qū)土壤鹽漬化嚴(yán)重。種植田菁能有效改善當(dāng)?shù)赝寥罈l件。籽粒可以用來加工田菁膠。同時(shí)，田菁具有對(duì)耕種管理要求不嚴(yán)、投入少的優(yōu)點(diǎn)，因此大面積廣泛種植田菁能有效促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收。然而，目前田菁主要作為綠肥作物進(jìn)行種植，籽粒的功能價(jià)值往往被忽略，籽粒產(chǎn)量較低的問題較突出。目前，對(duì)田菁籽粒產(chǎn)量的研究報(bào)道也較少。筆者研究了不同種植密度下田菁生長(zhǎng)、結(jié)莢特征及籽粒產(chǎn)量的變化，探索最佳的農(nóng)藝栽培措施，以期獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的田菁籽粒，為田菁膠工業(yè)化生產(chǎn)提供豐富的原料。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試材料為田菁當(dāng)?shù)仄贩N和鹽菁1號(hào)。

1.2試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地設(shè)在東營(yíng)鹽生植物園。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦、整齊，肥力均勻一致，排灌方便，土質(zhì)為黏壤土，前茬植物為已連續(xù)種植3年以上的苜蓿。試驗(yàn)前土壤含鹽量為0.207%。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，以品種(A)為主區(qū)，以密度(B)為副區(qū)。品種設(shè)2個(gè)水平，密度設(shè)3個(gè)水平，共6個(gè)處理，即當(dāng)?shù)仄贩N密度為7.5萬(wàn)株/hm2(A1B1)、12萬(wàn)株/hm2(A1B2)、15萬(wàn)株/hm2(A1B3)；鹽菁1號(hào)密度為7.5萬(wàn)株/hm2(A2B1)、12萬(wàn)株/hm2(A2B2)、15萬(wàn)株/hm2(A2B3)。每個(gè)處理3次重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)。小區(qū)長(zhǎng)10 m，寬6 m，行距0.5 m，每個(gè)小區(qū)6行。通過間苗措施，調(diào)整株距來實(shí)現(xiàn)計(jì)劃密度。四周設(shè)保護(hù)行。

1.4試驗(yàn)實(shí)施田菁于5月16日播種，播種量7 500 g/hm2，播深1 cm。施肥處理小區(qū)施復(fù)合肥30 kg、尿素10 kg，其他管理?xiàng)l件按田菁常規(guī)栽培技術(shù)要求進(jìn)行。各處理于10月中旬統(tǒng)一收獲。

1.5取樣方法在每個(gè)小區(qū)選擇中間2行為取樣行，各行連續(xù)定點(diǎn)20株作為調(diào)查株，測(cè)定各處理指標(biāo)。

1.6測(cè)定內(nèi)容收獲前，測(cè)定株高、莖粗、結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)、結(jié)莢高度；收獲后，測(cè)定地上部鮮重、籽粒產(chǎn)量和秕粒率。試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用DPS、Excel數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同密度對(duì)田菁地上部生物量的影響從表1可以看出，在不同種植密度下同一田菁品種莖粗和地上部鮮重達(dá)0.05水平顯著差異，地上部鮮重隨種植密度的增加而遞增，而莖粗呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì)，7.5萬(wàn)株/hm2密度處理下莖粗比15萬(wàn)株/hm2密度處理更高，表明在鹽堿地條件下，較高密度處理田菁植株能獲得更大的地上部鮮重，但較低密度處理更有利于單株生長(zhǎng)。

表1 不同密度下田菁莖粗和地上部鮮重的比較

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。

2.2不同密度對(duì)田菁株高和結(jié)莢高度的影響從表2可以看出，在不同種植密度下同一品種田菁株高和結(jié)莢高度達(dá)0.05水平顯著差異，株高和結(jié)莢高度隨種植密度的增大而遞增。在15萬(wàn)株/hm2密度下2個(gè)品種株高最高分別為375.3和382.3 cm，均以7.5萬(wàn)株/hm2密度下株高最低，分別為313.3和312.0 cm；2個(gè)品種均以7.5萬(wàn)株/hm2密度下結(jié)莢高度最低，分別為225.7和236.7 cm，15萬(wàn)株/hm2密度下最高，分別為275.3和287.3 cm。15萬(wàn)株/hm2密度下田菁表現(xiàn)為植株高，結(jié)莢高，7.5萬(wàn)株/hm2密度下則相反。這表明田菁在較高種植密度下營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，抑制生殖生長(zhǎng)，植株徒長(zhǎng)，結(jié)莢位置變高；而在較低密度下生殖生長(zhǎng)提前，結(jié)莢位置降低。

表2 不同密度下田菁株高和結(jié)莢高度的比較

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。

2.3不同密度對(duì)田菁產(chǎn)量的影響從表3可以看出，在不同種植密度下同一品種田菁結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)達(dá)0.05水平顯著差異，且隨著種植密度的增加而遞減。2個(gè)田菁品種呈現(xiàn)同一趨勢(shì)。在各個(gè)密度下，以7.5萬(wàn)株/hm2密度下結(jié)莢數(shù)最高，分別為163.7和161.3個(gè)，15萬(wàn)株/hm2密度下最低，分別為105.7和104.0個(gè)。對(duì)于當(dāng)?shù)仄贩N，7.5萬(wàn)株/hm2密度處理結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)分別比15萬(wàn)株/hm2密度處理高54.9%和24.9%；對(duì)于鹽菁1號(hào)，7.5萬(wàn)株/hm2密度處理結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)分別比15萬(wàn)株/hm2密度處理高55.1%和11.8%。在不同種植密度下，同一品種田菁籽粒產(chǎn)量差異不顯著，但是品種間同一密度下籽粒產(chǎn)量差異在0.05水平顯著，15萬(wàn)株/hm2密度處理下鹽菁1號(hào)籽粒產(chǎn)量最低，為1 695.0 kg/hm2。

表3 不同密度下田菁產(chǎn)量指標(biāo)的比較

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。

在不同種植密度下同一品種秕粒率差異達(dá)0.05水平顯著差異，且隨著密度的增大而增大。2個(gè)品種均以15萬(wàn)株/hm2密度下秕粒率最高，分別達(dá)10.4%和17.2%，當(dāng)?shù)仄贩N7.5萬(wàn)株/hm2密度下秕粒率最低，為5.6%。這表明不同種植密度對(duì)田菁結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)等產(chǎn)量性狀有較大的影響，密度的增大影響田菁的生育期，從而影響籽粒的成熟度。

3 結(jié)論與討論

3.1合理密度是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)籽粒的關(guān)鍵田菁膠來源于田菁種子的胚乳，因此大田種植膠用田菁，既要提高田間籽粒整體產(chǎn)量，又要提高籽粒品質(zhì)。試驗(yàn)表明，盡管7.5萬(wàn)株/hm2密度種植條件下地上部鮮重減少，生物產(chǎn)量下降，但與15萬(wàn)株/hm2密度種植相比其籽粒產(chǎn)量并未顯著降低，且秕粒率更低，籽粒更飽滿，更利于田菁膠的加工生產(chǎn)。可見，合理的種植密度對(duì)于獲得高品質(zhì)田菁籽粒是十分重要的。

研究表明，當(dāng)種植密度較大時(shí)，雖能獲得較理想的籽粒產(chǎn)量，但由于群體密度過大，通風(fēng)透光不良，導(dǎo)致植株高而細(xì)，結(jié)莢位高，結(jié)莢枝和結(jié)莢數(shù)少，籽粒成熟時(shí)間晚且成熟度不一致，使得籽粒飽滿度差，秕粒率高，籽粒品質(zhì)下降。由此可知，種植密度過大，株間蔭蔽，植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，生殖生長(zhǎng)受到抑制，正常的光合生產(chǎn)與物質(zhì)積累受到阻礙。這是導(dǎo)致田菁上述田間表現(xiàn)的原因。

結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)和粒重是構(gòu)成田菁單株產(chǎn)量的重要因素。只有通過合理密植，協(xié)調(diào)好單株和群體的關(guān)系，才能挖掘其高產(chǎn)潛力。密度對(duì)田菁群體籽粒產(chǎn)量有較大的影響。在一定的密度范圍內(nèi)，群體籽粒產(chǎn)量隨密度的增大而提高，達(dá)到一定的密度值。群體籽粒產(chǎn)量則隨密度的增大而下降。從目前黃河三角洲地區(qū)田菁種植模式來看，一般農(nóng)戶的密度在15萬(wàn)株/hm2以上。而研究表明，該密度不利于種子胚乳的發(fā)育，影響種子質(zhì)量。該試驗(yàn)僅研究了3個(gè)種植密度對(duì)田菁生長(zhǎng)、結(jié)莢特征及籽粒產(chǎn)量的影響，還無(wú)法確定最佳的種植密度范圍。今后，應(yīng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)密度梯度，探索最佳的種植密度，使得結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)和粒重均達(dá)到合理值，從而獲得更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的田菁籽粒。

3.2不同田菁品種間籽粒產(chǎn)量存在差異目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)膠用田菁良種較少，該試驗(yàn)只比較了本地品種和江蘇鹽城鹽菁1號(hào)2個(gè)品種。研究表明，同一密度下品種間存在差異，本地品種表現(xiàn)出更高的籽粒產(chǎn)量。鹽菁1號(hào)在該次試驗(yàn)中田間晚熟，籽粒產(chǎn)量較低。這可能與該品種的引種特性有關(guān)。田菁原產(chǎn)低緯度熱帶地區(qū)，對(duì)日長(zhǎng)反應(yīng)比較敏感，來自不同緯度地區(qū)不同光、溫條件下田菁品種的生育期差異較大。鹽菁1號(hào)引自江蘇。與江蘇地區(qū)相比，該試驗(yàn)地緯度稍高，光照、積溫、降水等方面的差異導(dǎo)致該品種結(jié)莢期推遲、籽粒晚熟，且植株上下部籽粒成熟期不一致，籽粒飽滿度差，空莢癟粒多，秕粒率高，從而降低籽粒產(chǎn)量。今后，應(yīng)引進(jìn)更多的田菁品種。根據(jù)田菁引種特性對(duì)其馴化，盡量選育適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的早熟品種，使得在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中獲得高產(chǎn)。

[1] 許開華，茅孝仁，蔡娜丹，等.大棚輪作田菁對(duì)土壤降鹽效果試驗(yàn)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010(23)：258.

[2] 簡(jiǎn)曙光，楊中藝.莖瘤對(duì)長(zhǎng)喙田菁在鉛鋅尾礦環(huán)境適應(yīng)中的意義Ⅱ.莖瘤對(duì)長(zhǎng)喙田菁固氮和積累重金屬的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，26(2)：209-215.

[3] 劉兆普，沈其榮，鄧力群，等.濱海鹽土水、旱生培下田菁生長(zhǎng)及其對(duì)鹽土肥力的影響[J].土壤學(xué)報(bào)，1992，36(2)：267-274.

[4] 崔元臣，周大鵬，李德亮.田菁膠的化學(xué)改性及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].河南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，34(4)：30-33.