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

鄧軍波，劉 歆，陳 艷，楊 芳，汪嬡嬡，何 念，吳吉平

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

江漢平原是中國(guó)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(mén)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(gè)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(jì)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(shí)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(shí)提高糧食生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益［1］。

甘薯作為中國(guó)重要的糧食作物［2］，發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)對(duì)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(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)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(guò)研究栽培方式和種植密度對(duì)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(huì)等［6］通過(guò)研究種植密度對(duì)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(guò)研究種植密度和鉀肥對(duì)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(guò)研究種植密度對(duì)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(jìn)行種植才能獲得高產(chǎn)；賈趙東等［9］通過(guò)研究種植密度對(duì)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?jiàn)，合理的種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(jì)價(jià)值也存在較大差異。因此，在選用合理的種植密度來(lái)確保甘薯高產(chǎn)的前提下，還需要搭配合適的品種才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(hào)、心香和普薯32號(hào)3個(gè)甘薯品種為試驗(yàn)材料進(jìn)行大田試驗(yàn)，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(jì)效益提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年在荊門(mén)（中國(guó)農(nóng)谷）農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院團(tuán)林試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)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(yàn)材料

供試甘薯品種為龍薯9號(hào)、心香、普薯32號(hào)。

1.3 試驗(yàn)方法

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，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(yàn)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(jì)產(chǎn)小區(qū)，單株栽苗，試驗(yàn)地周?chē)O(shè)置保護(hù)行。試驗(yàn)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(cè)定方法

在甘薯收獲期選取除邊行外長(zhǎng)勢(shì)相近的10株甘薯，用于分枝數(shù)、莖粗、蔓長(zhǎng)等指標(biāo)的測(cè)定。收獲中間2行，計(jì)算小區(qū)鮮薯產(chǎn)量，然后折算單位面積產(chǎn)量。同時(shí)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(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 26.0軟件進(jìn)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(gè)甘薯品種地上部農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

不同種植密度下3個(gè)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(wú)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(hào)、心香的莖粗均顯著高于普薯32號(hào)；龍薯9號(hào)、心香、普薯32號(hào)的分枝數(shù)、蔓長(zhǎng)均存在顯著差異，其中龍薯9號(hào)分枝數(shù)最多，普薯32號(hào)蔓長(zhǎng)最長(zhǎng)。結(jié)果表明，種植密度對(duì)甘薯品種的地上部農(nóng)藝性狀無(wú)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(gè)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(gè)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(duì)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(hào)、普薯32號(hào)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(hào)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(hào)在D1、D2、D3處理間均無(wú)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(hào)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(hào)。結(jié)果表明，種植密度對(duì)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(gè)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(jìn)一步明確品種和種植密度對(duì)甘薯相關(guān)性狀的影響，對(duì)其進(jìn)行雙因素方差分析，結(jié)果（表3）表明，種植密度對(duì)甘薯地上部性狀和商品薯率無(wú)顯著影響，品種對(duì)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(duì)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(jìn)一步表明，種植密度和品種特性對(duì)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(shuō)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(shí)分枝數(shù)與甘薯莖粗呈極顯著正相關(guān)，與蔓長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)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(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)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(duì)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(gè)甘薯品種經(jīng)濟(jì)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(shí)品種自身的商業(yè)價(jià)格也存在差異，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效應(yīng)存在差異。以近年來(lái)甘薯大致收購(gòu)價(jià)格來(lái)計(jì)算，不同處理下3個(gè)甘薯品種經(jīng)濟(jì)效益存在較大差異，甘薯品種心香在D1處理下經(jīng)濟(jì)效益最高，達(dá)16 901元/hm2；3種處理下龍薯9號(hào)的商品薯產(chǎn)量均高于其他品種，但由于龍薯9號(hào)單價(jià)較低，導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)效益不高，最高僅為9 568元/hm2；而普薯32號(hào)由于商品薯產(chǎn)量和收購(gòu)單價(jià)均較低，因此3種處理下其經(jīng)濟(jì)效益均為負(fù)值。表明在保證商品薯產(chǎn)量較高的前提下，同時(shí)搭配單價(jià)相對(duì)較高的甘薯品種，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化（表5）。

表5 不同種植密度下3個(gè)甘薯品種經(jīng)濟(jì)效益的分析

3 討論

3.1 品種和種植密度對(duì)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(zhǎng)發(fā)育，而地上部植株的生長(zhǎng)發(fā)育狀況直接影響作物的光合作用，進(jìn)而影響作物養(yǎng)分的吸收、累積和運(yùn)輸，對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要意義［13，14］。本研究中，龍薯9號(hào)、心香、普薯32號(hào)在不同種植密度條件下，單株分枝數(shù)、莖粗及蔓長(zhǎng)等地上部農(nóng)藝性狀無(wú)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(duì)甘薯地上部農(nóng)藝性狀無(wú)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(duì)甘薯地上部農(nóng)藝性狀不存在交互作用，說(shuō)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(duì)甘薯產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

合理的種植密度對(duì)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(guò)大會(huì)導(dǎo)致甘薯的生長(zhǎng)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(jià)值。本研究中，龍薯9號(hào)隨著種植密度的增加甘薯產(chǎn)量呈先上升后降低的趨勢(shì)，密度適中時(shí)產(chǎn)量最高；心香和普薯32號(hào)隨著種植密度的增加產(chǎn)量逐漸下降，密度較低時(shí)產(chǎn)量最高。同一種植密度下，龍薯9號(hào)的產(chǎn)量顯著高于心香和普薯32號(hào)，但是由于單價(jià)較低，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益顯著低于心香。在對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響效應(yīng)中，品種和種植密度對(duì)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(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，并且由于不同甘薯品種的收購(gòu)價(jià)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(jià)相對(duì)較高的品種才能實(shí)現(xiàn)甘薯生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

4 小結(jié)

種植密度對(duì)甘薯地上部農(nóng)藝性狀無(wú)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(duì)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(shí)還需要選擇單價(jià)相對(duì)較高的品種才能實(shí)現(xiàn)甘薯生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)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(jì)效益最高。