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        豆-薯-麥三熟模式下種植密度對甘薯品種農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

        2021-07-15 04:45:56鄧軍波汪嬡嬡吳吉平
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年12期
        關(guān)鍵詞:薯率甘薯農(nóng)藝

        鄧軍波,劉 歆,陳 艷,楊 芳,汪嬡嬡,何 念,吳吉平

        (荊門(中國農(nóng)谷)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,湖北 荊門 448000)

        江漢平原是中國糧食作物的主產(chǎn)區(qū)之一,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上存在許多不同的栽培種植制度。湖北省荊門市地處江漢平原腹部,大豆-冬小麥?zhǔn)钱?dāng)?shù)匾环N主要的種植模式,早熟大豆8月中旬收獲,冬小麥10月底播種,農(nóng)田有2個多月的空閑期。為了提高土地利用效率和增加農(nóng)民經(jīng)濟收入,探索豆-薯-麥一年三熟的輪作種植模式,該模式在保證傳統(tǒng)大豆-冬小麥正常播種收獲的前提下,同時新增一季甘薯生產(chǎn),可以有效提高土地復(fù)種指數(shù)和生產(chǎn)效率,同時提高糧食生產(chǎn)的經(jīng)濟效益[1]。

        甘薯作為中國重要的糧食作物[2],發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)對農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加糧食產(chǎn)量和農(nóng)民收入、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展均具有重要意義。合理的栽培種植密度可以有效提高甘薯產(chǎn)量[3,4]。劉亞軍等[5]通過研究栽培方式和種植密度對甘薯結(jié)薯習(xí)性和產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,生產(chǎn)上采用水平栽密度60 000株/hm2,甘薯產(chǎn)量較高;閆會等[6]通過研究種植密度對甘薯農(nóng)藝性狀和結(jié)薯習(xí)性的影響,結(jié)果表明,甘薯單株薯重隨種植密度的增高而降低,而鮮薯產(chǎn)量隨著種植密度的增加而升高;林子龍[7]通過研究種植密度和鉀肥對甘薯產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,在低鉀肥水平下,甘薯產(chǎn)量隨種植密度的增加而增加;劉中華等[8]通過研究種植密度對甘薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,不同甘薯品種需要搭配適宜的栽培種植密度進行種植才能獲得高產(chǎn);賈趙東等[9]通過研究種植密度對甘薯干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,蘇薯15在種植密度49 500株/hm2的條件下更有利于發(fā)揮其生產(chǎn)潛力并提高產(chǎn)量??梢姡侠淼姆N植密度可以有效提高甘薯產(chǎn)量。此外,品種特性也是影響甘薯產(chǎn)量的主要因素之一[10-12],且不同品種的經(jīng)濟價值也存在較大差異。因此,在選用合理的種植密度來確保甘薯高產(chǎn)的前提下,還需要搭配合適的品種才能實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。為選擇適宜豆-薯-麥三熟模式的甘薯品種及配套栽培密度,本研究以結(jié)薯早的龍薯9號、心香和普薯32號3個甘薯品種為試驗材料進行大田試驗,探究江漢平原豆-薯-麥三熟制下適宜的甘薯品種及種植密度,以期為提高甘薯產(chǎn)量和經(jīng)濟效益提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗地概況

        試驗于2020年在荊門(中國農(nóng)谷)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院團林試驗基地進行,試驗地塊平整,土壤肥力中上等且較一致,前茬作物為大豆。

        1.2 試驗材料

        供試甘薯品種為龍薯9號、心香、普薯32號。

        1.3 試驗方法

        采用隨機區(qū)組設(shè)計,各品種均設(shè)置3種種植密度,分別為60 000(D1)、67 500(D2)、75 000(D3)株/hm2。試驗設(shè)3次重復(fù),小區(qū)面積為18 m2(3.6 m×5.0 m),行間距0.6 m,6行區(qū)種植,中間2行為計產(chǎn)小區(qū),單株栽苗,試驗地周圍設(shè)置保護行。試驗品種于8月15日種植,10月29日收獲。田間管理同常規(guī)大田生產(chǎn)。

        1.4 測定方法

        在甘薯收獲期選取除邊行外長勢相近的10株甘薯,用于分枝數(shù)、莖粗、蔓長等指標(biāo)的測定。收獲中間2行,計算小區(qū)鮮薯產(chǎn)量,然后折算單位面積產(chǎn)量。同時按照以下標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查甘薯結(jié)薯習(xí)性:小薯為20~100 g;大中薯為100 g及100 g以上;商品薯率=大中薯產(chǎn)量/鮮薯產(chǎn)量×100%。

        1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

        利用Microsoft Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)處理,利用SPSS 26.0軟件進行方差分析(LSD法)和相關(guān)性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同種植密度下3個甘薯品種地上部農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

        不同種植密度下3個甘薯品種地上部農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)如表1所示,不同種植密度下各甘薯品種地上部農(nóng)藝性狀無顯著差異,但同一種植密度下不同甘薯品種間大部分存在顯著差異。在同一種植密度下,龍薯9號、心香的莖粗均顯著高于普薯32號;龍薯9號、心香、普薯32號的分枝數(shù)、蔓長均存在顯著差異,其中龍薯9號分枝數(shù)最多,普薯32號蔓長最長。結(jié)果表明,種植密度對甘薯品種的地上部農(nóng)藝性狀無顯著影響,品種特性是影響其性狀表現(xiàn)的關(guān)鍵因素。

        表1 不同種植密度下3個甘薯品種的地上部農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

        2.2 不同種植密度下3個甘薯品種產(chǎn)量相關(guān)性狀表現(xiàn)

        由表2可知,不同種植密度對各甘薯品種產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響不同。在小薯產(chǎn)量方面,D1、D2處理下的龍薯9號、普薯32號的小薯產(chǎn)量均顯著高于D3處理;心香的小薯產(chǎn)量在D1、D2、D3處理間均存在顯著差異,D1處理小薯產(chǎn)量最高,D3處理最低。在大中薯產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量上,D2處理下的龍薯9號顯著高于D1、D3處理,D1、D2處理下的心香均顯著高于D3處理,而普薯32號在D1、D2、D3處理間均無顯著差異。此外,同一密度下不同品種間的小薯產(chǎn)量、大中薯產(chǎn)量、鮮薯產(chǎn)量大部分存在顯著差異。D1、D2、D3處理下,龍薯9號的小薯產(chǎn)量、大中薯產(chǎn)量、鮮薯產(chǎn)量均顯著高于心香、普薯32號。結(jié)果表明,種植密度對甘薯產(chǎn)量相關(guān)性狀有顯著影響,合理的種植密度可以提高甘薯的商品薯率,品種特性是決定甘薯產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。

        表2 不同種植密度下3個甘薯品種產(chǎn)量相關(guān)性狀的表現(xiàn)

        2.3 甘薯主要性狀的雙因素方差分析結(jié)果

        為了進一步明確品種和種植密度對甘薯相關(guān)性狀的影響,對其進行雙因素方差分析,結(jié)果(表3)表明,種植密度對甘薯地上部性狀和商品薯率無顯著影響,品種對甘薯地上部農(nóng)藝和商品薯率有顯著或極顯著影響,且在地上部性狀方面,品種和種植密度間不存在交互作用;但品種和種植密度對甘薯產(chǎn)量性狀均有極顯著和顯著影響,且在產(chǎn)量方面,品種和種植密度間存在顯著的交互作用。進一步表明,種植密度和品種特性對甘薯產(chǎn)量性狀均有明顯影響,而品種特性也是決定甘薯地上部性狀的關(guān)鍵因素。

        表3 甘薯主要農(nóng)藝性狀的雙因素方差分析

        2.4 甘薯主要性狀的相關(guān)性分析結(jié)果

        由表4可知,甘薯鮮薯產(chǎn)量與分枝數(shù)、大中薯產(chǎn)量、小薯產(chǎn)量以及商品薯率均呈極顯著的正相關(guān),分枝數(shù)與大中薯產(chǎn)量、商品薯率也呈極顯著正相關(guān),說明不同種植密度下提高甘薯分枝數(shù)有利于提高甘薯大中薯產(chǎn)量,從而有利于提高甘薯的商品薯率。同時分枝數(shù)與甘薯莖粗呈極顯著正相關(guān),與蔓長呈極顯著負相關(guān),說明減少蔓莖比有利于提高分枝數(shù),從而有利于提高甘薯的商品薯率。商品薯率與莖粗呈顯著正相關(guān),與蔓長呈顯著負相關(guān),說明蔓莖越粗、蔓粗越短,越有利于提高甘薯的商品薯率。表明,品種特性和種植措施對甘薯產(chǎn)量和商品薯率有較大的影響。

        表4 甘薯主要性狀的相關(guān)性分析

        2.5 不同種植密度下3個甘薯品種經(jīng)濟效益的分析

        不同的種植密度條件下,各品種甘薯的商品薯產(chǎn)量存在差異,隨著種植密度的增加,種植成本也增加,同時品種自身的商業(yè)價格也存在差異,從而導(dǎo)致經(jīng)濟效應(yīng)存在差異。以近年來甘薯大致收購價格來計算,不同處理下3個甘薯品種經(jīng)濟效益存在較大差異,甘薯品種心香在D1處理下經(jīng)濟效益最高,達16 901元/hm2;3種處理下龍薯9號的商品薯產(chǎn)量均高于其他品種,但由于龍薯9號單價較低,導(dǎo)致其經(jīng)濟效益不高,最高僅為9 568元/hm2;而普薯32號由于商品薯產(chǎn)量和收購單價均較低,因此3種處理下其經(jīng)濟效益均為負值。表明在保證商品薯產(chǎn)量較高的前提下,同時搭配單價相對較高的甘薯品種,才能實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化(表5)。

        表5 不同種植密度下3個甘薯品種經(jīng)濟效益的分析

        3 討論

        3.1 品種和種植密度對甘薯地上部農(nóng)藝性狀的影響

        種植密度影響作物地上部植株的生長發(fā)育,而地上部植株的生長發(fā)育狀況直接影響作物的光合作用,進而影響作物養(yǎng)分的吸收、累積和運輸,對作物的生長發(fā)育有重要意義[13,14]。本研究中,龍薯9號、心香、普薯32號在不同種植密度條件下,單株分枝數(shù)、莖粗及蔓長等地上部農(nóng)藝性狀無明顯差異;但同一種植密度下,不同品種間地上部農(nóng)藝性狀大部分存在顯著差異。表明種植密度對甘薯地上部農(nóng)藝性狀無顯著影響,不同甘薯品種間的地上部性狀存在顯著差異,且品種和種植密度對甘薯地上部農(nóng)藝性狀不存在交互作用,說明品種特性是決定甘薯地上部農(nóng)藝性狀的關(guān)鍵因素。

        3.2 品種和種植密度對甘薯產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響

        合理的種植密度對于提高甘薯產(chǎn)量是重要的。孫哲等[15]的研究表明,合理的種植密度可以加快甘薯塊根膨大速率,從而增加甘薯干物質(zhì)的累積,提高甘薯產(chǎn)量;Zhang等[16]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),密度過大會導(dǎo)致甘薯的生長中根系發(fā)育受到抑制,從而造成甘薯薯塊變小,失去商業(yè)價值。本研究中,龍薯9號隨著種植密度的增加甘薯產(chǎn)量呈先上升后降低的趨勢,密度適中時產(chǎn)量最高;心香和普薯32號隨著種植密度的增加產(chǎn)量逐漸下降,密度較低時產(chǎn)量最高。同一種植密度下,龍薯9號的產(chǎn)量顯著高于心香和普薯32號,但是由于單價較低,導(dǎo)致經(jīng)濟效益顯著低于心香。在對甘薯產(chǎn)量的影響效應(yīng)中,品種和種植密度對甘薯產(chǎn)量均有顯著影響,且品種與種植密度有極顯著的交互作用。由此可知,品種和種植密度是決定甘薯產(chǎn)量的關(guān)鍵因素,不同品種需要搭配合理的種植密度才能實現(xiàn)高產(chǎn),并且由于不同甘薯品種的收購價格存在較大差異,在保證甘薯產(chǎn)量較高的前提下,還需要選擇單價相對較高的品種才能實現(xiàn)甘薯生產(chǎn)經(jīng)濟效益的最大化。

        4 小結(jié)

        種植密度對甘薯地上部農(nóng)藝性狀無顯著影響,品種特性是決定甘薯地上部農(nóng)藝性狀的關(guān)鍵因素。品種和種植密度對甘薯產(chǎn)量均有顯著影響,適宜的種植密度可以提高甘薯產(chǎn)量,在保證甘薯產(chǎn)量較高的前提下,同時還需要選擇單價相對較高的品種才能實現(xiàn)甘薯生產(chǎn)經(jīng)濟效益的最大化。在江漢平原豆-薯-麥三熟制下,選用甘薯品種心香在60 000株/hm2密度條件下種植,經(jīng)濟效益最高。

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