浅埋滴灌深度和种植密度对蓖麻产量的影响

齐金全，李晓娜，朱雪倩，乔文杰，4，韩雯毓，4，贾娟霞，4，韩新奇，孙晓梅，陈德飞，刘 杨，何智彪，4

（1.通辽市农牧科学研究所，内蒙古 通辽 028015；2.通辽市农业技术推广中心，内蒙古 通辽 028000；3.通辽市园林管理局，内蒙古 通辽 028000；4.内蒙古民族大学 生命科学与食品学院/蓖麻育种国家民委重点实验室，内蒙古 通辽 028000）

蓖麻（RicinuscommunisL.）属大戟科蓖麻属[1]，原产非洲东部，为一年或多年生草本植物。蓖麻栽培历史悠久，是世界十大油料作物之一，广泛分布于世界各地。它在化工、医药、航空、工业等方面有着广泛的用途，被誉为“绿色石油资源”，蓖麻的产业经济地位和市场价值是不可估量的[2-3]。目前，无论是国内的品种还是从国外引进的品种，在生产上应用的大部分为高秆品种，株高在150~300 cm[4]，其抗倒性较差，遇大风天气会大面积减产，且品种混杂退化、单产水平低、含油量不高、生产劳动强度较大，与其他作物比较，种植效益低下，这些问题严重影响了农牧民种植蓖麻的积极性[5]，从而影响加工企业的原料供应及成本。因此，生产上迫切需要高产、优质、耐瘠薄、抗旱、抗倒伏性强的蓖麻新品种及节水高产、节本增效的实用技术，才可使蓖麻这一特色作物得到可持续健康发展。

本研究以通辽市农牧科学研究所（原通辽市农业科学研究院）新育成的矮秆蓖麻杂交种通蓖16号、通蓖18号为试验材料，通过不同深度滴灌及不同密度的种植方式对比，明确浅埋滴灌的最佳深度和两杂交种各自的最佳种植密度，为矮秆蓖麻杂交种高产优质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为矮秆蓖麻杂交种通蓖16号、通蓖18号，由通辽市农牧科学研究所2017年育成。

通蓖16号茎秆浅紫色，全株被有蜡粉，蒴果密刺，株高为142.3 cm，有效分枝数7.5个，有效果穗数6.2个，主茎果穗穗长55.9 cm，一级果穗穗长59.0 cm，果穗密度1.28个/cm，单株粒数495.9粒，百粒质量27.2 g，单株粒质量136.2 g，籽粒含油量为49.65%。

通蓖18号茎秆紫色，全株被有蜡粉，蒴果密刺，株高为138.8c m，植株较矮，有效分枝数8.2个，有效果穗数6.6个，主茎果穗穗长40.9 cm，一级果穗穗长38.0 cm，果穗密度0.97个/cm，单株粒数501.9粒，百粒质量26.7 g，单株粒质量134.8 g，籽粒含油量为50.39%。

1.2 试验设计

试验采用再裂区设计。主区为浅埋滴灌深度，裂区为蓖麻品种，再裂区为种植密度。滴灌管土埋深度分为4个深度（0、3、5、7 cm），分别编号为A1、A2、A3、A4；蓖麻品种为2个（通蓖16号和通蓖18号），分别编号为B1、B2；种植密度为4个水平，其行距均为75 cm，株距分别为25、40、55、70 cm，其对应的密度分别为5.71、3.57、2.60、2.04万株/hm²，分别编号为C1、C2、C3、C4。每小区种植4行，行长为7.8 m，小区面积为23.4 m2，3次重复。

试验于2018年5—9月在通辽市农牧科学研究所试验农场（东经122.54°，北纬43.74°，海拔165 m）进行，前茬作物为蓖麻，地块平整，肥力均衡，配有滴灌设施。生育期内降雨量为359.6 mm，共滴灌2次，分别为播种后4月28日浅埋滴灌浇水450 m3/hm2，7月18日主茎花果期浅埋滴灌浇水645 m3/hm2。

1.3 产量测定

分别在主茎、一级、二级及其他果穗蒴果成熟后，按小区收获，装沙袋晾干后进行脱粒称质量，计算产量。

1.4 数据分析

数据统计用SPSS数据分析软件进行，其他数据整理、作图用Excel 2003软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同深度浅埋滴灌、不同种植密度下矮秆蓖麻产量方差分析

将不同因素不同水平处理组合的蓖麻籽粒产量进行方差分析（表1），在不同深度的浅埋滴灌种植方式间、品种间、种植密度间、品种与种植密度间籽粒产量的F值分别为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），达到了极显著差异。

表1 不同深度浅埋滴灌、种植密度下矮秆蓖麻产量方差分析Tab.1 Variance analysis of dwar f castor yield in different depth of shallow drip ir r igation and planting density

2.2 不同深度浅埋滴灌、不同种植密度下矮秆蓖麻产量差异比较

从表2可以看出，滴灌管埋深3 cm的蓖麻籽粒产量最高，为3 223.76 kg/hm²，与其他3个水平产量差异达极显著水平；产量排在第2位与第3位的是滴灌管埋深为5、7 cm的，产量分别为3 018.04、3 003.71 kg/hm²，这两者间籽粒产量差异不显著，但与其他2个埋深的籽粒产量差异达极显著水平；籽粒产量最低的是滴灌管埋深为0 cm的，为2 886.82 kg/hm²，与其他3个滴灌管埋深的籽粒产量差异达极显著水平。这就说明，滴灌管埋在土壤中的要比裸露地表的产量高，埋深浅一点的产量要比深埋的产量高，因此，矮秆蓖麻在采取浅埋滴灌种植方式时，滴灌管埋深3 cm最佳。

表2 不同深度浅埋滴灌、种植密度下矮秆蓖麻产量及其差异比较Tab.2 Comparison of yield and difference of dwarf castor varieties in different depth of shallow drip irrigation，planting density

通蓖16号的平均籽粒产量为3 321.18 kg/hm²，要比通蓖18号的平均籽粒产量（2 744.98 kg/hm²）高576.20 kg/hm²，差异达到了极显著水平。

种植密度间，种植株距为25 cm的籽粒产量为2 678.52 kg/hm²，种植株距为40 cm的籽粒产量为3 071.79 kg/hm²，种植株距为55 cm的籽粒产量为3 332.33 kg/hm²，种植株距为70 cm的籽粒产量为3 049.70 kg/hm²。说明矮秆蓖麻随着种植密度的加大，其籽粒产量出现先增加而后又减小的变化趋势。

品种与种植株距组合间，籽粒产量最高组合是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），其他组合籽粒产量从大到小的顺序为：B2C3＞B1C1＞B2C2＞B2C4＞B2C1。

滴管埋深与种植株距组合间，籽粒产量最高组合 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），其他组合籽粒产量从大到小的顺序为：A4C3＞A2C2＞A1C3＞A3C4＞A4C2＞A3C2＞A1C2＞A4C4＞A2C1＞A1C4＞A4C1＞A3C1＞A1C1。

2.3 矮秆蓖麻滴灌管埋深为3cm下种植株距与产量的回归方差分析

由于在不同深度的浅埋滴灌中，滴灌管埋深3 cm的产量最高，且品种、滴管埋深、种植株距组合间，埋深3 cm（A2）的产量排在前列，故对通蓖16号、通蓖18号滴灌管埋深为3 cm下种植株距与产量进行线性回归分析（表3）。

表3 矮秆蓖麻滴灌管埋深为3 cm下种植株距与产量的回归方差分析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号在浅埋滴灌埋深3 cm下，产量（y）与种植株距（x）间的线性回归方程为：y通蓖16号=1 829.318 7+67.938 5x－0.604 398x2。回归方程的F检验值为853.975 5（P=0.024 2＜0.05），回归方程统计检验达显著水平，相关系数R=0.999 7，决定系数R2=0.999 4，说明回归方程能够较好的反映通蓖16号在滴灌管埋深为3 cm、行距为75 cm的籽粒产量与种植株距间的关系。

通蓖18号在浅埋滴灌埋深3 cm下，产量（y）与种植株距（x）间的线性回归方程为：y通蓖18号=1 314.739 3+62.534 0x－0.536 085x2。回归方程的F检验值为30 944.315 9（P=0.004 0＜0.01），回归方程统计检验达极显著水平，相关系数R=0.999 9，决定系数R2=0.999 8，说明回归方程能够较好的反映通蓖18号在滴灌管埋深为3 cm、行距为75 cm的籽粒产量与种植株距间的关系。

将4个密度分别带入上述2个方程，得出籽粒产量，并绘制出通蓖16号、通蓖18号滴灌管埋深为3 cm下产量随种植株距的变化趋势图。从图1可以看出，通蓖16号、通蓖18号产量均表现为随种植株距的增加先增加而后减小的变化规律，在种植株距50~60 cm出现产量的峰顶。故将上述2个方程分别求导得出：

当dy通蓖16号/dx=0时，X通蓖16号=62.534 0/（0.536 085+0.536 085）=58.32时为其方程曲线的对称轴，即籽粒产量最高时的种植株距（行距为75 cm），将其带入回归方程得出，通蓖16号在浅埋滴灌管埋深为3 cm时，行距为75 cm、株距为58.32 cm时籽粒产量最高，为3 735.80 kg/hm²。

当dy通蓖18号/dx=0时，X通蓖18号=67.938 5/（0.604 398+0.604 398）=56.20时为其方程曲线的对称轴，即籽粒产量最高时的种植株距（行距为75 cm），将其带入回归方程得出，通蓖18号在浅埋滴灌管埋深为3 cm时，行距为75 cm、株距为56.20 cm时籽粒产量最高，为3 135.96 kg/hm²（图1）。

通辽及周边地区正常年份下，采用浅埋滴灌种植蓖麻，生育期内共浇2次水，即可满足蓖麻生产用水，在播后浇水每公顷需450 m3，主茎灌浆期浇水每公顷需645 m3。在水浇地上与大水漫灌比较节水41.60%，每公顷节水780 m3，且由于采用浅埋滴灌种植表现为出苗率高、土壤透气性强、肥料利用率高，增产可达15%~25%，减少整地的筑埂、浇地时的人工等生产环节，经济效益、生态效益显著，尤其是在无法浇灌的坡地上采用浅埋滴灌种植通蓖16号、通蓖18号增产效果更为显著。

3 结论与讨论

3.1 不同埋深浅埋滴灌对矮秆蓖麻产量的影响

在利用滴灌种植方式种植蓖麻上，宴忠诚等[6]研究表明，采用加压滴灌种植蓖麻，经多年生产实践，蓖麻表现出果穗长、籽粒多而又饱满、产量高的优势。杨克强[7]总结了滴灌条件下的蓖麻高产栽培技术。但浅埋滴灌种植方式在玉米、小麦、花生、马铃薯等作物上应用比较成熟[8-15]。李媛媛等[16]研究表明，浅埋滴灌条件下，春玉米全生育期灌溉定额为2 351.18 m3/hm²的灌溉制度节水、节膜、增产效益最优。赵瑞凡等[17]研究表明，无膜浅埋滴灌技术系直接将滴灌带（或毛管）铺在两垄作物之间并浅埋于地表1~3 cm，通过滴灌系统实现水肥一体化的节水技术。不同深度的浅埋滴灌对蓖麻产量的影响尚未见报道，本研究表明，在不同的浅埋滴灌种植方式中，滴灌管埋在土壤中要比裸露地表的产量高，埋深浅一点的产量要比深埋的产量高，因此，矮秆蓖麻在采取浅埋滴灌种植方式时，滴灌管埋深以3 cm最佳。

3.2 不同种植密度对矮秆蓖麻产量的影响

种植密度对蓖麻产量的影响方面，白月轻等[18]研究表明，种植密度对不同株高蓖麻品种的群体产量影响较大，密度过低或过高都不能发挥品种的群体高产性能，矮秆品种种植密度过高比种植密度过低对蓖麻籽粒产量的影响更大；贾娟霞等[19-20]研究认为，随着密度的增加蓖麻群体籽粒产量则是先增加后减少，合理的群体密度是蓖麻获得高产的重要措施。莫德乐吐等[21]研究表明，蓖麻在低密度时，随着种植密度的增加产量显著增高；在高密度时，随着密度的增加产量增加不显著。王新新等[22]研究表明，矮秆蓖麻随着密度的增加，产量也在增加，但增加到最优值以后开始呈下降趋势，可见，合理的种植密度对蓖麻的生长发育并且获得高产至关重要。张雁萍等[23]、周桂生等[24]、蒋小军[25]、田福东等[26]、赵宝泉等[27]研究表明，蓖麻随着种植密度的增加，产量先上升后下降。本研究表明，种植株距为25 cm的籽粒产量为2 678.52±74.872 kg/hm²，种植株距为40 cm的籽粒产量为3 071.79±128.195 kg/hm²，种植株距为55 cm的籽粒产量为3 332.33±80.405 kg/hm²，种植株距为70 cm的籽粒产量为3 049.70±40.197 kg/hm²。说明矮秆蓖麻随着种植密度的加大，其籽粒产量出现先增加而后又减小的变化趋势。这与前人研究的结果一致，但本文研究的特点在于在不同深度的浅埋滴灌条件下进行的不同品种的种植密度对产量的影响，并且利用回归方程拟合出了通蓖16号、通蓖18号的最优种植密度，为2个杂交种的大面积推广应用提供指导。