淺埋滴灌深度和種植密度對蓖麻產量的影響

齊金全，李曉娜，朱雪倩，喬文杰，4，韓雯毓，4，賈娟霞，4，韓新奇，孫曉梅，陳德飛，劉 楊，何智彪，4

（1.通遼市農牧科學研究所，內蒙古 通遼 028015；2.通遼市農業技術推廣中心，內蒙古 通遼 028000；3.通遼市園林管理局，內蒙古 通遼 028000；4.內蒙古民族大學 生命科學與食品學院/蓖麻育種國家民委重點實驗室，內蒙古 通遼 028000）

蓖麻（RicinuscommunisL.）屬大戟科蓖麻屬[1]，原產非洲東部，為一年或多年生草本植物。蓖麻栽培歷史悠久，是世界十大油料作物之一，廣泛分布于世界各地。它在化工、醫藥、航空、工業等方面有著廣泛的用途，被譽為“綠色石油資源”，蓖麻的產業經濟地位和市場價值是不可估量的[2-3]。目前，無論是國內的品種還是從國外引進的品種，在生產上應用的大部分為高稈品種，株高在150~300 cm[4]，其抗倒性較差，遇大風天氣會大面積減產，且品種混雜退化、單產水平低、含油量不高、生產勞動強度較大，與其他作物比較，種植效益低下，這些問題嚴重影響了農牧民種植蓖麻的積極性[5]，從而影響加工企業的原料供應及成本。因此，生產上迫切需要高產、優質、耐瘠薄、抗旱、抗倒伏性強的蓖麻新品種及節水高產、節本增效的實用技術，才可使蓖麻這一特色作物得到可持續健康發展。

本研究以通遼市農牧科學研究所（原通遼市農業科學研究院）新育成的矮稈蓖麻雜交種通蓖16號、通蓖18號為試驗材料，通過不同深度滴灌及不同密度的種植方式對比，明確淺埋滴灌的最佳深度和兩雜交種各自的最佳種植密度，為矮稈蓖麻雜交種高產優質栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為矮稈蓖麻雜交種通蓖16號、通蓖18號，由通遼市農牧科學研究所2017年育成。

通蓖16號莖稈淺紫色，全株被有蠟粉，蒴果密刺，株高為142.3 cm，有效分枝數7.5個，有效果穗數6.2個，主莖果穗穗長55.9 cm，一級果穗穗長59.0 cm，果穗密度1.28個/cm，單株粒數495.9粒，百粒質量27.2 g，單株粒質量136.2 g，籽粒含油量為49.65%。

通蓖18號莖稈紫色，全株被有蠟粉，蒴果密刺，株高為138.8c m，植株較矮，有效分枝數8.2個，有效果穗數6.6個，主莖果穗穗長40.9 cm，一級果穗穗長38.0 cm，果穗密度0.97個/cm，單株粒數501.9粒，百粒質量26.7 g，單株粒質量134.8 g，籽粒含油量為50.39%。

1.2 試驗設計

試驗采用再裂區設計。主區為淺埋滴灌深度，裂區為蓖麻品種，再裂區為種植密度。滴灌管土埋深度分為4個深度（0、3、5、7 cm），分別編號為A1、A2、A3、A4；蓖麻品種為2個（通蓖16號和通蓖18號），分別編號為B1、B2；種植密度為4個水平，其行距均為75 cm，株距分別為25、40、55、70 cm，其對應的密度分別為5.71、3.57、2.60、2.04萬株/hm2，分別編號為C1、C2、C3、C4。每小區種植4行，行長為7.8 m，小區面積為23.4 m2，3次重復。

試驗于2018年5—9月在通遼市農牧科學研究所試驗農場（東經122.54°，北緯43.74°，海拔165 m）進行，前茬作物為蓖麻，地塊平整，肥力均衡，配有滴灌設施。生育期內降雨量為359.6 mm，共滴灌2次，分別為播種后4月28日淺埋滴灌澆水450 m3/hm2，7月18日主莖花果期淺埋滴灌澆水645 m3/hm2。

1.3 產量測定

分別在主莖、一級、二級及其他果穗蒴果成熟后，按小區收獲，裝沙袋晾干后進行脫粒稱質量，計算產量。

1.4 數據分析

數據統計用SPSS數據分析軟件進行，其他數據整理、作圖用Excel 2003軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同深度淺埋滴灌、不同種植密度下矮稈蓖麻產量方差分析

將不同因素不同水平處理組合的蓖麻籽粒產量進行方差分析（表1），在不同深度的淺埋滴灌種植方式間、品種間、種植密度間、品種與種植密度間籽粒產量的F值分別為14.019 3（P=0.000 3＜0.01）、1 101.382 7（P=0.009 7＜0.01）、66.094 5（P=0.000 0＜0.01）、2.182 9（P=0.003 9＜0.01），達到了極顯著差異。

表1 不同深度淺埋滴灌、種植密度下矮稈蓖麻產量方差分析Tab.1 Variance analysis of dwar f castor yield in different depth of shallow drip ir r igation and planting density

2.2 不同深度淺埋滴灌、不同種植密度下矮稈蓖麻產量差異比較

從表2可以看出，滴灌管埋深3 cm的蓖麻籽粒產量最高，為3 223.76 kg/hm2，與其他3個水平產量差異達極顯著水平；產量排在第2位與第3位的是滴灌管埋深為5、7 cm的，產量分別為3 018.04、3 003.71 kg/hm2，這兩者間籽粒產量差異不顯著，但與其他2個埋深的籽粒產量差異達極顯著水平；籽粒產量最低的是滴灌管埋深為0 cm的，為2 886.82 kg/hm2，與其他3個滴灌管埋深的籽粒產量差異達極顯著水平。這就說明，滴灌管埋在土壤中的要比裸露地表的產量高，埋深淺一點的產量要比深埋的產量高，因此，矮稈蓖麻在采取淺埋滴灌種植方式時，滴灌管埋深3 cm最佳。

表2 不同深度淺埋滴灌、種植密度下矮稈蓖麻產量及其差異比較Tab.2 Comparison of yield and difference of dwarf castor varieties in different depth of shallow drip irrigation，planting density

通蓖16號的平均籽粒產量為3 321.18 kg/hm2，要比通蓖18號的平均籽粒產量（2 744.98 kg/hm2）高576.20 kg/hm2，差異達到了極顯著水平。

種植密度間，種植株距為25 cm的籽粒產量為2 678.52 kg/hm2，種植株距為40 cm的籽粒產量為3 071.79 kg/hm2，種植株距為55 cm的籽粒產量為3 332.33 kg/hm2，種植株距為70 cm的籽粒產量為3 049.70 kg/hm2。說明矮稈蓖麻隨著種植密度的加大，其籽粒產量出現先增加而后又減小的變化趨勢。

品種與種植株距組合間，籽粒產量最高組合是B1C3（3 627.35 kg/hm2），其次是B1C2（3 352.57 kg/hm2），排在第3位的是B1C4（3 349.17 kg/hm2），其他組合籽粒產量從大到小的順序為：B2C3＞B1C1＞B2C2＞B2C4＞B2C1。

滴管埋深與種植株距組合間，籽粒產量最高組合 是A2C3（3 438.04 kg/hm2），其 次 是A2C4（3 343.39 kg/hm2）、排 在 第3位 的 是A3C3（3 327.66 kg/hm2），其他組合籽粒產量從大到小的順序為：A4C3＞A2C2＞A1C3＞A3C4＞A4C2＞A3C2＞A1C2＞A4C4＞A2C1＞A1C4＞A4C1＞A3C1＞A1C1。

2.3 矮稈蓖麻滴灌管埋深為3cm下種植株距與產量的回歸方差分析

由于在不同深度的淺埋滴灌中，滴灌管埋深3 cm的產量最高，且品種、滴管埋深、種植株距組合間，埋深3 cm（A2）的產量排在前列，故對通蓖16號、通蓖18號滴灌管埋深為3 cm下種植株距與產量進行線性回歸分析（表3）。

表3 矮稈蓖麻滴灌管埋深為3 cm下種植株距與產量的回歸方差分析Tab.3 Regression analysis of variance of yield and planting spacing of dwarf castor varieties at 3 cm of depth of drip irrigation pipe

通蓖16號在淺埋滴灌埋深3 cm下，產量（y）與種植株距（x）間的線性回歸方程為：y通蓖16號=1 829.318 7+67.938 5x－0.604 398x2?；貧w方程的F檢驗值為853.975 5（P=0.024 2＜0.05），回歸方程統計檢驗達顯著水平，相關系數R=0.999 7，決定系數R2=0.999 4，說明回歸方程能夠較好的反映通蓖16號在滴灌管埋深為3 cm、行距為75 cm的籽粒產量與種植株距間的關系。

通蓖18號在淺埋滴灌埋深3 cm下，產量（y）與種植株距（x）間的線性回歸方程為：y通蓖18號=1 314.739 3+62.534 0x－0.536 085x2?；貧w方程的F檢驗值為30 944.315 9（P=0.004 0＜0.01），回歸方程統計檢驗達極顯著水平，相關系數R=0.999 9，決定系數R2=0.999 8，說明回歸方程能夠較好的反映通蓖18號在滴灌管埋深為3 cm、行距為75 cm的籽粒產量與種植株距間的關系。

將4個密度分別帶入上述2個方程，得出籽粒產量，并繪制出通蓖16號、通蓖18號滴灌管埋深為3 cm下產量隨種植株距的變化趨勢圖。從圖1可以看出，通蓖16號、通蓖18號產量均表現為隨種植株距的增加先增加而后減小的變化規律，在種植株距50~60 cm出現產量的峰頂。故將上述2個方程分別求導得出：

當dy通蓖16號/dx=0時，X通蓖16號=62.534 0/（0.536 085+0.536 085）=58.32時為其方程曲線的對稱軸，即籽粒產量最高時的種植株距（行距為75 cm），將其帶入回歸方程得出，通蓖16號在淺埋滴灌管埋深為3 cm時，行距為75 cm、株距為58.32 cm時籽粒產量最高，為3 735.80 kg/hm2。

當dy通蓖18號/dx=0時，X通蓖18號=67.938 5/（0.604 398+0.604 398）=56.20時為其方程曲線的對稱軸，即籽粒產量最高時的種植株距（行距為75 cm），將其帶入回歸方程得出，通蓖18號在淺埋滴灌管埋深為3 cm時，行距為75 cm、株距為56.20 cm時籽粒產量最高，為3 135.96 kg/hm2（圖1）。

通遼及周邊地區正常年份下，采用淺埋滴灌種植蓖麻，生育期內共澆2次水，即可滿足蓖麻生產用水，在播后澆水每公頃需450 m3，主莖灌漿期澆水每公頃需645 m3。在水澆地上與大水漫灌比較節水41.60%，每公頃節水780 m3，且由于采用淺埋滴灌種植表現為出苗率高、土壤透氣性強、肥料利用率高，增產可達15%~25%，減少整地的筑埂、澆地時的人工等生產環節，經濟效益、生態效益顯著，尤其是在無法澆灌的坡地上采用淺埋滴灌種植通蓖16號、通蓖18號增產效果更為顯著。

3 結論與討論

3.1 不同埋深淺埋滴灌對矮稈蓖麻產量的影響

在利用滴灌種植方式種植蓖麻上，宴忠誠等[6]研究表明，采用加壓滴灌種植蓖麻，經多年生產實踐，蓖麻表現出果穗長、籽粒多而又飽滿、產量高的優勢。楊克強[7]總結了滴灌條件下的蓖麻高產栽培技術。但淺埋滴灌種植方式在玉米、小麥、花生、馬鈴薯等作物上應用比較成熟[8-15]。李媛媛等[16]研究表明，淺埋滴灌條件下，春玉米全生育期灌溉定額為2 351.18 m3/hm2的灌溉制度節水、節膜、增產效益最優。趙瑞凡等[17]研究表明，無膜淺埋滴灌技術系直接將滴灌帶（或毛管）鋪在兩壟作物之間并淺埋于地表1~3 cm，通過滴灌系統實現水肥一體化的節水技術。不同深度的淺埋滴灌對蓖麻產量的影響尚未見報道，本研究表明，在不同的淺埋滴灌種植方式中，滴灌管埋在土壤中要比裸露地表的產量高，埋深淺一點的產量要比深埋的產量高，因此，矮稈蓖麻在采取淺埋滴灌種植方式時，滴灌管埋深以3 cm最佳。

3.2 不同種植密度對矮稈蓖麻產量的影響

種植密度對蓖麻產量的影響方面，白月輕等[18]研究表明，種植密度對不同株高蓖麻品種的群體產量影響較大，密度過低或過高都不能發揮品種的群體高產性能，矮稈品種種植密度過高比種植密度過低對蓖麻籽粒產量的影響更大；賈娟霞等[19-20]研究認為，隨著密度的增加蓖麻群體籽粒產量則是先增加后減少，合理的群體密度是蓖麻獲得高產的重要措施。莫德樂吐等[21]研究表明，蓖麻在低密度時，隨著種植密度的增加產量顯著增高；在高密度時，隨著密度的增加產量增加不顯著。王新新等[22]研究表明，矮稈蓖麻隨著密度的增加，產量也在增加，但增加到最優值以后開始呈下降趨勢，可見，合理的種植密度對蓖麻的生長發育并且獲得高產至關重要。張雁萍等[23]、周桂生等[24]、蔣小軍[25]、田福東等[26]、趙寶泉等[27]研究表明，蓖麻隨著種植密度的增加，產量先上升后下降。本研究表明，種植株距為25 cm的籽粒產量為2 678.52±74.872 kg/hm2，種植株距為40 cm的籽粒產量為3 071.79±128.195 kg/hm2，種植株距為55 cm的籽粒產量為3 332.33±80.405 kg/hm2，種植株距為70 cm的籽粒產量為3 049.70±40.197 kg/hm2。說明矮稈蓖麻隨著種植密度的加大，其籽粒產量出現先增加而后又減小的變化趨勢。這與前人研究的結果一致，但本文研究的特點在于在不同深度的淺埋滴灌條件下進行的不同品種的種植密度對產量的影響，并且利用回歸方程擬合出了通蓖16號、通蓖18號的最優種植密度，為2個雜交種的大面積推廣應用提供指導。