種植密度和行距對(duì)蕎麥田雜草及蕎麥產(chǎn)量的影響

李春花， 孫道旺， 何成興， 王艷青， 盧文潔， 尹桂芳， 肖 卿， 王莉花

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所/云南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部西南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南昆明 650205；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南昆明 650205； 3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研管理處，云南昆明 650205)

蕎麥含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和其他谷物不含的生物類(lèi)黃酮等生物活性成分，作為保健食品越來(lái)越受到人們的歡迎[1-2]，市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊[3]。云南省苦蕎種植面積居全國(guó)第一，栽培歷史悠久。然而隨著種植年限的增長(zhǎng)，田間雜草成為影響蕎麥產(chǎn)量的主要因素之一。

蕎麥田雜草與蕎麥爭(zhēng)水、肥、光能等，會(huì)嚴(yán)重降低蕎麥的產(chǎn)量和品質(zhì)[4-5]。有的雜草種子含有毒素，可直接毒害人、畜[4-5]，有些雜草是病蟲(chóng)害的中間寄主，潛伏在越冬的場(chǎng)所，給病蟲(chóng)害的傳播創(chuàng)造了條件[6-8]。機(jī)械或人工除草是蕎麥田除草的傳統(tǒng)方法[9-11]，但機(jī)械除草方法首先要選擇適于機(jī)械化作業(yè)的種植地區(qū)，而云南省蕎麥主要種植在高寒山區(qū)，大部分種植蕎麥的地區(qū)不適宜機(jī)械化除草作業(yè)，所以蕎麥田以人工除草為主，大面積的人工除草費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本高，很難達(dá)到高效率的蕎麥生產(chǎn)。

隨著除草劑研究和應(yīng)用的不斷興起，農(nóng)作物中化學(xué)除草劑的應(yīng)用日益被廣大農(nóng)民所接受。但長(zhǎng)期使用化學(xué)除草劑容易造成雜草抗藥性、環(huán)境污染及除草劑殘毒等問(wèn)題日益嚴(yán)峻[12-13]。此外，在除草劑的施用過(guò)程中，由于選藥和施用不當(dāng)?shù)仍?，每年都?huì)導(dǎo)致藥害現(xiàn)象發(fā)生，給農(nóng)作物的生產(chǎn)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。蕎麥在植物分類(lèi)中屬于雜草的一種，蕎麥田化學(xué)除草劑的施用容易引起蕎麥藥害，效果不佳[14]。許多學(xué)者提倡在農(nóng)田雜草治理策略上進(jìn)行綜合管理，盡量使用對(duì)環(huán)境友好的生物、生態(tài)措施治理雜草，從而替代化學(xué)除草劑的使用[15-17]。

農(nóng)田雜草群落的組成直接受農(nóng)業(yè)栽培措施的影響，我國(guó)對(duì)雜草群落影響因素的研究中關(guān)于種植方法的較多[18-22]。因此，本研究通過(guò)小區(qū)試驗(yàn)探討播種密度和行距對(duì)雜草的控制效果以及對(duì)蕎麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，為找到合理的種植密度和行距以控制雜草并提高蕎麥產(chǎn)量等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況

本研究在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所的蕎麥試驗(yàn)基地安寧市現(xiàn)街鎮(zhèn)甸心村進(jìn)行。該地區(qū)土壤肥力中等，pH值中等，前茬為玉米，海拔為1 887 m，緯度為24°45′N(xiāo)，經(jīng)度為102°25′E。田間以馬唐[Digitariasanguinalis(Linn.) Scop.]、辣子草(GalinsogaparuifloraCav.)為主，還有稗草[Echinochloacrusgalli(L.) Beauv.]、三葉鬼針草(HerbaBidentisPilosae)、田旋花(Convolvulusarvensis)、灰灰菜(ChenopodiumalbumLinn.)、籽粒莧[Sorghumbicolor(L.)]、蒼耳(FructusXanthii)、酢漿草(OxaliscorniculataL.)、繁縷(ElatinetriandraSchkuhr)、鐵莧菜(AcalyphaaustralisLinn.)、牽?；╗Pharbitishederaea(L.) Choisy]等24種雜草。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以4種不同種植行距和3種不同種植密度進(jìn)行。行距分別設(shè)為A1(20 cm)、A2(30 cm)、A3(40 cm)、A4(50 cm)；密度分別設(shè)為B1(95萬(wàn)株/hm2)、B2(145萬(wàn)株/hm2)、B3(195萬(wàn)株/hm2)。其中，A3和B1處理為常規(guī)種植行距和密度[23-25]。采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，5行區(qū)，小區(qū)面積分別為 5.0、7.5、10.0、12.5 m2，2017年7月7日進(jìn)行播種，試驗(yàn)材料為云蕎3號(hào)。

1.3 研究方法

1.3.1 調(diào)查取樣方法 蕎麥開(kāi)花期調(diào)查雜草，采用1 m×1 m的樣方，每個(gè)小區(qū)按對(duì)角線3點(diǎn)取樣，調(diào)查雜草的種類(lèi)、數(shù)量和地上部生物量。雜草鑒定參照《中國(guó)雜草志》[26]。蕎麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的調(diào)查是在籽粒70%～80%成熟時(shí)進(jìn)行的，并在每個(gè)小區(qū)的中間條帶隨機(jī)取樣10株，調(diào)查單株的株高、主莖節(jié)數(shù)、一級(jí)分枝數(shù)、莖粗之后，對(duì)每個(gè)小區(qū)進(jìn)行單獨(dú)收獲，風(fēng)干2周以后測(cè)定株粒數(shù)、株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量和小區(qū)產(chǎn)量。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理 采用JMP9.0.2和Excel數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度和行距對(duì)雜草數(shù)量及鮮質(zhì)量的影響

對(duì)不同種植密度和行距下雜草數(shù)量及鮮質(zhì)量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可以看出，雜草數(shù)量和鮮質(zhì)量在密度間、行距間和密度×行距的互作中都達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。利用Tukey的多重比較法進(jìn)行相同密度下不同行距雜草株數(shù)及鮮質(zhì)量的差異顯著性分析，結(jié)果見(jiàn)表2。在同一密度中隨著行距的增大雜草株數(shù)和鮮質(zhì)量也在增加。當(dāng)種植密度為B1(常規(guī)種植密度)時(shí)種植行距A3(常規(guī)種植行距)的雜草數(shù)量(434.3株)比A1(264.3株)、A2(277.0株)分別多64.32%、56.79%，比A4(534.7株)少18.78%；種植行距A3的鮮質(zhì)量(3 676.3 g)比A1(2 232.0 g)、A2(2 280.7 g)分別多64.71%、61.19%，比A4(4 241.7 g)少 13.33%。當(dāng)種植密度為B2時(shí)種植行距A3(常規(guī)種植行距)的雜草數(shù)(354.0株)比A1(224.0株)、A2(344.7株)分別多58.04%、2.70%，比A4(411.0株)少13.87%；種植行距A3的鮮質(zhì)量(3 429.7 g)比A1(2 143.3 g)、A2(3 317.7 g)分別多60.02%、3.38%，比A4(3 838.7 g)少 10.65%。當(dāng)種植密度為B3時(shí)種植行距A3(常規(guī)種植行距)的雜草數(shù)(245.3株)比A1(164.7株)、A2(244.0株)分別多48.94%、0.53%，比A4(323.0株)少24.06%；種植行距A3的鮮質(zhì)量(2 673.3 g)比A1(1 949.7 g)、A2(2 156.3 g)分別多37.11%、23.98%，比A4(3 596.0 g)少25.66%。

表1 不同密度和行距對(duì)雜草數(shù)量及鮮質(zhì)量的方差分析

2.2 種植密度和行距對(duì)蕎麥各農(nóng)藝性狀的影響

對(duì)不同種植密度和行距下的蕎麥各農(nóng)藝性狀進(jìn)行方差分析，并利用Tukey的多重比較法進(jìn)行同一密度下的不同行距及同一行距下的不同密度對(duì)蕎麥各農(nóng)藝性狀影響的差異顯著性分析。由表3可知，在同一行距下的不同密度間有的性狀有明顯差異有的性狀沒(méi)有明顯差異；在同一密度下不同行距間除了密度B2和B3的分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)以外行距A1和A4間基本存在顯著性差異，而有些行距間沒(méi)有顯著性差異。千粒質(zhì)量、株粒數(shù)和株粒質(zhì)量等產(chǎn)量相關(guān)性狀隨著行距的增加逐漸增大。株粒質(zhì)量在同一行距下密度為B2時(shí)高于B1和B3。株粒質(zhì)量中，當(dāng)行距為A1時(shí)，B2(14.85 g)比B1(13.43 g)、B3(13.65 g)分別增加10.57%、8.79%；當(dāng)行距為A2時(shí)，B2(15.48 g)比B1(15.34 g)、B3(14.43 g)分別增加0.91%、7.28%；當(dāng)行距為A3時(shí)，B2(18.32 g)比B1(17.32 g)、B3(17.26 g)分別增加5.77%、6.14%；當(dāng)行距為A4時(shí)，B2(19.27 g)比B1(18.69 g)、B3(18.76 g)分別增加3.10%、2.72%。

2.3 種植密度和行距對(duì)蕎麥產(chǎn)量的影響

利用Tukey的多重比較法對(duì)不同種植密度和行距下的蕎麥產(chǎn)量進(jìn)行顯著性分析。由表4可知，蕎麥產(chǎn)量除在密度B1下行距A1和A2之間、密度B2下行距A3和A4之間、密度B3下行距A3和A4之間無(wú)極顯著差異以外，各密度下的行距間都存在極顯著差異。并且在同一密度下隨著行距的增大產(chǎn)量也增加，行距為A4時(shí)產(chǎn)量最大，B1、B2、B3分別為2 374.3、2 608.0、2 598.3 kg/hm2。在同一行距下密度B2的產(chǎn)量高于其他密度，行距為A1時(shí)B2(2 294.3 kg/hm2)分別比B1(1 936.7 kg/hm2)、B3(2 146.7 kg/hm2)增產(chǎn)18.46%、6.88%；行距為A2時(shí)B2(2 487.3 kg/hm2)分別比B1(1 952.3 kg/hm2)、B3(2 288.0 kg/hm2)增產(chǎn) 27.40%、8.71%；行距為A3時(shí)B2(2 596.7 kg/hm2)分別比B1(2 258.0 kg/hm2)、B3(2 517.3 kg/hm2)增產(chǎn)15.00%、3.15%；行距為A4時(shí)B2(2 608.0 kg/hm2)分別比B1(2 374.3 kg/hm2)、B3(2 598.3 kg/hm2)增產(chǎn)9.84%、0.37%，詳見(jiàn)圖1。

表2 相同種植密度下不同行距對(duì)雜草株數(shù)和鮮質(zhì)量影響的差異顯著性多重比較

注：同列數(shù)據(jù)不同小寫(xiě)字母表示同一密度不同行距間差異極顯著(P<0.01)。下表同。

表3 不同種植密度和行距對(duì)蕎麥各農(nóng)藝性狀的影響

表4 不同密度下行距對(duì)蕎麥產(chǎn)量差異顯著性多重比較

注：同一列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異極顯著(P<0.01)。

3 結(jié)論與討論

農(nóng)田草害一直是阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展的重要因素，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年因雜草危害造成的農(nóng)作物減產(chǎn)為9.7%，全世界達(dá)2億t[27]。利用作物競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的方法進(jìn)行雜草管理，可以提高作物產(chǎn)量，是一種有效的方法，適用于大規(guī)模的農(nóng)業(yè)保護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)[28-30]。通過(guò)種植相互之間有競(jìng)爭(zhēng)力的作物種類(lèi)或不同品種、增加種植密度、縮小種植行距、改變不同行向等方法，可以增強(qiáng)作物之間的競(jìng)爭(zhēng)力，從而增加株高、提高干物質(zhì)積累量、增加葉面積、增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收和根系生長(zhǎng)及化感作用來(lái)減少雜草的生物量和繁殖力[29]。

本研究通過(guò)種植密度和行距來(lái)進(jìn)行雜草管理。結(jié)果表明，在同一密度中隨著行距的增大，雜草株數(shù)和鮮質(zhì)量也在增加，在同一行距中隨著密度的增加，雜草數(shù)量和鮮質(zhì)量在減少。這與朱文達(dá)等的增加作物種植密度，導(dǎo)致作物與雜草之間的中間競(jìng)爭(zhēng)加劇、雜草的生產(chǎn)資源減少，雜草的發(fā)生量減小的研究結(jié)果[15，21，31]一致。另外本研究結(jié)果還表明，與常規(guī)種植密度B1(95萬(wàn)株/hm2)相比，增加到一定量的蕎麥種植密度為B2(145萬(wàn)株/hm2)既能達(dá)到抑制雜草效果又能提高蕎麥產(chǎn)量，但種植密度過(guò)大至B3(195萬(wàn)株/hm2)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致蕎麥千粒質(zhì)量、株粒數(shù)、株粒質(zhì)量等產(chǎn)量相關(guān)性狀的表現(xiàn)值下降，本試驗(yàn)在同一行距下以種植密度B2(145萬(wàn)株/hm2)時(shí)產(chǎn)量最高，這與李春花等之前的研究結(jié)果[32]一致，也證實(shí)了在云南地區(qū)適合的播種密度是145萬(wàn)株/hm2。并且在種植密度為B2時(shí)行距A3(40 cm)產(chǎn)量與A4(50 cm)產(chǎn)量沒(méi)有顯著差異，但抑制雜草效果方面，行距A3(40 cm)顯著大于行距A4(50 cm)，因此，適當(dāng)?shù)姆N植密度和行距是保證產(chǎn)量增加的關(guān)鍵，也是有效控制雜草生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵。另外，在實(shí)際生產(chǎn)上，應(yīng)根據(jù)蕎麥品種類(lèi)型，因地制宜地確定適宜的種植密度和行距，以利于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，達(dá)到農(nóng)業(yè)控制雜草和提高產(chǎn)量的目的。