马立堂
(甘肃省天祝藏族自治县农业技术推广中心,甘肃 天祝 733299)
藜麦(ChenopodiumquinoaWilld.)属藜科藜属一年生草本植物,原产于南美洲的安第斯山脉的哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁等高海拔山区,具有极好的抗逆特性,是唯一的单体植物,可以满足人类基本营养需求的作物,是最适宜人类的全营养食品,被联合国粮农组织称为“黄金谷物”[1]。上世纪90年代藜麦被首次引入我国西藏地区试种,随后在西藏、青海、甘肃、内蒙等地大面积示范推广[2]。藜麦适宜在高寒冷凉气候条件下生长,耐寒、耐旱、耐瘠薄,是干旱半干旱区最有种植前景的作物之一。位于祁连山北麓的天祝藏族自治县,利用冷凉的气候资源发展藜麦产业,已形成集藜麦种植、加工和观光旅游为一体的产业链。将藜麦与当地黄米、牦牛肉烹制而成的藜麦牛腩小吃久负盛名,藜麦饼干等加工食品远销全国,色彩斑斓的藜麦田园每年吸引众多游客前来观光,并带动了乡村旅游业的发展,藜麦已成为当地脱贫致富的支柱产业。但在藜麦种植过程中因种植过密、施肥不当和降雨过多等因素常常导致藜麦倒伏,严重降低了藜麦品质和产量,甚至造成绝收。预防和增强藜麦的抗倒伏能力是藜麦种植的关键技术之一。本试验调查研究了不同种植密度、氮肥施用量、降雨量等因素对藜麦倒伏率和产量的影响,以期为藜麦优质高产种植提供技术参考依据。
试验地位于甘肃省天祝藏族自治县,该地位于河西走廊南缘,祁连山北麓,耕地分布于海拔2200-2800m地带,年均气温1.8℃,属高原季风气候区。雨热同季,年降雨量300-450mm,60%分布在7-9月,极端最高气温位于7月,可达32℃,极端最低气温位于1月,可达-26℃,无霜期120-145d。耕地多为浅山区梯田,土壤类型为栗钙土,土层深厚,土壤肥沃,交通便利,但无灌溉条件,是典型的雨养旱作农业区。
1.2.1不同种植密度对倒伏的影响
2020年4月中旬播种,选择播种地风速6m/s,年降雨量350mm,播种前施尿素225kg/hm2作基肥,其后不再追肥,幼苗长到8cm时分别定苗90000株/hm2、97500株/hm2、105000株/hm2和112500株/hm2。除种植密度不同外,其他栽培和管理措施均相同。
1.2.2不同氮肥施用量对倒伏的影响
2020年4月中旬播种,播种前分别施尿素150kg/hm2、225kg/hm2、300kg/hm2和375kg/hm2作基肥,其后不再追肥,幼苗长到8cm时分别定苗97500株/hm2,其他条件同1.2.1。除基肥尿素施用量不同外,其他栽培和管理措施均相同。
1.2.3不同降雨量对藜麦倒伏的影响
2020年4月中旬播种,选择降雨量分别为300mm、350mm、400mm和450mm地块作为种植地,播种前施尿素225kg/hm2作基肥,其后不再追肥,其它条件同1.2.2。除种植地降雨量不同外,其它栽培和管理措施均相同。
1.2.4不同风速对藜麦倒伏的影响
2020年4月中旬播种,播种前选择风速分别为4m/s、6m/s、8m/s和10m/s地块作为种植地,年降雨量350mm,其他条件同1.2.3。除种植地风速不同外,其他栽培和管理措施均相同。
不同种植密度和施肥量依据试验设计人工设定,不同降雨量和风速种植区依据田间微型气象站2019年观测数据设定。不同种植密度、氮肥施用量、降雨量和风速梯度试验的小区面积均为667m2,随机区组,重复3次。11月下旬收获前调查不同种植密度、氮肥施用量、降雨量和风速处理的株高、地径、倒伏率。测定时每小区随机抽取300株作为调查样本,株高用钢卷尺测定,地径(茎秆地表直径)用游标卡尺测定,并统计倒伏株数,计算倒伏率,倒伏率(%)=(倒伏株数÷调查株数)×100。收获后测定小区产量。
试验测定数据均求平均值,利用Excel2007、DPS6.01软件对数据进行新复极差Duncan多重比较显著性分析。
由表1所示,藜麦不同种植密度对株高、地径、倒伏率和产量的影响差异较大,株高随着种植密度的提高而提高,地径随着种植密度的提高而降低,倒伏率随着种植密度的提高先降低后升高,产量随着种植密度的提高先升高后降低。不同种植密度中90000株/hm2的株高最低,地径最高,分别为124.11cm和21.46mm,株高较种植密度112500株/hm2的株高最高值178.42cm降低了30.44%,地径较种植密度112500株/hm2的地径最低值17.63mm提高了21.72%。不同种植密度中97500株/hm2的倒伏率最低,产量最高,分别为5.44%和3504.30kg/hm2,倒伏率较种植密度112500株/hm2的倒伏率最高值12.67%降低了57.06%,产量较种植密度112500株/hm2的产量最低值3235.65kg/hm2提高了8.30%。
表1 不同种植密度对倒伏的影响
由表2所示,藜麦不同氮肥施用量对株高、地径、倒伏率和产量的影响差异较大,株高、地径和倒伏率均随着氮肥施用量的提高而提高,产量随着氮肥施用量的提高先升高后降低。不同氮肥施用量中150kg/hm2的株高和倒伏率最低,分别为131.60cm和5.08%,较氮肥施用量375kg/hm2的株高和倒伏率最高值167.37cm和10.10%分别降低了21.37%和49.70%。不同氮肥施用量中375kg/hm2的地径最高,为24.62mm,较施肥量150kg/hm2的地径最低值15.49mm提高了58.94%。不同施肥量中225kg/hm2的产量最高,为3511.80kg/hm2,较施肥量150kg/hm2的产量最低值3150.00 kg /hm2提高了11.49%。
表2 不同氮肥施用量对藜麦倒伏的影响
由表3所示,藜麦种植地不同降雨量对株高、地径、倒伏率和产量的影响差异较大,株高、地径和倒伏率随着降雨量的提高而提高,产量随着降雨量的提高先升高后降低。不同降雨量中300mm的株高和倒伏率最低,分别为130.05cm和4.68%,较降雨量450mm的株高和倒伏率最高值181.00cm和11.47%分别降低了28.15%和59.20%。不同降雨量中450mm的地径最高,为26.09mm,较降雨量300mm的地径最低值15.62mm提高了67.03%。不同降雨量中350mm的产量最高,为3525.30kg/hm2,较降雨量300mm的产量最低值3129.30kg/hm2提高了12.65%。
由表4所示,藜麦种植地不同风速对株高、地径和产量的影响差异较小,但对倒伏率的影响差异较大,株高和地径随着风速的提高而降低,倒伏率随着风速的提高而提高,产量随着风速的提高先提高后降低。不同风速中10m/s的株高最低,为144.03cm,较风速4m/s的株高最高值148.22降低了2.83%。不同风速中4m/s的地径最高,倒伏率最低,分别为18.77mm和4.02%,地径较风速10m/s的地径最低值18.32mm提高了2.46%,倒伏率较风速10m/s的倒伏率最高值7.12%降低了43.54%。不同风速中6m/s的产量最高,为3482.55kg/hm2,较风速10m/s的产量最低值3411.15kg/hm2提高了2.09%。
表4 不同风速对藜麦倒伏的影响
藜麦适当降低高度,增加茎秆粗度有利于提高抗倒伏能力,但调控效果还得参照产量等因素做出综合判断。本试验结果表明,藜麦倒伏率受种植密度、氮肥施用量、种植地降雨量和风速的影响,但综合判断在种植密度97500株/hm2,氮肥施用量225kg/hm2,种植地降雨量350mm,风速6m/s条件下,藜麦的倒伏率较低和产量最高,在生产实践中可参照这一条件选择种植地和进行人工调控。藜麦种植中种植密度从水肥、光照竞争等方面影响生长和产量,种植密度过高后植株为了竞争光照,抬高株高,茎秆粗度降低,植株表现出纤细和分枝减少。但在生产中也观察到种植密度过低后,植株分枝增加,冠幅提高,单株产量增加,常导致藜麦头重脚轻,提高了倒伏率,降低了产量。袁雅妮等[3]研究表明小麦产量随着种植密度的提高先升高后降低。氮肥过量施用常导致藜麦徒长,成熟期延迟,籽粒瘪小,但氮肥施用不足也常导致藜麦生长量减少,产量降低。候丽丽等[4-6]研究表明过量施用氮肥常导致玉米、小麦和高粱等农作物徒长,提高了倒伏率,造成减产。降雨量对藜麦生长的影响主要通过提高肥料利用率来提高植株的生长量,在干旱半干旱地区降雨固然重要,但降雨过多也提高了藜麦倒伏率和降低了产量。种植地风速对藜麦的影响主要通过外力作用导致藜麦倒伏,但在生产实践中也观察到藜麦能抵抗一定的风速,且产量随着风速的增加先升高后降低,也许适当的风速有利于藜麦的花粉传播,提高了授粉受精率。
在藜麦实际生产中受降水和风速等自然条件的限制,筛选出大面积的最适种植地来降低倒伏率和提高产量的做法过于理想化,但可通过调控种植密度和氮肥施用量等人工措施来降低藜麦倒伏率和提高产量。在选择种植地时尽量避开山脊、沟口等迎风地块,选择地势平坦,背风地种植。对土层深厚,土壤肥沃的地块种植时可降低氮肥的施用量,增施有机肥,实现有机肥和无机肥配施。对降雨量较高的地区可实施起垄播种,对降雨量较低的地区可实施平地覆膜播种。除种植地选择、播种方式创新和平衡施肥外,根据实际情况调整种植密度是最简易的一种调控措施,对肥水条件较好的地块可适当降低种植密度,对肥水条件较差的地块可适当提高种植密度。除种植密度、肥水条件和风速影响藜麦的倒伏和产量外,品种和生长调节剂的应用也能影响藜麦的生长和产量,在生产实践中还可尝试应用矮化品种和喷施矮壮素等生长调节剂来提高藜麦的抗倒伏能力和提高产量。