种植密度对蔓性千斤拔种子产量和农艺性状的影响

李小勇，夏祥华，黄丹娜，蒋臻韬，韦荣昌

（1贺州学院食品与生物工程学院，广西贺州 542899；2广西果蔬保鲜和深加工研究人才小高地，贺州 542899；3广西壮族自治区药用植物园，南宁 530023；4桂林百科农业技术有限公司，广西桂林 541004）

蔓性千斤拔（Flemingia philippinensis Merr.et Rolfe）是豆科药食两用植物，以根入药，为《中国药典》（2010版）所收载 3种千斤拔正品基源之一［1，2］，俗名“土黄鸡、金鸡落地、牛大力、千斤吊”等，其主产于我国西南、中南和东南部地区，是目前千斤拔属植物栽培种植的主流品种，是“妇科千金片”“金鸡冲剂”“壮腰健肾丸”等中成药的主要原料药［3，4］。种子是中药材规范化种植的重要物质基础，近年来随着蔓性千斤拔种植面积不断扩大，种子的需求量不断增加。由于自身结荚习性和外界环境因子及虫害的影响，传统的种子生产结实率低，采收工作量大，单产水平低，不但增加了种植成本，而且难以满足规范化种植的市场需求，因此如何提高其种子的单产水平是蔓性千斤拔繁育体系中有待解决的重要课题之一。

种植密度是影响种子产量的关键因素之一，适宜的种植群体结构和物质生产性能有利于其产量潜力的充分发挥。有学者研究了黄芪［5］、党参［6］、银柴胡［7］、菘蓝［8］等中药材种植密度对种子产量及农艺性状的影响，明确了农艺性状指标对产量及构成因子的影响效应，但关于蔓性千斤拔的相关研究未见报道。本研究以蔓性千斤拔为试验材料，通过构建不同高产群体，比较研究不同群体结构对农艺性状和种子产量及构成因子的影响，明确限制种子产量提高的主要性状因子，以期为蔓性千斤拔种子高产技术体系的建立提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

蔓性千斤拔种子由桂林百科农业技术有限公司提供。种子经过打磨处理后，其发芽率≥90%。

1.2 试验设计

1.2.1 试验地基本概况

试验于2015年在桂林市灵川县青狮潭镇进行，当地纬度25°30′159″N，经度110°13′546″E，海拔217 m。供试土壤为黄壤，土壤肥力中等，理化指标：pH 4.25，有机质含量 44.31 mg／kg，全氮 1.27 g／kg，全磷 0.9 g／kg，全钾 7.04 g／kg，碱解氮 85.64 mg／kg，有效磷 6.74 mg／kg，速效钾 15.6 mg／kg。

1.2.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，设4种密度处理，采用宽窄行栽培，种植密度分别为：D1.60万株／hm2，株行距13 cm×（25 cm＋40 cm）；D2.80万株／hm2，株行距10 cm×（25 cm＋40 cm）；D3.100万株／hm2，株行距10 cm×（20 cm＋40 cm）和 D4.114.3万株／hm2，株行距7 cm×（25 cm＋40 cm）。3次重复，小区长4.0 m，宽1.5 m，面积6.0 m2，共12个小区。于5月6日播种，每穴2～3粒种子，5月13日出苗，6月10日间苗，每穴留2株。施纯 N 120 kg／hm2，P5O2180 kg／hm2，K2O 180 kg／hm2，磷肥一次性做基肥开沟深施，纯N按基肥∶苗肥∶结荚肥＝3∶5∶2比例施入，K2O按基肥∶结荚肥＝3∶7比例施入。在花荚期每个小区用尼龙网袋套袋30株，其他田间管理措施按其种子生产技术规程进行。

1.3 测定项目与方法

在生理成熟期，每小区选取10株调查株高、结荚高度、主茎节数、分枝数及第一结荚节位等指标。

在成熟期每小区选取套袋样株10株，考察单株荚数、单株粒数、结实率、百粒重和单株产量等经济性状指标，其他套袋样株实收种子测产，然后将其折算成公顷产量。

1.4 数据分析

数据统计分析采用SAS 9.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对蔓性千斤拔种子产量及构成因子的影响

从表1可以看出，不同种植密度处理间的种子产量差异显著，总体表现为D4＞D3＞D2＞D1，即种植密度越大，产量越高，其中D4处理产量最高，为1600.5 kg／hm2，比 D1、D2和 D3处理分别显著增产23.5%、15.8%和11.7%。从种子产量构成因子看，不同种植密度在千粒重和结实率上无显著差异，但在单株粒重、单株粒数和单株果荚数上均表现为D1＞D2＞D4＞D3，其中D1处理的单株粒重分别比D2、D3和D4显著增加22.0%、78.8%和58.6%；其单株果荚数则分别显著增加13.6%、59.8%和47.1%，且不同密度间差异显著；其单株粒数分别比D2、D3和D4显著提高49.6%、55.1%和49.6%，但D3和D4两处理间无显著差异。表明在高密度种植条件下，蔓性千斤拔的产量优势主要来自于单位面积株数的增加，但在单株粒数、单株果荚数和单株粒重上无比较优势。

表1 不同种植密度的蔓性千斤拔种子产量及构成因子Table 1 Seed yield and com ponent of Flem ingia philippinensis under different p lanting densities

2.2 不同种植密度对蔓性千斤拔农艺性状的影响

由表2可知，随着种植密度的增加，株高和结荚高度均表现为D4＞D3＞D2＞D1，不同种植密度处理间差异显著，其中D4处理的株高分别比D3、D2和D1显著增加了4.8%、9.6%和18.7%，其结荚高度则分别显著提高了13.3%、16.9%和28.3%，但D2和D3两处理间无显著差异。不同密度处理在主茎节数和第一结荚节位上无显著差异。从分枝数上看，不同密度处理间差异显著，其中D1处理的分枝数比D2、D3和D4处理分别显著增加了28.6%、16.1%和28.6%。上述分析表明，种植密度对蔓性千斤拔植株的分枝数、株高和结荚高度的影响较显著，而对主茎节数和第一结荚节位无明显影响。

表2 不同种植密度的蔓性千斤拔农艺性状Table 2 Performance of agronom ic traits of Flem ingia philippinensis under different planting densities

2.3 蔓性千斤拔种子产量性状与农艺性状的相关及偏相关分析

由表3可见，单株种子产量与株高和结荚高度均呈极显著负相关，其相关系数分别为－0.8366和－0.7139；与分枝数显著正相关，其相关系数为0.5261；与第一结荚节位显著负相关，其相关系数为－0.5230，但与主茎节数无明显的相关性。从产量构成因子上看，单株粒数和果荚数与株高、结荚高度均表现为极显著的负相关（R＝－0.8595和R＝－0.8062；R＝－0.7454和 R＝－0.7413）；与分枝数显著正相关，与第一结荚节位显著负相关，而结实率与主茎节数也显著负相关（R＝－0.5062），千粒重与主茎节数正相关，与第一结荚节位负相关。

表3 不同种植密度蔓性千斤拔种子农艺性状与产量性状的相关和偏相关系数Table 3 Correlation coefficient and partical correlation coefficient between seed yield traits and agricultural characteristics under different planting densities

偏相关分析也显示，主茎节数和株高与单株种子产量均呈较明显的正负相关性，其偏相关系数（Pr）分别为0.6301和－0.6684，而结荚高度和第一结荚节位与单株种子产量均表现出一定的负相关（Pr＝－0.2836和－0.3738），分枝数与单株种子产量的偏相关系数（Pr）为－0.0873。上述分析表明，株高、结荚高度和第一结荚节位对单株种子产量均存在显著负效应。

2.4 蔓性千斤拔单株种子产量与农艺性状的通径分析

通径分析能更清楚地显示各性状间的相互关系，进一步明确各农艺性状的直接效应和间接效应。从通径分析结果（表4）可以看出，各农艺性状对种子产量的直接作用大小为：株高＞主茎节数＞结荚高度＞第一结荚节位＞分枝数，其中株高对单株种子产量有较大的负效应，结荚高度对单株种子产量有一定的负效应，而主茎节数对单株种子产量有一定正效应。从对单株产量的贡献率来看，株高对单株种子产量的贡献率最大，为0.5855，其次是结荚高度，为0.1584，较低的是主茎节数和分枝数。表明蔓性千斤拔的株高和结荚高度是影响单株种子产量的两个主导因子。

表4 不同种植密度下农艺性状与单株种子产量的通径系数Table 4 Path coefficient between agriculture characteristic and seed yield per plant under different planting density

3 小结和讨论

种植密度是影响作物种子产量形成的主要因子之一，单位面积种子产量与群体结构有着密切联系，种植密度过大或过小均不利于群体质量和单位面积种子产量的提高。蔓性千斤拔种子产量形成与其主要产量构成因子（单位面积株数、单株荚数、单株总粒数、结实率和千粒重）的结构变化密切相关；稀植有利于个体的生长发育，提高单株产量，但群体结构小，单位面积的种子产量低；反之，密植提高了群体的单位面积有效株数，但因为个体在空间和营养上竞争激烈而导致单株种子产量下降，个体产量潜力没有充分发挥［9］。本试验结果表明，蔓性千斤拔种子产量随着种植密度的增加而增加，但并非随种植密度增加呈几何级数的增加。从产量构成因子上看，蔓性千斤拔在高密度（D4）种植条件下，其种子产量优势主要来自于群体的密植效应，而在较低密度（D1）的处理下在单株粒数和单株粒重上具有比较优势；因此合理密植能优化群体结构，能使作物充分利用空间资源，最大限度地发挥出群体和个体的物质生产功能，使得单株产量和单位面积的总产量都达到最佳水平，最终获得高产稳产。从农艺性状上看，株高和结荚高度随种植密度的增加而显著提高，表明种植密度增加对蔓性千斤拔的株高和结荚高度有显著的正效应，对分枝数有明显的负效应；但对主茎节数和第一结荚节位影响较少。

通过对农艺性状与单株种子产量及产量构成因子的相关及通径分析，可客观评价各性状对种子产量的相对重要性［10，11］。本试验相关分析结果表明，蔓性千斤拔的单株种子产量与株高和结荚高度均呈极显著的负相关，与分枝数和结荚节位分别表现出明显的正、负相关性。偏相关分析结果也显示，主茎节数和株高与单株种子产量均呈较明显的正负相关性；通径分析进一步显示，蔓性千斤拔各农艺性状对单株种子产量的直接作用大小为：株高＞主茎节数＞结荚高度＞第一结荚节位＞分枝数，其中株高对单株种子产量有显著的负效应，结荚高度对单株种子产量有较明显的负效应。

在本试验密度范围内，株高对蔓性千斤拔单株种子产量有显著负效应，是影响种子产量提高的主导因子。因此在蔓性千斤拔繁育体系中，有效降低植株高度是提高其种子产量的重要途径之一，选择高度适宜的蔓性千斤拔品种有利于其种子产量潜力的充分发挥。