王智華,李 巖,婁金華
(山東省東營市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東東營 257091)
田菁(SesbaniacannabinaPers)是1年生豆科植物,原產(chǎn)我國南方沿海各省,現(xiàn)北方各地均有栽培。田菁用途很廣,是各種土壤類型的優(yōu)良綠肥,也是禽、畜、魚的良好飼料。它具有很強的耐鹽、耐澇、耐貧瘠能力,是改良鹽堿地、土壤修復(fù)的先鋒作物[1-3]。其種子胚乳可以生產(chǎn)田菁膠,是20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的一種新型半乳甘露聚糖膠,可代替進口的瓜爾膠。田菁膠具有良好的水溶性,被廣泛應(yīng)用于油田采油、選礦冶金、采礦爆破、紡織印染、醫(yī)藥農(nóng)藥和日用化工等工業(yè)[4]。
黃河三角洲地區(qū)土壤鹽漬化嚴(yán)重。種植田菁能有效改善當(dāng)?shù)赝寥罈l件。籽??梢杂脕砑庸ぬ镙寄z。同時,田菁具有對耕種管理要求不嚴(yán)、投入少的優(yōu)點,因此大面積廣泛種植田菁能有效促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收。然而,目前田菁主要作為綠肥作物進行種植,籽粒的功能價值往往被忽略,籽粒產(chǎn)量較低的問題較突出。目前,對田菁籽粒產(chǎn)量的研究報道也較少。筆者研究了不同種植密度下田菁生長、結(jié)莢特征及籽粒產(chǎn)量的變化,探索最佳的農(nóng)藝栽培措施,以期獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的田菁籽粒,為田菁膠工業(yè)化生產(chǎn)提供豐富的原料。
1.1試驗材料供試材料為田菁當(dāng)?shù)仄贩N和鹽菁1號。
1.2試驗地概況試驗地設(shè)在東營鹽生植物園。試驗地地勢平坦、整齊,肥力均勻一致,排灌方便,土質(zhì)為黏壤土,前茬植物為已連續(xù)種植3年以上的苜蓿。試驗前土壤含鹽量為0.207%。
1.3試驗設(shè)計采用兩因素裂區(qū)設(shè)計,以品種(A)為主區(qū),以密度(B)為副區(qū)。品種設(shè)2個水平,密度設(shè)3個水平,共6個處理,即當(dāng)?shù)仄贩N密度為7.5萬株/hm2(A1B1)、12萬株/hm2(A1B2)、15萬株/hm2(A1B3);鹽菁1號密度為7.5萬株/hm2(A2B1)、12萬株/hm2(A2B2)、15萬株/hm2(A2B3)。每個處理3次重復(fù),共18個小區(qū)。小區(qū)長10 m,寬6 m,行距0.5 m,每個小區(qū)6行。通過間苗措施,調(diào)整株距來實現(xiàn)計劃密度。四周設(shè)保護行。
1.4試驗實施田菁于5月16日播種,播種量7 500 g/hm2,播深1 cm。施肥處理小區(qū)施復(fù)合肥30 kg、尿素10 kg,其他管理條件按田菁常規(guī)栽培技術(shù)要求進行。各處理于10月中旬統(tǒng)一收獲。
1.5取樣方法在每個小區(qū)選擇中間2行為取樣行,各行連續(xù)定點20株作為調(diào)查株,測定各處理指標(biāo)。
1.6測定內(nèi)容收獲前,測定株高、莖粗、結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)、結(jié)莢高度;收獲后,測定地上部鮮重、籽粒產(chǎn)量和秕粒率。試驗數(shù)據(jù)利用DPS、Excel數(shù)據(jù)處理軟件進行統(tǒng)計分析。
2.1不同密度對田菁地上部生物量的影響從表1可以看出,在不同種植密度下同一田菁品種莖粗和地上部鮮重達(dá)0.05水平顯著差異,地上部鮮重隨種植密度的增加而遞增,而莖粗呈現(xiàn)出相反的趨勢,7.5萬株/hm2密度處理下莖粗比15萬株/hm2密度處理更高,表明在鹽堿地條件下,較高密度處理田菁植株能獲得更大的地上部鮮重,但較低密度處理更有利于單株生長。
表1 不同密度下田菁莖粗和地上部鮮重的比較
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。
2.2不同密度對田菁株高和結(jié)莢高度的影響從表2可以看出,在不同種植密度下同一品種田菁株高和結(jié)莢高度達(dá)0.05水平顯著差異,株高和結(jié)莢高度隨種植密度的增大而遞增。在15萬株/hm2密度下2個品種株高最高分別為375.3和382.3 cm,均以7.5萬株/hm2密度下株高最低,分別為313.3和312.0 cm;2個品種均以7.5萬株/hm2密度下結(jié)莢高度最低,分別為225.7和236.7 cm,15萬株/hm2密度下最高,分別為275.3和287.3 cm。15萬株/hm2密度下田菁表現(xiàn)為植株高,結(jié)莢高,7.5萬株/hm2密度下則相反。這表明田菁在較高種植密度下營養(yǎng)生長旺盛,抑制生殖生長,植株徒長,結(jié)莢位置變高;而在較低密度下生殖生長提前,結(jié)莢位置降低。
表2 不同密度下田菁株高和結(jié)莢高度的比較
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。
2.3不同密度對田菁產(chǎn)量的影響從表3可以看出,在不同種植密度下同一品種田菁結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)達(dá)0.05水平顯著差異,且隨著種植密度的增加而遞減。2個田菁品種呈現(xiàn)同一趨勢。在各個密度下,以7.5萬株/hm2密度下結(jié)莢數(shù)最高,分別為163.7和161.3個,15萬株/hm2密度下最低,分別為105.7和104.0個。對于當(dāng)?shù)仄贩N,7.5萬株/hm2密度處理結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)分別比15萬株/hm2密度處理高54.9%和24.9%;對于鹽菁1號,7.5萬株/hm2密度處理結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)分別比15萬株/hm2密度處理高55.1%和11.8%。在不同種植密度下,同一品種田菁籽粒產(chǎn)量差異不顯著,但是品種間同一密度下籽粒產(chǎn)量差異在0.05水平顯著,15萬株/hm2密度處理下鹽菁1號籽粒產(chǎn)量最低,為1 695.0 kg/hm2。
表3 不同密度下田菁產(chǎn)量指標(biāo)的比較
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。
在不同種植密度下同一品種秕粒率差異達(dá)0.05水平顯著差異,且隨著密度的增大而增大。2個品種均以15萬株/hm2密度下秕粒率最高,分別達(dá)10.4%和17.2%,當(dāng)?shù)仄贩N7.5萬株/hm2密度下秕粒率最低,為5.6%。這表明不同種植密度對田菁結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)等產(chǎn)量性狀有較大的影響,密度的增大影響田菁的生育期,從而影響籽粒的成熟度。
3.1合理密度是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)籽粒的關(guān)鍵田菁膠來源于田菁種子的胚乳,因此大田種植膠用田菁,既要提高田間籽粒整體產(chǎn)量,又要提高籽粒品質(zhì)。試驗表明,盡管7.5萬株/hm2密度種植條件下地上部鮮重減少,生物產(chǎn)量下降,但與15萬株/hm2密度種植相比其籽粒產(chǎn)量并未顯著降低,且秕粒率更低,籽粒更飽滿,更利于田菁膠的加工生產(chǎn)。可見,合理的種植密度對于獲得高品質(zhì)田菁籽粒是十分重要的。
研究表明,當(dāng)種植密度較大時,雖能獲得較理想的籽粒產(chǎn)量,但由于群體密度過大,通風(fēng)透光不良,導(dǎo)致植株高而細(xì),結(jié)莢位高,結(jié)莢枝和結(jié)莢數(shù)少,籽粒成熟時間晚且成熟度不一致,使得籽粒飽滿度差,秕粒率高,籽粒品質(zhì)下降。由此可知,種植密度過大,株間蔭蔽,植株營養(yǎng)生長旺盛,生殖生長受到抑制,正常的光合生產(chǎn)與物質(zhì)積累受到阻礙。這是導(dǎo)致田菁上述田間表現(xiàn)的原因。
結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)和粒重是構(gòu)成田菁單株產(chǎn)量的重要因素。只有通過合理密植,協(xié)調(diào)好單株和群體的關(guān)系,才能挖掘其高產(chǎn)潛力。密度對田菁群體籽粒產(chǎn)量有較大的影響。在一定的密度范圍內(nèi),群體籽粒產(chǎn)量隨密度的增大而提高,達(dá)到一定的密度值。群體籽粒產(chǎn)量則隨密度的增大而下降。從目前黃河三角洲地區(qū)田菁種植模式來看,一般農(nóng)戶的密度在15萬株/hm2以上。而研究表明,該密度不利于種子胚乳的發(fā)育,影響種子質(zhì)量。該試驗僅研究了3個種植密度對田菁生長、結(jié)莢特征及籽粒產(chǎn)量的影響,還無法確定最佳的種植密度范圍。今后,應(yīng)進一步設(shè)計密度梯度,探索最佳的種植密度,使得結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢枝數(shù)和粒重均達(dá)到合理值,從而獲得更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的田菁籽粒。
3.2不同田菁品種間籽粒產(chǎn)量存在差異目前國內(nèi)市場膠用田菁良種較少,該試驗只比較了本地品種和江蘇鹽城鹽菁1號2個品種。研究表明,同一密度下品種間存在差異,本地品種表現(xiàn)出更高的籽粒產(chǎn)量。鹽菁1號在該次試驗中田間晚熟,籽粒產(chǎn)量較低。這可能與該品種的引種特性有關(guān)。田菁原產(chǎn)低緯度熱帶地區(qū),對日長反應(yīng)比較敏感,來自不同緯度地區(qū)不同光、溫條件下田菁品種的生育期差異較大。鹽菁1號引自江蘇。與江蘇地區(qū)相比,該試驗地緯度稍高,光照、積溫、降水等方面的差異導(dǎo)致該品種結(jié)莢期推遲、籽粒晚熟,且植株上下部籽粒成熟期不一致,籽粒飽滿度差,空莢癟粒多,秕粒率高,從而降低籽粒產(chǎn)量。今后,應(yīng)引進更多的田菁品種。根據(jù)田菁引種特性對其馴化,盡量選育適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的早熟品種,使得在實際生產(chǎn)運用中獲得高產(chǎn)。
[1] 許開華,茅孝仁,蔡娜丹,等.大棚輪作田菁對土壤降鹽效果試驗[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(23):258.
[2] 簡曙光,楊中藝.莖瘤對長喙田菁在鉛鋅尾礦環(huán)境適應(yīng)中的意義Ⅱ.莖瘤對長喙田菁固氮和積累重金屬的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報,2002,26(2):209-215.
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