





中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (2): 264-277.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.02.004
雷新慧1(
), 吴怡欣1, 王家乐1, 陶金才1, 万晨茜1, 王孟2, 高小丽1, 冯佰利1, 高金锋1(
)
收稿日期:2023-05-05
接受日期:2023-06-19
出版日期:2024-01-16
发布日期:2024-01-19
通信作者:
联系方式:
雷新慧,E-mail:1623780347@qq.com。
基金资助:
LEI XinHui1(
), WU YiXin1, WANG JiaLe1, TAO JinCai1, WAN ChenXi1, WANG Meng2, GAO XiaoLi1, FENG BaiLi1, GAO JinFeng1(
)
Received:2023-05-05
Accepted:2023-06-19
Published:2024-01-16
Online:2024-01-19
摘要:
【目的】 合理密植与施肥,可有效协调个体间的竞争,改善群体光环境,构建高产群体,是提高作物高产的重要途径。探讨不同种植密度和施肥水平对甜荞抗倒性能及产量的影响,为荞麦抗倒高产高效栽培提供技术参考。【方法】 以等花柱甜荞新品种西农D4103为试验材料,黄土高原主栽品种西农9976为对照,采用双因素裂区设计,主因素为2个栽培密度,分别为D1:90万株/hm2、D2:135万株/hm2;副因素为低、中、高3个施肥水平,分别为F1(N:120、P2O5:76.8、K2O:56.4 kg·hm-2)、F2(N:180、P2O5:115.2、K2O:84.6 kg·hm-2)和F3(N:240、P2O5:153.6、K2O:112.8 kg·hm-2),于2021—2022年在西北农林科技大学榆林小杂粮试验站进行。研究不同种植密度和施肥水平对甜荞群体冠层结构及光合特性、产量及产量构成因素、倒伏特性的变化规律。【结果】 2年大田试验表明,提高种植密度,使甜荞群体叶面积指数(LAI)显著增加,光合有效辐射(PAR)和相对叶绿素含量(SPAD)显著下降,并减弱了叶片光合能力。施肥显著提高了甜荞群体LAI、SPAD和光合能力,降低了PAR,中肥水平较低肥水平的LAI、SPAD、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),平均增加14.6%、6.7%、15.3%、15.2%和16.6%,PAR和胞间CO2浓度(Ci)平均减少4.5%和6.7%。D2较D1处理的株高、重心高度、第2节间长、倒伏率和倒伏指数平均增加9.6%、12.5%、24.7%、19.8%和26.2%,而第2节间粗、充实度、抗折力和整株鲜重减少13.1%、7.4%、18.3%和8.5%。同等密度下增加施肥量,使甜荞株高、重心高度、第2节间长、整株鲜重、倒伏率和倒伏指数逐渐增加,第2节间粗、第2节间充实度、第2节间抗折力呈先增加后减小的趋势。提高种植密度和施肥水平,使甜荞产量显著增加,西农D4103的产量在D2F2处理下达最大值,较D1F1增产15.1%,较对照品种在同等施肥量下增产17.0%。【结论】 构建合理的甜荞群体结构有利于增加群体受光面积,改善光合特性,降低田间倒伏率,从而提高产量。因此,黄土高原地区等花柱甜荞品种西农D4103推荐种植密度为135万株/hm2,肥料施用量为中等施肥水平(N:180 kg·hm-2、P2O5:115.2 kg·hm-2、K2O:84.6 kg·hm-2)。
雷新慧, 吴怡欣, 王家乐, 陶金才, 万晨茜, 王孟, 高小丽, 冯佰利, 高金锋. 种植密度与施肥水平对甜荞光合特性、产量及抗倒伏的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(2): 264-277.
LEI XinHui, WU YiXin, WANG JiaLe, TAO JinCai, WAN ChenXi, WANG Meng, GAO XiaoLi, FENG BaiLi, GAO JinFeng. Effects of Planting Density and Fertilization Level on Photosynthesis, Yield and Lodging Resistance of Common Buckwheat[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(2): 264-277.
表1
种植密度与施肥水平对甜荞产量及产量构成因素的影响"
| 年份 Year | 品种 Variety | 处理 Treatment | 单株粒数 Grain number per plant | 单株粒重 Grain weight per plant (g) | 百粒重 100-grain weight (g) | 产量 Yield (kg·hm-2) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2021 | 西农D4103 Xinong D4103 | D1F1 | 136.0±8.66c | 4.13±0.14c | 3.33±0.02b | 960.0±10.00de |
| D1F2 | 157.0±7.21a | 5.87±0.05a | 3.60±0.02a | 1023.3±11.55c | ||
| D1F3 | 145.3±2.52b | 4.56±0.12b | 3.34±0.04b | 1003.3±11.55c | ||
| D2F1 | 113.0±1.73e | 3.51±0.12d | 2.74±0.03e | 1076.7±23.09b | ||
| D2F2 | 132.0±2.65cd | 3.99±0.09c | 2.94±0.03c | 1143.3±15.28a | ||
| D2F3 | 110.7±3.79e | 3.34±0.12de | 2.84±0.04d | 1082.2±5.77b | ||
| 西农9976 Xinong 9976 | D1F1 | 107.3±3.21e | 2.97±0.17f | 2.71±0.03e | 896.7±35.12f | |
| D1F2 | 129.3±2.89cd | 3.96±0.09c | 2.86±0.05d | 963.0±20.00d | ||
| D1F3 | 124.0±5.29d | 3.25±0.07e | 2.82±0.02d | 930.0±15.00e | ||
| F | 密度Density (D) | 130.03** | 579.28** | 202.88** | 255.96** | |
| 肥料Fertilization (F) | 26.05** | 184.15** | 8.11** | 33.26** | ||
| 密度×肥料D×F | 2.22NS | 49.61** | 4.72* | 4.03* | ||
| 2022 | 西农D4103 Xinong D4103 | D1F1 | 128.00±6.00b | 4.08±0.23b | 2.96±0.04b | 955.0±13.23d |
| D1F2 | 162.33±7.37a | 5.12±0.17a | 3.41±0.08a | 1021.7±15.28c | ||
| D1F3 | 155.00±4.00a | 4.15±0.26b | 3.32±0.09a | 1005.0±10.00c | ||
| D2F1 | 112.33±3.21c | 3.13±0.41d | 2.60±0.09e | 1055.0±18.03b | ||
| D2F2 | 127.33±6.81b | 3.90±0.31b | 2.8±0.04bcd | 1098.3±11.55a | ||
| D2F3 | 124.33±4.04b | 3.81±0.06bc | 2.67±0.11cde | 1063.3±5.77b | ||
| 西农9976 Xinong 9976 | D1F1 | 120.33±8.08bc | 3.23±0.43d | 2.63±0.11de | 826.7±25.17g | |
| D1F2 | 126.00±6.93b | 3.88±0.28b | 2.87±0.17b | 920.0±22.91e | ||
| D1F3 | 118.67±5.13bc | 3.33±0.13cd | 2.83±0.17bc | 860.0±26.46f | ||
| F | 密度Density (D) | 110.67** | 46.15** | 217.65** | 165.68** | |
| 肥料Fertilization (F) | 33.97** | 18.06** | 26.29** | 27.26** | ||
| 密度×肥料D×F | 5.17* | 4.42* | 6.03* | 3.93* | ||
| [1] |
林汝法. 山西省荞麦种质资源类型及形态生态特点. 作物品种资源, 1986(4): 15-18.
|
|
|
|
| [2] |
佘恒志, 聂姣, 李英双, 刘星贝, 胡丹, 马珊, 次仁卓嘎, 汪灿, 吴东倩, 阮仁武, 易泽林. 不同抗倒伏能力甜荞品种茎秆木质素及其单体合成特征. 中国农业科学, 2017, 50(7): 1202-1209. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.07.003.
|
|
|
|
| [3] |
刘星贝, 吴东倩, 汪灿, 胡丹, 杨浩, 佘恒志, 阮仁武, 袁晓辉, 易泽林. 喷施烯效唑对甜荞茎秆抗倒性能及产量的影响. 中国农业科学, 2015, 48(24): 4903-4915. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.24.005.
|
|
|
|
| [4] |
|
| [5] |
doi: 10.3390/plants9121638 |
| [6] |
杨梅. 密度对不同玉米品种光合特性及产量的影响[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2022.
|
|
|
|
| [7] |
doi: 10.3390/agronomy9070370 |
| [8] |
doi: 10.1016/j.jia.2022.08.074 |
| [9] |
doi: 10.1186/s12870-020-02477-2 pmid: 32560674 |
| [10] |
doi: 10.1002/agj2.v112.4 |
| [11] |
doi: 10.3389/fpls.2021.752606 |
| [12] |
doi: 10.1016/S2095-3119(17)61785-4 |
| [13] |
doi: 10.3389/fpls.2021.729647 |
| [14] |
周辉, 张志转. 水稻倒伏的原因与防治. 农业灾害研究, 2013, 3(10): 52-55.
|
|
|
|
| [15] |
傅晓艺, 史占良, 单子龙, 张士昌, 韩然, 张铁石, 曹巧, 高振贤, 高新梅, 何明琦. 氮肥和密度互作对冬小麦石4366群体、茎秆特性和产量的影响. 麦类作物学报, 2023, 43(1): 81-90.
|
|
|
|
| [16] |
蒋明金. 氮肥管理对直播水稻抗倒伏能力的影响及抗倒伏能力相关性状QTL定位[D]. 雅安: 四川农业大学, 2019.
|
|
|
|
| [17] |
doi: 10.1038/s41598-020-79633-z pmid: 33432054 |
| [18] |
靳建刚, 田再芳. 不同种植密度对晋荞麦6号农艺性状及产量的影响. 山西农业科学, 2019, 47(7): 1182-1184.
|
|
|
|
| [19] |
汪灿, 王诗雪, 李曼, 杨浩, 胡丹, 阮仁武, 袁晓辉, 易泽林. 播种量和施肥水平对春播甜荞光合特性及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(4): 1021-1029.
|
|
|
|
| [20] |
doi: 10.1626/pps.18.218 |
| [21] |
刘荣甫, 黄荣华, 王全友, 陈学荣, 刘燕敏, 马小凤. 密度与施肥水平对春播荞麦苏荞2号生长发育及产量的影响. 江苏农业科学, 2020, 48(7): 102-106.
|
|
|
|
| [22] |
doi: 10.1017/S0014479722000230 |
| [23] |
doi: 10.1016/j.fcr.2014.01.012 |
| [24] |
吕书财. 密度对大豆冠层光合有效辐射和抗倒伏特性的影响[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2017.
|
|
|
|
| [25] |
doi: 10.2134/agronj2019.01.0047 |
| [26] |
doi: 10.1002/agj2.v115.2 |
| [27] |
宫香伟. 糜子/绿豆间作模式下糜子群体对光、水、肥资源的响应及减氮增效机制研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2021.
|
|
|
|
| [28] |
冯学颖, 刘景辉, 赵宝平, 王英, 陈晓晶, 徐忠山. 宽幅条播和种植密度对燕麦光合特性及干物质积累量的影响. 麦类作物学报, 2022, 42(12): 1527-1534.
|
|
|
|
| [29] |
doi: 10.1556/0806.45.2017.058 |
| [30] |
doi: 10.3389/fpls.2022.1105006 |
| [31] |
程彬, 刘卫国, 王莉, 许梅, 覃思思, 卢俊吉, 高阳, 李淑贤,
|
|
|
|
| [32] |
佘恒志, 聂蛟, 李英双, 张玉珂, 黄科慧, 张园莉, 方小梅, 阮仁武, 易泽林. 施硅量对荞麦倒伏及产量的影响. 中国农业科学, 2018, 51(14): 2664-2674. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2018.14.004.
|
|
|
|
| [33] |
doi: 10.1270/jsbbs.19020 pmid: 32351303 |
| [34] |
刘慧婷, 李瑞奇, 王红光, 李东晓, 李浩然. 密度和施氮量对强筋小麦藁优2018产量和抗倒性的影响. 麦类作物学报, 2017, 37(12): 1619-1626.
|
|
|
|
| [35] |
doi: 10.3390/agriculture12020162 |
| [36] |
doi: 10.1111/plb.13235 pmid: 33423379 |
| [37] |
doi: 10.1016/j.fcr.2016.01.003 |
| [38] |
王成雨, 代兴龙, 石玉华, 王振林, 陈晓光, 贺明荣. 氮肥水平和种植密度对冬小麦茎秆抗倒性能的影响. 作物学报, 2012, 38(1): 121-128.
|
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2012.00121 |
|
| [39] |
汪灿. 荞麦茎秆特性与倒伏的关系及调控研究[D]. 重庆: 西南大学, 2015.
|
|
|
|
| [40] |
doi: 10.1016/j.fcr.2022.108611 |
| [41] |
赵小红, 白羿雄, 王凯, 姚有华, 姚晓华, 吴昆仑. 种植密度对2个青稞品种抗倒伏及秸秆饲用特性的影响. 作物学报, 2020, 46(4): 586-595.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2020.91038 |
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2020.91038 |
|
| [42] |
祁炳琴. 种植密度对玉米茎秆解剖结构及结构性物质合成的影响[D]. 石河子: 石河子大学, 2022.
|
|
|
|
| [43] |
母养秀, 杨利娟, 张久盘, 穆兰海, 杜燕萍, 常克勤. 种植密度对荞麦受精结实率及产量的影响. 湖北农业科学, 2018, 57(2): 32-34.
|
|
|
| [1] | 彭廷燊, 陆久焱, 吴美林, 严雨欣, 刘宏周, 南文斌, 秦小健, 李明, 龚俊义, 梁永书. 多年生水稻黄糯2号和长白7号产量相关性状的QTL分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1361-1379. |
| [2] | 王玉萍, 符质, 孙佳莹, 穆晓萌, 刘慧淋, 郭进云, 宋文菁, 侯雷平, 赵海亮. 苗期施用褪黑素对番茄短期低温胁迫的缓解作用与应用效果评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1523-1535. |
| [3] | 王佳诺, 陈桂平, 李盼, 王丽萍, 南运有, 何蔚, 樊志龙, 胡发龙, 柴强, 殷文, 赵连豪. 免耕地膜两年覆盖提高绿洲灌区玉米产量的灌浆期光合生理机制[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1189-1202. |
| [4] | 周新杰, 任昊, 陈应龙, 张吉旺, 赵斌, 任佰朝, 刘鹏, 王洪章. 过氧化钙对渍涝农田夏玉米根系形态及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1203-1216. |
| [5] | 何继航, 张擎, 吕相月, 薛吉全, 徐淑兔, 刘建超. 不同保绿型玉米杂交种氮效率评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1217-1230. |
| [6] | 郭富城, 唐海江, 郝馨怡, 马国林, 杨九菊, 黄霖锋, 田蕾, 王彬, 罗成科. 不同灌溉方式对宁夏盐渍化土壤水盐运移、水稻产量及水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 750-764. |
| [7] | 郝琨, 陈洪德, 张威, 钟韵, 党美荣, 朱士江, 黄志坤, 金英. 基于柑橘产量、品质及水氮利用的涌泉根灌水氮综合评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 862-873. |
| [8] | 延廷霖, 杜娅丹, 胡笑涛, 王贺, 李晓雁, 王玉明, 牛文全, 谷晓博. 加气滴灌下氮肥有机替代对亏缺灌溉棉花产量和水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(3): 602-618. |
| [9] | 陈桂平, 韦金贵, 郭瑶, 李盼, 王菲儿, 仇海龙, 冯福学, 殷文. 宽窄行与增密对绿洲灌区玉米光合特性及资源利用的协同效应[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 278-291. |
| [10] | 蔡廷阳, 朱玉鹏, 李瑞东, 吴宗声, 徐一帆, 宋雯雯, 徐彩龙, 吴存祥. 苗期叶损伤对黄淮海夏大豆光合特性、荚果分布及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 292-304. |
| [11] | 张志勇, 谭世超, 熊淑萍, 马新明, 韦一昊, 王小纯. 水氮周年优化对豫北灌区小麦玉米轮作系统产量和氮迁移的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 336-353. |
| [12] | 吕旭东, 孙世媛, 李亚楠, 刘玉龙, 王艳群, 付鑫, 张佳英, 宁鹏, 彭正萍. 智能机械化分层施肥对麦田根-土养分分布和小麦产量的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 129-146. |
| [13] | 陆浩, 张明龙, 韩梅, 严清彪, 李正鹏, 殷文, 樊志龙, 胡发龙, 柴强. 绿肥过腹还田协同氮肥减施提高小麦产量和土壤质量[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 147-160. |
| [14] | 叶美金, 陈家婷, 周界光, 尹丽, 胡欣荣, 兰雨昕, 陈斌, 苏龙兴, 刘家君, 刘天超, 李小雨, 马建. 小麦穗密度主效QTL的鉴定、验证及其遗传效应分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 17-28. |
| [15] | 董桂春, 王子涵, 王树深, 李杰, 霍晓晴, 杨瑞, 周娟, 舒小伟, 李妍, 曹靓婧, 王子瑞, 姚友礼, 黄建晔. 硫包衣缓释肥提升水稻产量及氮肥利用率的技术途径[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 57-77. |
|
||