密度、基肥、追肥對菊芋產(chǎn)量的影響

門果桃 ，張 宇，鄧忠泉 ，劉 俊，門永亮 ，陳利平，繆 愷 ，孫廣琴

（1.內蒙古農(nóng)牧業(yè)科學院，內蒙古呼和浩特 010031；2.內蒙古園藝研究院，內蒙古呼和浩特 010010；3.內蒙古永科種業(yè)有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010031；4.錫林郭勒盟創(chuàng)綠環(huán)境監(jiān)理公司，內蒙古錫林浩特 026000；5.錫林郭勒盟多倫縣農(nóng)牧業(yè)科技服務中心，內蒙古錫林浩特 023000）

菊芋（Helianthus tuberosus L.）又名洋姜、鬼子姜，是菊科向日葵屬多年生草本植物，其生態(tài)適應性強，具有喜肥耐貧瘠，喜濕耐旱，喜溫耐寒，耐鹽堿等優(yōu)點，其塊莖菊粉含量豐富，占干物質70%～90%，菊粉是果糖的聚合物，外切型菊粉酶將其分解為單個果糖，再經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，轉化率高達83%～99%，因此菊芋是生物乙醇和菊粉生產(chǎn)的主要原材料，一直是國內外學者的重點研究植物[1-4]。關于菊芋栽培方面的研究主要集中在菊芋的收獲時間、肥料管理、種植密度、水分管理、季節(jié)變化等單因素或兩因素對產(chǎn)量的影響[5-8]，很少有學者從菊芋栽培密度、基肥、追肥三因素進行交互試驗研究，因此，深入研究菊芋配套的高產(chǎn)栽培技術對指導菊芋生產(chǎn)和推廣具有重要意義。

在田間生產(chǎn)中，密度、基肥、追肥對農(nóng)作物的地上部分光合效率、地下干物質的積累有著密切關系，合理的密植、施肥是重要的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)措施。近年來，許多農(nóng)作物的高產(chǎn)高效栽培理論被應用于生產(chǎn)中，其顯示不同密度和施肥能有效提高作物的生產(chǎn)能力，因此，在培育優(yōu)良新品種的同時，研究其配套的高產(chǎn)高效栽培技術也至關重要[9-13]。密度、基肥、追肥作為菊芋新品種栽培技術規(guī)程具有重要的參考指標，為探明內蒙古地區(qū)菊芋高產(chǎn)適宜的密度和施肥量，本研究以蒙芋2號菊芋為供試材料，通過密度、基肥、追肥三因素進行試驗，研究不同因素對其產(chǎn)量的影響，為構建菊芋標準化栽培模式提供理論參考，同時為其推廣應用提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地狀況

本試驗設在呼和浩特市內蒙古農(nóng)牧業(yè)科學院托克托縣綜合示范基地，該地區(qū)屬半干旱大陸季風氣候，年降水量362 mm左右，無霜期≥145 d，土壤類型屬于中性偏氯化鈉鹽堿壤土。試驗地前茬作物為玉米，肥力均勻，有機質 6.12 g/kg、全氮（N）0.0431%、全磷（P）0.0381%、全鉀（K）2.068 0%、速效磷 2.422 0 mg/kg、速效鉀 91.9 mg/kg，pH≥8.6。

1.2 試驗設計

本試驗以蒙芋2號菊芋為試驗材料，2015年進行密度（M）、基肥（J）、追肥（Z）三因素試驗。播種密度設 3個水平 27 795株/hm2（M1）、37 050株/hm2（M2）和46 305株/hm2（M3）；基肥設3個水平300 kg/hm2（J1）、450 kg/hm2（J2）和600 kg/hm2（J3）；追肥設3個水平150 kg/hm2（Z1）、225 kg/hm2（Z2）和300 kg/hm2（Z3）。設3次重復，每小區(qū)5行，行長7 m，小區(qū)面積為24.5 m2（表1）。

表1 菊芋三因素試驗的設計

1.3 試驗管理

菊芋在3月底播種前施基肥（控釋肥989），統(tǒng)一于4月12日播種，根據(jù)試驗設計要求調整株距，8月24日進入現(xiàn)蕾期追肥（尿素），菊芋在生產(chǎn)實踐中，基肥、追肥都需一次性完成，其他田間管理措施均相同。從播種到成熟觀察記載菊芋各生育期的常規(guī)性狀，10月下旬收獲，以每小區(qū)10株菊芋進行塊莖考種，實收記產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SAS8.0統(tǒng)計軟件進行方差分析及差異顯著性分析，多重比較采用Duncan法。

2 結果與分析

2.1 不同處理與菊芋產(chǎn)量的關系

試驗結果表明，在不同處理條件下，處理H25（M1J3Z3）產(chǎn)量最高，高達 61 391 kg/hm2，其次是處理H5（M2J2Z1） 產(chǎn)量是 54 176.7 kg/hm2，處理 H11（M2J1Z2）和 H14（M2J2Z2）產(chǎn)量亦較高，均為49 956.9 kg/hm2，以上處理中，H5和 H11、H14對菊芋產(chǎn)量的影響效果相近，是在M2條件下產(chǎn)量表現(xiàn)優(yōu)異。H12（M3J1Z2）產(chǎn)量最低，為 34 030.6 kg/hm2，具體見表2。

2.2 三因素對菊芋產(chǎn)量的影響

對菊芋密度、基肥和追肥三因素進行方差分析，由表3結果表明，在試驗中密度（M）、基肥（J）、追肥（Z）、密度與基肥（M×J）互作、密度與追肥（M×Z）互作、基肥與追肥（J×Z）互作和密度、基肥與追肥（M×J×Z）互作差異極顯著，根據(jù)上述顯著的效應和互作中，其對菊芋產(chǎn)量作用的大小順序是：M＞Z＞M×J×Z＞J×Z＞M×Z＞J＞M×J，見表3。這說明密度對菊芋產(chǎn)量的影響最大，其次是追肥。

在不同栽培密度條件下，M1、M2、M3三者之間差異顯著（顯著水平達0.0001），其中M2條件下的產(chǎn)量均值最高；不同基肥水平條件下，J1與J2、J3有顯著的差異（顯著水平達0.0001），J2與J3無顯著差異，J2條件下的產(chǎn)量均值最高；不同追肥水平條件下，Z3與 Z1、Z2有顯著的差異（顯著水平達0.0001），Z1與Z2無顯著差異，Z3條件下的產(chǎn)量均值最高，見表4。

表2 不同處理蒙芋2號菊芋產(chǎn)量

表3 不同處理菊芋產(chǎn)量的方差分析

表4 不同處理水平間差異顯著性檢驗

2.3 各因素互作對菊芋塊莖產(chǎn)量的影響

在不同因素之間相互作用下，菊芋產(chǎn)量在密度與基肥的不同水平組合中以M2J2組合最佳；密度和追肥的不同水平組合中以M1Z3組合產(chǎn)量最佳；基肥和追肥的不同水平組合中以J3Z3組合產(chǎn)量最佳，這三組最佳的兩因素組合條件顯示小區(qū)產(chǎn)量均值差異不大（表5、表6、表7）。

在三因素相互作用下，菊芋產(chǎn)量是顯著不同的，顯著水平達0.0001，處理25條件下的菊芋產(chǎn)量表現(xiàn)最佳。不同組合條件下，處理 3、5、9、12、15、16、19和25之間的差異均顯著，其他處理條件之間的差異不顯著。見表8。

表5 密度與基肥組合與產(chǎn)量關系

表6 密度與追肥組合與產(chǎn)量關系

表7 基肥與追肥組合與產(chǎn)量關系

表8 密度、基肥與追肥組合間差異顯著性檢驗

3 結論與討論

在農(nóng)作物的生產(chǎn)中，需要根據(jù)當?shù)氐纳鷳B(tài)條件選擇種植適宜品種，結合最適種植密度和施肥量，兩者優(yōu)化組合可達到產(chǎn)量最優(yōu)。馬國勝等對關中灌區(qū)玉米產(chǎn)量研究發(fā)現(xiàn)，不同肥力土壤條件下，調整玉米的種植密度和追肥量，可以有效增產(chǎn)，農(nóng)作物合理的密植是利用具體的生態(tài)環(huán)境中光熱資源構建良好群體結構、優(yōu)化群體光合生理指標的基礎，適宜的施肥量是其利用適宜密度充分發(fā)揮群體優(yōu)勢，進行光合生產(chǎn)的營養(yǎng)物質保障，可以使群體和個體協(xié)調發(fā)展[13-15]。在本研究中，密度、基肥、追肥三因素對菊芋產(chǎn)量的影響都顯著，影響程度最大的是密度，其次是追肥，在不同水平的密度、基肥、追肥條件下，菊芋產(chǎn)量隨密度的增加先增后降，隨基肥的增加先增后降，隨追肥的增加而增加，不同因素之間的相互作用對菊芋產(chǎn)量具有協(xié)同增產(chǎn)的作用。劉玉平等[16]研究密度與施肥對大豆產(chǎn)量的影響中也發(fā)現(xiàn)，密度與施肥對產(chǎn)量的影響均為顯著水平，隨著密度增加，產(chǎn)量先增后降，隨施肥量增加，產(chǎn)量增加。其他作物，如小麥、蕓豆、油菜等在相似的試驗中，結論均與本試驗結果相近[18-20]。

在農(nóng)作物高產(chǎn)高效栽培試驗中，產(chǎn)量在最適密度和施肥量的基礎上，不是繼續(xù)增加施肥量，產(chǎn)量就一定增加，本試驗中，菊芋產(chǎn)量最佳密度條件是M2，最佳基肥條件是J2，最佳追肥條件是Z3，當最佳密度條件與最佳基肥或最佳追肥條件結合，菊芋產(chǎn)量不一定是兩因素組合中表現(xiàn)最優(yōu)的，如基肥和追肥的不同水平組合中以J3Z3組合產(chǎn)量最佳；當密度、基肥和追肥三因素組合時，菊芋產(chǎn)量表現(xiàn)最優(yōu)的是M1J3Z3，本試驗結果說明，密度和施肥量必須在一定的范圍內才能有利于菊芋產(chǎn)量的增加。溫明星等對鎮(zhèn)麥的研究中也得出，密度和施肥量的增加對鎮(zhèn)麥的產(chǎn)量和品質都有所改善，合理的搭配組合能使鎮(zhèn)麥的高產(chǎn)和優(yōu)質同步提高[17]。

本試驗采用三因素試驗，綜合考慮了種植密度、施用基肥和追肥對菊芋產(chǎn)量的影響，明確實現(xiàn)了內蒙古鹽堿地菊芋高產(chǎn)的密度種植形式和肥料運籌技術，建立了菊芋高產(chǎn)栽培技術體系，在菊芋生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，為后期菊芋推廣應用提供重要數(shù)據(jù)，但今后試驗應繼續(xù)深入研究。

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