種植密度對(duì)蕎麥生理指標(biāo)、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

常耀軍++母養(yǎng)秀++張久盤++穆蘭海++杜燕萍++?？饲?/p>

摘要：以蕎麥（Fagopyrum esculentum Moench.）寧蕎1號(hào)為試驗(yàn)材料，研究了不同種植密度對(duì)蕎麥生理指標(biāo)、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，在干旱條件下，高密度加速了蕎麥葉片葉綠素的分解和可溶性蛋白質(zhì)含量的下降，降低了抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性及加速了MDA含量的積累。在干旱條件下，低密度處理有利于蕎麥單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重及產(chǎn)量的增加。

關(guān)鍵詞：蕎麥（Fagopyrum esculentum Moench.）；種植密度；生理指標(biāo)；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S517 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）16-3022-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.16.006

Effect of Planting Density on Physiological Indices， Agronomic Traits and Yield of Buckwheat

CHANG Yao-jun1，2，MU Yang-xiu3，ZHANG Jiu-pan3，MU Lan-hai3，DU Yan-ping3，CHANG Ke-qin3

（1.Key Laboratory for Meteorological Disaster Monitoring and Early Warning and Risk Management of Characteristic Agriculture in Arid Regions，CMA， Beijing 100081， China； 2.Ningxia Key Lab of Meteorological Disaster Prevention and reduction， Guyuan 756000， Ningxia， China； 3.Guyuan Branch， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Guyuan 756000， Ningxia， China）

Abstract： Ning Qiao 1 was selected as the material of this experiment to study the effects of planting density on physiological indices， agronomic traits and yield of buckwheat. The results showed that high density resulted in a decrease of chlorophyll content， soluble protein content and activity of SOD， POD and CAT， and a speeding up of MDA accumulation under dry condition. Low density could effectively improve the grain number per plant， grain weight per plant， 1000-grain weight and yield in dry condition.

Key words： buckwheat（Fagopyrum esculentum Moench.）； planting density； physiological index； agronomic trait； yield

蕎麥（Fagopyrum esculentum Moench.）是蓼科 （Polygonaceae）蕎麥屬 （Fag-pyrum）植物，是寧夏南部山區(qū)的主要糧食作物之一。種植密度是影響蕎麥產(chǎn)量的一個(gè)重要因素。不同種植密度對(duì)蕎麥產(chǎn)量的影響主要通過對(duì)與產(chǎn)量形成相關(guān)的農(nóng)藝性狀和生理指標(biāo)的影響體現(xiàn)出來。羅瑤年等[1]研究指出，玉米種植密度的增加，導(dǎo)致群體內(nèi)透光性減弱，促使葉片功能期縮短，衰老進(jìn)程加快。胡萌[2]的研究指出，玉米隨著密度增大，可溶性蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)，MDA含量升高，SOD、POD活性均先升高后降低。于振文等[3]的研究表明，適當(dāng)減少基本苗數(shù)，建立合理的群體結(jié)構(gòu)，能有效提高小麥開花后植株的生理活性，延長葉片衰老速率緩降期，加強(qiáng)同化物的合成作用，提高粒重。王志和等[4]的研究表明，低密度處理有效減緩了小麥旗葉衰老，提高了千粒重和穗粒數(shù)，但種植密度要結(jié)合產(chǎn)量進(jìn)行適宜組合，張榮萍等[5]的關(guān)于栽培密度對(duì)有色稻抽穗后劍葉一些衰老生理特性的影響研究，結(jié)果表明葉綠素含量、可溶性蛋白質(zhì)含量和SOD活性均呈下降趨勢(shì)，MDA含量呈上升趨勢(shì)。綜上所述，關(guān)于種植密度對(duì)作物生理特性及產(chǎn)量的影響在玉米[6-8]、糜子[9]、小麥[10，11]、水稻[12，13]等作物上均有研究，但關(guān)于種植密度對(duì)蕎麥生理指標(biāo)及相關(guān)關(guān)系的研究尚未見報(bào)道，本研究把種植密度、生理指標(biāo)、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量結(jié)合起來，研究蕎麥的最佳種植密度，以期為蕎麥的高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蕎麥品種為寧蕎1號(hào)，由寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2016年6-9月在寧夏固原市原州區(qū)彭堡鎮(zhèn)彭堡村燕麥?zhǔn)w麥試驗(yàn)基地進(jìn)行，地塊位于東經(jīng)l06°9′，北緯36°5′，海拔1 660 m。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置3個(gè)密度梯度，4萬/667 m2（每行40株，株距5 cm）、6萬/667 m2（每行60株，株距3.33 cm）、8萬/667 m2（每行80株，株距2.5 cm）、依次記為T1、T2、T3，每個(gè)處理3次重復(fù)；播種方式為開溝條播，人工間苗定苗。小區(qū)面積10 m2（2.5 m×4.0 m），每個(gè)小區(qū)9短行，行距約33 cm，肥、水、病蟲草害的管理按國家蕎麥區(qū)域試驗(yàn)要求進(jìn)行。endprint

待植株生長至始花期開始后，每隔7 d采樣1次。分別在始花期后的1，8，15，22 d對(duì)蕎麥植株葉片的葉綠素含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，每項(xiàng)3次重復(fù)取均值。

待植株成熟后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣10株，考察株高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重。然后分小區(qū)收獲，脫粒、晾曬，稱重。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

葉綠素含量按照80%的丙酮浸提法測(cè)定[14]；可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定[15]；SOD活性采用氮藍(lán)四唑（NBT）光還原法[16]；POD活性采用愈創(chuàng)木酚法[16]；CAT活性采用紫外吸收法[16]；MDA含量采用硫代巴比妥酸（TBA）顯色法測(cè)定[16]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行初步處理，用SPSS16.0軟件對(duì)不同處理進(jìn)行LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對(duì)蕎麥生理指標(biāo)的影響

2.1.1 種植密度對(duì)蕎麥葉片葉綠素含量的影響 由表1可以看出，在不同采樣時(shí)間，葉綠素含量在不同密度處理間差異顯著。在始花后1 d，T3處理的葉綠素含量顯著高于T1和T2處理，分別高出33.1%和5.3%。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，在始花后22 d，結(jié)果恰好相反，T3處理的葉綠素含量顯著低于T1和T2處理，分別低了10.7%和5.6%。說明始花期后，隨著生育時(shí)間的延長，T3處理能顯著加快葉綠素的分解。

2.1.2 種植密度對(duì)蕎麥葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響 由表1可以看出，開花初期，T3處理蕎麥葉片可溶性蛋白質(zhì)含量最低，在始花后1 d、始花后8 d、始花后15 d與T2和T1處理的可溶性蛋白質(zhì)含量之間差異不顯著，但隨著生育時(shí)間的延長，在始花后22 d T3處理的可溶性蛋白質(zhì)含量顯著低于T1和T2處理。說明T3處理能使蕎麥葉片蛋白質(zhì)含量降低，加快蕎麥植株的衰老。

2.1.3 種植密度對(duì)蕎麥抗氧化酶活性的影響 由表1可以看出，在采樣期間，不同種植密度處理?xiàng)l件下，蕎麥葉片的SOD活性均呈先上升后下降的趨勢(shì)，不同密度對(duì)蕎麥葉片的SOD活性的影響有顯著差異。在始花后1 d，T2處理的SOD活性顯著低于T1和T3處理，但隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，在始花后22 d，T2處理的SOD活性顯著高于T1和T3處理，同時(shí)T3處理的SOD活性最低，顯著低于T1和T2處理。在采樣期間，不同密度處理?xiàng)l件下，蕎麥葉片的POD活性之間存在顯著差異。隨后有不同的表現(xiàn)，POD活性在始花后22 d上升，而CAT活性在始花后22 d下降。在始花后22 d，T3處理的POD活性顯著低于T1處理，T3處理的CAT活性顯著低于T1和T2處理。說明低密度T1處理能有效提高POD活性，延緩葉片的衰老。高密度T3處理能加速SOD，CAT活性的下降，促進(jìn)植株衰老。

2.1.4 種植密度對(duì)丙二醛含量的影響 由表1可知，不同種植密度處理下，蕎麥葉片的MDA含量之間差異不顯著，但從表1可以看出，在始花后1 d，T3處理的MDA含量低于T1和T2處理，但在采樣的始花后22 d，T3處理的MDA含量卻高于T1和T2處理。說明T3處理的MDA含量積累速度高于T1和T2處理。

2.2 種植密度對(duì)蕎麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

由表2可知，T3處理的蕎麥株高顯著低于T1和T2處理；T3處理的植株莖粗低于T1和T2處理，且與T1處理之間差異顯著；T3處理的植株主莖節(jié)數(shù)，有效分枝數(shù)與T1和T2處理之間差異不顯著；T3處理的植株單株粒數(shù)和單株粒重顯著低于T1和T2處理；T3處理的植株千粒重低于T1和T2處理，且與T2處理之間差異顯著；T3處理的產(chǎn)量低于T1和T2處理，三個(gè)處理產(chǎn)量之間差異不顯著，但其中T2處理的產(chǎn)量最高。單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重和產(chǎn)量均以T2最高，但與T1處理之間差異均不顯著。說明高密度處理不利于單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重和產(chǎn)量的增高。低密度處理有利于單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重和產(chǎn)量的增加。

3 小結(jié)與討論

3.1 種植密度對(duì)蕎麥生理指標(biāo)的影響

張永麗等[11]的研究表明，隨著種植密度的增加，小麥旗葉的葉綠素含量，可溶性蛋白質(zhì)含量不斷下降，王德慧[9]的研究發(fā)現(xiàn)，兩種糜子的SOD、POD活性隨著種植密度增大而下降，MDA含量隨著種植密度增大而上升，種植密度的增大加劇葉片的衰老。胡文河等[13]的研究表明，低密度栽培的水稻，可溶性蛋白質(zhì)含量增加，葉片衰老延緩，千粒重提高。杜長玉等[17]的研究表明，隨著播種密度的增加，大豆的生理指標(biāo)和產(chǎn)量性狀隨之降低。本研究結(jié)果表明，隨著播種密度的增加，蕎麥葉片的葉綠素含量、可溶性蛋白質(zhì)含量下降。同時(shí)高密度處理使蕎麥葉片的保護(hù)酶活性下降，MDA含量積累加速，這與前人研究結(jié)果一致。

3.2 種植密度對(duì)蕎麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

種植密度對(duì)蕎麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量有較大的影響[18]。蕎麥的產(chǎn)量隨種植密度的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)[19，20]，姜濤等[21]的研究表明，種植密度對(duì)蕎麥株高、主莖分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)的影響不顯著，但對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素單株粒重有顯著影響。本研究表明種植密度對(duì)寧蕎1號(hào)的單株粒數(shù)、單株粒重有顯著影響，產(chǎn)量隨著密度的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)果一致，但本研究結(jié)果表明密度對(duì)蕎麥產(chǎn)量沒有顯著影響，這與汪燦等[19]的研究結(jié)果不一致，也許是不同地區(qū)的氣候所致，本研究寧蕎1號(hào)在生育期間一直處于干旱狀態(tài)。在干旱條件下低密度處理有利于單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重和產(chǎn)量的增加。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅瑤年，張建華.種植密度對(duì)玉米葉片衰老的影響[J].玉米科學(xué)，1994（4）：23-25.endprint

[2] 胡 萌.密度對(duì)春玉米光合與衰老生理及產(chǎn)量的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[3] 于振文，岳壽松，沈成國，等.不同密度對(duì)冬小麥開花后葉片衰老和粒重的影響[J].作物學(xué)報(bào)，1995，21（4）：412-418.

[4] 王志和，姜麗娜，李春喜，等.種植密度和植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)小麥衰老及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J].作物雜志，2003（2）：15-17.

[5] 張榮萍，戴紅燕，馬 均，等.栽培密度對(duì)有色稻抽穗后劍葉一些衰老生理特性的影響[J].西昌學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009， 23（3）：13-16.

[6] 馬瑞霞，張愛芹，劉文成.種植密度對(duì)不同類型夏玉米生產(chǎn)力和主要生理指標(biāo)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006（5）：171-173.

[7] 陳樹賓.不同密度下高油玉米生理特性及產(chǎn)量性狀研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[8] 馬 超，黃曉書，李鵬坤，等.種植密度對(duì)夏玉米果穗葉生理功能衰退的影響[J].玉米科學(xué)，2010（2）：50-53.

[9] 王德慧.不同種植密度下全覆膜對(duì)糜子產(chǎn)量、品質(zhì)及其生理基礎(chǔ)的影響[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[10] 郭天財(cái)，盛 坤，馮 偉，等.種植密度對(duì)兩種穗型小麥品種分蘗期莖蘗生理特性的影響[J].西北植物學(xué)報(bào)，2009，29（2）：350-355.

[11] 張永麗，肖 凱，李雁鳴.種植密度對(duì)雜種小麥C6-38/Py85-1旗葉光合特性和產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)及其生理機(jī)制[J].作物學(xué)報(bào)，2005，31（4）：498-505.

[12] 朱聰聰.缽苗機(jī)插密度對(duì)不同類型水稻產(chǎn)量及其生態(tài)生理特征的影響[D].江蘇揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2014.

[13] 胡文河，王興錄，劉振庫.不同密度水稻抽穗后生理特性的研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（6）：594-596，605.

[14] 陳毓荃.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[15] 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[16] 高俊鳳.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：世界圖書出版公司，2001.

[17] 杜長玉，胡興國，何忠仁，等.不同密度對(duì)大豆產(chǎn)量和生理指標(biāo)影響的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2006（2）：35-36.

[18] 易建禮，李良軍，黃怡斌，等.蕎麥高產(chǎn)栽培技術(shù)初探[J].作物研究，2007（2）：108-110.

[19] 汪 燦，李 曼，王詩雪，等.不同播期、播種量和施肥量對(duì)甜蕎信農(nóng)1號(hào)春播產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（3）：52-55.

[20] 張 茜，王安虎，楊繼勇.不同鋅濃度浸種和種植密度對(duì)苦蕎生物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響[J].種子，2010（11）：9-13.

[21] 姜 濤，李 瑋.不同播期密度對(duì)甜蕎麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（30）：169-172.endprint