劉延安
(烏蘭縣農牧業綜合服務中心,青海烏蘭 817100)
藜麥(Chenopodium quinoaWilld.)是藜科藜屬植物,穗部可呈紅、紫、黃色,植株形狀與灰灰菜類似,藜麥成熟后的穗部,與高粱穗比較相似。植株大小受環境及遺傳因素影響較大,從0.3~3.0 m 不等,莖部質地較硬,可以分枝。單葉互生,葉片為鴨掌狀,葉緣有全緣型與鋸齒緣型。藜麥花兩性,花序呈傘狀、穗狀、圓錐狀,其種子較小,呈小圓藥片狀,直徑1.5~2.0 mm,千粒重1.4~3.0 g。藜麥在全世界熱帶和溫帶地區被廣泛種植,在我國更是重要的糧食作物和輕化工原料。青海省是藜麥種植大省,其自然條件對藜麥種植非常有利,因此藜麥種植也得到了相關學者的重視和研究,但是大多學者都集中在相同熟期藜麥品種的研究,對不同熟期藜麥品種的研究還比較少[1]。基于此,以青海省三江藜1 號為主要研究對象,分析不同種植密度對不同熟期藜麥品種籽粒含水率和產量的影響,以期為藜麥種植奠定良好的基礎。
試驗地點為青海省海西州烏蘭縣藜麥種植基 地,該區域位于東經97°01′~99°27′,北緯36°19′~37°20′,屬于典型的高寒干燥大陸性氣候,降水稀少,氣候干燥,年平均氣溫4 ℃左右,年平均降水量177.0 mm,年平均日照時間2 850.6 h[2]。試驗區土壤以高山草甸土為主,有機質含量為6.76 g·kg-1,速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為42.75 mg·kg-1、16.98 mg·kg-1、99.77 mg·kg-1。
以三江藜1 號為主要試驗對象,采用單因素隨機區組設計,設置4 種種植密度,即6.0 萬株·hm-2(D1)、7.5 萬株·hm-2(D2)、9.0 萬株·hm-2(D3)、10.5 萬株·hm-2(D4)。藜麥種植采用等行距種植方式,行長為5 m,行距為60 cm,每個小區共種植6 行,重復3 次。藜麥種植管理與當地大田管理相同。
1.3.1 測定灌漿特征參數和含水率
于吐絲期,在每個小區中找到有代表性的果穗,掛牌標記,吐絲后,每間隔7 d 取1 次果穗,直至收獲期為止。每次取3 個果穗,從果穗中部取100 粒籽粒,將100 粒籽粒裝入紙袋中,之后將其放入烘箱,在105 ℃下進行殺青,持續30 min,然后調至80 ℃進行烘干,直至達到恒重為止,稱取百粒干重,計算灌漿特征參數,包括達到最大灌漿速率天數Tmax、最大灌漿干物質Wmax、最大灌漿速率Gmax,并對吐絲后藜麥籽粒灌漿過程進行模擬,設吐絲后天數為自變量(x)和吐絲后每隔7 d 測得的百粒重為因變量(y),相關計算公式如(1)~(4)所示。
式中,a為終極生長量,g;b為灌漿干物質量初值參數,g;c為生長速率參數,g·d-1;e為殘值,即估計值和實際值的差異,g[3]。
此外,按照公式(5)計算籽粒含水率W。
式中,wf和wd分別為籽粒鮮重和籽粒干重,g。
1.3.2 測定產量
于成熟期,在每個小區中選取2 行長勢一致、有代表性的果穗,共計20 個,對穗行數、行粒數、百粒重進行計算。利用水分儀對藜麥植株水分進行測定,按照14%含水量,換算成產量[4]。
采用Excel 2016 對試驗數據進行整理與統計,采用Origin 2018 軟件對數據進行處理[5]。
由表1 可以看出,隨著種植密度的不斷增大,三江藜1 號的籽粒灌漿參數呈先增加后下降的趨勢。在最大灌漿速率天數Tmax方面,D2處理最長,為26.50 d,與D1處理無顯著差異(p>0.05),與其他處理存在顯著差異(p<0.05);在最大灌漿干物質Wmax方面,D2處理最高,為15.67 g,與D1、D3處理無顯著差異(p>0.05),與D4處理存在顯著差異(p<0.05);在最大灌漿速率Gmax方面,D2處理最高,為1.25 g·d-1,與D1處理無顯著差異(p>0.05),與其他處理存在顯著差異(p<0.05)[3]。

表1 藜麥籽粒灌漿特征參數在不同種植密度下的表現
由表2 可以看出,隨著生育期的延長,三江藜1 號籽粒含水率逐漸降低,在收獲期籽粒含水率達到最低。在吐絲期,D2處理的籽粒含水率最低,分別 為90.48%、86.17%、70.03%、57.01%、48.11%、39.36%,均低于其他處理,與D1處理之間無顯著差異(p>0.05),與其他處理存在顯著差異(p<0.05);在成熟期,D2處理的籽粒含水率最小,為37.05%,與D1處理之間無顯著差異(p>0.05),與其他處理存在顯著差異(p<0.05);在收獲期,D2處理的籽粒含水率下降速度最快,含水率為22.34%,顯著低于其他處理(p<0.05)。

表2 藜麥籽粒含水率在不同種植密度下的表現 單位:%
從表3 可以看出,隨著種植密度增加,三江藜1 號穗數呈先增加后下降的趨勢,D2處理的穗數最多,為92 804.69 穗·hm-2,顯著高于其他處理(p<0.05);穗粒數呈逐漸下降趨勢,D1處理的穗粒數最多,為652.47 粒,與D2處理無顯著差異(p>0.05);百粒重則無明顯趨勢,D2處理的百粒重最大,為36.60 g。D2處理的產量最大,為18 597.41 kg·hm-2,顯著高于其他處理(p<0.05)。

表3 不同熟期藜麥品種產量及產量構成在不同種植密度下的表現
此次試驗說明,在不同種植密度條件下藜麥品種籽粒含水量和產量具有不同的表現[6]。在籽粒灌漿特征參數方面,隨著種植密度的不斷增大,三江藜1 號的籽粒灌漿參數呈先增加后下降的趨勢,D2處理的最大灌漿速率天數Tmax、最大灌漿干物質Wmax、最大灌漿速率Gmax分別為26.50 d、15.67 g、1.25 g·d-1,高于其他處理;在藜麥籽粒含水率方面,D2處理的籽粒含水率在吐絲期、成熟期、收獲期均較低;在藜麥產量及產量構成方面,D2處理的穗數、百粒重分別為92 804.69 穗·hm-2、36.60 g,高于其他處理;D1處理的穗粒數最大,為652.47 粒,與D2處理無顯著差異(p>0.05);與此同時D2處理的產量最大,為18 597.41 kg·hm-2,顯著高于其他處理(p<0.05)[7]。上述說明籽粒灌漿特征參數對籽粒產量具有直接影響、灌漿速率和灌漿干物質越大,藜麥產量越大。藜麥種子的含水率可以反映種子活力及生命力,通常情況下,藜麥種子含水率越小,種子活力及生命力越高,本次試驗結果符合這一說法。因此在藜麥種植過程中,三江藜1 號種植密度設置為7.5 萬株·hm-2最佳,可以提高藜麥種植產量。