藜麥播種密度對個體和群體關(guān)系的影響

魏志敏 蓋顏欣 裴美燕 劉建軍 李順國

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所/河北省雜糧研究實(shí)驗(yàn)室//國家谷子改良中心 河北石家莊 050035；2.承德市農(nóng)林科學(xué)院 河北承德 067000；3.邯鄲市邯山區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北邯鄲 056002；4.河北省雜糧產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院 河北邯鄲 056001）

藜麥屬莧科藜屬，為雙子葉一年生藜科植物，起源于南美洲， 有5 000 多年的種植歷史, 是印加土著居民的主要傳統(tǒng)食物。 藜麥營養(yǎng)價值高，蛋白質(zhì)含量在14%～22%，并且具有多種開發(fā)利用價值[1]。 聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）推薦藜麥為唯一的單體植物就可以滿足人體全部基本物質(zhì)需求的完美營養(yǎng)食品，是未來最具潛力的農(nóng)作物之一[2]。 近幾年來，隨著人們的物質(zhì)生活水平的提高， 藜麥憑借其營養(yǎng)價值豐富而受到消費(fèi)者的喜愛， 市場對藜麥的需求越來越大，社會需求是科技發(fā)展的原動力，因此對藜麥的科研工作也逐漸被重視[3]。 相對于育種來說，藜麥栽培研究比較薄弱，在栽培技術(shù)中密度通過影響植株個體與群體之間的生長直接或間接地影響藜麥產(chǎn)量[3]。已有學(xué)者研究了藜麥不同密度對藜麥生育期、 農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響[4]。 藜麥種植密度過小，會導(dǎo)致植株分枝過多而不能及時成熟， 同時也為雜草生長提供了空間，雖然個體產(chǎn)量較高，但整體產(chǎn)量低下；種植密度過大又會造成植株弱小，抗倒伏能力差，也影響整體產(chǎn)量。 植株的個體與群體是對立統(tǒng)一的關(guān)系，因此研究個體與群體之間的關(guān)系是獲得藜麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的保證[5]，可為藜麥大面積推廣種植提供理論參考和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試作物品種為河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所選育的‘燕藜1 號’。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在圍場縣姜家店鄉(xiāng)的圍場滿族蒙古族自治縣德潤農(nóng)業(yè)科技有限公司基地北緯42°25′53.1″、東經(jīng) 117°40′29.2″，海拔 1 014 m。 有效積溫 2 000℃，播種時土壤墑情好， 出苗整齊。 5 月氣溫比常年低2.6℃，降水量高 1.3 mm。 6 月氣溫比常年低 1.6℃，降水量低25.9 mm；7 月氣溫比常年低1.2℃， 降水量高44.7 mm；8 月氣溫比常年低2.2℃，降水量高52.6 mm；9 月氣溫比常年高 0.3℃， 降水量高 110.3 mm；10 月氣溫比常年低1.4℃，降水量低13.8 mm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，2 個因素， 行距設(shè)3 個水平：30 cm、40 cm、50 cm； 株距設(shè) 4 個水平：15 cm、20 cm、25 cm、30 cm。 總共 12 個處理 （表 1），3 次重復(fù)，小區(qū)面積 15 m2[6]。 于 2021 年 5 月 25 日播種。

表1 田間實(shí)驗(yàn)設(shè)計

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生物量測定 2021 年8 月25 日，每個處理選取長勢一致的10 株，收獲整個植株所有各部分（包括根、莖稈、葉、分枝、穗等）稱重。 記錄每株的鮮根重、鮮莖稈重、鮮穗重和株鮮重。 然后在將整個植株烘干，對根、莖稈、葉、分枝、穗稱重。 記錄每株的根干重、莖稈干重和株干重[7]。

1.4.2 株高、冠徑、葉長、葉寬測定 結(jié)合生物量測定，每個處理選取長勢一致的 10 株，測量每一株的冠徑， 每株在中上部隨機(jī)采取3 片葉子測量葉長和葉寬（調(diào)查時間為8 月25 日）。

1.4.3 穗部性狀測定 在藜麥?zhǔn)斋@前， 每個處理選取長勢一致的10 株，穗單收單放，自然風(fēng)干后進(jìn)行室內(nèi)考種[8]。

1.4.4 產(chǎn)量測定 在藜麥葉片80%枯黃并有部分開始脫落時（完熟期），對各個處理的小區(qū)進(jìn)行實(shí)打?qū)嵤?，測定各處理的平均單位面積產(chǎn)量，最后折算出畝產(chǎn)量[9]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用WPS 2019 軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計分析，用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度處理對藜麥株高的影響

株高的高低在一定程度上說明種植密度對生物產(chǎn)量的影響[10]。 由表2 可知，不同密度水平處理的藜麥的株高在8 月25 日左右變幅不大。 在行距不變時株高與株距的關(guān)系如下：在行距50 cm 時，株高隨著株距減小無規(guī)律變化，在行距40 cm 和30 cm 時，隨著行距減小，株高呈下降趨勢。 在株距不變時株高與行距的關(guān)系如下：株距30 cm 時，株高隨著行距的減先減小后增加；在株距25 cm 時，株高隨著行距的減小先增加后減?。辉谥昃?0 cm 和15 cm 時，株高隨著行距的減小而逐漸減小。 說明行距在40 cm 及以下時和株距在25 cm 以下時密植對株高有影響，在行距50 cm 和株距20 cm 時株高為157.67 cm，為最大值；在行距30 cm 和株距15 cm 時株高為145.73 cm，為最小值。

表2 不同密度處理對藜麥株高的影響（單位：cm）

2.2 不同密度處理對藜麥冠徑的影響

冠徑的大小在一定程度上說明植株對太陽能轉(zhuǎn)化能力的大小。 由表3 可知，總體上冠徑隨著密度的增加呈遞減趨勢， 行距50 cm 和株距30 cm 時冠徑最大，為24.4 cm；行距30 cm 和株距15 cm 時冠徑最小，為13.7 cm。 在行距一定的情況下冠徑隨著株距的減小而減小。 在行距50 cm 和40 cm 的情況下，平均冠徑分別為22.8 cm。 而在行距30 cm 的情況下平均冠徑為17.3 cm，與前兩者相差較大，故而從冠徑角度來說，行距在50 cm 和40 cm 時較為有利。

表3 不同密度處理對藜麥冠徑的影響（單位：cm）

2.3 不同密度處理對藜麥穗粒重的影響

藜麥穗粒重過低影響產(chǎn)量， 穗粒重過高容易導(dǎo)致倒伏，每個品種的標(biāo)準(zhǔn)又不相同，但是穗粒重的范圍還是有一定規(guī)律，穗粒重跟種植密度密切相關(guān)。 由表4 可知，穗粒重與行距間差異不顯著，與株距間差異明顯。 以行距50 cm 和株距30 cm 水平下穗粒重最高，隨著行距和株距減小穗粒重逐漸降低。

表4 不同密度處理對藜麥穗粒重的影響（單位：g）

2.4 不同密度處理對藜麥莖和根的影響

藜麥莖稈的重量、 根的長度和根的重量在一定程度上反應(yīng)個體植株轉(zhuǎn)換和儲存太陽能的能力。 莖稈越重， 根系越長和根越重， 轉(zhuǎn)化太陽能的能力越強(qiáng)， 逆之相反， 轉(zhuǎn)化太陽能能力強(qiáng)并不代表產(chǎn)量就高，只有物質(zhì)和能量從源流向庫才能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量。 由表5 可知，莖鮮重、莖干重、根長、根鮮重、根干重總體上隨著種植密度的增大而減小。 其中，處理1 的莖鮮重和莖干重最高，分別為0.850 kg 和0.175 kg。處理2 的根長最大，為19 cm。 處理1 的根鮮重和根干重最大，分別為0.061 kg 和0.020 kg。

表5 不同密度處理對藜麥莖和根的影響

2.5 不同密度處理對藜麥產(chǎn)量的影響

由表6 可知，行距40 cm 和株距25 cm 時的畝產(chǎn)量156.3 kg 為最高；其次是行距30 cm 和株距25 cm的畝產(chǎn)量145.7 kg；再次是行距30 cm 和株距30 cm的畝量138.5 kg，這3 個處理產(chǎn)量最優(yōu)。 畝密度最低的處理行距50 cm 和株距30 cm 的畝產(chǎn)量為112.7 kg；畝密度最高的處理行距30 cm 和株距15 cm 的畝產(chǎn)量為 92.8 kg，處理 4、處理 6、處理 7、處理 10、處理 12達(dá)到5%顯著水平，而其他處理之間沒有顯著差異。

表6 不同密度處理對藜麥產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

藜麥的綜合產(chǎn)量是由植株個體與群體相互作用的結(jié)果，而調(diào)節(jié)二者關(guān)系的主要因素就是種植密度。種植的空間配置也是主要因素，比如行距50 cm、株距20 cm 和行距40 cm、株距25 cm 在密度上相同，但是在個體和群體的變現(xiàn)上卻有著明顯的區(qū)別。 體現(xiàn)藜麥植株個體的因素主要有株高、冠徑、穗粒重、莖稈重、根長和根重，所有的個體綜合在一起發(fā)生關(guān)系的結(jié)果就是群體效應(yīng)，其結(jié)果體現(xiàn)產(chǎn)量上。 試驗(yàn)結(jié)果表明，個體的最優(yōu)并不是群體的最優(yōu)。 但是群體又是由個體組成，每一個個體的表現(xiàn)又影響著群體的結(jié)果。

在審視試驗(yàn)中藜麥植株個體的因素數(shù)據(jù)和綜合產(chǎn)量的關(guān)系時，可以發(fā)現(xiàn)一個潛在的量化聯(lián)系，比如在平均株高中153.27 cm 為最高值，處理6 的株高為153.73 cm，這兩個值最為接近；在最優(yōu)行距為50 cm和40 cm 時的冠徑平均值是22.6 cm 與處理3 和處理6 最為接近；穗粒重超過90 g 的處理一共6 個，即處理 1、處理 2、處理 5、處理 6、處理 7、處理 9。 這6 個處理的穗粒重平均值為98.57 g，也與處理6 最為接近；而處理6 的畝產(chǎn)量也最高，從而得出行距40 cm、株距25 cm 為藜麥最合理的種植密度。