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种植密度和播期对薏苡产量的影响及相关性分析



全 文 :0 引言
薏苡(Coix lachryrma- jobi L.),又名薏苡仁、薏仁
米、苡仁水、薏珠子、六谷子、珍珠米、回回米等[1],是中
国古老的药粮兼用作物,属于禾本科(Gramineae),玉
米族(Tripasacea),薏苡属(Coix),为一年生或多年生
的C4草本植物[2]。薏苡仁收载于中国药典 2000年版
一部,具健脾渗湿,除痹止泻,清热排脓之功效,中医用
于治疗水肿、小便不利、脾虚泄泻、肺痈、肠痈、扁平疣。
近年来中外学者陆续报道了薏苡抗肿瘤、免疫调节、降
血糖、降压、抗病毒等方面的药理活性[3-6]。此外,薏苡
营养价值高并且全面,享有“世界禾本科植物之王”的
美誉[7]。前人对薏苡的研究大多在栽培、育种、生理生
化、细胞学、营养及药用成分、食品开发等方面 [4,8-10]。
浙江、福建一带薏苡高产配套栽培技术也有研究者做
过相关研究[11-13]。目前,北方地区薏苡的栽种面积逐渐
扩大,但相应的高产栽培技术和产量及产量构成因素
第一作者简介:杨念婉,女,1984年出生,四川成都人,博士研究生,研究方向:药用植物栽培与育种。通信地址:100094北京市海淀区马连洼北路151
号药用植物研究所,Tel: 010-62896810,Email: yang_waner@163.com。
通讯作者:李艾莲,女,1957年出生,北京人,研究员,博导,研究方向:药用植物栽培与育种。通信地址:100094北京市海淀区马连洼北路151号药用
植物研究所,Tel: 010-62896810, Email: liailianlll@yahoo.com.cn。
收稿日期:2010-02-12,修回日期:2010-03-16。
种植密度和播期对薏苡产量的影响及相关性分析
杨念婉,李艾莲,陈彩霞
(中国医学科学院·北京协和医学院药用植物研究所,北京 100094)
摘 要:为薏苡在北方地区的高产栽培和育种提供科学依据,采用二因素随机区组排列设计,研究了种
植密度、播期对薏苡产量的影响,利用通径分析对产量构成因素进行了相关性分析。结果表明,种植密
度和播期对薏苡产量及其构成因素的影响均达极显著水平,种植密度为 8.25万株/hm2(株行距 40
cm×60 cm)时薏苡的产量最高,若考虑经济效益,则最优种植密度为 4.05万株/hm2(株行距 60 cm×80
cm),适宜播期在4月27日左右。通径分析表明,单株粒数和百粒重是影响薏苡产量的首要因素,应作
为育种中的首选指标;分蘖数和结实率对产量具有较大的间接增加作用,可通过栽培中对密度的调节
得以提高,从而获得薏苡高产。
关键词:薏苡;种植密度;播期;产量构成
中图分类号:S3 文献标志码:A 论文编号:2010-0454
Effects of Different Planting Densities and Planting Dates on Yield Components in
Coix (Coix lachryrma-jobi L.)
Yang Nianwan, Li Ailian, Chen Caixia
(Institute of Medicinal Plant Development of Chinese Academy of
Medical Science·Peking Union Medical College, Beijing 100094)
Abstract: To increase the yield of coix (Coix lachryrma-jobi L.) in the northern region and provide a scientific
basis for genetic breeding. Effects of different planting densities and planting date on yield and its components
in coix were studies using two-factor randomized block design. The results showed that the difference of yield
and its components affected by plant densities and planting dates were both significantly. The optimum
combinations comprised 60 cm × 80 cm spacing-row, seeding around April 27, with respects to increasing
economic benefits of coix. Properly early seeding and sparse planting density could increase the yield and
economic benefits significantly. Seed number per plant and 100-seed weight should be regarded as the most
important indexes for yield improvement, followed by tiller number and seed setting rate.
Key words: coix; planting densities; planting date; yield components
中国农学通报 2010,26(13):149-152
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
的相关与通径的研究较少[12]。密度与播期是影响作物
生产的重要因素,合理的密度与适宜的播期是实现作
物高产的必要条件,不同品种特性的栽培技术存在差
异。此研究采用二因素随机区组设计的方法探讨不同
密度和播期对北京地区薏苡产量及产量因素的影响,
并对其进行相关和通径分析。以期为薏苡的高产栽培
和遗传育种提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于 2009年 4—9月在中国医学科学院药用植
物研究所试验地进行。试验田地势平坦,地力均匀,前
茬决明,土质为沙壤土,基础肥力中等偏上,底施尿素
225 kg/hm2,磷肥105 kg/hm2,钾肥150 kg/hm2。
1.2 试验材料
供试薏苡(Coix lachryrma- jobi L.)为中国医学科
学院药用植物研究所经航空搭载选育的紫茎薏苡。
1.3 试验设计
采用二因素随机区组排列设计,A因素为种植密
度,设置 4个水平,A1 为 40 cm×60 cm(株距×行距,下
同),A2 为 40 cm × 80 cm,A3 为 60 cm × 60 cm,A4为
60 cm × 80 cm,其对应的播种密度分别为 82500、
61500、54000、405000粒/hm2;B因素为播期,设置 3个
水平,B1为4月27日播种,B2为5月7日播种,B3为5月
17日播种。每个处理重复3次,小区面积10 m×2.4 m。
采用直播技术,穴播5粒。当幼苗长出2~3片真叶时,
结合除草拔除密生苗、病弱苗,当苗具5~6片真叶时定
苗,每穴留2苗。其它管理同大田。
1.4 测定项目和方法
成熟期时各小区随机取样 5株进行考种,调查株
高,分蘖数,百粒重、粒数、总重、瘪粒数、结实率,以及
单株的总粒重、结实率;并进行小区实割测产。
1.5 统计方法
密度和播期影响薏苡产量和产量构成因素的数
据进行方差分析,用HSD进行差异显著性检验;对产
量与产量构成因素做相关分析和通径分析。以上数据
分析均采用SPSS13.0。
2 结果与分析
2.1 种植密度和播期对薏苡产量的影响
方差分析结果表明(表1),种植密度(A)的F值达
极显著水平,播期(B)的F值达极显著水平,种植密度
和播期水平互作(A*B)的F值不显著。可见种植密度
和播期均对薏苡产量起主要作用,而播期和密度水平
表1 播期和密度因素对薏苡亩产量影响的交互作用
注:R2=0.913
变异来源
密度(A)
播期(B)
播期*密度(A*B)
误差
总计
离均差平方和
8734.018
5673.439
727.085
1435.056
2586678.301
自由度
3
2
6
24
36
均方
2911.339
2836.720
121.181
59.794
F
48.689
47.442
2.027
P
0.000
0.000
0.101
互作的作用不显著。
由表2可以看出,薏苡的产量以处理1、2、10最高
(4526.4~4282.0 kg/hm2;),产量最低的是处理 6和 9
(3590.8、3405.4 kg/hm2)。说明在该实验条件下,A1B1
是高产栽培的最佳组合,即 4月 27日播种,密度为
82500粒/hm2。
2.2 种植密度和播期对薏苡产量构成因素的影响
从表3可以看出,随着种植密度的增加,株高呈现
增长的趋势,其中行距对株高的影响大于株距的作用,
在行距 60 cm时(A1、A3),株距从 60 cm减至 40 cm,薏
苡株高增加近 10 cm。分蘖数、单株粒重和单株粒数
均随种植密度的减小而显著增加,表明适当稀植有利
于提高薏苡单株的产量,但从A1到A4,单株产量提高
的幅度(88.5%)还不足以弥补由于稀植所引起的单位
处理组合
1
2
10
11
7
3
12
4
5
8
6
9
种植密度(A)
1
1
4
4
3
1
4
2
2
3
2
3
播种期(B)
1
2
1
2
1
3
3
1
2
2
3
3
产量/(kg/hm2)
4526.4 ± 21.9 a
4375.7 ± 86.6 ab
4282.0 ± 43.8 ab
4156.8 ± 66.4 bc
4128.2 ± 87.4 bc
4102.6 ± 112.7 bcd
3931.6 ± 11.3 cd
3910.7 ± 88.2 cd
3881.9 ± 59.4 cd
3802.7 ± 80.9 de
3590.8 ± 32.9 ef
3405.4 ± 10.8 f
表2 种植密度和播种期最优组合分析
注:表中数值为平均数±标准误,同一列中不同字母表示在0.05水
平差异显著(HSD检验)。
·· 150
面积株数的降低(50%),不利于增加群体数量,从而产
量降低 5.2%;其中A3产量最低,比A1降低 13.1%。密
度对百粒重和单株结实率没有显著影响。就播期效应
而言,除了结实率随播期的延后没有显著变化外,其余
产量构成因素均随着播期的延后显著降低,播期延后
20天,产量降低10.8%。
2.3 薏苡产量及产量构成因素间的相关性与通径分析
相关性分析表明,薏苡产量构成因素中除株高与产
量的正相关未达到显著水平外,单株粒数、百粒重、分蘖
数和结实率与产量均成极显著正相关(表4)。产量构成
因素之间,株高与分蘖数、单株粒数间显著负相关;分蘖
数与单株粒数成极显著正相关;百粒重和单株粒数间成
显著正相关;单株粒数与结实率间成显著正相关。
通径分析表明,对产量的直接作用最大的是单株
粒数,为 0.585,通过其他农艺性状对产量的间接作用
都较小(表 5)。其次,百粒重和株高对产量的直接作
用分别为 0.311和 0.201,通过其他性状对产量的间接
作用均较小。单株结实率通过提高单株粒数对产量的
间接作用(0.116)大于其对产量的直接作用(0.112)。
分蘖数对产量的直接作用很小(0.043),但通过提高单
株粒数对产量的间接作用较大(0.307)。说明增加薏
苡产量首先应该提高单株粒数和百粒重,同时通过适
当稀植来增加薏苡的分蘖数和结实率对粒数的间接作
用来实现。
表3 种植密度和播期对薏苡产量及构成因素的影响
因素
密度
播期
水平
A1
A2
A3
A4
B1
B2
B3
株高/cm
247.2 ± 2.1 a
229.7 ± 1.6 c
238.0 ± 2.1 b
230.6 ± 3.3 c
242.4 ± 1.9 a
234.5 ± 2.5 b
232.3 ± 2.1 b
分蘖数
7.8 ± 0.4 c
8.3 ± 0.2 c
9.6 ± 0.4 b
10.7 ± 0.3 a
9.8 ± 0.4 a
8.9 ± 0.3 b
8.7 ± 0.3 b
百粒重/g
9.53 ± 0.08 a
9.47 ± 0.11 a
9.62 ± 0.12 a
9.51 ± 0.10 a
9.73 ± 0.11 a
9.54 ± 0.06 ab
9.33 ± 0.07 b
单株粒重/g
52.47 ± 2.26 c
60.66 ± 2.42 bc
67.98 ± 3.57 b
98.88 ± 3.13 a
78.67 ± 3.79 a
68.07 ± 3.13 b
63.26 ± 2.84 b
单株粒数
552.8 ± 22.0 c
643.6 ± 24.1 b
704.2 ± 33.4 b
1048.0 ± 30.8 a
806.0 ± 36.0 a
737.9 ± 35.3 a
667.2 ± 28.7 b
单株结实率/%
91.4 ± 0.6 a
90.7 ± 0.7 a
91.9 ± 0.4 a
91.7 ± 0.5 a
91.3 ± 0.5 a
91.9 ± 0.4 a
91.1 ± 0.6 a
产量/(kg/hm2)
4334.9 ± 74.6 a
3794.4 ± 60.3 b
3778.8 ± 110.1 b
4123.5 ± 56.3 a
4211.8 ± 73.4 a
4054.3 ± 75.5 a
3557.6 ± 86.5 b
注:表中数值为平均数±标准误,密度和播期因素分别对应的同一列中不同字母表示在0.05水平差异显著(HSD检验)。
表4 薏苡产量及产量构成因素间的相关分析
相关系数
株高(X1)
分蘖数(X2)
百粒重(X3)
单株粒数(X4)
单株结实率(X5)
产量(y)
X1
1
-0.229
0.068
-0.151
-0.055
0.118
X2
0.001
1
-0.010
0.525
-0.043
0.296
X3
0.182
0.449
1
0.147
0.102
0.422
X4
0.021
0.000
0.024
1
0.199
0.645
X5
0.230
0.284
0.087
0.004
1
0.247
y
0.057
0.000
0.000
0.000
0.000
1
注:左下角为相关系数,右上角为显著水平。
性状
株高
分蘖数
百粒重
单株粒数
单株结实率
相关系数
rxiy
0.118
0.296
0.422
0.645
0.247
直接作用
Pyi
0.201**
0.043
0.311**
0.585**
0.112*
间接作用

-0.083
0.253
0.111
0.060
0.135
通过X1
-0.046
0.014
-0.030
-0.011
通过X2
-0.010
0.000
0.023
-0.002
通过X3
0.021
-0.003
0.046
0.032
通过X4
-0.088
0.307
0.086
0.116
通过X5
-0.006
-0.005
0.011
0.022
表5 薏苡产量及产量构成因素间的通径分析
注:决定系数R2=0.574,剩余通径系数Pπ=0.653;*在0.05水平相关,**在0.01水平相关。
杨念婉等:种植密度和播期对薏苡产量的影响及相关性分析 ·· 151
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3 结论与讨论
中国薏苡的主要产区在广西、贵州、云南、浙江、安
徽、河北、江苏、福建、河南、四川、贵州、辽宁等地。但长
期以来每公顷产量仅 1500 kg左右,经济效益较低[12]。
开展薏苡高产高效栽培技术研究对今后的遗传改良和
有效利用具有重要意义。此研究结果表明,种植密度
和播期对薏苡产量和产量构成因素的影响均达极显著
水平,4个种植密度水平中,A1优于A4、A2、A3,3个播期
水平中,B1优于B2和B3,直观选出的最佳处理组合为
A1B1。考虑不同密度下种量的投入差异与最终薏苡仁
产量的净经济收益(薏苡种子按 2009年均价 12元/kg
计,薏苡仁按2009年均价14.5元/kg计,实测脱粒率为
63.1%,A1、A2、A3、A4的净经济收益分别为 30510、
27555、28230、31980元/hm2,也就是说虽然密植(A1)的
产量收益高于稀植(A4),但未能抵消密植时下种量投
入的增加,从而净经济效益不及稀植,即稀植早播的组
合A4B1(株距×行距为60 cm×80 cm;4月27日播种)的
效益最高。鉴于薏苡是分蘖强盛的高杆作物,随着种
植密度的加大,薏苡的分蘖数显著减少,单株产量下
降,在极密的栽培条件由于株数的增加虽然可以对单
位面积的产量起到一定的补偿作用,但密植容易引起
病虫危害而影响产量,并增加田间养护的成本,再考虑
到下种量增加引起净经济效益下降,建议合理稀植最
有利于薏苡的高产高收益。这与之前的研究者所建议
薏苡的种植密度以37500~45000丛/hm2为宜的研究结
果相一致[11-13]。播种期的早晚会造成薏苡生长发育期
间温度、光照等生态条件的差异,使其光合作用及营养
物质的运输发生相应的变化,也导致生长发育进程发
生改变,从而对籽粒产量及其构成因素产生影响。播
种期推迟,薏苡的百粒重、分蘖数、单株粒数均呈下降
趋势。相关与通径分析结果表明,提高单株粒重和百
粒重可以显著提高薏苡的产量,对薏苡产量的直接作
用单株粒数>百粒重>株高>单株结实率>分蘖数;间接
效益表现为,分蘖数和结实率通过提高单株粒数对产
量的间接作用较大。因此,在育种上应以单株粒数和
百粒重为首选因素,在栽培中要控制好密度以提高分
蘖数和结实率,以获得高产。
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