種植密度和行距對蕎麥田雜草及蕎麥產量的影響

李春花， 孫道旺， 何成興， 王艷青， 盧文潔， 尹桂芳， 肖 卿， 王莉花

(1.云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所/云南省農業生物技術重點實驗室/農業部西南作物基因資源與種質創制重點實驗室，云南昆明 650205；2.云南省農業科學院農業環境資源研究所，云南昆明 650205； 3.云南省農業科學院科研管理處，云南昆明 650205)

蕎麥含有豐富的營養成分和其他谷物不含的生物類黃酮等生物活性成分，作為保健食品越來越受到人們的歡迎[1-2]，市場發展前景廣闊[3]。云南省苦蕎種植面積居全國第一，栽培歷史悠久。然而隨著種植年限的增長，田間雜草成為影響蕎麥產量的主要因素之一。

蕎麥田雜草與蕎麥爭水、肥、光能等，會嚴重降低蕎麥的產量和品質[4-5]。有的雜草種子含有毒素，可直接毒害人、畜[4-5]，有些雜草是病蟲害的中間寄主，潛伏在越冬的場所，給病蟲害的傳播創造了條件[6-8]。機械或人工除草是蕎麥田除草的傳統方法[9-11]，但機械除草方法首先要選擇適于機械化作業的種植地區，而云南省蕎麥主要種植在高寒山區，大部分種植蕎麥的地區不適宜機械化除草作業，所以蕎麥田以人工除草為主，大面積的人工除草費時費力、成本高，很難達到高效率的蕎麥生產。

隨著除草劑研究和應用的不斷興起，農作物中化學除草劑的應用日益被廣大農民所接受。但長期使用化學除草劑容易造成雜草抗藥性、環境污染及除草劑殘毒等問題日益嚴峻[12-13]。此外，在除草劑的施用過程中，由于選藥和施用不當等原因，每年都會導致藥害現象發生，給農作物的生產造成一定的經濟損失。蕎麥在植物分類中屬于雜草的一種，蕎麥田化學除草劑的施用容易引起蕎麥藥害，效果不佳[14]。許多學者提倡在農田雜草治理策略上進行綜合管理，盡量使用對環境友好的生物、生態措施治理雜草，從而替代化學除草劑的使用[15-17]。

農田雜草群落的組成直接受農業栽培措施的影響，我國對雜草群落影響因素的研究中關于種植方法的較多[18-22]。因此，本研究通過小區試驗探討播種密度和行距對雜草的控制效果以及對蕎麥農藝性狀和產量的影響，為找到合理的種植密度和行距以控制雜草并提高蕎麥產量等提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地情況

本研究在云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所的蕎麥試驗基地安寧市現街鎮甸心村進行。該地區土壤肥力中等，pH值中等，前茬為玉米，海拔為1 887 m，緯度為24°45′N，經度為102°25′E。田間以馬唐[Digitariasanguinalis(Linn.) Scop.]、辣子草(GalinsogaparuifloraCav.)為主，還有稗草[Echinochloacrusgalli(L.) Beauv.]、三葉鬼針草(HerbaBidentisPilosae)、田旋花(Convolvulusarvensis)、灰灰菜(ChenopodiumalbumLinn.)、籽粒莧[Sorghumbicolor(L.)]、蒼耳(FructusXanthii)、酢漿草(OxaliscorniculataL.)、繁縷(ElatinetriandraSchkuhr)、鐵莧菜(AcalyphaaustralisLinn.)、牽?；╗Pharbitishederaea(L.) Choisy]等24種雜草。

1.2 試驗設計

試驗以4種不同種植行距和3種不同種植密度進行。行距分別設為A1(20 cm)、A2(30 cm)、A3(40 cm)、A4(50 cm)；密度分別設為B1(95萬株/hm2)、B2(145萬株/hm2)、B3(195萬株/hm2)。其中，A3和B1處理為常規種植行距和密度[23-25]。采用隨機區組排列，重復3次，5行區，小區面積分別為 5.0、7.5、10.0、12.5 m2，2017年7月7日進行播種，試驗材料為云蕎3號。

1.3 研究方法

1.3.1 調查取樣方法 蕎麥開花期調查雜草，采用1 m×1 m的樣方，每個小區按對角線3點取樣，調查雜草的種類、數量和地上部生物量。雜草鑒定參照《中國雜草志》[26]。蕎麥農藝性狀和產量的調查是在籽粒70%～80%成熟時進行的，并在每個小區的中間條帶隨機取樣10株，調查單株的株高、主莖節數、一級分枝數、莖粗之后，對每個小區進行單獨收獲，風干2周以后測定株粒數、株粒質量、千粒質量和小區產量。

1.3.2 數據處理 采用JMP9.0.2和Excel數據處理軟件進行試驗數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 種植密度和行距對雜草數量及鮮質量的影響

對不同種植密度和行距下雜草數量及鮮質量進行方差分析，結果見表1。由表1可以看出，雜草數量和鮮質量在密度間、行距間和密度×行距的互作中都達到極顯著水平(P<0.01)。利用Tukey的多重比較法進行相同密度下不同行距雜草株數及鮮質量的差異顯著性分析，結果見表2。在同一密度中隨著行距的增大雜草株數和鮮質量也在增加。當種植密度為B1(常規種植密度)時種植行距A3(常規種植行距)的雜草數量(434.3株)比A1(264.3株)、A2(277.0株)分別多64.32%、56.79%，比A4(534.7株)少18.78%；種植行距A3的鮮質量(3 676.3 g)比A1(2 232.0 g)、A2(2 280.7 g)分別多64.71%、61.19%，比A4(4 241.7 g)少 13.33%。當種植密度為B2時種植行距A3(常規種植行距)的雜草數(354.0株)比A1(224.0株)、A2(344.7株)分別多58.04%、2.70%，比A4(411.0株)少13.87%；種植行距A3的鮮質量(3 429.7 g)比A1(2 143.3 g)、A2(3 317.7 g)分別多60.02%、3.38%，比A4(3 838.7 g)少 10.65%。當種植密度為B3時種植行距A3(常規種植行距)的雜草數(245.3株)比A1(164.7株)、A2(244.0株)分別多48.94%、0.53%，比A4(323.0株)少24.06%；種植行距A3的鮮質量(2 673.3 g)比A1(1 949.7 g)、A2(2 156.3 g)分別多37.11%、23.98%，比A4(3 596.0 g)少25.66%。

表1 不同密度和行距對雜草數量及鮮質量的方差分析

2.2 種植密度和行距對蕎麥各農藝性狀的影響

對不同種植密度和行距下的蕎麥各農藝性狀進行方差分析，并利用Tukey的多重比較法進行同一密度下的不同行距及同一行距下的不同密度對蕎麥各農藝性狀影響的差異顯著性分析。由表3可知，在同一行距下的不同密度間有的性狀有明顯差異有的性狀沒有明顯差異；在同一密度下不同行距間除了密度B2和B3的分枝數和主莖節數以外行距A1和A4間基本存在顯著性差異，而有些行距間沒有顯著性差異。千粒質量、株粒數和株粒質量等產量相關性狀隨著行距的增加逐漸增大。株粒質量在同一行距下密度為B2時高于B1和B3。株粒質量中，當行距為A1時，B2(14.85 g)比B1(13.43 g)、B3(13.65 g)分別增加10.57%、8.79%；當行距為A2時，B2(15.48 g)比B1(15.34 g)、B3(14.43 g)分別增加0.91%、7.28%；當行距為A3時，B2(18.32 g)比B1(17.32 g)、B3(17.26 g)分別增加5.77%、6.14%；當行距為A4時，B2(19.27 g)比B1(18.69 g)、B3(18.76 g)分別增加3.10%、2.72%。

2.3 種植密度和行距對蕎麥產量的影響

利用Tukey的多重比較法對不同種植密度和行距下的蕎麥產量進行顯著性分析。由表4可知，蕎麥產量除在密度B1下行距A1和A2之間、密度B2下行距A3和A4之間、密度B3下行距A3和A4之間無極顯著差異以外，各密度下的行距間都存在極顯著差異。并且在同一密度下隨著行距的增大產量也增加，行距為A4時產量最大，B1、B2、B3分別為2 374.3、2 608.0、2 598.3 kg/hm2。在同一行距下密度B2的產量高于其他密度，行距為A1時B2(2 294.3 kg/hm2)分別比B1(1 936.7 kg/hm2)、B3(2 146.7 kg/hm2)增產18.46%、6.88%；行距為A2時B2(2 487.3 kg/hm2)分別比B1(1 952.3 kg/hm2)、B3(2 288.0 kg/hm2)增產 27.40%、8.71%；行距為A3時B2(2 596.7 kg/hm2)分別比B1(2 258.0 kg/hm2)、B3(2 517.3 kg/hm2)增產15.00%、3.15%；行距為A4時B2(2 608.0 kg/hm2)分別比B1(2 374.3 kg/hm2)、B3(2 598.3 kg/hm2)增產9.84%、0.37%，詳見圖1。

表2 相同種植密度下不同行距對雜草株數和鮮質量影響的差異顯著性多重比較

注：同列數據不同小寫字母表示同一密度不同行距間差異極顯著(P<0.01)。下表同。

表3 不同種植密度和行距對蕎麥各農藝性狀的影響

表4 不同密度下行距對蕎麥產量差異顯著性多重比較

注：同一列數據后不同小寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

3 結論與討論

農田草害一直是阻礙農業生產快速發展的重要因素，據統計每年因雜草危害造成的農作物減產為9.7%，全世界達2億t[27]。利用作物競爭優勢的方法進行雜草管理，可以提高作物產量，是一種有效的方法，適用于大規模的農業保護生產系統[28-30]。通過種植相互之間有競爭力的作物種類或不同品種、增加種植密度、縮小種植行距、改變不同行向等方法，可以增強作物之間的競爭力，從而增加株高、提高干物質積累量、增加葉面積、增加營養物質吸收和根系生長及化感作用來減少雜草的生物量和繁殖力[29]。

本研究通過種植密度和行距來進行雜草管理。結果表明，在同一密度中隨著行距的增大，雜草株數和鮮質量也在增加，在同一行距中隨著密度的增加，雜草數量和鮮質量在減少。這與朱文達等的增加作物種植密度，導致作物與雜草之間的中間競爭加劇、雜草的生產資源減少，雜草的發生量減小的研究結果[15，21，31]一致。另外本研究結果還表明，與常規種植密度B1(95萬株/hm2)相比，增加到一定量的蕎麥種植密度為B2(145萬株/hm2)既能達到抑制雜草效果又能提高蕎麥產量，但種植密度過大至B3(195萬株/hm2)時，會導致蕎麥千粒質量、株粒數、株粒質量等產量相關性狀的表現值下降，本試驗在同一行距下以種植密度B2(145萬株/hm2)時產量最高，這與李春花等之前的研究結果[32]一致，也證實了在云南地區適合的播種密度是145萬株/hm2。并且在種植密度為B2時行距A3(40 cm)產量與A4(50 cm)產量沒有顯著差異，但抑制雜草效果方面，行距A3(40 cm)顯著大于行距A4(50 cm)，因此，適當的種植密度和行距是保證產量增加的關鍵，也是有效控制雜草生長發育的關鍵。另外，在實際生產上，應根據蕎麥品種類型，因地制宜地確定適宜的種植密度和行距，以利于高產穩產，達到農業控制雜草和提高產量的目的。