密度對(duì)舊膜再利用后旱地油用亞麻土壤水分及干物質(zhì)積累分配的影響

賈海濱，吳兵，謝亞萍，張中凱，崔政軍，?？×x

(1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012209；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，蘭州 730070；4.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，蘭州 730070)

密度對(duì)舊膜再利用后旱地油用亞麻土壤水分及干物質(zhì)積累分配的影響

賈海濱1，吳兵2,4，謝亞萍3,4，張中凱3，崔政軍3，牛俊義3,4

(1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012209；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，蘭州 730070；4.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，蘭州 730070)

摘要：為探索干旱半干旱區(qū)舊膜再利用后油用亞麻的適宜種植密度和獲得高產(chǎn)，在甘肅省定西旱區(qū)舊膜再利用生產(chǎn)條件下，研究了7種密度(300萬-1200萬?！m-2，D1-D7)對(duì)胡麻田土壤水分、生長(zhǎng)特性、干物質(zhì)積累分配、籽粒產(chǎn)量及水分利用效率的影響。結(jié)果表明，低種植密度有利于保持花前主要耕層土壤水分，加速干物質(zhì)快速積累并向籽粒運(yùn)轉(zhuǎn)分配，水分利用效率增加，奠定了油用亞麻高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤水分對(duì)密度的響應(yīng)差異主要體現(xiàn)在現(xiàn)蕾前營養(yǎng)生長(zhǎng)期，為其物質(zhì)積累及向生殖生長(zhǎng)過度提供保證。自樅形期開始，同一時(shí)期不同密度下干物質(zhì)的積累量始終隨密度降低而增加，D1較同時(shí)期最低積累處理增幅范圍為86.93%-147.97%。凈同化率(NAR)及相對(duì)生長(zhǎng)率(RGR)對(duì)密度的響應(yīng)與之一致，基本均以D1為優(yōu)。成熟期籽粒干重、葉片干重及主莖+分枝+果殼干重均以D1處理為最高，且基本都表現(xiàn)出隨種植密度上升而不斷下降的變化態(tài)勢(shì)?；ㄇ百A藏同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量隨密度上升而降低，D1顯著高出D7 處理508.69 kg·hm-2，花后貯藏同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量與之相反，但處理間差異不明顯。籽粒產(chǎn)量及水分利用效率均隨密度上升而下降，均以D1最高，達(dá)1837.95 kg·hm-2和11.71 kg·hm-2·mm-1，分別較相應(yīng)最低D7處理增加27.47%和30.69%。說明，適度稀播是舊膜再利用生產(chǎn)條件下油用亞麻節(jié)本增效、保水增產(chǎn)的適宜選擇。

關(guān)鍵詞：種植密度；舊膜再利用；油用亞麻；土壤水分；干物質(zhì)積累；產(chǎn)量

作物單位面積的產(chǎn)量，受到很多因素的影響，諸如光照、溫度、水分、土壤肥沃度等，種植密度的適宜與否，決定了作物群體的光能利用水平、水分利用效率及干物質(zhì)生產(chǎn)能力等，直接反映到收后產(chǎn)量構(gòu)成等農(nóng)藝性狀和生理性狀中，從而影響籽粒產(chǎn)量及收獲指數(shù)[1]。探討種植密度與作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、干物質(zhì)積累分配轉(zhuǎn)運(yùn)及水分利用等關(guān)系的研究一直是農(nóng)業(yè)科研工作關(guān)注的重要領(lǐng)域，從提高單位面積穗數(shù)的“增穗增產(chǎn)”，到“穩(wěn)定穗數(shù)、主攻大穗”的最大乘積理論[2]，到提高分蘗(枝、莖)率和促進(jìn)群體苗、株、穗、粒合理發(fā)展[3]，再到“小(群體)、壯(個(gè)體)、高(積累)”[4]，其關(guān)注點(diǎn)之一都在調(diào)控種植密度、合理利用作物生長(zhǎng)所需的水分等外部因子，優(yōu)化干物質(zhì)的合理分配運(yùn)轉(zhuǎn)，以促進(jìn)產(chǎn)量形成。種植密度是調(diào)控作物群體特征的重要途徑，通過對(duì)種植密度的調(diào)控，改善作物對(duì)水資源的利用效率與“源庫”的平衡過程是有效提高作物產(chǎn)量途徑之一，許多研究表明，良好的群體結(jié)構(gòu)的建造有利于作物群體對(duì)光能的利用和群體內(nèi)的氣體交換，促進(jìn)水分高效利用，提高籽粒產(chǎn)量，而合理密植則是實(shí)現(xiàn)這一過程的重要措施[5-7]。

諸多報(bào)道證實(shí)，舊膜再利用覆蓋栽培技術(shù)是適于我國北方干旱半干旱區(qū)作物生產(chǎn)的節(jié)本增效技術(shù)[8-10]，舊膜翌年留置田間持續(xù)利用，其良好的保墑、增溫作用是作物增產(chǎn)的關(guān)鍵，鑒于免耕及保護(hù)地膜的要求，再次利用時(shí)的肥效主要依靠第一年的肥料供應(yīng)，限制了翌年種植作物的種類?；趤喡槟婉?、抗旱等特性和近年來油用亞麻籽油市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，成為了舊膜再利用時(shí)的適宜作物之一[11]。本研究在舊膜再利用生產(chǎn)條件下，探討旱地油用亞麻種植密度與水分利用后同化物積累分配促產(chǎn)的關(guān)系，以期為油用亞麻高產(chǎn)栽培和舊膜再利用技術(shù)提供理論指導(dǎo)，并為旱區(qū)“免耕地膜重復(fù)利用”的降水高效利用技術(shù)體系提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)[12]。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試油用亞麻品種為“定亞23號(hào)”，由國家胡麻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系-定西市油料試驗(yàn)站提供，為當(dāng)?shù)刂髟云贩N。供試地膜為聚乙烯吹塑農(nóng)用地膜，厚度0.008 mm，甘肅省天水天寶塑業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方法，在定西市旱作農(nóng)業(yè)研究中心油料站西鞏驛中川基地進(jìn)行。供試區(qū)土壤為黑壚土，播種前試驗(yàn)田0-30 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)11.06 g·kg-1、全氮0.99 g·kg-1、堿解氮72.15 mg·kg-1、速效磷8.31 mg·kg-1和速效鉀247.02 mg·kg-1。前茬為全膜雙壟溝玉米，2011年玉米收獲后保護(hù)地膜，以草木灰或砂土覆蓋破損處，冬季避免牲畜踐踏和人為損壞地膜，于2012年春天免耕直接播種。播前種子經(jīng)人工精選，剔除壞粒、空秕粒。

設(shè)7種密度處理方式(如下)，小區(qū)面積13.3 m2(2 m×6.67 m)，行距20 cm，穴距10 cm。3次重復(fù)。小區(qū)間、重復(fù)間分別設(shè)置30 cm、50 cm的走(過)道，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)1 m寬的保護(hù)行。2012年4月1日播種，7月26日收獲。油用亞麻生長(zhǎng)管理同一般大田。密度處理水平為：

表1試驗(yàn)密度處理表

Tab.1Planting density treatments in the experiment

表22012年4-7月降雨量

Tab.2Monthly rainfall from April to July in 2012單位：mm

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1干物質(zhì)積累量及運(yùn)轉(zhuǎn)分配

于亞麻各典型生育時(shí)期進(jìn)行群體動(dòng)態(tài)調(diào)查和整株取樣。其中，苗期、樅形期分葉片、莖稈；現(xiàn)蕾期分葉、莖、蕾；開花期分葉、莖、花蕾；成熟期分葉、莖、果；且開花期和成熟期進(jìn)一步分為籽粒、葉片、主莖+分枝+果殼3部分。采用烘干稱重法先在烘箱內(nèi)105℃殺青30 min后，在85℃ 烘6～8 h至恒重，以1/10000電子天平測(cè)定干重。

生長(zhǎng)特性參數(shù):

凈同化率(NAR)依據(jù)干物質(zhì)重和葉面積計(jì)算[13]，計(jì)算公式為：

(g·m-2·d-1)

式中：NAR 為凈同化率；W1、W2分別為t1和 t2時(shí)間單位面積上的總干重；L1、L2分別為t1和 t2時(shí)間植株葉面積(m2)。

相對(duì)生長(zhǎng)率(RGR)依據(jù)干物質(zhì)重計(jì)算[13]，計(jì)算公式為：

RGR(g·g-1·d-1)=(lnW2-lnW1)/ (t2-t1) = 2.3 (logW2-logW1) / (t2-t1)

式中：RGR 為相對(duì)生長(zhǎng)率；W1、W2分別為t1和 t2時(shí)間單位面積上的總干重。

干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)分配參數(shù)[14]:

營養(yǎng)器官開花前貯藏同化物運(yùn)轉(zhuǎn)量=開花期干重-成熟期干重

營養(yǎng)器官開花前貯藏同化物運(yùn)轉(zhuǎn)率=(開花期干重-成熟期干重)/開花期干重×100%

開花后同化物輸入籽粒量=成熟期籽粒干重-營養(yǎng)器官花前貯藏物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量

對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率=開花前營養(yǎng)器官貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量/成熟期籽粒干重×100%

1.3.2土壤水分及水分利用效率

于亞麻播前和上述各生育期用土鉆隨機(jī)取不同處理各小區(qū)0～200 cm土層的土，每20 cm取1個(gè)土樣，測(cè)定深度分別為0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm、100～120 cm、120～140 cm、140～160 cm、160～180 cm和180～200 cm，取樣位置為亞麻行距居中。稱土壤鮮重后，在105℃ 恒溫下烘12 h至恒重，稱土壤干重，計(jì)算土壤含水量。

土壤水分利用特征參數(shù)：

土壤貯水量[15]： Sw=d×r×w/10

式中Sw為土壤貯水量(mm)，d為土層厚度(cm)，r為土壤容重(g·cm-3)，w為土壤含水量(%)。

耗水量，依據(jù)亞麻播種前、收獲后的土壤貯水量和亞麻全生育期降雨量計(jì)算：ET=P+ΔW

式中，ET為耗水量(mm)，P為降水量(mm)，ΔW為亞麻播種前、收獲后土壤貯水量的變化(mm)。

作物水分利用效率，依據(jù)產(chǎn)量和耗水量計(jì)算[16]：

WUE=Y×ET-1

式中，WUE為作物水分利用效率(kg·mm-1·hm-2)，Y為作物籽粒產(chǎn)量(kg·hm-2)，ET為耗水量(mm)。因試驗(yàn)地的地下水位較低(在幾十米以下)，地下水供給忽略不計(jì)。

1.3.3籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因子

亞麻成熟后收獲前按小區(qū)測(cè)定各處理實(shí)際產(chǎn)量，單打單收。每小區(qū)取樣15株，進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定株高、分莖數(shù)、分枝數(shù)、蒴果數(shù)、蒴果大小、蒴果種子粒數(shù)、千粒重、秕粒率、籽粒產(chǎn)量等。

1.4數(shù)據(jù)處理方法

采用EXCEL 2007對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，利用DPS 2000軟件、SPSS 16.0軟件對(duì)各處理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和分析。

2結(jié)果與分析

2.1種植密度對(duì)舊膜再利用后油用亞麻土壤水分垂直分布的影響

由圖1可以看出，舊膜再利用后油用亞麻土壤水分含量在不同種植密度條件及不同土層深度變化趨勢(shì)各有不同，但基本都呈現(xiàn)出低密度優(yōu)于高密度的態(tài)勢(shì)。苗期，各密度處理下，隨土層加深土壤含水量總體呈先增后降趨勢(shì)，0～60 cm 土層含水量由上而下有所上升，處理間含水量由高到低依次為：D3>D2>D1>D4>D5>D7>D6，D3、D2、D1間無顯著差異，分別較D6顯著高出11.57%、6.07%和4.30%，其它處理與此四者間差異不顯著；60～200 cm隨土層加深含水量呈不同程度下降，D3、D1分別達(dá)到15.28%和15.26%，顯著高于D5、D4、D6和D7處理，D2與其它各處理無差異顯著性。樅形期，0～120 cm含水量隨土層加深變化趨勢(shì)不明顯，但仍以D3、D1較高，分別為15.16%、14.85%；120～200 cm土壤含水量有所增加，但各處理間無顯著差異?，F(xiàn)蕾期，各處理隨土層加深含水量均表現(xiàn)為先降后升趨勢(shì)，0～40 cm土層含水量呈不同程度下降，由高到低依次：D1>D2>D3>D6>D5>D4>D7，D1、D2、D3間無顯著差異，均顯著高于D7，較D7分別高出19.78%、16.10%和10.94%， 其余處理與此四者間差異不顯著；40～200 cm含水量隨土層加深呈不同程度上升，處理間差異不顯著。開花期，隨土層下降，各密度處理0～80 cm土壤含水量變化不明顯，80～200 cm土層均大幅上升，但處理間均無顯著差異。成熟期，隨土層加深各處理含水量變化趨勢(shì)與現(xiàn)蕾期類似，亦呈先降后升趨勢(shì)，水分降低土層延伸至80～100 cm，0～80 cm土層含水量依次為：D4>D2>D1>D5>D3>D7>D6，處理間差異不顯著；80～200 cm土層含水量表現(xiàn)為：D1>D3>D4>D2>D5>D6>D7，D1最高達(dá)13.14%，較最低D7處理顯著高出14.45%，其余處理與二者間無顯著差異。由此可知，密度對(duì)舊膜再利用后油用亞麻土壤不同土層含水量的影響主要集中在營養(yǎng)生長(zhǎng)期，且主要體現(xiàn)為低密度條件下苗期、現(xiàn)蕾期0～60 cm土層水分含量明顯高于高密度處理的態(tài)勢(shì)。

2.2種植密度對(duì)舊膜再利用后旱地油用亞麻地上部生物量積累的影響

由表3可知，不同密度處理下油用亞麻單株總干物質(zhì)總體皆呈上升趨勢(shì)，但不同生育時(shí)期干物質(zhì)積累量及其增長(zhǎng)趨勢(shì)對(duì)密度處理的響應(yīng)不同。苗期，各處理間干物質(zhì)積累量無顯著差異。樅形期，D1、D2處理居高，分別達(dá)到了0.73 g·株-1、0.66 g·株-1，二者間差異不顯著，但均顯著高于D4、D5、D7，其余處理間無顯著差異。現(xiàn)蕾期與成熟期所表現(xiàn)出的干物質(zhì)積累差異相似，D1積累量最高，分別達(dá)到3.29 g·株-1、6.72 g·株-1，且分別較最低D7處理高出86.93%和147.97%，顯著高于其余6個(gè)處理，而其余處理間差異不顯著。花期，D3、D4間無顯著差異，均顯著低于D1；D2與它們間差異不顯著；各處理均顯著高于D7，最高D1較最低D7處理積累量增加2.21 g·株-1。自樅行期至花期，各處理干物質(zhì)積累量均呈快速上升趨勢(shì)，花期至成熟期，除低密度處理D1、D2、D3、D4繼續(xù)保持增長(zhǎng)外，D5、D6、D7增長(zhǎng)趨勢(shì)不明顯，甚至略有下降?？梢姡詷盒纹陂_始，同一時(shí)期不同密度下干物質(zhì)的積累量始終隨密度降低而增加，其中，D1效果尤為突出。

表3不同種植密度下油用亞麻單株總干物重變化

Tab.3Effects of different planting densities on per plant total dry matter accumulation of oil flax單位：g·株-1

注：表中同列不同小寫字母代表處理間達(dá)5%顯著水平，下同。

2.3種植密度對(duì)舊膜再利用后油用亞麻生長(zhǎng)特性及干物質(zhì)積累分配的影響

2.3.1種植密度對(duì)舊膜再利用后油用亞麻凈同化率及相對(duì)生長(zhǎng)率的影響

在相同的作物品種及生長(zhǎng)環(huán)境限制下，種植密度能夠作為有效的栽培調(diào)控措施，影響作物對(duì)光照、熱量、水分、溫度等資源的競(jìng)爭(zhēng)。由表4可以看出，作為反映作物田間群體光合同化能力重要指標(biāo)的凈同化率(NAR)隨種植密度增加而降低，且以低密度D1處理下最高。苗期～樅形期，D1密度下達(dá)到14.77 g·m-2·d-1，較D5處理下高出2.05倍；樅形期～現(xiàn)蕾期，NAR由高到低依次為：D3、D1、D4、D2、D5、D6、D7，D3、D1分別較D7處理下高出5.28倍和5.15倍；現(xiàn)蕾期～花期，NAR由高到低依次為：D1、D3、D2、D4、D7、D5、D6，D1、D3分別較最低D6處理高出8.86倍和7.20倍；可見，隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，種植密度對(duì)油用亞麻凈同化率的影響程度逐步加深。

亞麻生育進(jìn)程內(nèi)相對(duì)生長(zhǎng)率因種植密度不同而有所差異，苗期～樅形期，各處理間RGR無顯著差異，但D1、D2高于其它處理，均達(dá)到了0.12 g·g-1·d-1；樅形期～現(xiàn)蕾期，以D4、D5較高，但處理間差異仍未達(dá)到顯著水平；現(xiàn)蕾期～花期，D2、D3較高，均顯著高于其余處理，其余密度下由高到低依次為：D1、D4、D5、D7、D6，D1、D4、D5顯著高于D6、D7。

表4不同種植密度對(duì)油用亞麻生育期進(jìn)程干物質(zhì)積累特性的影響

Tab.4Effects in dry matter accumulation characters for oil flax growth course under different planting densities

2.3.2種植密度對(duì)舊膜再利用后油用亞麻成熟期干物質(zhì)分配的影響

作物成熟期各器官干重占全株的比例在很大程度上能夠反映到最終產(chǎn)量的形成，尤其以反映經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的器官所占比重為最。由表5可見，不同密度處理下成熟期籽粒干重、葉片干重及主莖+分枝+果殼干重均以D1處理為最高，且基本都表現(xiàn)出隨種植密度上升而不斷下降的變化趨勢(shì)。其中，籽粒干重在D1密度下達(dá)到2.56 g，分別顯著高出D4、D5、D6、D7 1.23 g、1.58 g、1.69 g和1.87 g，D2、D3與其它處理間差異不顯著，但亦分別高出D7處理1.02 g和0.93 g，籽粒干重占單株干重的比例在各密度處理間由高到底依次為：D2>D3>D1>D4>D6>D5>D7。葉片干重及主莖+分枝+果殼干重處理間差異趨勢(shì)相同，均為D1顯著高于其余處理，其余處理差異不顯著。

表5種植密度對(duì)油用亞麻成熟期干物質(zhì)在不同器官中分配的影響

Tab.5Effects of different planting densities on dry matter distribution in different organs of oil flax at maturity stage

2.3.3不同密度下油用亞麻花后營養(yǎng)器官干物質(zhì)再分配及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率

由表6可以看出，不同密度條件下油用亞麻花前貯藏同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均呈現(xiàn)隨密度增加而減小的趨勢(shì)，花前貯藏同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量?jī)蓛商幚黹g差異變幅較大，為79.09 kg·hm-2～508.69 kg·hm-2，D1顯著高于其余6個(gè)處理，D2顯著高于D4、D5、D6和D7，D4、D5、D6與D3間差異不顯著，但都顯著高于D7處理，貢獻(xiàn)率由高到低依次為：D2>D1>D3>D5>D4>D6>D7?；ê蟾晌镔|(zhì)積累量表現(xiàn)為高密度處理D7最高，達(dá)到1177.47 kg·hm-2，顯著高于其它處理，其余處理間無顯著差異，但兩兩處理間差異變幅較小，為55.58 kg·hm-2～272.99 kg·hm-2，由高到低依次為：D7>D6>D4>D3>D5>D1>D2，對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率與之相似?？梢?，舊膜再利用條件下，形成籽粒的同化物主要來源于花后同化量，這點(diǎn)亦由花后不同密度下干物質(zhì)同化量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率達(dá)到56.59%～81.66%看出，但籽粒形成的總同化物對(duì)密度的響應(yīng)差異則主要體現(xiàn)在花前干物質(zhì)的積累量上。

表6種植密度對(duì)開花后營養(yǎng)器官干物質(zhì)再分配的影響

Tab.6Effects of different planting densities on redistribution of dry matter from vegetative organ of oil flax after anthesis

2.4種植密度對(duì)籽粒產(chǎn)量及水分利用效率的調(diào)控效應(yīng)

由產(chǎn)量構(gòu)成因子(表7)可以看出，不同種植密度下，隨密度上升亞麻考種的有效分莖數(shù)、主莖有效分枝數(shù)基本呈降低趨勢(shì)，其中D1處理有效分莖數(shù)、主莖有效分枝數(shù)達(dá)到了1.56個(gè)和5.76個(gè)，比D7處理分別增加了262.79%和101.39%。蒴果大小、每果著粒及千粒重各處理盡管也有所差異，但無明顯規(guī)律?？梢姡兔芏认聛喡橛行Х智o數(shù)、主莖有效分枝數(shù)是其籽粒高產(chǎn)的重要構(gòu)成。單位面積籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為D1>D3>D2>D6>D4>D5>D7，D1產(chǎn)量最高，為1837.95 kg·hm-2，顯著高于D7，其余處理與二者間差異不顯著，D1比D3、D2、D6、D4、D5、D7分別高出13.64%、14.98%、19.86%、22.41%、22.93%和27.47%。水分利用效率從高到底表現(xiàn)為：D1>D2>D3>D6>D5>D4>D7，各處理依次高出D7處理30.69%、20.98%、13.28%、8.81%、6.36%和3.45%。

表7種植密度對(duì)油用亞麻產(chǎn)量及水分利用效率的影響

Tab.7Effects of different planting densities on oil flax yield and water use efficiency

3結(jié)論與討論

干物質(zhì)積累和分配是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，也是作物生長(zhǎng)過程中“源～庫～流”理論的主要組成部分。而干物質(zhì)的生產(chǎn)與積累是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程。如大豆生育前期生長(zhǎng)量不足，干物質(zhì)積累量過低，會(huì)影響后期灌漿物質(zhì)來源，對(duì)產(chǎn)量形成不利[17]。對(duì)常規(guī)不覆蓋亞麻的干物質(zhì)積累的研究發(fā)現(xiàn)，亞麻各生育期干物質(zhì)積累是呈拋物線型，峰值在開花期，莖稈物質(zhì)隨生育期進(jìn)展逐漸增多，而根、葉的干物質(zhì)逐漸減少[18]。在本研究中，亞麻單株干物質(zhì)積累量除苗期處理間差異不顯著外，其余生育時(shí)期均表現(xiàn)為隨密度上升干物質(zhì)積累下降的趨勢(shì)，其中，低密度處理300萬?！m-2效果尤為突出。同時(shí)，自樅形期至花期，各處理單株干物質(zhì)積累量均呈快速上升趨勢(shì)，花期至成熟期，300萬粒·hm-2、450萬粒·hm-2、600萬?！m-2、750萬?！m-2處理下亞麻單株干物質(zhì)繼續(xù)保持增長(zhǎng)，900萬粒·hm-2、1050萬粒·hm-2、1200萬?！m-2處理下增長(zhǎng)趨勢(shì)不明顯，甚至略有下降?？梢钥闯觯S著種植量的增加，油用亞麻冠層微生態(tài)環(huán)境變化，加劇了油用亞麻群體中植株對(duì)于光照、水分、CO2等的競(jìng)爭(zhēng)，灌漿速率變緩，造成了生育中后期高密度條件下單株干物質(zhì)積累的減少[19]。然而在大田環(huán)境中，作物生長(zhǎng)是群體和個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)與互補(bǔ)的過程，本研究密度范圍中，群體花前貯藏同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率隨密度增加而減小，兩兩處理間差異變幅較大，為79.09 kg·hm-2～508.69 kg·hm-2，花后群體干物質(zhì)積累量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率隨密度增加而上升，D7最高，顯著高于其它處理，其余處理間無顯著差異，但兩兩處理間差異變幅較小，為55.58 kg·hm-2～272.99 kg·hm-2，可見隨著密度的增加，個(gè)體干物質(zhì)積累下降的速度不能完全抵消因個(gè)體數(shù)量增加而引起的群體干物質(zhì)積累的增加，不同密度處理間群體干物質(zhì)總積累量的差異體現(xiàn)到了差異較大的花前積累量上。

本研究表明，不同密度處理后凈同化率(NAR)均以低密度300萬?！m-2處理下最高，隨種植密度增加而降低?？梢?，隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，種植密度對(duì)油用亞麻凈同化率的調(diào)控程度逐步加深，差異明顯，苗期～樅形期，300萬粒·hm-2較900萬?！m-2處理顯著高出2.05倍；樅形期～現(xiàn)蕾期，600萬粒·hm-2、300萬?！m-2分別較1200萬?！m-2處理高出5.28倍和5.15倍；現(xiàn)蕾期～花期，300萬?！m-2、600萬粒·hm-2分別較1050萬?！m-2處理高出8.86倍和7.20倍。盡管各生育時(shí)期NAR處理間差異明顯，但反映到干物質(zhì)生產(chǎn)率(RGR)時(shí)，可能由于生育前期油用亞麻植株相對(duì)矮小，苗期～現(xiàn)蕾期中種植密度對(duì)RGR的調(diào)節(jié)并不明顯，現(xiàn)蕾期及以后，這種生產(chǎn)能力才變現(xiàn)出隨密度的上升而下降的趨勢(shì)。

水分是干旱區(qū)作物生育進(jìn)程順利進(jìn)行和同化物積累的限制因子和必要保證[20]。叢新軍等[21]報(bào)道，過高或過低的種植密度都不利于水分利用和春小麥高產(chǎn)，低密度會(huì)造成群體數(shù)量小，花前干物質(zhì)積累量低，進(jìn)而導(dǎo)致花后干物質(zhì)積累量小，產(chǎn)量低。汪耀富等[22]研究表明，不同種植密度處理煙田0～60 cm土層土壤含水量隨種植密度增大逐漸減少，水分虧缺量隨之增大，尤其以高密度處理的土壤貯水量下降幅度較大，是由于植株生長(zhǎng)對(duì)土壤水分消耗增大的結(jié)果。陳光榮等[23]的結(jié)果有所不同，認(rèn)為不同播種密度對(duì)整個(gè)生育期間大豆田間耗水量無明顯影響。在本研究中，舊膜再利用條件下，耕層土壤水分對(duì)種植密度的的響應(yīng)差異表現(xiàn)在油用亞麻苗期和現(xiàn)蕾期，此時(shí)低密度處理下單株平均水分的獲得不但促進(jìn)了生育前期植株快速生長(zhǎng)，也為全株進(jìn)入生殖生長(zhǎng)及籽粒形成提供了必要保證。籽粒產(chǎn)量及水分利用效率均以最低密度300萬?！m-2最高，分別為1837.95 kg·hm-2和11.71 kg·hm-2·mm-1，亦均呈現(xiàn)出隨密度增加而降低的趨勢(shì)[24]，可見，油用亞麻營養(yǎng)生長(zhǎng)階段舊膜再利用具備良好的保水效應(yīng)，同時(shí)，說明了油用亞麻高產(chǎn)的獲得決定于花后干物質(zhì)積累量的高低，但此時(shí)同化物量對(duì)密度響應(yīng)無顯著差異，而籽粒形成的總同化物來源由花前和花后2部分構(gòu)成，所以，盡管花后高密度處理下干物質(zhì)積累量高于低密度處理，但除1200萬?！m-2處理外，其余處理并無顯著差異，干物質(zhì)總積累量的差異主要體現(xiàn)在花前積累量上，導(dǎo)致了最終產(chǎn)量形成以低密度為優(yōu)。

干旱半干旱區(qū)舊膜再利用后，不同種植密度處理舊膜的保水效應(yīng)主要在油用亞麻生育前期，低密度有利于植株花前資源有效獲得，隨生育進(jìn)程同化率、相對(duì)生長(zhǎng)率增加，干物質(zhì)快速積累,并在花后成熟期向籽粒有效運(yùn)轉(zhuǎn)。籽粒產(chǎn)量、單株生物量和花前營養(yǎng)器官貯藏同化物的轉(zhuǎn)運(yùn)量均隨密度上升而降低，有效分莖數(shù)和主莖有效分枝數(shù)顯著降低，從而奠定了舊膜再利用后適度稀播油用亞麻高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊文鈺. 農(nóng)學(xué)概論[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社，2008.

[2]凌啟鴻. 水稻群體質(zhì)量理論與實(shí)踐[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995.

[3]馮潯，楊文華，徐紅軍. 冬小麥主莖葉數(shù)變化及分蘗規(guī)律研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995(4)：143-146.

[4]凌啟鴻，張洪程，程庚令，等. 小麥“小群體、壯個(gè)體、高積累”高產(chǎn)栽培途徑的研究[J].江蘇農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1983，4(1)：1-10.

[5]陳光榮，高世銘，張國宏，等．種植方式與密度對(duì)旱作大豆產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]．灌溉排水學(xué)報(bào)，2010，29(5)：39-41.

[6]邵立威，王艷哲，苗文芳，等．品種與密度對(duì)華北平原夏玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]．華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2011，26(3)：182-188.

[7]溫紅霞，馮偉森，段國輝，等．不同播種密度對(duì)冬小麥灌漿特性及產(chǎn)量的影響[J]．江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，21(12)：23-25.

[8]吳兵，高玉紅，趙利，等. 舊膜再利用方式對(duì)旱地胡麻干物質(zhì)生產(chǎn)及水分利用效率的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，20(11)：1457-1463.

[9]黨占平．渭北旱原“一膜兩用”立體栽培模式及配套技術(shù)體系的研究[J]．陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006(2)：14-16.

[10]周志勇．山旱地全膜春玉米冬小麥一膜兩用栽培技術(shù)[J]．甘肅農(nóng)業(yè)科技，2008(8)：40-41．

[11]任穩(wěn)江. 一膜多用穴播胡麻節(jié)本增效技術(shù)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010(12)：74, 85.

[12]李來祥，劉廣才，楊祁峰，等. 甘肅省旱地全膜雙壟溝播技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2009，27(1)：114-118.

[13]牛俊義，楊祁峰. 作物栽培學(xué)研究方法[M]. 蘭州: 甘肅民族出版社, 1998.

[14]姜東，謝祝捷，曹衛(wèi)星，等. 花后干旱和漬水對(duì)冬小麥光合特性和物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響[J]. 作物學(xué)報(bào), 2004, 30(2): 175-182.

[15]廖允成，韓思明, 溫曉霞. 黃土臺(tái)塬旱地小麥土壤水分特征及水分利用效率研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2002，10(3): 55-58.

[16]吳凌波，高聚林，木蘭, 等. 不同覆膜方式對(duì)玉米表層土壤含水量、產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2007(3)：18-20.

[17]陳艷秋，宋書宏，張立軍，等. 夏播菜用大豆生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及干物質(zhì)積累分配的研究[J]. 大豆科學(xué), 2009, 28(3): 468-471.

[18]潘廷慧，張振福，李殿一，等. 亞麻干物質(zhì)積累與氮磷鉀吸收分配的研究[J].中國麻作，1996，18(1):34-36.

[19]Tokatlidis I S．A review of maize hybrids．dependence on high plant populations and its implications for crop yield stability[J]．Field Crops Research，2004(12)：103-114.

[20] 駱蘭平，于振文，王東，等. 土壤水分和種植密度對(duì)小麥旗葉光合性能和干物質(zhì)積累與分配的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2011，37(6): 1049-1059.

[21] 叢新軍，吳科，錢兆國，等. 超高產(chǎn)條件下種植密度對(duì)泰山21號(hào)群體動(dòng)態(tài)、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004(4)：16-18.

[22] 汪耀富，孫德梅，韓富根，等．密度和地膜覆蓋對(duì)煙田冠層生理特性和土壤水分利用效率的影響[J]．煙草科技，2003(12)：27-30.

[23] 陳光榮，高世銘，張國宏，等．種植方式與密度對(duì)旱作大豆產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]．灌溉排水學(xué)報(bào)，2010，29(5)：39-41.

[24] 高聚林，劉克禮，張永平，等. 不同農(nóng)藝措施對(duì)春小麥群體干物質(zhì)積累的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2003，23(3)：79-84.

Effects of Planting Density on Soil Water Content and Dry Matter Producing Characters for Used Film Reusing in Aridland Oilseed Flax

JIA Haibin1, WU Bing2,4, XIE Yaping3,4, ZHANG Zhongkai3, CUI Zhengjun3, NIU Junyi3,4

(1.Ulanqab Institute of Agricultural Sciences, Ulanqab 012209,Inner Mongolia autonomous region, China;2.College of Life Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;3.College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;4.Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Science, Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070, China)

Abstract:Field experiments were conducted to investigate effective planting density in field and its mechanism on yield improvement of oil flax in arid areas for used film reusing. It was compared soil water amount, growth character, dry matter accumulation and distribution, water use efficiency and yield under 7 planting density models, such as 3.0(D1), 4.5(D2), 6.0(D3), 7.5(D4), 9.0(D5), 10.5(D6) and 12.0(D7) million grains per hectare. The results showed that low-planting density had a remarkable effects on soil water utilization before flowering stage, dry matter accumulation improvement and water use efficiency promotion of oil flax under one film used twice. Differences of soil water content were mainly reflected at the vegetative period before budding stage under 7 planting density models, and keeping essential water from vegetative to reproductive stage. With planting density decreasing, a trend started out from Momi fir stage as dry matter accumulating content increasing under different density treatments in the same stage, and showed the highest in the different growth periods in D1, and it increased significantly by 86.93% to 147.97% between D1 and the lowest treatment at the same stage. Net assimilation ratio and relative growth ratio response to the treatments had the same trend as dry matter accumulation, D1 treatments were higher than the other planting density treatments. Grain weight, leaf weight and stem+spike axis+kernel husk weight were the highest in maturity stage under D1 treatment. Dry matter translocation amount before anthesis indicated a decreasing trend with planting density increasing, which significantly increased by 508.69 kg·hm-2over D7. An opposite trend appeared in dry matter assimilation amount after anthesis, and differences were not significant. The experiment got the highest yield and water use efficiency under D1 treatment, up to 1837.95 kg·hm-2and 11.71 kg·hm-2·mm-1，increased by 27.47% and 30.69% over D7, respectively. The study recommended 3.0-4.5 million grains·hm-2as the most appropriate density in high-yield for the culture conditions of used film reusing. However, the optimal planting density also needed considerations of local physical conditions and tillage measures.

Keywords:planting density；used film reusing；oilseed flax；soil water；dry matter accumulation；yield

文章編號(hào)：1671-3532(2016)03-0111-10

收稿日期：2015-11-16

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-17-GW-9)

作者簡(jiǎn)介：賈海濱(1968-), 男,本科, 高級(jí)農(nóng)藝師, 主要從事作物栽培研究。E-mail:nmgjnsnks@126.com。

中圖分類號(hào)：S563.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A