全 文 :书 [收稿日期] 2015-12-12;2016-07-28修回
[基金项目] 贵州省科技计划项目“薏米精深加工产业化关键技术提升与应用”[黔科合重大专项字(2014)6023],“贵州省薏苡工程技术研
究中心”[黔科合农GY(2012)4001];贵州省高层次创新型人才培养项目“百层次”[黔科合人才(2015)4016]
[作者简介] 李祥栋(1987-),男,农艺师,从事植物生理与分子调控研究。E-mail:lixiangdongsiji@163.com
*通讯作者:石 明(1966-),男,研究员,从事作物遗传育种研究。E-mail:shiming1616@126.com
[文章编号]1001-3601(2016)08-0333-0032-07
不同种植方式与栽培密度对薏苡生长及产量的影响
李祥栋1,潘 虹1,陆秀娟1,魏心元1,章洁琼2,朱 怡2,石 明1*,陈光能1
(1.贵州黔西南喀斯特区域发展研究院,贵州 兴义562400;2.贵州省农作物技术推广总站,贵州 贵阳550025)
[摘 要]为薏苡高产、高效种植提供科学依据,以兴仁白壳薏苡为试验材料,采用二因素随机区组设
计,设置不同种植方式和栽培密度组合试验,分析不同处理薏苡的生长、干物质分配及产量形成。结果表明:
1)种植方式对薏苡生长和产量影响不明显,栽培密度显著影响薏苡产量;2)相同种植方式下,随栽培密度
增加,薏苡成熟期籽粒分配比例提高,有效穗数和产量增加,穗粒重和穗粒数下降,植株增高而主茎粗减小;
3)3种种植方式下(等行距60cm、宽窄行70cm+50cm、宽窄行80cm+40cm),薏苡的适宜栽培密度为
12万~15万株/hm2,该密度范围内,薏苡产量可达3 375.0~3 491.67kg/hm2。
[关键词]种植方式;栽培密度;物质分配;产量;薏苡
[中图分类号]S519 [文献标识码]A
Efects of Planting Patern and Density on Growth and Yield of Coix
LI Xiangdong1,PAN Hong1,LU Xiujuan1,WEI Xinyuan1,
ZHANG Jieqiong2,ZHU Yi 2,SHI Ming1*,CHEN Guangneng1
(1.Southwest Guizhou Institute of Karst Regional Development,Xingyi,Guizhou562400;2.Guizhou
Agricultural Technology Extension Station,Guiyang,Guizhou550025,China)
Abstract:In order to provide scientific references for high-yield and efficient planting of Coix,the
effects of planting pattern and density on growth,dry matter distribution and yield formation were tried
out by the method of two element resourceful test of Coix cultivar Xingrenbaike.Results:1)The planting
patterns had no significant effects in growth and yield formation,while the planting density had significant
effects on yield;2)Moreover,with the increasing of planting density,the grain distribution percentages,
number of panicles,population yield and plant height were increased,while grain weight per panicle,
number of spikelets per panicle and main stem diameter could be decreased in trial levels;3)The proper
planting density ranged in 120 000~150 000plants/hm2 in al of the three planting patterns(equidistant
row spacing 60cm,wide and narrow row spacing 70cm+50cm,wide and narrow row spacing 80cm+40
cm),which obtained a higher output of 3 375.00~3 491.67kg/hm2.
Key words:planting pattern;density;substance distribution;yield;Coix
薏苡是贵州省极具特色的经济作物之一,对当
地经济发展和农民增收起到重要作用。据统计,
2013年全省种植面积1.33万hm2,2014年增至
3.07万hm2,截 至 2015 年 全 省 种 植 面 积 已 达
3.33万hm2[1]。薏苡不仅营养价值高而且富含药
用活性成分,是典型的药食同源作物。薏苡种植在
贵州省呈区域性分布,通过探索其栽培技术以挖掘
高产潜力,对于促进薏苡产业发展具有重要指导意
义。目前,薏苡在种质资源、化学成分及药理[2-7]等
方面的研究报道较多。近年来,随着薏仁米产品需
求量不断增加,种植面积也不断扩大,前人在薏苡栽
培技术[8-9]方面也不乏有益探索和总结,其中,种植
密度[10]、播期[11]和施肥[12-13]等因子对薏苡生长、产
量形成及相关性方面的研究已取得一定成果。陈文
现等[14]比较贵州春旱区不同栽种模式薏苡的产量
与收益发现,垄作+覆膜+膜侧直播等4种栽培模
式均可作为贵州春旱区的适宜种植模式;邹军等[15]
采用2因素正交旋转设计方法,研究种植密度、N、
P2O5和K2O试验因子对兴仁白壳薏苡产量及其构
成因素的影响,筛选出较优的因素水平组合。尽管
经过前人的不断探索在栽培技术方面取得了一定的
成绩,但是整体产量依然不高,常年产量水平在
1 500~3 000kg/hm2。为促进薏苡生产的进一步
发展、提高薏苡产量,笔者从优化群体结构的角度出
发,比较不同栽培密度和种植方式对薏苡产量的影
响,探索薏苡高产栽培技术,旨在为薏苡高产、高效
种植提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供 试 材 料 为 贵 州 主 栽 薏 苡
(Coix Lacryrma-jobi L.)品种兴仁白壳薏苡,由黔
西南州农业科学研究所提供。
贵州农业科学 2016,44(8):32~35
Guizhou Agricultural Sciences
表1 薏苡2因素随机区组试验各处理的种植方式与密度
Table 1 Planting patterns and density of two-factor randomized block design of Coix
编号
No.
因素水平组合
Combination
种植方式
Planting pattern
密度/(株/hm2)
Planting density
1 A1B1 等行距60cm 60 000
2 A1B2 等行距60cm 90 000
3 A1B3 等行距60cm 120 000
4 A1B4 等行距60cm 150 000
5 A2B1 宽行+窄行=70cm+50cm 60 000
6 A2B2 宽行+窄行=70cm+50cm 90 000
7 A2B3 宽行+窄行=70cm+50cm 120 000
8 A2B4 宽行+窄行=70cm+50cm 150 000
9 A3B1 宽行+窄行=80cm+40cm 60 000
10 A3B2 宽行+窄行=80cm+40cm 90 000
11 A3B3 宽行+窄行=80cm+40cm 120 000
12 A3B4 宽行+窄行=80cm+40cm 150 000
1.2 试验设计
田间试验于2015年在贵州省兴义市黔西南州
农业科学研究所试验田进行。选取土壤肥力均匀、
地势平坦的地块。试验采用2因素(种植方式和密
度)随机区组设计,种植方式设置3个水平:分别为
A1,等行距种植,行距60cm;A2,宽窄行种植,
宽行+窄行=70cm+50cm;A3,宽窄行种植,宽行
+窄行=80cm+40cm。种植密度设置4个水平:
B1,60 000株/hm2;B2,90 000 株/hm2;B3,
120 000株/hm2;B4,150 000株/hm2。小区面积
12m2(长×宽=4m×3m),每小区5行,每窝2
株,窝距根据行距及密度设计进行相应调整。试验
共12个处理(表1),3次重复。除草、施肥等田间管
理与大田生产相同,均按统一方式进行。
1.3 调查项目与方法
1.3.1 生长性状测定 每小区随机选取10株挂
牌定株,并分别于分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期
测定其株高和茎粗。
1.3.2 干物重测定 每小区分别于抽穗期和成熟
期取样6株,分离叶片、籽粒和茎鞘,分别烘干、称
重,计算不同部位占地上部干重的百分比。
1.3.3 收获与测产 收获前于田间随机取10穗
作为样品,脱粒、风干,考查百粒重、穗粒重和穗粒
数;每小区单打单收,风干测产。
1.4 数据处理与分析
采用Excel 2003进行数据绘图,SPSS 19.0进
行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同种植方式与栽培密度薏苡的生长情况
从表2看出,分蘖至抽穗期为薏苡的快速生长
期,此期间薏苡株高和茎粗生长迅速,抽穗期以后渐
渐趋于稳定,这与植物的生长大周期吻合。12个处
理的成熟期株高变异范围为227.5~240.3cm,其
中以 A2B4处理最高,显著高于其他处理;茎粗为
11.51~13.28mm,处理间差异不显著。
表2 不同种植方式与栽培密度薏苡不同生育期的株高与茎粗
Table 2 The plant height and stem diameter in various growth stages of under different planting putterns and density
处理组合
Combination
分蘖期
Tilering stage
拔节期
Jointing stage
抽穗期
Heading stage
成熟期
Maturing stage
株高/cm Plant height
A1B1 21.0ab 87.2fE 224.2bcdAB 229.2b
A1B2 20.9b 96.3deCDE 223.6bcdAB 231.8b
A1B3 21.7ab 101.8cdBCD 222.9bcdAB 233.5b
A1B4 22.1ab 114.5aA 229.7abcAB 239.1b
A2B1 20.9b 88.9efE 221.7bcdAB 227.5b
A2B2 20.8b 106.5bcAB 221.9bcdAB 227.9b
A2B3 21.9a 107.3bcABC 220.9abcdAB 228.3b
A2B4 22.4ab 105.9abcAB 224.8cdAB 240.3a
A3B1 20.7ab 89.9efE 227.3abcAB 228.4b
A3B2 21.7ab 95.5deDE 232.3abA 233.1b
A3B3 21.7ab 108.3abcAB 215.7dB 235.7b
A3B4 22.1ab 113.3abA 233.4aA 235.7b
主茎粗/mm Main stem diameter
A1B1 6.48ab 11.27aA 11.30bcdCDE 12.62a
A1B2 6.27b 10.30eC 11.83abcABCD 12.60a
A1B3 6.84a 10.70bcdeABC 11.29cdCDE 12.41a
A1B4 6.49ab 10.33deC 11.04dDE 11.51a
A2B1 6.58b 10.83abcdABC 12.21aAB 12.97a
A2B2 6.26ab 10.62bcdeABC 11.97abABC 12.22a
A2B3 6.62ab 11.09abAB 10.85dE 12.04a
A2B4 6.59ab 10.48cedBC 10.97dDE 11.77a
A3B1 6.74ab 11.07abAB 12.33aA 13.28a
A3B2 6.65ab 10.89abcABC 11.37bcdBCDE 12.69a
A3B3 6.63ab 10.48adeBC 11.19cdCDE 12.11a
A3B4 6.59ab 10.65bcdeABC 11.51bcdABCDE 12.24a
注:相同项目同列数字后不同大、小写字母分别表示差异达极显著(P ≤0.01)和显著水平(P ≤0.05),下同。
Note:Different capital and lowercase letters in the same column of the same index indicated 1%and 5%significant levels.The same below.
·33·
李祥栋 等 不同种植方式与栽培密度对薏苡生长及产量的影响
LI Xiangdong et al Effects of Planting Pattern and Density on Growth and Yield of Coix
在A1、A2和A3种植方式下,株高均随种植密度
的增大而增高,即B4>B3>B2>B1;主茎粗则随密
度增大而减小,即B1>B2>B3>B4。在4种密度条
件下,株高及主茎粗无明显的规律性变化。表明,影
响薏苡田间生长(株高及茎粗)的主要因素为种植密
度。
2.2 不同种植方式与栽培密度薏苡干物质的分配比例
从表3看出,抽穗期茎鞘、叶片和籽粒占地上部
分干 重 的 百 分 比 分 别 为 71.88% ~81.64%、
11.91%~19.10%和5.00%~9.20%。成熟期茎
鞘和 叶 片 的 分 配 比 例 均 有 所 下 降,分 别 为
51.97%~65.13%、10.10%~15.01%,而籽粒所占
比重在23.45%~33.01%。
在A1、A2和A3种植方式下,薏苡成熟期籽粒分
配比例随密度的增大而增加,即B4>B3>B2>B1。
表明,在相同种植方式下,随栽培密度的增大,薏苡
成熟期籽粒分配比例增加,这可能是随着密度的增
大,叶面积指数(LAI)也相应增加,提高了光能利用
率。在相同的种植密度条件下,不同种植方式处理
间薏苡成熟期籽粒分配比例无明显的规律性,说明
种植方式对干物质的分配影响不明显。
表3 不同种植方式及栽培密度薏苡干物质的分配比例
Table 3 Dry matter distribution in Coix with various planting patterns and density %
处理组合
Combination
抽穗期 Heading period
叶片 茎鞘 籽粒
成熟期 Mature period
叶片 茎鞘 籽粒
A1B1 15.94bA 76.02a 8.04ab 13.55aA 61.95bAB 24.51cdC
A1B2 13.06cB 81.64a 5.30c 12.27bAB 60.26bcB 27.47bB
A1B31 15.74bA 79.25a 5.00c 11.22bcB 59.16bcB 29.62bA
A1B4 18.92aA 75.35a 5.73c 15.01aA 51.97dC 33.01aA
A2B1 17.09aA 74.63a 8.28a 12.19bAB 64.36abA 23.45dC
A2B2 12.71cB 80.77a 6.52bc 11.30bcB 65.13aA 23.57dC
A2B3 15.90bA 78.54a 5.56c 12.05bAB 57.14cB 30.81bA
A2B4 19.10aA 71.88b 9.02a 12.44bA 56.40cBC 31.15abA
A3B1 15.65bcAB 75.15a 9.20a 10.10cB 65.04aA 24.87cdC
A3B2 18.21aA 74.66a 7.12bc 12.66bA 61.47bAB 25.87cBC
A3B3 11.91cB 79.03a 9.05a 12.91bA 57.93cB 29.16bA
A3B4 17.47aA 74.02a 8.50a 13.06aA 54.80cdC 32.14aA
2.3 不同种植方式与栽培密度薏苡的产量及其构
成因素
从表4看出,不同处理间有效穗数、穗粒重、穗
粒数、百粒重和产量的变化范围分别为28.6万~
57.0 万 穗/hm2、6.00~13.96g/穗、65.71~
155.92粒/穗、8.95~10.34g 和 2 791.67~
3 491.67kg/hm2。3种种植方式薏苡的有效穗数
和产量均随密度的增大而增加,即B4>B3> B2>
B1;而穗粒重与穗粒数则相反,均随密度的增大而减
少,即B1>B2>B3>B4。表明,在固定的种植模式
下,随着密度的增大,有效穗数和群体产量增加,穗
粒重和穗粒数则减少。故而,高密度条件下的增产
主要是通过增加有效穗数实现。不同种植密度条件
下,有效穗数、穗粒重、穗粒数和产量无明显的规律
性变化。
主体效应分析(方差分析)表明,栽培密度对产
量的影响显著(P≤0.05),种植方式及种植方式与
密度交互作用的影响均不显著,说明密度是影响产
量 形 成 的 主 要 因 素。 另 外 种 植 密 度 在
120 000(B3)~150 000株/hm2(B4)时薏苡具有较
高的群体产量(3 375.0~3 491.67kg/hm2),而且
A1B3、A1B4、A2B3、A2B4、A3B3和 A3B4之间的产量
差 异 均 不 显 著。 说 明, 栽 培 密 度 在
120 000~150 000株/hm2时,有利于薏苡高产量的
形成。
表4 不同组合处理薏苡的产量及产量构成因素
Table 4 Yield and its components in different treatments of Coix
处理组合
Combination
有效穗数/(万穗/hm2)
Number of
panicles
穗粒重/g
Grain weight
per panicle
穗粒数/(粒/穗)
Number of
spikeletsper panicle
百粒重/g
100-grain
weight
产量/(kg/hm2)
Grain
yield
A1B1 28.60dC 12.19abAB 130.07abAB 9.38a 2 936.11b
A1B2 35.10cdC 8.93bcB 98.86bcB 9.03a 3 030.56ab
A1B3 46.40bBC 8.11cB 86.79cB 9.34a 3 427.78a
A1B4 57.00aAB 6.79cB 65.71cB 10.34a 3 458.33a
A2B1 30.60dC 12.29abAB 128.22abAB 9.59a 2 891.67b
A2B2 42.60bcBC 9.59bcB 104.65bcB 9.17a 3 305.56ab
A2B3 48.00bB 6.00cB 66.80cB 8.98a 3 383.33ab
A2B4 55.00aAB 7.40cB 81.03cB 9.13a 3 430.56a
A3B1 29.60dC 13.96aA 155.92aA 8.95a 2 791.67b
A3B2 37.50cC 11.08bAB 123.75bAB 8.96a 3 266.67ab
A3B3 51.20abAB 7.14cB 79.10cB 9.03a 3 375.00ab
A3B4 54.00abAB 7.98cB 82.21cB 9.71a 3 491.67a
·43·
贵 州 农 业 科 学
Guizhou Agricultural Sciences
3 结论与讨论
1)研究表明,栽培密度对薏苡产量形成的影响
主体效应明显,种植方式对薏苡生长和产量影响不
明显。在种植密度为60 000~150 000株/hm2时,
随栽培密度增大,成熟期薏苡籽粒干物质积累量增
加,有效穗数和产量增加,穗粒重和穗粒数降低,植
株 增 高 而 茎 秆 变 细。在 密 度 为 120 000~
150 000株/hm2时,薏苡群体产量为3 375.00~
3 491.67kg/hm2。说明,等行距栽培和宽窄行栽培
方式,其密度在120 000~150 000株/hm2时,均有
利于薏苡产量的形成。
2)植物生物产量的积累是产量形成基础,营养
生长与生殖生长既相互依赖又相互制约。关于薏苡
干物质积累和养分吸收等[16-17]方面已有报道。陈宁
等[18]研究黔薏苡1号的干物质累积特征表明,在整
个生育期,叶占全株干物质百分比逐渐下降;根占全
株干物质百分比在拔节期略有上升,而后逐渐下降;
茎秆的干物质在抽穗开花期达最高,在成熟期下降。
本研究也表明,成熟期茎鞘、叶片干物质的分配比例
比抽穗期降低,这与陈宁等[18]的研究结果相一致。
3)薏苡与其他禾谷类作物一样,群体产量由穗
数、穗粒数和粒重3个因素决定。因此,构建其良好
群体结构,协调群体和个体发育,解决穗数、粒数和
粒重3者之间的矛盾,是发挥其群体生产力的基
础[19]。林炎照[20]研究表明,福建薏苡品种龙薏1号
种植密度对产量的影响最大,适当稀植有利于薏苡
每株粒数和百粒重的提高,并指出在提高每株粒数
和百粒重的基础上要协调好株数与粒数的矛盾,才
能获得高产。本研究也发现,种植密度对产量影响
的主体效应明显,低密度种植条件下穗粒重和穗粒
数增加,但是有效穗数减少,产量也相应降低,这与
上述结果基本一致。所不同的是,本研究不同处理
间的百粒重差异均不显著,这可能与品种特性有关。
4)本研究发现,薏苡产量较高的处理组合密度
在120 000~150 000株/hm2,这与传统栽培密度
(120 000~180 000株/hm2)基本吻合,也与邹军
等[15]研究的薏苡种植密度133 380株/hm2时易获
得高产的结论一致。而陈文现[21]的研究表明,兴仁
白壳 薏 苡 在 54 300~61 000 穴/hm2 (折 合
217 200~244 000株/hm2)的种植密度时能够有效
增产,与本研究结果有较大差异,这可能与肥力水平
有关。由于薏苡属于分蘖性植物,其分蘖性受环境
影响很大,因此在相对稀播的条件下促进苗期的有
效分蘖、减少后期无效分蘖也是提高产量的有效手
段。
[参 考 文 献]
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(责任编辑:姜 萍)
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李祥栋 等 不同种植方式与栽培密度对薏苡生长及产量的影响
LI Xiangdong et al Effects of Planting Pattern and Density on Growth and Yield of Coix