藜麦播种密度对个体和群体关系的影响

魏志敏 盖颜欣 裴美燕 刘建军 李顺国

（1.河北省农林科学院谷子研究所/河北省杂粮研究实验室//国家谷子改良中心 河北石家庄 050035；2.承德市农林科学院 河北承德 067000；3.邯郸市邯山区农业农村局 河北邯郸 056002；4.河北省杂粮产业技术研究院 河北邯郸 056001）

藜麦属苋科藜属，为双子叶一年生藜科植物，起源于南美洲， 有5 000 多年的种植历史, 是印加土著居民的主要传统食物。 藜麦营养价值高，蛋白质含量在14%～22%，并且具有多种开发利用价值[1]。 联合国粮食及农业组织（FAO）推荐藜麦为唯一的单体植物就可以满足人体全部基本物质需求的完美营养食品，是未来最具潜力的农作物之一[2]。 近几年来，随着人们的物质生活水平的提高， 藜麦凭借其营养价值丰富而受到消费者的喜爱， 市场对藜麦的需求越来越大，社会需求是科技发展的原动力，因此对藜麦的科研工作也逐渐被重视[3]。 相对于育种来说，藜麦栽培研究比较薄弱，在栽培技术中密度通过影响植株个体与群体之间的生长直接或间接地影响藜麦产量[3]。已有学者研究了藜麦不同密度对藜麦生育期、 农艺性状和产量的影响[4]。 藜麦种植密度过小，会导致植株分枝过多而不能及时成熟， 同时也为杂草生长提供了空间，虽然个体产量较高，但整体产量低下；种植密度过大又会造成植株弱小，抗倒伏能力差，也影响整体产量。 植株的个体与群体是对立统一的关系，因此研究个体与群体之间的关系是获得藜麦稳产高产的保证[5]，可为藜麦大面积推广种植提供理论参考和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试作物品种为河北省农林科学院谷子研究所选育的‘燕藜1 号’。

1.2 试验地概况

试验设在围场县姜家店乡的围场满族蒙古族自治县德润农业科技有限公司基地北纬42°25′53.1″、东经 117°40′29.2″，海拔 1 014 m。 有效积温 2 000℃，播种时土壤墒情好， 出苗整齐。 5 月气温比常年低2.6℃，降水量高 1.3 mm。 6 月气温比常年低 1.6℃，降水量低25.9 mm；7 月气温比常年低1.2℃， 降水量高44.7 mm；8 月气温比常年低2.2℃，降水量高52.6 mm；9 月气温比常年高 0.3℃， 降水量高 110.3 mm；10 月气温比常年低1.4℃，降水量低13.8 mm。

1.3 试验设计

试验采取随机区组设计，2 个因素， 行距设3 个水平：30 cm、40 cm、50 cm； 株距设 4 个水平：15 cm、20 cm、25 cm、30 cm。 总共 12 个处理 （表 1），3 次重复，小区面积 15 m2[6]。 于 2021 年 5 月 25 日播种。

表1 田间实验设计

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生物量测定 2021 年8 月25 日，每个处理选取长势一致的10 株，收获整个植株所有各部分（包括根、茎秆、叶、分枝、穗等）称重。 记录每株的鲜根重、鲜茎秆重、鲜穗重和株鲜重。 然后在将整个植株烘干，对根、茎秆、叶、分枝、穗称重。 记录每株的根干重、茎秆干重和株干重[7]。

1.4.2 株高、冠径、叶长、叶宽测定 结合生物量测定，每个处理选取长势一致的 10 株，测量每一株的冠径， 每株在中上部随机采取3 片叶子测量叶长和叶宽（调查时间为8 月25 日）。

1.4.3 穗部性状测定 在藜麦收获前， 每个处理选取长势一致的10 株，穗单收单放，自然风干后进行室内考种[8]。

1.4.4 产量测定 在藜麦叶片80%枯黄并有部分开始脱落时（完熟期），对各个处理的小区进行实打实收，测定各处理的平均单位面积产量，最后折算出亩产量[9]。

1.5 数据分析

使用WPS 2019 软件对试验数据进行整理和统计分析，用SPSS 19.0 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同密度处理对藜麦株高的影响

株高的高低在一定程度上说明种植密度对生物产量的影响[10]。 由表2 可知，不同密度水平处理的藜麦的株高在8 月25 日左右变幅不大。 在行距不变时株高与株距的关系如下：在行距50 cm 时，株高随着株距减小无规律变化，在行距40 cm 和30 cm 时，随着行距减小，株高呈下降趋势。 在株距不变时株高与行距的关系如下：株距30 cm 时，株高随着行距的减先减小后增加；在株距25 cm 时，株高随着行距的减小先增加后减小；在株距20 cm 和15 cm 时，株高随着行距的减小而逐渐减小。 说明行距在40 cm 及以下时和株距在25 cm 以下时密植对株高有影响，在行距50 cm 和株距20 cm 时株高为157.67 cm，为最大值；在行距30 cm 和株距15 cm 时株高为145.73 cm，为最小值。

表2 不同密度处理对藜麦株高的影响（单位：cm）

2.2 不同密度处理对藜麦冠径的影响

冠径的大小在一定程度上说明植株对太阳能转化能力的大小。 由表3 可知，总体上冠径随着密度的增加呈递减趋势， 行距50 cm 和株距30 cm 时冠径最大，为24.4 cm；行距30 cm 和株距15 cm 时冠径最小，为13.7 cm。 在行距一定的情况下冠径随着株距的减小而减小。 在行距50 cm 和40 cm 的情况下，平均冠径分别为22.8 cm。 而在行距30 cm 的情况下平均冠径为17.3 cm，与前两者相差较大，故而从冠径角度来说，行距在50 cm 和40 cm 时较为有利。

表3 不同密度处理对藜麦冠径的影响（单位：cm）

2.3 不同密度处理对藜麦穗粒重的影响

藜麦穗粒重过低影响产量， 穗粒重过高容易导致倒伏，每个品种的标准又不相同，但是穗粒重的范围还是有一定规律，穗粒重跟种植密度密切相关。 由表4 可知，穗粒重与行距间差异不显著，与株距间差异明显。 以行距50 cm 和株距30 cm 水平下穗粒重最高，随着行距和株距减小穗粒重逐渐降低。

表4 不同密度处理对藜麦穗粒重的影响（单位：g）

2.4 不同密度处理对藜麦茎和根的影响

藜麦茎秆的重量、 根的长度和根的重量在一定程度上反应个体植株转换和储存太阳能的能力。 茎秆越重， 根系越长和根越重， 转化太阳能的能力越强， 逆之相反， 转化太阳能能力强并不代表产量就高，只有物质和能量从源流向库才能转化为产量。 由表5 可知，茎鲜重、茎干重、根长、根鲜重、根干重总体上随着种植密度的增大而减小。 其中，处理1 的茎鲜重和茎干重最高，分别为0.850 kg 和0.175 kg。处理2 的根长最大，为19 cm。 处理1 的根鲜重和根干重最大，分别为0.061 kg 和0.020 kg。

表5 不同密度处理对藜麦茎和根的影响

2.5 不同密度处理对藜麦产量的影响

由表6 可知，行距40 cm 和株距25 cm 时的亩产量156.3 kg 为最高；其次是行距30 cm 和株距25 cm的亩产量145.7 kg；再次是行距30 cm 和株距30 cm的亩量138.5 kg，这3 个处理产量最优。 亩密度最低的处理行距50 cm 和株距30 cm 的亩产量为112.7 kg；亩密度最高的处理行距30 cm 和株距15 cm 的亩产量为 92.8 kg，处理 4、处理 6、处理 7、处理 10、处理 12达到5%显著水平，而其他处理之间没有显著差异。

表6 不同密度处理对藜麦产量的影响

3 讨论与结论

藜麦的综合产量是由植株个体与群体相互作用的结果，而调节二者关系的主要因素就是种植密度。种植的空间配置也是主要因素，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，但是在个体和群体的变现上却有着明显的区别。 体现藜麦植株个体的因素主要有株高、冠径、穗粒重、茎秆重、根长和根重，所有的个体综合在一起发生关系的结果就是群体效应，其结果体现产量上。 试验结果表明，个体的最优并不是群体的最优。 但是群体又是由个体组成，每一个个体的表现又影响着群体的结果。

在审视试验中藜麦植株个体的因素数据和综合产量的关系时，可以发现一个潜在的量化联系，比如在平均株高中153.27 cm 为最高值，处理6 的株高为153.73 cm，这两个值最为接近；在最优行距为50 cm和40 cm 时的冠径平均值是22.6 cm 与处理3 和处理6 最为接近；穗粒重超过90 g 的处理一共6 个，即处理 1、处理 2、处理 5、处理 6、处理 7、处理 9。 这6 个处理的穗粒重平均值为98.57 g，也与处理6 最为接近；而处理6 的亩产量也最高，从而得出行距40 cm、株距25 cm 为藜麦最合理的种植密度。