海拔和密度對(duì)蘭州百合產(chǎn)量的影響

尚永強(qiáng) 王顯靈 吳興波 杜清國 雒雪蓮 呂斐斌

摘要：在蘭州市七里河區(qū)西果園鎮(zhèn)和魏嶺鄉(xiāng)的3個(gè)不同海拔梯度研究了種植密度對(duì)蘭州百合產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，百合出苗率只與海拔高度有關(guān)，與種植密度無關(guān);海拔高度與百合的生物學(xué)性狀呈負(fù)相關(guān);種植密度與百合株高和葉片數(shù)呈負(fù)相關(guān)，而隨種植密度的增加，單株重和種球周徑均表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢(shì)。由效應(yīng)方程可得，蘭州百合最佳種植密度海拔? ? 2 200 m左右的區(qū)域?yàn)?2.90萬株/hm2，海拔2 400 m左右的區(qū)域?yàn)?3.51萬株/hm2，海拔2 600 m左右的區(qū)域?yàn)?3.77萬株/hm2。

關(guān)鍵詞：蘭州百合;海拔;密度;產(chǎn)量;生物學(xué)性狀

中圖分類號(hào)：S682.2? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2021）05-0057-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.05.014

Effects of Densities and Altitudes on Yield of Lilium davidii in Lanzhou

SHANG Yongqiang， WANG Xianling， WU Xingbo， DU Qingguo， LUO Xuelian， L？譈 Feibin

（Gansu Shuang Kouyuan Ecological Technology Co.， Ltd.， Lanzhou Gansu 730059， China）

Abstract：The effects of planting density on the yield of Lilium davidii of Lanzhou were studied in three different elevation gradients of Xiguoyuan Town and Weiling Township in Qilihe District of Lanzhou City. The results showed that the emergence rate of Lilium davidii was only related to the altitude， but not to the planting density. There was a negative correlation between the altitude and the biological characters of Lilium davidii. The planting density was negatively correlated with the plant height and the number of leaves， while the weight per plant and the diameter of bulbs increased first，and then decreased with the increase of planting density. According to the effect equation， the optimal planting density of Lilium davidii in Lanzhou is 129，000 plants/hm2 at an altitude of about 2 200 meters， 135，100 plants/hm2 at an altitude of about 2 400 meters， and 137，700 plants /hm2 at an altitude of about 2 600 meters.

Key words：Lilium davidii;Elevation;Density;Yield;Biological character

蘭州百合[Lilium davidii Duch. var. unicolor （Hong）Cotton]隸屬于百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）多年生草本植物，在全國各地均有分布[1 ]。蘭州市七里河區(qū)西果園鎮(zhèn)是蘭州百合的主產(chǎn)區(qū)，區(qū)內(nèi)適宜的土壤、海拔、氣候等環(huán)境因素以及長(zhǎng)期積累的種植技術(shù)，使得所產(chǎn)蘭州百合暢銷國內(nèi)外，因此也被譽(yù)為“百合之鄉(xiāng)”[2 - 5 ]。近年來，由于蘭州百合的種植規(guī)模越來越大，而可種植的田塊有限，導(dǎo)致百合的種植密度變大，品質(zhì)降低，產(chǎn)量減少。

合理密植是農(nóng)業(yè)種植技術(shù)中最有效的栽培措施之一。研究表明，合理的種植密度可有效改善作物的生物性狀和增加生物量和產(chǎn)量[6 - 7 ]。周剛等[8 ]在研究了肥料與密度對(duì)玉米新品種鄖單22產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)農(nóng)藝性狀隨著密度的增高而降低，產(chǎn)量卻隨著密度的增高而逐漸增加，當(dāng)密度為60 000株/ hm2時(shí)產(chǎn)量最高;王海燕等[9 ]的研究表明，食用型向日葵的種植密度為3.6 萬株/hm2時(shí)，更適于后期進(jìn)行干物質(zhì)積累和提高粒重，提高產(chǎn)量;師超等[10 ]的研究發(fā)現(xiàn)，在利川煙區(qū)，種植密度對(duì)烤煙影響較大，最適種植密度為15 150～16 650株/hm2;趙凡等[11 ]的研究表明，高海拔地區(qū)的馬鈴薯產(chǎn)量隨著種植密度的增加而升高，當(dāng)密度達(dá)到峰值后產(chǎn)量反而下降，且最適種植密度為 75 000 株/hm2。由此可見，合理的種植密度是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有效途徑。為進(jìn)一步了解該地區(qū)百合不同海拔種植密度與產(chǎn)量的關(guān)系，2017年我們?cè)谠摰貐^(qū)開展了百合最適種植密度的研究，以期為蘭州百合栽培提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

供試蘭州百合由甘肅爽口源生態(tài)科技股份有限公司提供。播種前用50%多菌靈可濕性粉劑500～800倍液浸泡30 min，取出晾干待播。小麥秸稈由蘭州市七里河區(qū)西果園鎮(zhèn)的基地農(nóng)戶提供，覆蓋前將小麥秸稈平鋪晾曬3～5 d，收集后在田間覆蓋。

1.2? ?試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在西果園鎮(zhèn)的堡子村、鷂子嶺村和魏嶺鄉(xiāng)的晏家洼村進(jìn)行。其中，堡子村平均海拔2 400 m，年均氣溫7.0 ℃左右，年均降水量450 mm，全年無霜期153 d，氣候冷涼溫潤(rùn)，晝夜溫差較大，土地有機(jī)質(zhì)豐富;鷂子嶺村平均海拔2 600 m，海拔較高，蘆筍溝和青崗溝的水為主要水資源，年均氣溫7.4 ℃左右，年均降水量400 mm左右，水土無流失，適宜于旱作栽培，全年無霜期153 d;晏家洼村平均海拔2 200 m左右，日光充足，干旱少雨，年平均氣溫9.6 ℃左右，年平均降水量340 mm左右，全年無霜期為180～200 d。

1.3? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)海拔處理，分別是鷂子嶺村（103° 44′ E，35° 54′ N），海拔2 588 m（A1）;堡子村（103° 43′ E，35° 54′ N），海拔2 415 m（A2）;晏家洼村（103° 49′ E，35° 57′ N），海拔2 176 m（A3）。種植密度共設(shè)6個(gè)處理，分別為D1（CK），7萬株/hm2;D2，9萬株/hm2;D3，11萬株/hm2;D4，13萬株/hm2;D5，15萬株/hm2;D6，17萬株/hm2。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2（5 m×4 m）。于2017年3月22日春栽，并記錄當(dāng)年百合的出苗期。栽植前整地施入腐熟農(nóng)家肥75 t/hm2、硫酸鉀型復(fù)合肥（N-P-K為15-15-15）300 kg/hm2，每年5月和8月分別追肥2次，施尿素225 kg/hm2。采用平畦栽植，畦寬6 m，畦埂寬50 cm，在畦面按30～40 cm寬開溝，溝深10 cm，每畦栽種12～22行。選取質(zhì)量為30 g左右的種球栽植。田間管理主要是清除田間雜草，其他管理措施與大田生產(chǎn)相符。于2020年10月9日收獲測(cè)產(chǎn)。

1.4? ?數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和制圖、SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?海拔和密度對(duì)蘭州百合生育期和出苗率的影響

出苗率是評(píng)價(jià)百合生長(zhǎng)情況的重要指標(biāo)。從表1可以看出，高海拔地區(qū)的百合出苗期較中海拔和低海拔地區(qū)遲，不同海拔和種植密度條件下，出苗天數(shù)為26～36 d。種植密度對(duì)蘭州百合的出苗期影響不明顯，但海拔越高，出苗所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。蘭州百合耐寒性較好，在霜凍前采挖即可，因而收獲期一致。百合出苗天數(shù)與生育期成負(fù)相關(guān)，即出苗天數(shù)越長(zhǎng)，百合的生育期越短。說明出苗率只與海拔高度有關(guān)，與種植密度無關(guān)。

2.2? ?海拔和密度對(duì)蘭州百合生物性狀的影響

生物性狀是評(píng)判蘭州百合生長(zhǎng)情況的標(biāo)準(zhǔn)。如圖1所示，除對(duì)照試驗(yàn)組（CK）、A1D4、A3D6外，隨著種植密度的增大，株高均逐漸降低。其中高海拔區(qū)（海拔2 588 m）株高范圍為29.22～30.06 cm，平均29.78 cm;中海拔區(qū)（海拔2 415 m）株高范圍為29.72～31.84 cm，平均30.38 cm;低海拔區(qū)（海拔2 176 m）株高范圍為32.34～33.97 cm，平均32.73 cm，比高海拔地區(qū)高2.95 cm，比中海拔地區(qū)高2.35 cm。說明海拔越高，株高越低。從圖2可以看出，除A1D1、A2D5、A3D1、A3D2處理外，葉片數(shù)隨種植密度增大而減小，且海拔越高葉片數(shù)越少。從圖3可以看出，平均單株重高海拔區(qū)和低海拔區(qū)均表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì)，最大值均出現(xiàn)在處理D3;堡子村表現(xiàn)出先減小后增加的趨勢(shì)，最大值出現(xiàn)在處理D1。高海拔地區(qū)平均單株重211.78 g，中海拔地區(qū)平均單株重212.21 g，低海拔地區(qū)平均單株重265.43 g，高海拔地區(qū)和中海拔地區(qū)單株重均明顯小于低海拔地區(qū)。從圖4可以看出，除A3D2外，種球周徑的大小均表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢(shì)，高海拔地區(qū)最大值為A1D2 22.35 cm;中海拔地區(qū)最大值為A2D4 23.84 cm;低海拔地區(qū)最大值為A3D3 26.97 cm。高海拔地區(qū)和中海拔地區(qū)種球周徑明顯小于低海拔地區(qū)。

2.3? ?海拔和密度對(duì)蘭州百合生物學(xué)產(chǎn)量的影響

蘭州百合的根莖為主要食用部分，其生物產(chǎn)量是重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值指標(biāo)。由表2可知，隨著種植密度的增加，不同海拔高度蘭州百合的生物產(chǎn)量均表現(xiàn)為先增后減的規(guī)律，均以處理D4最高，之后隨著海拔的升高百合的產(chǎn)量逐漸降低。

高海拔區(qū)處理D4種植密度的折合產(chǎn)量最高，為16.5 t/hm2，與處理D1和D2間差異均達(dá)顯著水平，比處理D1增產(chǎn)4.7 t/hm2，增產(chǎn)率為39.83%;其次是處理D3、D5、D6，折合產(chǎn)量分別為15.4、15.8、15.1 t/hm2，比處理D1分別增產(chǎn)3.6、4.0、3.3 t/hm2，增產(chǎn)率分別為30.51%、33.90%、27.97%，3個(gè)處理間差異不顯著，均與處理D1差異顯著;處理D2的折合產(chǎn)量較低，為13.4 t/hm2，比處理D1增產(chǎn)1.6 t/hm2，增產(chǎn)率為13.56%，差異不顯著。

中海拔區(qū)處理D4和D5種植密度的折合產(chǎn)量較高，分別為18.2、17.8 t/hm2，分別比處理D1增產(chǎn)4.9、4.5 t/hm2，增產(chǎn)率分別為36.84%，33.83%，二者之間差異不顯著，均與處理D1、處理D2差異顯著;處理D3和D6種植密度的折合產(chǎn)量分別為16.9、16.5 t/hm2，比處理D1分別增產(chǎn)3.6、3.2 t/hm2，增產(chǎn)率分別為27.07%、24.06%，2個(gè)處理間差異不顯著，均與處理D1差異顯著，與處理D4和D5差異不顯著;處理D2折合產(chǎn)量較低，為15.7 t/hm2，較處理D1增產(chǎn)2.4 t/hm2，增產(chǎn)率為18.05%，差異顯著。

低海拔地區(qū)處理D4種植密度的折合產(chǎn)量最高，為21.8 t/hm2，比D1增產(chǎn)6.6 t/hm2，增產(chǎn)率為43.42%，與處理D3和D5差異不顯著，與處理D1、D2和D6差異顯著;處理D3和D5折合產(chǎn)量分別為20.8、20.4 t/hm2，比D1分別增產(chǎn)5.6、5.2 t/hm2，增產(chǎn)率分別為36.84%、34.21%，二者差異不顯著，均與處理D1差異顯著;處理D2和D6種植密度的折合產(chǎn)量較低，分別為19.0、18.7 t/hm2，比D1分別增產(chǎn)3.8、3.5 t/hm2，增產(chǎn)率分別為20.00%、23.03%，二者差異不顯著，均與處理D1差異顯著。

對(duì)不同海拔高度蘭州百合的生物學(xué)產(chǎn)量變化趨勢(shì)用一元二次方程進(jìn)行擬合，其中A3晏家洼（海拔2 176 m）的擬合方程為? ? ?y=-0.179 9x2 + 4.642 1x - 8.382 9（決定系數(shù) R2 = 0.989 9），從而得出該地區(qū)蘭州百合最佳種植密度為12.90萬株/hm2;A2堡子村（海拔2 415 m）的生物產(chǎn)量方程為y=-0.111 2x2+ 3.005x-2.356（決定系數(shù)R2 = 0.985 7），從而得出該地區(qū)蘭州百合最佳種植密度為13.51萬株/hm2;A1鷂子嶺（海拔2 588 m）的生物產(chǎn)量方程為y=-0.099 6x2+2.7436x-2.759（決定系數(shù)R2 = 0.968），從而得出該地區(qū)蘭州百合最佳種植密度為13.77萬株/hm2。

3? ?結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明，隨著海拔的升高，百合的出苗期延長(zhǎng)，生育期縮短。百合出苗率只與海拔高度有關(guān)，與種植密度無關(guān);海拔高度與百合的生物性狀呈負(fù)相關(guān);種植密度與百合的株高和葉片數(shù)呈負(fù)相關(guān)，而隨種植密度的增加，單株重和種球周徑均表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢(shì)。當(dāng)種植密度不斷增大時(shí)，由于葉片會(huì)遮蔽植株的下半部分，導(dǎo)致葉片生長(zhǎng)不良整株光合作用降低，從而株高逐漸降低，葉片數(shù)也逐漸減少。李沖等[12 ]在研究東方百合“西伯利亞”時(shí)發(fā)現(xiàn)，株高隨著種植密度的增加而逐漸增加，這與本試驗(yàn)得出的結(jié)論不一致;而葉片數(shù)會(huì)隨著種植密度的增加而逐漸減小，與本試驗(yàn)相符。在生育前期，植株個(gè)體較小，能充分吸取土壤養(yǎng)分并進(jìn)行光合作用，單株重和種球周徑會(huì)隨著種植密度的增加呈上升趨勢(shì);當(dāng)植株個(gè)體不斷增大，對(duì)水肥的需求量也增加，個(gè)體間開始爭(zhēng)水爭(zhēng)肥，且植株群體間的密度增大，導(dǎo)致中下部分葉片生長(zhǎng)不良，單株重和種球周徑呈下降趨勢(shì)，從而表現(xiàn)出先增大后減小的規(guī)律。這與冉生斌等[13 ]在研究甜飼2號(hào)時(shí)所得出的結(jié)論相一致。牛芬菊等[4 ]研究百合種植密度時(shí)發(fā)現(xiàn)，種球周徑隨著種植密度的減小而逐漸增大，與本試驗(yàn)結(jié)論不一致。

從產(chǎn)量結(jié)果來看，百合產(chǎn)量的變化趨勢(shì)都是先增大后減小，且最高產(chǎn)量（種植密度13萬株/hm2）與低產(chǎn)量CK（種植密度7萬株/hm2）間差異均顯著，說明在相同栽培條件下，種植密度直接影響蘭州百合的產(chǎn)量。根據(jù)蘭州百合生物產(chǎn)量一元二次方程的擬合，得出蘭州百合最佳種植密度晏家洼（海拔2 200 m左右的區(qū)域）為12.90萬株/hm2，堡子村（海拔2 400 m左右的區(qū)域）為13.51萬株/hm2，鷂子嶺（海拔2 600 m左右的區(qū)域）為13.77萬株/hm2，說明海拔較高地區(qū)百合的種植密度較大，且合理密植可有效增加蘭州百合單位面積的產(chǎn)量，同時(shí)也可以提高百合種植的土地利用率。

在一定的種植密度條件下，隨著海拔的升高，溫度、光照強(qiáng)度、降水量等環(huán)境因子差異較大，會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生較大的影響，從而進(jìn)一步影響作物的產(chǎn)量[14 ]，本試驗(yàn)表明，隨著海拔的升高，蘭州百合的單株平均產(chǎn)量會(huì)逐漸降低。種植密度是影響作物產(chǎn)量構(gòu)成的因素之一，合理的栽植密度是作物高產(chǎn)、優(yōu)培的關(guān)鍵技術(shù)，合理的種植密度可有效提高作物的光合作用效率，提高干物質(zhì)積累等，最終提高作物的產(chǎn)量[15 - 17 ]，但如果種植密度過高，會(huì)影響作物對(duì)于養(yǎng)分的吸收，從而影響植物單株的生產(chǎn)能力導(dǎo)致減產(chǎn)，只有合理密植才能充分利用光照和空間，增加植株光合效率和光合產(chǎn)物的積累，從而提高生物學(xué)產(chǎn)量[18 ]。

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（本文責(zé)編：楊? ? 杰）