播种期和种植密度对沙蓬农艺性状和产量的影响

甘晓燕，张 丽，巩 檑，聂峰杰，刘 璇，陈虞超，杨文静，宋玉霞

（宁夏农林科学院农业生物技术研究中心，银川 750021）

沙蓬［Agriophyllum squarrosum（L.）Moq.］为藜科（Chenopodiaceae）沙蓬属一年生草本植物，别名为沙米，为干旱、半干旱荒漠地区特有的沙生植物，分布于丘间低地、流动沙丘以及半固定沙地，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐风蚀沙埋、生命力顽强等特性，并且其生活史短、光合效率高、繁殖速度快，对风沙等恶劣环境适应性较强，对沙地植被演替起重要的推动作用，被誉为固沙先锋［1-4］。目前，对沙蓬的研究还不够深入，大多集中于形态特征［5-7］、营养成分分析等方面［8，9］，人工繁育方面则有关于种子萌发的相关报道［10，11］，但关于沙蓬种植和栽培的研究却鲜见报道。因此，本研究分析了不同播种期、种植密度及施肥类型对沙蓬农艺性状及产量的影响，从农艺性状、产量等方面进行综合分析，探讨建立适应当地栽培环境的高产群体结构，以期为沙蓬高产人工栽培提供理论依据，为实现沙蓬人工规范化种植奠定一定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在宁夏回族自治区（简称宁夏）中宁县轿子山林场进行。试验区属于半干旱类型区，土地类型为撂荒地，无耕作史。海拔1 190～1 200 m，年平均气温9.2 ℃，平均无霜期为165.3 d，一般9月未出现初霜，翌年5月上旬终霜；≥10 ℃的年积温为3 341.5 ℃，最高极值为38.5 ℃，最低极值为-26.7 ℃。年平均日照时数为2 280.8 h，平均日照率为65%。年平均降水量为222.9 mm，降水量不均，7—9 月的降水量为全年降水量的58.4%。蒸发量大，年均蒸发量为2 056.4 mm，为降水量的9.3 倍，年平均相对湿度为52%。土壤类型为淡灰钙土，pH 7.9，全盐含量0.036%，有机质含量7.1 g/kg，全氮含量0.22 g/kg，全磷含量0.38 g/kg，速效氮含量12 mg/kg，速效磷含量2.0 mg/kg，速效钾含量55 mg/kg。

1.2 试验材料

野生沙蓬在宁夏黄沙古渡及滨河新区沙地，人工种植沙蓬在宁夏中宁县轿子山林场。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 试验采用随机区组设计：①试验共5 个处理，编号A1～A5，播种量分别为3.75、7.50、12.00、15.00、22.50 kg/hm2，行距为50 cm，播种日期为5 月14 日，施复合肥450 kg/hm2，每处理3 次重复，共15 个小区。②设4 个播种期，分别为Q1（4 月10日）、Q2（4 月25 日）、Q3（5 月14 日）、Q4（5 月30 日）。设置不施肥、复合肥、有机肥3 种施肥类型，复合肥（N∶P∶K=15%∶15%∶15%）施用量为450 kg/hm2，有机肥施用量为4.5 t/hm2。播种行距均为50 cm，播种量为12 000 g/hm2，试验共4 个处理，每处理3 次重复，共12 个小区。每个小区长13 m，宽8 m，小区面积104 m2。试验采用条播，种植方式采用露天栽培。

1.3.2 种子预处理 用300 μmol/L 乙烯利对沙蓬种子进行预处理，处理时间为12～24 h。

1.3.3 田间管理 整地后施底肥，播种前喷洒溴氰菊酯除蚁，播种后及时灌水，出苗后及时除草，试验期间，经田间调查发现苗期主要虫害为蚂蚁，整个生育期未发生病害。

1.3.4 测定项目及方法 播种后调查各野生沙蓬和人工种植沙蓬的生育进程，成熟期每小区随机连续选取10 株，测量株高、冠幅、主茎分枝数、单株产量。取样后分小区收获，脱粒晾干后称重，折算单位面积产量。数据为3 次重复的平均值。

1.4 数据分析

数据采用Excel 2013 软件进行统计分析处理。

2 结果与分析

2.1 野生沙蓬和人工种植沙蓬的性状表现

根据3 次重复的性状数据，计算野生沙蓬和人工种植沙蓬各性状的最小值、最大值、平均数、标准差及变异系数（表1）。由表1 可知，人工种植条件下沙蓬株高、冠幅、主茎分枝数、果穗长度和单株产量都极显著高于野生沙蓬。沙蓬的农艺性状变异系数较大，尤其是人工种植沙蓬的冠幅和野生沙蓬的单株产量，其变异系数分别达34.88%和41.84%，说明沙蓬农艺性状受环境条件影响较大，因此，适当的种植条件可以有效提高沙蓬的生物量和产量，沙蓬具有可驯化性。

表1 野生沙蓬和人工种植沙蓬的主要性状

2.2 播种期和施肥类型对沙蓬农艺性状及产量的影响

由表2 可知，沙蓬出苗期为5—6 月，5 月14 日播种的处理（Q3），沙蓬出苗期最短为7 d；4 月10 日播种的处理（Q1），沙蓬出苗期最长达到了24 d，其余生育期都是在同一时期，无明显差异。沙蓬种子萌发需要适当的温度和湿度，4 月10 日播种的处理（Q1）沙蓬出苗期较长，5 月30 日播种的处理（Q4）沙蓬由于田间蒸发量大，水分吸收不足而出现出苗缓慢。不同时期播种的沙蓬均在8 月初期开始生殖生长，营养生长缓慢，株高、冠幅增长幅度较小。

表2 不同播种期和施肥类型处理对沙蓬生育期的影响

从表3 可以看出，沙蓬株高、冠幅、主茎分枝数、单株产量和折合产量总体上随着播种期的增加呈现先增加后降低的趋势。不同播种期条件下，沙蓬株高、冠幅差异明显。5 月14 日播种（Q3），复合肥处理沙蓬株高、冠幅、主茎分枝数、单株产量、折合产量均为最高，其中，产量高达779.1 kg/hm2。同一播种期，施复合肥处理下沙蓬株高、冠幅、主茎分枝数、单株产量及折合产量明显高于不施肥处理。株高、冠幅是沙蓬的植物学形态指标，植株高、冠幅大，说明植株生长发育健壮，这对沙蓬生物产量的形成有重要影响，可为沙蓬后期产量的形成提供有效的物质基础。

表3 不同播种期和施肥类型处理对沙蓬农艺性状的影响

2.3 不同种植密度对沙蓬农艺性状和产量的影响

适宜的种植密度，有利于群体与个体的协调生长，可最大限度地提高群体对环境资源的利用率［12］，种植密度对沙蓬的生物量积累有一定程度的影响（表4）。不同种植密度间沙蓬生物量差异明显，其株高、冠幅和主茎分枝数均随种植密度的增加大体上呈降低的趋势；随种植密度增加，单株产量也逐渐降低，折合产量先增加后降低。当种植密度过大时，沙蓬产量与播种量不协调，如处理A5。沙蓬种植密度较低时，冠幅较大，光照充足，单株产量较高。当种植密度为12.00 kg/hm2时，沙蓬株高最高，达到140.67 cm，且折合产量最高，达到779.1 kg/hm2，显著高于除A4 处理外的其他处理。当种植密度为3.75 kg/hm2（A1 处理）时，沙蓬冠幅显著大于其他处理，单株产量显著高于除A2 处理外的其他处理。

表4 不同种植密度对沙蓬农艺性状和产量的影响

3 讨论

从藜麦、甜菜等作物驯化的经验中可以看出，藜科植物驯化具有可行性，同时沙蓬生长在干旱和半干旱的沙漠地带，不占用现有耕地，以其独特的特征适应恶劣的生长环境，对气候变化的敏感性较低，且其种子营养价值较高，是应对全球气候变暖粮食减产背景下一种潜在粮食作物［13，14］，驯化沙蓬将带来巨大的经济和生态效益。本研究对比分析了野生沙蓬和人工种植沙蓬主要农艺性状，人工条件下，沙蓬株高、冠幅、单株产量等农艺性状与野生沙蓬相比差异显著，变异系数大，可以通过人工种植来改变其农艺性状。

播种期的选择直接影响沙蓬的农艺性状和产量，不同播种期使得沙蓬各生长阶段，如从播种到出苗、从出苗到结实等阶段，受所处环境条件下的气温、空气湿度、土壤含水量以及沙蓬物候期影响，产生了明显的差异，而这些差异是造成沙蓬产量不同的主要因素。因此，选择适宜的播种期，能够使沙蓬在适宜的气候环境条件下生长，从而获得较高的产量。从试验结果可以看出，施肥类型、播种期和二者的互作对沙蓬的产量影响达到极显著水平。

5 月14 日播种（Q3 处理），复合肥处理沙蓬株高、冠幅、主茎分枝数、单株产量、折合产量均为最高，其中，产量可达779.10 kg/hm2。同一播种期，施复合肥处理下沙蓬株高、冠幅、主茎分枝数、单株产量及折合产量明显高于不施肥处理。4 月10 日播种（Q1 处理）的沙蓬产量最低，出苗期最长。同时，施复合肥还能促进沙蓬出苗，缩短沙蓬出苗时间。

除了播种期外，种植密度同样能影响沙蓬的产量，合理的种植密度可以达到提高沙蓬产量的目的。在一定的种植密度范围内，沙蓬产量会随着种植密度的增加而增加，如果超过这个特定的种植密度范围，沙蓬的产量则会降低。在该试验条件下，为获取高产、实现稳产，应在适当时期播种，沙蓬种子萌发需要15 ℃，根据试验地气候等特点，选择在5 月上旬播种，播种密度为7.50～15.0 kg/hm2，施适量的复合肥。沙蓬是耐热耐旱植物，其生长发育是在一定的营养生长基础上进行的，受环境影响较大，尤其是温度和湿度，在出苗期有适当的温度和水分，可以促进沙蓬出苗。在沙蓬盛花期适合干燥的环境，有利于沙蓬授粉，如出现连阴雨的天气会出现授粉不充分，空秕率增加。因此，实际生产中，应根据该地区的气候条件选择适宜的播种期，以调节沙蓬生育期与外界环境之间的关系，从而使其在各生育期都能最大限度地符合沙蓬生长所需的温、光、水、肥等条件，以获得最大限度的生长。