种植密度对鲜食粒豌豆产量构成因子的影响

李艳兰，杨进成，禹宗红，金红云，吴金花，李祥，张春帆，王春贵，刘坚坚，胡新洲，罗志敏，李灶福，史兰芬，沈祥宏，安正云，柏跃才

（1玉溪市农业科学院，云南玉溪 653100；2华宁县农业技术推广站，云南华宁 652800；3易门县农业技术推广站，云南易门 651100；4澄江市农业技术推广站，云南澄江 652500；5峨山县塔甸镇农业中心，云南峨山 653200）

0 引言

豌豆属豆科蝶型花亚科豌豆属一年生或越年生攀援性草本植物[1]，是继大豆之后第二大食用豆类作物，富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维以及多种维生素等[2]。作为一种粮、菜、饲兼用的作物，豌豆因营养价值丰富，风味独特，倍受青睐，市场需求不断增加，栽培面积逐年增加[3]。豌豆抗旱耐寒耐瘠薄，在国内各类生态区均有种植[4]。在干旱半干旱区种植业结构调整、增加农民收入方面发挥着重要作用，但在滇中地区栽培中存在着品种单一、产量低、抗病性退化、栽培技术不配套等问题。

缪亚梅、汪凯华、赵洋、刘华国[5-8]等在不同生长环境中对种植密度与产量的关系进行了研究，杨明太、王利立、何建栋[9-11]等研究了豌豆与其他作物间作密度与产量的关系。而种植密度与产量回归分析的相关研究较少，针对不同海拔区域山地种植鲜食粒豌豆的种植密度与产量之间的研究未见报道。笔者于2019—2020年以新引进的鲜食粒豌豆‘云豌18号’为材料，在不同海拔区域进行种植密度试验，对产量和相关性状进行回归分析，旨在筛选不同海拔区域的最佳种植密度，为高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

‘云豌18号’由云南省农业科学院粮作所提供，属耐冷品种，适宜云、贵、川海拔1100～2400 m 豌豆产区种植[12]。

1.2 试验时间和地点

试验于2019年8月—2020年3月在3个生态条件不同的海拔试点实施，分别为海拔1545 m的易门县十街乡大村村委会岭岗村李朝龙农户责任田(E1)、海拔1770 m的澄江县海口镇海口村委会矣马村4组兰洪责任田(E2)、海拔1970 m的华宁县宁州街道那果村委会红泥坡小组坝进林责任田(E3)。块前作均为烤烟，壤土，土壤肥力中等。海拔1545 m 试点于8 月29 日播种，次年1月5日收获结束；海拔1770 m试点于9月29日播种，次年3月14日收获结束；海拔1970 m试点于8月10日播种，当年12月25日收获结束。

1.3 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，设3次重复，按差数4.5 万株/hm2为一个种植密度阶梯，从24 万～51 万株/hm2设7 个种植密度处理，分别为24 万、28.5 万、33万、37.5 万、42 万、46.5 万、51 万株/hm2。每小区面积13.34 m2，行距为110 cm，7个处理株距分别是3.8、3.2、2.8、2.4、2.2、2.0、1.8 cm。

1.4 产量构成因素

试验考种数据包括种植密度(X1)、株高(X2)、有效株数(X3)、单株荚数(X4)、百荚鲜重(X5)、单株生产力(X6)、产量(Y)。采用平行线取样法，在成熟期每小区去除边行后同侧同行内连续取10株进行农艺性状考种，各农艺性状描述参照宗绪晓等[13]对豌豆资源的标准进行。

1.5 数据分析

用Excel 2007 进行数据整理，采用DPS 系统进行相关分析和拟合作图。测量用具为3 m 钢卷尺，称量用电子天平。

2 结果与分析

2.1 种植密度与产量的关系

以种植密度(X)为自变量、实际产量(Y)为因变量，分别对不同海拔试点种植密度与产量进行一元线性回归模型分析[14-15]，如式(1)～(3)，Y1、Y2、Y3为3个对应海拔点的实际产量值。

海拔1545 m 试点种植密度与产量线性回归方程拟合度为70.18%，海拔1770 m试点种植密度与产量线性回归方程拟合度为77.92%，海拔1970 m试点种植密度与产量线性回归方程拟合度为69.96%，3 个回归方程统计检验达显著水平，曲线拟合种植密度与产量关系有效。

通过对不同海拔试点种植密度与产量的拟合曲线（图1～3）分析得出，3个海拔点不同种植密度与产量均呈二次开口向下的抛物线关系，产量随种植密度增加先呈上升趋势，到最大值时，在一定种植密度范围内保持产量相对稳定，当种植密度进一步增大后产量又逐步下降。海拔1545 m 试点种植密度为42 万株/hm2时产量达最高，与其他种植密度处理的产量间差异不显著，在33 万～42 万株/hm2种植密度范围内保持产量相对稳定，为5700～6300 kg/hm2（表1）；海拔1770 m试点种植密度为33万株/hm2时产量达最高，与种植密度为24 万、28.5 万、51 万株/hm2的产量间差异达极显著水平，与种植密度为46.5 万株/hm2的产量间差异达显著水平，在33 万～42 万株/hm2种植密度范围内保持产量相对稳定，为6700～6900 kg/hm2；海拔1970 m 试点种植密度为37.5 万株时产量达最高，与24 万、46.5 万、51 万株/hm2的产量间差异达显著水平，在33 万～42 万株/hm2种植密度范围内保持产量相对稳定，为10000～12000 kg/hm2。

表1 3个海拔点不同种植密度实际产量统计分析

图1 海拔1545 m试点种植密度与产量关系图

图2 海拔1770 m试点种植密度与产量关系图

2.2 种植密度与产量构成因子的关系

通过对不同种植密度下鲜食粒豌豆主要农艺性状和实际产量数据（表2）分析可得，相同种植密度下豌豆产量随着海拔的升高而增加，海拔1545 m试点产量与海拔1970 m 试点产量差异达显著水平，在37.5 万株/hm2种植密度下产量差达6317.7 kg/hm2，增长108.84%。

表2 不同海拔试点种植密度与产量及主要农艺性状

图3 海拔1970 m试点种植密度与产量关系图

将表2 数据输入DPS 中进行逐步回归分析，海拔1545 m试点产量与主要农艺性状的回归方程如式(4)。

产量与株高、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力呈正相关关系（表3），相关程度为百荚鲜重(0.6622)＞株高(0.6455)＞单株生产力(0.4723)＞单株荚数(0.4043)，产量与种植密度、有效株呈负相关关系，相关程度为种植密度(-0.5259)＞有效株(-0.4606)；种植密度与有效株数正相关关系，相关程度为0.9884；种植密度与株高、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力呈负相关关系，相关程度为单株生产力(-1.0595)＞单株荚数(-1.0221)＞百荚鲜重(-0.9596)＞株高(-0.4101)。

表3 海拔1545 m试点不同种植密度下主要农艺性状间的相关系数

海拔1770 m 试点产量与主要农艺性状的回归方程如式(5)。

产量与种植密度、株高、有效株、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力均呈正相关关系（表4），相关程度为单株生产力(0.7095)＞有效株(0.6852)＞单株荚数(0.6081)＞株高(0.5952)＞百荚鲜重(0.3217)＞种植密度(0.0237)；种植密度与株高、有效株数、单株实荚数、产量呈正相关关系，相关程度为单株荚数(0.6436)＞株高(0.5806)＞有效株(0.2785)＞种植密度(0.0237)；种植密度与百荚鲜重、单株生产力呈负相关关系，相关程度为百荚鲜重(-0.8803)＞单株生产力(-0.005)。

表4 海拔1770 m试点不同种植密度下主要农艺性状间的相关系数

海拔1970 m 试点产量与主要农艺性状的回归方程如式(6)。

产量与株高、单株实荚数、百荚鲜重、单株生产力呈正相关关系（表5），相关程度为单株生产力(0.9066)＞株高(0.5639)＞百荚鲜重(0.2592)＞单株荚数(0.028)，产量与种植密度、有效株呈负相关关系，相关程度为种植密度(-0.3959)＞有效株(-0.0491)；种植密度与有效株、百荚鲜重呈正相关关系，相关程度为有效株(0.8815)＞百荚鲜重(0.3626)；种植密度与株高、单株实荚数、单株生产力、产量呈负相关关系，相关程度为单株荚数(-0.8515)＞株高(-0.573)＞产量(-0.3959)＞单株生产力(-0.0976)。

表5 海拔1970 m试点不同种植密度下主要农艺性状间的相关系数

3 讨论

鲜食粒豌豆是采收鲜荚加工或直接食用籽粒的豌豆，其产量主要是通过获取鲜豆荚质量而得，豆荚的大小、数量和商品性状直接影响着鲜食粒豌豆的产量和产值。合理的种植密度是鲜食粒豌豆个体间协调发育的基本，探讨适宜种植密度是栽培工作中一个不可或缺的环节。王冀川等[16]认为合理的种植密度能在一定范围内协调个体与群体之间的矛盾。曾宪琪等[17]研究发现，随着种植密度的上升，豌豆单株荚数、每荚粒数和百荚鲜重呈下降趋势。刘娜等[18]研究发现，随着种植密度降低，豌豆单株荚数和豆荚大小会有所增加。本研究中豌豆的株高、有效株、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力与产量的关系密切，且都随种植密度的变化而变化。产量与株高、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力呈正相关关系，在基本苗保证的情况下，增加株高和单株生产力有利于提高产量，而单株荚数和百荚鲜重是单株生产力的主要构成因素。

本研究中，在种植密度很低的情况下，种植密度与有效株数呈正相关关系，当群体的生长量明显不足时，可通过提高有效株数的方法来增加产量，特别是海拔1545 m 试点的实施效果极显著；种植密度与株高、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力呈负相关关系，当种植密度增大时，群体的生物量变大，单位面积上的营养供应不足，单株生产力及构产因素变小，也就是说高种植密度下，虽然群体数量大，但因单株生产力不足，群体产量无法提高，这个结论与蔺海明等[19-20]的研究有相似之处，只有合理的种植密度，才能使个体间发育协调，从而获得最大的群体生产力，达到高产。

滇中山区不同海拔点有着不同的降雨量、霜期、温湿度、土壤情况、光照情况等，不同生态环境形成的山区小气候对产量影响不同，因此，种植鲜食粒豌豆要获得高产，不能依靠单一的改变种植密度，还要因地形特点综合利用各种高效措施栽培。刘欣雨等[21]研究发现，在选定适宜的种植密度条件下，还需配以适宜的生态环境条件和优良品种的栽培技术，才能达到较高产量和产值。

4 结论

不同种植密度与产量拟合曲线均呈开口向下的二次抛物线关系，产量随种植密度的增加先呈上升趋势，当种植密度达一定量时产量达最高值，在一定种植密度范围内保持产量相对稳定，之后产量随种植密度增加而呈下降趋势。这与江凯华、刘飞、王昶等[22-25]的研究结果有相似之处。3个不同海拔试点产量保持相对稳定的种植密度范围均为33 万～42 万株/hm2，海拔1545 m试点最佳种植密度为42万株/hm2，海拔1770 m试点最佳种植密度为33万株/hm2，海拔1970 m试点最佳种植密度为37.5万株/hm2。

当种植密度低于产量相对稳定的密度时，种植密度与有效株数呈正相关关系，当群体的生长量明显不足时，可通过提高有效株数的方法来增加产量；当种植密度高于产量相对稳定的密度时，种植密度与产量呈负相关关系，产量随种植密度增大而下降。产量与株高、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力呈正相关关系，在基本苗保证的情况下，增加株高、单株荚数、百荚鲜重、单株生产力有利于提高产量。

海拔不同，生态环境不同，对产量影响最大的因素也不同，海拔1545 m试点对产量影响最大的因素是百荚鲜重，1770、1970 m 海拔点对产量影响最大的因素是单株生产力；海拔不同，生态环境不同，与种植密度关系最为密切的因素也不同，海拔1545、1970 m 试点与种植密度关系最密度的因素是有效株，海拔1770 m试点与种植密度关系最密切的因素是单株荚数。