雜交谷子地膜穴播方式出苗和節(jié)水穩(wěn)產效果分析

張文飛，陳國秋，張海金

（遼寧省旱地農林研究所，遼寧朝陽 122000）

常規(guī)谷子的播種技術研究歷史時間較長，但雜交谷子播種技術研究和試驗較少[1]。2010年全國雜交谷子推廣面積達13.33萬hm2，通常增產量在30%～50%。目前，“張雜谷”在京津及東北、華北、西北地區(qū)的15個省市、自治區(qū)都有種植，累計推廣種植面積達26.67萬hm2，平均增產 3000 kg/hm2，為我國增產糧食8億kg。從目前生產狀況看，雜交谷子最高產量達12645 kg/hm2。雜交谷子品種優(yōu)于常規(guī)谷子，因此在我國北方等干旱、半干旱地區(qū)被廣泛選用，關于雜交谷子播種技術研究就顯得尤為重要。針對雜交谷子的特點，為區(qū)別于常規(guī)種植，其種植密度和水分利用率等都要進行充分的試驗探究。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地點選擇。試驗于2018年在遼寧省旱地農林研究所試驗基地小波羅赤村附近進行，該地位于遼寧西部，屬于典型半干旱地區(qū)，海拔為887.8 m，年平均降水量為420 mm，無霜期125 d左右，晝夜溫差較大，大于10℃的活動積溫2600℃。

1.1.2 試驗材料。供試品種為張雜谷5號。

1.2 試驗設計

以單位面積下不同穴數為基礎，設16萬穴/hm2（穴距12 cm）、8萬穴 /hm2（穴距24 cm）、4萬穴 /hm2（穴距36 cm）共3個水平。留苗數設1～4苗，每穴4個水平進行。種植面積16 m2，行距60 cm。在播種前使用尿素和磷酸二銨一次性施肥。

1.3 觀測方法

觀察記錄谷子出苗率、成穗數，部分取樣測總穗數，觀察莖稈質量及收獲測產量，并運用水分測試儀測定土壤水分，計算耗水量和水分利用率[2]。

1.4 田間管理

前茬一致，地勢平坦，肥力均勻，及時進行除草、治蟲、追肥等田間管理，單項作業(yè)當天完成，其他管理按試驗設計完成。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對雜交谷子出苗的影響

通過設計表中處理數據，探討雜交谷子的光合以及植株形態(tài)和產出性狀的不同特性，以此來發(fā)現(xiàn)不同種植密度對雜交谷子出苗和產量的影響，從而進一步分析地膜穴播方式對出苗和穩(wěn)產的影響。

2.1.1 種植密度與生物性狀的關系。在雜交谷子發(fā)苗過程中，葉面積以及光合勢都是先升后降的。

2.1.2 種植密度與水分利用的關系。種植密度越大，耗水量總體增加，水分利用率先升后降。

2.1.3 種植密度與植株形態(tài)的關系。密度越大，株高從123.65 cm提高到145.69 cm，重心由62.9 cm增高到70.59 cm，莖部增長變薄，降低了強度和抗倒指數。

2.1.4 種植密度與谷子營養(yǎng)的關系。密度越大其葉片中的氮磷鉀含量越少，最大累積量在抽穗期。合理的密度有助于雜交谷子的營養(yǎng)積累，對氮磷鉀的轉移和分配都有一定的影響。氮磷鉀的比例會影響雜交谷子莖稈的性狀，對其抗倒伏指數等有影響[3]。

2.2 雜交谷子單穴不同留苗數對產量的影響

將相同單位面積下留苗量固定，進行不同穴數、單穴留苗數對產量影響的研究。結果表明，每穴1苗、2苗、3苗處理產量之間差異不明顯，但3者均與每穴4苗處理產量間存在很大差異，每穴4苗相對于每穴1苗減產10%。表明地膜穴播條件下，張雜谷5號自我調節(jié)能力不能彌補穴距離過大帶來的減產。張雜谷5號穴播時，每穴留苗數不能超過3苗。

從表1可以看出，在一定范圍內，增加播種穴數或留苗數均能提高產量，但密度組合在16萬穴以下產量間差異不顯著，說明此時增加密度已不能提高產量，在低密度組合下，雜交谷子能通過自身調節(jié)提高分蘗、單穗籽粒質量、千粒質量，從而穩(wěn)定產量。從表2可以看出，水分利用率隨種植密度增大而降低，高密度下雜交谷子生物產量增加、經濟系數降低，導致籽粒產量不僅沒有提高，反而不斷增加耗水量。雜交谷子在單位面積留穴數多時，水分利用率較低，可能是生物產量高、經濟系數低造成的。

2.3 用配套機械進行地膜穴播對產量的影響

雜交谷子采用配套機具播種，進行間苗與不間苗處理。結果表明，產量并無明顯差異且均達到穩(wěn)產水平，說明雜交谷子在穩(wěn)產密度組合下結合配套播種機具生產，可以達到既不間苗又穩(wěn)產的雙重要求。采用配套機械穴播，雜交谷子空穴率較高，這與機器穴播后孔穴錯位、田間整地質量不高、播后遇雨板結等因素有關，空穴率是造成出苗率下降的主要原因。為保證單位面積的穴留苗數，在機械穴播時，應在最佳穴播數基礎上提高30%進行播種[4]。

表1 不同種植密度對產量構成因素的影響

表2 不同種植密度對水分利用率的影響

3 結論與討論

雜交谷子的產量隨著播種穴數或留苗數的增加，先增加后減少，最高產量密度組合為8萬穴/hm2，每穴4苗，為密度中間值。在低密度下，雜交谷子可以通過自身調節(jié)來彌補產量，達到穩(wěn)產的效果。密度和耗水量在一定范圍內可以提高產量，超出臨界范圍則產量不再提高，經濟系數下降，導致水分利用率降低[5]。留苗數的增加和穴數的增加，會讓水分利用率降低，雜交谷子不適合密集種植，在稀植條件下能夠體現(xiàn)雜交谷子本身的調節(jié)能力。經對播前和收獲后土壤貯水量計算分析，在不同的水分梯度下，谷子水分臨界期（孕穗期—開花期）補水與未補水之間產量差異達極顯著水平，谷子雜交種較常規(guī)種的水分利用效率（WUE）均值可提高30.99%～41.00%，說明谷子雜交種具有十分明顯的高效用水的遺傳特性。在需水高峰期根系有較強的吸水能力，是抗旱性強的體現(xiàn)，亦為高效用水奠定了生理基礎[6]。由于該試驗僅針對4萬～16萬穴/hm2，每穴苗數在1～4苗，其余未涉及的范圍沒有數據證明，后續(xù)應增加更廣泛數據試驗，以研究不同留苗數的影響。