陳子武 王躍竹 袁光璟
摘 要 為探討不同栽培模式和密度對蕓豆生長的影響,在黑龍江八一農(nóng)墾大學實習基地,分主區(qū)、副區(qū)設計蕓豆栽培模式,分析不同栽培模式、密度對蕓豆生長產(chǎn)生的影響。試驗結(jié)果表明,蕓豆各生長指標會隨密度的增加而呈現(xiàn)下降趨勢;栽培模式影響蕓豆生長的程度為65 cm壟作<
110 cm壟作<平作;不同密度處理下,110 cm壟作種植方式下,25萬株·hm-2的較大種植密度下蕓豆較易獲得較好的增產(chǎn)效果。
關(guān)鍵詞 蕓豆;栽培模式;密度;生長影響
中圖分類號:S352.5 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.003
蕓豆學名菜豆,也叫四季豆,原產(chǎn)地為美洲的阿根廷、墨西哥,16世紀末引入我國。近幾年,隨著人們越來越重視飲食結(jié)構(gòu)的多元化與平衡,小雜糧也逐漸成為人們飲食中不可或缺的一環(huán),而蕓豆作為一種富含蛋白、營養(yǎng)價值高的小雜糧,其市場需求量也逐漸增加。黑龍江省是我國蕓豆主產(chǎn)區(qū),但在種植過程中多數(shù)采用常規(guī)栽培的方式,粗放的經(jīng)營方式嚴重制約了蕓豆產(chǎn)量的提高。研究表明,良好的種植方式有利于作物的生長[1]。例如,相對于平地種植,起壟種植能夠提高土壤中的營養(yǎng)成分和含水量,有利于作物進行光合作用,積累有機物,繼而提升作物產(chǎn)量。又如,特定范圍內(nèi),農(nóng)作物產(chǎn)量也會隨種植密度的加大而提高,這是因為密度增加有助于提升葉面積指數(shù),葉片可獲取較大光能,幫助作物生長,繼而提升作物產(chǎn)量;但種植密度太大,會降低植株透光性,從而降低植株的光能利用效率[2]。因此,本研究立足生產(chǎn)實踐,在參考其他農(nóng)作物種植方式的基礎上,探索了種植方式及種植密度對蕓豆生長發(fā)育的影響。
1 材料與方法
1.1 研究材料
此次試驗時間選定在2022年4月,試驗所用蕓豆品種為龍蕓豆4號,該品種果實質(zhì)量好、產(chǎn)量高,并且具有很強的適應性,是目前黑龍江省普遍種植的特殊出口品種。
試驗場地選在年降水量428 mm、有效積溫2 900 ℃
的黑龍江八一農(nóng)墾大學實訓基地,土壤類型為草甸土,pH值7.85,前茬作物為玉米,在0~20 cm的耕層中,有機碳含量為25.97 g·kg-1、堿解氮含量為158.15 mg·kg-1、
速效鉀含量144.25 mg·kg-1、速效磷含量19.32 mg·kg-1。
供試肥料包括硫酸鉀(K2O>50%)、尿素(N>46%)和磷酸二銨(N>18%、P2O5>46%)。肥料用量
160 kg·hm-2,m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1.0∶1.5∶1.0。
1.2 試驗方法
該試驗采用兩因素裂區(qū)設計。其中,主區(qū)研究栽培模式對蕓豆生長的影響,分別設以下3個處理。1)110 cm
寬壟作,壟上3行種植,編號為D。2)平作,寬窄行間距為分別60 cm、40 cm,編號為P。3)65 cm寬壟作,壟上雙行種植,編號為X。
副區(qū)研究種植密度對蕓豆生長的影響,進行5種處理,分別為M1:10萬株·hm-2;M2:15萬株·hm-2;M3:20萬株·hm-2;M4:25萬株·hm-2;M5:30萬株·hm-2。每個穴位2株,每組3個重復。
1.3 測定項目
1)主要生長性狀指數(shù)測定。在蕓豆成熟階段,隨機選擇20株進行田間調(diào)查,對株高、分枝數(shù)和莖粗進行觀測,并統(tǒng)計主要莖節(jié)數(shù)、莢數(shù)、角高(下角長與上角長差)、單株粒數(shù)及千粒重等。2)產(chǎn)量測定。每塊地隨機選取一行,測量每株蕓豆的百粒重和籽粒產(chǎn)量,并將其折算為每公頃蕓豆產(chǎn)量。3)干物質(zhì)含量的測定。在蕓豆的苗期、開花期和結(jié)莢期,每個小區(qū)選擇10株生長狀況良好的蕓豆,將其地上部的莖、葉、莢和種子在105 ℃的條件下干燥30 min,然后在80 ℃的條件下干燥至恒定重量,并進行冷凍稱量。
1.4 統(tǒng)計學分析
選擇統(tǒng)計學軟件SPSS 26.0和Excel 2003進行統(tǒng)計分析與圖表繪制。
2 結(jié)果與分析
2.1 生長性狀對比
從表1主區(qū)部分的數(shù)據(jù)可以綜合得出,不同種植方式對蕓豆生長發(fā)育的作用為65 cm壟作<110 cm壟作<平作。從副區(qū)試驗數(shù)據(jù)來看,蕓豆各生長性狀會隨種植密度的加大而呈現(xiàn)下降趨勢,主要原因為在低密度種植條件下,植株能夠得到足夠的營養(yǎng),莖較粗,主莖數(shù)量多,分支多;高密度種植條件下,由于植株之間的枝條較為緊密,所以植株結(jié)構(gòu)比較差,會降低其光合效率,導致植株較矮小,主莖的節(jié)數(shù)相對較少,其分支數(shù)目也相對較少。具體如表1所示。
2.2 產(chǎn)量對比
試驗表明,在種植方式方面,蕓豆籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為平作<65 cm壟作<110 cm壟作。方差分析表明,65 cm壟作與110 cm壟作在產(chǎn)量方面無顯著差異,且兩者產(chǎn)量均顯著大于平作。各種植密度的產(chǎn)量差異表現(xiàn)為:M3、M4、M5處理之間產(chǎn)量有差異性但不顯著,而M1、M2處理產(chǎn)量明顯比M4處理低。隨著密度的增加,各處理的產(chǎn)量都呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢,由此可見,特定范圍內(nèi)提高栽培密度,有助于提升蕓豆產(chǎn)量;但是如果種植密度過大,則會造成植株發(fā)育不佳,從而使植株的結(jié)果數(shù)和籽粒充實度降低。綜合以上結(jié)果,以110 cm壟作、25萬株·hm-2的種植密度種植的蕓豆產(chǎn)量最大。具體結(jié)果見表2。
2.3 不同栽培和密度下的蕓豆干物質(zhì)積累
從圖 1 可知,不同種植方式和種植密度對菜豆產(chǎn)量的影響均呈常態(tài)變化。苗期至分枝期間,蕓豆莖干物質(zhì)具有較慢的積累速度,在開花和莖生長階段,其干物質(zhì)累積量將快速增加。從圖1可知,蕓豆葉的干物質(zhì)積累量會隨生育時期的推移呈現(xiàn)先上升再下降趨勢。蕓豆苗期,X模式的葉干物質(zhì)積累量比D模式、P模式高;分枝期,P模式葉干物質(zhì)積累量比D模式、X模式高,P模式M1的葉干物質(zhì)最大積累量為
5.12 g·株-1。X模式與D模式M1-M2葉干物質(zhì)的積累量會根據(jù)密度的增加而上升,而P模式處理會根據(jù)密度的增加而下降。
綜合各副區(qū)數(shù)據(jù)來看,在蕓豆整個生長期內(nèi),以D處理的干物質(zhì)積累量為最高,因為110 cm大壟栽培有助于改善土壤的水分、溫度和光等微環(huán)境,對維持蕓豆群體結(jié)構(gòu)更為有利。蕓豆籽粒干物質(zhì)的積累量會在生育期間持續(xù)升高,并在成熟期上升至最大值。如圖2所示,在蕓豆花莢期,D模式高密度處理所得籽粒干物質(zhì)積累量比低密度處理少;而在灌漿期,X處理下M5和M3蕓豆的干物質(zhì)積累量最大值分別為10.72 g·株-1和12.32 g·株-1,高于D和P處理;成熟時,D處理的干物累積量比X處理和P處理高。由此可見,110 cm的壟上種植有利于籽粒的形成。
3 結(jié)論與討論
本項目對蕓豆進行田間試驗,吸取大豆壟作栽培和平播技術(shù)的優(yōu)點,并在此基礎上縮小行距,增加單位面積株數(shù),改善植株受光條件,使植株葉面積指數(shù)增大,土壤水分利用率提高,增加光合產(chǎn)物的積累,從而達到增產(chǎn)增效的作用[3]。
從結(jié)果可知,平作區(qū)種植的M5處理下的蕓豆產(chǎn)量為最低;M1和M2密度處理下的蕓豆在各生育期內(nèi)的產(chǎn)量和各生長性狀均為最佳,顯著高于其他密度;隨著栽培密度增加,蕓豆生長性能會隨之削弱。該結(jié)果和與文獻研究結(jié)果存在一致性[4-6]。干物質(zhì)為植株光合產(chǎn)物積累與分配的最終結(jié)果,不同栽培模式也會對干物質(zhì)積累、分配形成直接或間接影響[7-8]。
通過分析不同栽培模式、密度對蕓豆生長與產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn),選擇110 cm壟作栽培且密度在
25萬株·hm-2種植,更有利于蕓豆生長,且產(chǎn)量也更高。
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(責任編輯:劉寧寧)