河北低平原区是以旱作为主的农业区,由于气候较为干旱,降水量较少,同时缺乏外来水系补充,因此水资源极度匮乏,随着地下水连年超量开采,地下水位大幅下降,区域内出现了全国最大的地下水超采漏斗,并呈进一步恶化的趋势^[1]。油葵因其耐盐碱、耐瘠薄、耐干旱且经济价值较高,在节水农业发展中发挥了重要的作用;并且,随着农业种植结构调整,油葵种植规模不断扩大,目前已跃居为河北省低平原区域内第4大主栽作物^[2]。河北低平原区的油葵种植多采用宽窄行（70cm+50cm）种植方式,这种种植模式不仅能够适应当前油葵机械化种植和轻简化栽培技术的发展,也有利于花前干物质向花盘转移,提高花后转移干物质对子粒贡献率,从而提高油葵产量^[3]。在油葵机械化生产和轻简化栽培条件下,油葵种植密度的控制主要依靠株距配置。不同的株距配置对油葵的生长发育及产量影响较大,研究机械化栽培条件下最佳株距配置对提高油葵产量、增加种植效益,进而促进河北低平原产区的油葵生产具有重要意义。目前,对于小麦、玉米、棉花等大田作物在机械化种植条件下株距配置研究较多,但关于河北低平原区机械化种植条件下不同株距配置对油葵生长发育及产量的影响少有报道。为此,研究机械化种植条件下不同品种不同株距对油葵生长发育及产量的影响,分析评价不同株距配置条件下油葵的单株叶面积、单株干物质量及产量,制定适宜河北省低平原区油葵种植的最佳方式,实现区域内油葵生产增产增效的目的,进一步促进河北低平原区农业种植结构调整和节水农业的发展。

试验地点设在河北省衡水市护驾迟镇的河北省农林科学院旱作农业研究所旱作节水农业试验站,北纬37.89°、东径115.71°,海拔18.2m,该地区气候类型为温暖半干旱大陆季风气候,冬春季干旱少雨,多年平均降水量500mm左右,年降雨量主要集中在7-9月,蒸发量3 200mm,平均气温12.6℃,无霜期200d左右。地势开阔,肥力均匀,供试土壤为黑壤土,排灌方便,四周遮阴^[1],前茬为玉米。

以新葵20和美葵矮大头SD567为试验材料。采用适宜机械化栽培的宽窄行种植模式,宽行行距70cm,窄行行距50cm,共设6个株距处理,即6个密度处理（表1）。油葵试验为春季覆膜播种,行长8.8m,小区宽6.7m,面积为58.96m²,采用随机区组设计,3个重复。试验期间有效降雨量为62.7mm,全生育期灌水量为45mm,施肥量分别为N 277.5kg/hm²、P 70kg/hm²、K 660kg/hm²;2018年3月8日按照试验设计采用人工点播方式播种,出苗时间为4月2日,期间管理为正常田间管理。

1.3.1 单株叶面积测定 分别于油葵苗期、现蕾期、开花期、灌浆期、成熟期用直尺对叶片进行测量,叶长为叶片基部到叶尖的距离,叶宽为叶片最宽处,叶面积（cm²）=叶长（cm）×叶宽（cm）×0.65^[2]。全株叶片的叶面积之和即为单株叶面积。叶面积指数=单株叶面积×株数/植株所占土地面积。

1.3.2 单株干物质量测定 在油葵各生育期即苗期、现蕾期、开花期、灌浆期、成熟期每个处理随机选取10株,称取鲜重后,在105℃杀青30min,再在80℃烘干至恒重,然后称取干物质重量。

1.3.3 产量测定 在油葵成熟期,采用五点采样法采样并进行考种,测定指标包括盘粒数、饱粒数、秕粒数、盘径、百粒重等,然后计算小区产量,小区产量（kg）=小区株数×盘粒数（粒）×百粒重（g）/10⁵。

采用SPSS 18.0对试验数据进行分析,采用Microsoft Excel 2010进行试验数据处理及作图。

单株叶面积反映了作物单株光合面积大小,进而反映了作物单株光合作用的强弱。表2分别给出了新葵20和SD567在不同株距处理单株叶面积的变化情况,新葵20处理T4与T3苗期单株叶面积无显著差异,且二者高于其他处理。随着生育期推进,从现蕾期到灌浆期,均以T4单株叶面积显著高于其他处理,各生育期不同株距处理,单株叶面积具有相同变化趋势,随着株距的增大,油葵单株叶面积先逐渐增大,于T4达到最高,之后逐渐减小。

叶面积指数是反映作物群体大小的动态指标。图1和图2分别给出了新葵20和SD567不同株距处理叶面积指数在各生育阶段的变化过程。可以看出,在油葵的各个生育阶段,不同处理叶面积指数具有相同变化趋势。油葵在现蕾期前叶面积指数增加幅度较小,现蕾期至开花期,叶面积指数迅速增大,表明该阶段光合效率迅速增加以满足油葵的生殖生长需求,到灌浆期叶面积指数达到最大。到成熟期后随着植株衰老,叶片枯萎,叶面积指数开始下降。在相同行距条件下,油葵的叶面积指数整体呈现出随着株距的减小而增大的趋势。在现蕾期后的各个生育阶段,新葵20和SD567叶面积指数均以T4处理为最高,表明T4处理油葵生长状况较好。

作物的干物质积累量直接反映了作物的养分利用效率和光合效率。表3分别列出了新葵20和SD567在不同株距处理各生长阶段的单株干物质量的变化。新葵20各处理间,T4的单株干物质量最大,与其他处理的差异均达到了显著水平,T3与T5的差异不显著,与T1和T2处理的差异达到显著水平。SD567各处理间,T4与其他处理间的差异也达到显著水平。从表3结果可以看出,油葵各生长阶段不同株距处理的干物质积累量有相同的趋势,随着株距的增大单株干物质积累量先增大,在T4时达到最高水平,之后逐步降低。说明T4处理更有利于油葵完成各生长时期干物质积累。株距过大或过小都会导致光合效率和养分利用效率低而不利于油葵生长期间干物质的积累。

从表4可以看出,新葵20的百粒重随着株距的增大整体呈增大的趋势,T6百粒重最大,T1、T2、T3、T4、T5百粒重分别比T6降低14.3%、7.0%、9.6%、2.5%、1.0%,显著性分析结果表明,T6与T4、T5和T2差异不显著。SD567的百粒重随株距增大整体先逐步增大,在T5处理时为最大,T1、T2、T3、T4、T6百粒重分别比T5降低12.3%、13.7%、6.0%、1.0%、2.8%,显著性分析结果表明,T5与 T3、T4、T6差异不显著,说明株距对油葵的百粒重有一定的影响,当达到合适的株距时,百粒重为最高,而不是株距越大百粒重越高。从产量来看,新葵20的T4处理产量为最高,T1、T2、T3、T5、T6产量分别比T4降低24.5%、10.9%、5.6%、5.6%、17.3%,显著性分析结果表明,T4与T3、T5之间差异不显著。SD567的T4处理产量最高,T1、T2、T3、T5、T6产量分别比T4降低24.8%、18.9%、3.4%、10.4%、27.1%,显著性分析结果表明,T4与T3间的差异不显著,与其他处理间的差异显著。新葵20各处理产量顺序为T4>T3>T5>T2>T6>T1,SD567各处理产量顺序为T4>T3>T5>T2>T1>T6。从以上分析可以看出,适宜的株距配置对油葵的产量有直接影响。

适宜的行株距配置可以调节油葵个体生长发育,最大发挥群体效应,是作物获得高产的有效途径^[4,5]。从理论上讲,凡是能够有效提高作物的光合效率和养分利用效率的行株距配置,都有利于作物的高产。采用适合当前油葵机械化生产和轻简化栽培技术的宽窄行（70cm+50cm）行距模式^[6],适当扩大株距,有利于提高油葵田间群体透光率和水、温、肥的利用率,有效提高油葵的光合效率和养分利用效率,提高油葵单株干物质积累量和叶面积,从而使产量得到提高。

干物质积累量的提高是作物获得高产的基础,在作物的各生育阶段,干物质积累量的高低直接影响到作物营养器官、生殖器官和群体生物量的动态发展,是作物获得高产的前提^[7,8]。叶片是作物进行光合作用的主要器官,是叶冠的重要组成部分。作物的叶面积对作物自身的干物质有效积累和最终产量的形成具有重要作用,作物叶面积的大小,直接影响作物的光合作用和光合效率,进而影响作物的最终产量^[9,10]。叶面积指数与作物的最终产量密切相关,是反映植物群体生长状况的一个重要指标,叶面积指数大小直接决定作物产量^[9,10,11]。从本试验结果来看,在河北省低平原区,油葵种植在行距为宽窄行（70cm+50cm）、株距为30cm的行株距配置条件下无论是在单株干物质积累量还是单株叶面积及产量水平方面与其他处理间有着较为明显的差异,但是品种之间差异不明显。说明在河北低平原区油葵种植以宽窄行（70cm+50cm）、株距为30cm左右的行株距配置能够明显提高油葵单株叶面积,提高单株干物质积累量,使光合效率和养分利用效率得到最大发挥,进而获得最大油葵产量。在适应目前油葵轻简化和机械化生产条件下,行距为宽窄行（70cm+50cm）、株距为30cm的行株距配置在河北省低平原区油葵生产中较为适宜。