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        薯苗類型和種植密度對鮮食型甘薯生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響

        2023-08-28 06:01:54范建芝井水華王洪芹馮維清鄭鵬黃成星段成鼎
        山東農(nóng)業(yè)科學 2023年2期
        關鍵詞:種植密度生長發(fā)育產(chǎn)量

        范建芝 井水華 王洪芹 馮維清 鄭鵬 黃成星 段成鼎

        摘要:本試驗以龍薯9號為材料,研究薯苗類型和種植密度對鮮食型甘薯生長發(fā)育及塊根產(chǎn)量形成的影響。結(jié)果表明:大田苗返苗早、生長快,塊根形成時間早于苗床苗。栽后40 d,相同密度條件下,大田苗的單株基部分枝數(shù)、最長蔓長、單株葉片數(shù)均顯著高于苗床苗;相同薯苗類型條件下,最低密度處理的最長蔓長和單株葉片數(shù)顯著高于最高密度處理。收獲時,與苗床苗相比,大田苗鮮薯產(chǎn)量、商品薯產(chǎn)量、單株薯重、單株結(jié)薯數(shù)和單株商品薯數(shù)均顯著提高,商品薯數(shù)量占比、平均單薯重、平均單塊商品薯重和平均單塊商品薯直徑顯著降低。在一定密度范圍內(nèi),鮮薯產(chǎn)量、商品薯產(chǎn)量隨密度增加而增加,單株薯重、單株商品薯塊數(shù)、平均單薯重、平均單塊商品薯重隨密度增加而下降。

        關鍵詞:薯苗類型;種植密度;鮮食型甘薯;生長發(fā)育;產(chǎn)量

        中圖分類號:S531.01 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2023)02-0051-06

        甘薯營養(yǎng)豐富,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應性強,是我國主要糧食作物之一,也是飼料和工業(yè)的重要原料。世界衛(wèi)生組織(WHO)、美國公共利益科學中心(CSPI)等對數(shù)十種常見蔬菜的研究結(jié)果表明,甘薯含有豐富的食用纖維、糖、維生素、礦物質(zhì)等人體必需的重要營養(yǎng)成分,尊其為最佳食品。當前我國許多省份把甘薯作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中的優(yōu)勢作物,甘薯正逐步向效益型經(jīng)濟作物轉(zhuǎn)變,成為優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)和落后地區(qū)農(nóng)民穩(wěn)產(chǎn)增收的重要途徑。近年來,隨著人們生活水平的提高及消費模式的改變,甘薯的營養(yǎng)保健價值正被逐步認可,鮮食甘薯品種的市場潛力越來越大。

        薯苗類型和種植密度是影響甘薯產(chǎn)量的重要因素。薯苗健壯,植株發(fā)根早,利于養(yǎng)分的早期積累,塊根形成早,加大了“庫容量”,有利于植株本身生長發(fā)育的協(xié)調(diào)。適宜的種植密度是創(chuàng)建合理群體的保證,可使甘薯在整個生長發(fā)育過程中形成良好的群體結(jié)構(gòu),協(xié)調(diào)甘薯“源-庫”關系,有利于甘薯葉片光合產(chǎn)物由“源”向“庫”中轉(zhuǎn)移,促進甘薯塊根膨大和產(chǎn)量形成。研究表明合理密植可以優(yōu)化甘薯地上部和地下部的協(xié)調(diào)生長,增加單株結(jié)薯數(shù)、單薯重及商品薯比率,加快塊根膨大,增加干物質(zhì)積累。甘薯的適宜種植密度隨種植地區(qū)及品種的不同而不同。目前種植密度、肥料應用等單一或復合因素對甘薯生長及產(chǎn)量影響的研究較多,但有關薯苗類型和種植密度對甘薯生長、塊根產(chǎn)量和品質(zhì)形成的研究較少。

        龍薯9號具有早熟、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應性廣等特點,是目前種植最廣泛的早熟鮮食型甘薯品種。甘薯生產(chǎn)中一般以苗床高剪苗應用較多。近年來,早春保護地采收的甘薯大田蔓頭苗,因具有薯苗健壯、苗質(zhì)優(yōu)良、返苗快等優(yōu)勢,在甘薯大田種植中深受歡迎。本試驗以龍薯9號為材料,研究薯苗類型和種植密度對甘薯生長發(fā)育、塊根產(chǎn)量及商品性的影響,旨在為進一步提高甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論與技術依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1試驗地概況及供試材料

        試驗于2020年在山東省濟寧市汶上縣南站鎮(zhèn)甘薯試驗基地進行。試驗地土壤為壤土,0-20 cm耕作層基礎肥力:堿解氮含量81.3 mg/kg、速效磷49.5 mg/kg.速效鉀85.6 mg/kg.有機質(zhì)1.45%。

        試驗品種為龍薯9號。早春保護地大田蔓頭苗(簡稱大田苗,A1),薯苗長度25-30 cm,百株苗重2 090 g;苗床高剪苗(簡稱苗床苗,A2),百株苗重1130 g。

        1.2試驗設計

        設薯苗類型(A)和種植密度(B)兩個因素,薯苗類型設A1、A2兩個水平,種植密度設5個水平,分別為48 000株/hm2(B1)、53 325株/hm2(B2)、58 665株/hm2(B3)、63 990株/hm2(B4)和69 330株/hm2(B5)。試驗共設10個處理,詳見表1,重復3次,隨機區(qū)組排列。7行區(qū)種植,壟距75 cm,行長5m,小區(qū)面積26.25 m2。于2020年4月17日栽插,覆蓋黑色地膜,8月10日收獲,正常大田管理。

        1.3調(diào)查項目及方法

        調(diào)查田間甘薯的主要生長發(fā)育進程。栽后40 d和55 d時,每小區(qū)連續(xù)挖取長勢基本一致的甘薯10株,調(diào)查地上部及地下部主要農(nóng)藝性狀,并稱量單株地上部鮮重、地下部鮮重,計算T/R(地上部鮮重/地下部鮮重)值。之后每15 d進行一次挖根調(diào)查,整個生育期共調(diào)查5次。收獲時取中間3行測產(chǎn),調(diào)查結(jié)薯性狀,包括結(jié)薯塊數(shù)、薯塊長度、薯塊直徑(中)及薯塊重量。中≥0.5 cm的薯塊記為有效薯塊,單塊薯重≥100 g的薯塊記為商品薯,計算鮮薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量。

        1.4數(shù)據(jù)處理與分析

        所有數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel進行整理,用DPS軟件進行差異顯著性分析。

        2結(jié)果與分析

        2.1不同處理對甘薯生長前期發(fā)育進程的影響

        田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),大田苗返苗早、生長快,生長發(fā)育進程比苗床苗提前。栽后10 d,大田苗已緩苗返青,葉色正常,生長勢較強;苗床苗同期生長勢較弱,未完全返青,葉片仍有發(fā)黃現(xiàn)象。栽后20 d,大田苗已團棵,苗床苗則剛恢復正常生長。大田苗栽后40 d封壟,苗床苗則栽后55 d左右封壟。

        由表2可以看出,栽后40 d,兩種薯苗間地上部主要農(nóng)藝性狀差異較大,相同密度條件下,大田苗的單株基部分枝數(shù)、最長蔓長、單株葉片數(shù)均顯著高于苗床苗。

        栽后55 d,兩種薯苗間地上部主要農(nóng)藝性狀差異相對減小,相同密度條件下大田苗的最長蔓長、單株葉片數(shù)高于苗床苗。同密度下兩種薯苗間最長蔓長差異達顯著水平。B1處理的單株葉片數(shù)在兩種薯苗間差異顯著,基部分枝數(shù)在兩種薯苗間差異不顯著。相同薯苗類型條件下,最高密度處理的單株基部分枝數(shù)、最長蔓長和單株葉片數(shù)顯著低于最低密度處理。

        2.2不同處理對甘薯生長前期地下部塊根性狀的影響

        由表3可以看出,栽后40 d,大田苗各處理塊根已膨大,苗床苗各處理塊根未見膨大,大田苗的單株有效薯塊數(shù)、單株粗根數(shù)均顯著高于苗床苗。栽后55 d,大田苗的單株有效薯塊數(shù)顯著高于苗床苗,單株粗根數(shù)差異不顯著。相同薯苗類型不同密度處理單株有效薯塊數(shù)、單株粗根數(shù)差異不顯著。說明薯苗類型對塊根形成及發(fā)育的影響較大,大田苗塊根膨大時間顯著早于苗床苗。

        2.3不同處理對甘薯不同生長期單株地上部鮮重的影響

        由表4可以看出,各處理單株地上部鮮重均隨生長期延長而持續(xù)增加。栽后40 d,大田苗各處理的單株地上部鮮重均顯著高于苗床苗,55 d時差距減小。栽后55 d時,AIB4處理的單株地上部鮮重顯著高于A282、A283、A284、A285。70 d時,苗床苗和大田苗各處理的單株地上部鮮重基本持平,差異不顯著。100 d時,AIB1、AIB2、AIB3、AIB5處理的單株地上部鮮重顯著高于A284和A285。同一生長時期,相同薯苗類型不同密度處理的單株地上部鮮重無顯著差異。

        2.4不同處理對甘薯不同生長期單株地下部鮮重的影響

        由表5可以看出,隨生長期延長,各處理單株地下部鮮重均呈增加趨勢。同一生長期相同密度條件下,大田苗的單株地下部鮮重顯著高于苗床苗。栽后40 d,大田苗處理的單株地下部鮮重顯著高于苗床苗,相同薯苗類型不同密度處理間單株地下部鮮重差異不大。70 d后,同一生長期相同薯苗條件下,單株地下部鮮重基本呈現(xiàn)隨密度增加而減少的趨勢。

        單株地下部鮮重增長速率隨生長期延長呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,各處理的單株地下部鮮重增長速率均在栽后70-85 d時達到最高。85 d前,同一生長期相同密度條件下,大田苗的單株地下部鮮重增長速率高于苗床苗。

        2.5不同處理對甘薯不同生長期T/R值的影響

        由表6可以看出,隨著生長期延長,各處理T/R值呈下降趨勢,大田苗和苗床苗各處理的T/R值均在85 d后趨于穩(wěn)定。100 d前,同一生長期相同密度條件下,大田苗的T/R值低于苗床苗,其中40 d時大田苗的T/R值顯著低于苗床苗,說明大田苗的同化產(chǎn)物向下轉(zhuǎn)運比苗床苗早。相同薯苗條件下,各處理T/R值在100 d時呈現(xiàn)隨密度增加而上升的趨勢。

        2.6不同處理對甘薯收獲期鮮薯及商品薯產(chǎn)量的影響

        由圖1可以看出.收獲時,相同密度條件下大田苗的鮮薯產(chǎn)量及商品薯產(chǎn)量高于苗床苗,大田苗的鮮薯產(chǎn)量比苗床苗提高8.42%-13.82%,商品薯產(chǎn)量比苗床苗提高9.30%-15.14%。相同薯苗條件下,鮮薯產(chǎn)量隨密度增加呈上升趨勢。大田苗的鮮薯產(chǎn)量以AIB5最高,顯著高于AIB1、AIB2、AIB3、AIB4;苗床苗的鮮薯產(chǎn)量以A285最高,顯著高于A2B1、A282、A283。除A284處理的商品薯產(chǎn)量略低于A283外,其它處理的商品薯產(chǎn)量均隨密度增加而增加。大田苗的商品薯產(chǎn)量以AIB5最高,顯著高于AIB1、AIB2和AIB3:苗床苗的商品薯產(chǎn)量以A285最高,顯著高于A2Bl、A282。

        綜合薯苗類型和種植密度對甘薯產(chǎn)量的影響,鮮薯和商品薯產(chǎn)量均以AIB5處理最高,鮮薯產(chǎn)量顯著高于其它9個處理,商品薯產(chǎn)量顯著高于除AIB4外的其它8個處理。

        2.7不同處理對塊根產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

        由表7可以看出,收獲時,相同密度不同薯苗類型比較,大田苗的單株薯重、單株結(jié)薯數(shù)顯著高于苗床苗,平均單薯重顯著低于苗床苗:大田苗的單株結(jié)薯數(shù)比苗床苗顯著增加3.7-4.2個:大田苗的平均單薯重比苗床苗顯著減少105.8-146.2 g,相同薯苗類型條件下:單株薯重、平均單薯重隨密度增加而降低,單株結(jié)薯數(shù)在不同密度處理間無顯著差異。

        同時,由表3中的栽后55 d單株有效薯塊數(shù)和表7中的單株結(jié)薯數(shù)可以看出,龍薯9號兩種薯苗類型的單株結(jié)薯數(shù)均在55 d時已基本穩(wěn)定。AIB1處理的單株薯重、平均單薯重顯著高于大田苗其它密度處理。

        2.8不同處理對薯塊商品性的影響

        由表8可以看出,收獲時,大田苗的單株商品薯塊數(shù)顯著高于苗床苗,平均單塊商品薯重、平均單塊商品薯直徑、商品薯數(shù)量占比顯著低于苗床苗。大田苗的單株商品薯塊數(shù)比苗床苗顯著增加1.8-2.1個,平均單塊商品薯重比苗床苗顯著減少94.8-114.0 g,平均單塊商品薯直徑比苗床苗顯著減少6.3-8.2 mm。

        相同薯苗類型條件下,商品薯質(zhì)量和數(shù)量占比、單株商品薯塊數(shù)均隨密度增加而降低。大田苗AIB1的平均單塊商品薯重顯著高于AIB2、AIB3、AIB4和AIB5。平均單塊商品薯直徑在不同密度處理間無顯著差異。大田苗的平均單塊商品薯長度無顯著差異,苗床苗A2Bl的平均單塊商品薯長度顯著高于A285。大田苗AIB1的單株商品薯塊數(shù)顯著高于AIB4、AIB5,苗床苗單株商品薯塊數(shù)在不同密度間無顯著差異。大田苗各處理間的商品薯質(zhì)量占比無顯著差異,苗床苗A2Bl的商品薯質(zhì)量占比顯著高于A284、A285。AIB1、A2Bl的平均單塊商品薯重分別顯著高于相同薯苗類型的其它密度處理。AIB1的商品薯數(shù)量占比顯著高于AIB5,A2Bl的商品薯數(shù)量占比顯著高于A283、A284和A285。

        3討論與結(jié)論

        已有研究表明,壯苗發(fā)根早、發(fā)根多、易形成薯塊、產(chǎn)量高,比弱苗有顯著的增產(chǎn)優(yōu)勢。本試驗條件下,兩種薯苗類型間的薯苗質(zhì)量差異較大,大田苗比苗床苗健壯,百株苗重是苗床苗的1.85倍;栽種后大田苗返苗早、生長快,生長發(fā)育進程比苗床苗快,塊根形成時間比苗床苗早15 d。相同密度條件下,栽后40 d,大田苗的單株葉片數(shù)、最長蔓長、單株地下部鮮重和單株有效薯塊數(shù)均顯著高于苗床苗。85 d前,同一生長時期相同密度條件下,大田苗的單株地下部鮮重增長速率高于苗床苗。收獲期,相同密度條件下,大田苗比苗床苗顯著提高單株薯重、單株結(jié)薯數(shù)、單株商品薯數(shù)、鮮薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量,顯著降低平均單薯重、平均單塊商品薯重和平均單塊商品薯直徑。

        種植密度影響甘薯生長發(fā)育、薯塊產(chǎn)量及外觀品質(zhì)。閆會等研究認為,甘薯薯蔓并長期的基部分枝數(shù)隨種植密度增加而降低。張磊等研究表明,增加種植密度可以降低甘薯最長蔓長和基部分枝數(shù),提高甘薯T/R值和小薯數(shù)量占比。本試驗條件下,栽后55 d時,無論是大田苗還是苗床苗,最高密度處理的單株基部分枝數(shù)、最長蔓長和單株葉片數(shù)均顯著低于最低密度處理:甘薯生長中后期的T/R值隨密度增加呈上升趨勢,不同密度處理間無顯著差異:收獲時的商品薯數(shù)量占比隨密度增加而下降,最高密度與最低密度處理間差異顯著。

        Zhang、張磊、呂樹立、王暉等研究認為,合理密植可以提高甘薯產(chǎn)量,但密度過大時產(chǎn)量則有所下降。吳海云等研究認為,栽插密度對甘薯單株薯塊數(shù)、單株薯塊重和平均薯塊重均有顯著影響。趙桂濤等的研究表明,龍薯9號種植密度在39 000-63 000株/hm2范圍內(nèi),增加種植密度可以提高鮮薯產(chǎn)量,降低單株地上部鮮重、單株地下部鮮重、單株結(jié)薯數(shù)和平均單薯重。在本試驗所設密度范圍內(nèi),龍薯9號收獲期的鮮薯產(chǎn)量隨密度增加而增加:單株薯重、平均單薯重均隨密度增加而下降:大田苗處理的單株結(jié)薯數(shù)和單株商品薯數(shù)隨密度增加而下降:苗床苗處理的單株結(jié)薯數(shù)隨密度增加變化規(guī)律不明顯,但單株商品薯塊數(shù)隨密度增加而下降。

        綜上所述,本試驗條件下,龍薯9號兩種薯苗類型的單株結(jié)薯數(shù)均在55 d時已基本穩(wěn)定,且均在最高密度處理下獲得最高鮮薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量:相同密度條件下,大田苗比苗床苗顯著提高單株結(jié)薯數(shù)、單株商品薯數(shù)、鮮薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量。鮮食型甘薯若要提前上市,宜選用大田苗適度密植以獲得更高的生產(chǎn)效益。

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