播種密度對(duì)谷子農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

劉鑫　成鍇　王振華　劉紅　王楓葉　田崗　李會(huì)霞　王玉文　余愛麗　張鵬

摘要 [目的]探索谷子在不同播種密度條件下農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的變化情況。[方法]以長生13為材料，設(shè)置60萬、57萬、54萬、51萬、48 萬、45 萬株/hm2 6個(gè)不同的播種密度，研究播種密度對(duì)谷子農(nóng)藝性狀、單株干物質(zhì)量及產(chǎn)量的影響。[結(jié)果]長生13隨著播種密度從60萬株/hm2到45萬株/hm2的逐漸減小，株高變化不顯著，穗長、穗粗、千粒重均隨著播種密度減小而增加;單株干物質(zhì)量總體趨勢(shì)是播種密度越小，單株干物質(zhì)量越大;產(chǎn)量隨播種密度減小先略有提高，后降低，再有較大提高，在播種密度45萬株/hm2時(shí)達(dá)到最高。[結(jié)論]長生13產(chǎn)量在播種密度45萬株/hm2時(shí)達(dá)到最高。該研究可為谷子高產(chǎn)栽培技術(shù)的進(jìn)一步研究提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 播種密度;谷子;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量

中圖分類號(hào) S 515文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）23-0054-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.013

Effects of Sowing Density on Agronomic Characters and Yield of Millet

LIU Xin， CHENG Kai， WANG Zhen-hua et al

（Millet Research Institute， Shanxi Agricultural University， Changzhi， Shanxi 046011）

Abstract [Objective]To explore the changes in agronomic characteristics and yield of millet under different sowing densities.[Method]Using Changsheng 13 as the material， six different sowing densities of 600 000， 570 000， 540 000， 510 000， 480 000， 450 000 plants/hm2 were set to study the effects of planting density on the agronomic characters， dry matter quality per plant and yield of millet.[Result]As the sowing density of Changsheng 13 gradually decreased from 600 000 plants/hm2 to 450 000 plants/hm2， the plant height did not change significantly， and the ear length， ear diameter， and 1 000-grain weight all increased with the decrease of the sowing density;the general trend of dry matter quality per plant was that the lower the sowing density， the greater the dry matter mass per plant;with the decrease of sowing density， the yield increased slightly at first， then decreased， and then increased greatly， reaching the highest when the sowing density was 450 000 plants/hm2. [Conclusion]The yield of Changsheng 13 reached the highest when the sowing density was 450 000 plants/hm2. This research can provide a theoretical basis for further research on high-yield cultivation techniques of millet.

Key words Sowing density;Millet;Agronomic characters;Yield

谷子是一種抗旱節(jié)水耐貧瘠土壤的農(nóng)作物[1]，是具有較強(qiáng)抗旱性和耐貧瘠性的環(huán)境友好型植物，在我國北方干旱和半干旱土地作物區(qū)廣泛種植[2]。同時(shí)谷子也是山西省農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和大力發(fā)展優(yōu)勢(shì)雜糧的重點(diǎn)作物之一[3]。合理的播種密度可以促使谷子群體與單個(gè)植株間協(xié)調(diào)生長，保障谷子達(dá)到最大產(chǎn)量。播種密度是維持單位土地面積農(nóng)作物群體數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)的主要因素，合理密植可以保證農(nóng)作物群體有效利用光、熱、水、肥等資源[4]。谷子播種較稀時(shí)，單個(gè)植株能充分發(fā)育形成大穗，但有效穗數(shù)不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致群體產(chǎn)量低;而增加密度，單個(gè)植株發(fā)育受影響，有效穗數(shù)增加，群體產(chǎn)量提高;密度太高時(shí)，單個(gè)植株生長受阻，群體產(chǎn)量反而降低[5]。目前關(guān)于播種密度對(duì)農(nóng)作物影響的研究集中在主要糧食作物上，對(duì)谷子研究相對(duì)較少。為此，筆者探索谷子在不同播種密度條件下植株農(nóng)藝性狀、單株干物質(zhì)量及產(chǎn)量的變化規(guī)律，以期為谷子高產(chǎn)栽培技術(shù)的進(jìn)一步研究提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)于2018年在山西省長治市山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所試驗(yàn)田進(jìn)行，當(dāng)?shù)睾０?23 m（36°12′47.28″ N，113°08′24.77″ E）。試驗(yàn)田土壤為石灰質(zhì)褐土，速效氮含量22.71 mg/kg，速效磷含量39.87 mg/kg，速效鉀含量118.67 mg/kg。5月20日播種，10月7日收獲。試驗(yàn)材料為谷子品種長生13。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：處理1（T1）60萬株/hm2;處理2（T2）57萬株/hm2;處理3（T3）54萬株/hm2;處理4（T4）51萬株/hm2;處理5（T5）48萬株/hm2;處理6（T6）45萬株/hm2;每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)面積30? m2。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 干物質(zhì)量的測(cè)量。各處理分別于苗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期和完熟期同時(shí)取樣。每小區(qū)取10株有代表性的植株，將樣品于105 ℃烘箱殺青30 min后再于80 ℃烘干至恒重稱重，然后稱單株干物質(zhì)重量并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

1.3.2 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的測(cè)量。在谷子完熟期對(duì)各處理的小區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，并測(cè)量株高，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算;同時(shí)取10株谷子植株進(jìn)行考種測(cè)量，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖;運(yùn)用SPSS 19.0進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種密度對(duì)農(nóng)藝性狀的影響 由表1可知，T6處理株高略高于其他處理，但與其他處理間差異不顯著，推測(cè)在一定范圍內(nèi)谷子播種密度變化對(duì)株高影響不大。穗長和穗粗隨著播種密度的減小而增加，T6處理植株的穗長顯著大于T1、T2、T3處理。千粒重也隨著播種密度的減小而增加，這可能是由于谷子種植較稀時(shí)單個(gè)植株能充分發(fā)育形成大穗，千粒重也隨之上升。

2.2 不同播種密度對(duì)植株干物質(zhì)量的影響

圖1表明，苗期T6處理植株單株干物質(zhì)量最大，為（1.51±0.18） g;T2處理植株單株干物質(zhì)量最小，為（0.49±0.09） g。苗期各處理單株干物質(zhì)量大小順序?yàn)門6>T5>T3>T4>T1>T2。在苗期，谷子的播種密度田間表現(xiàn)總體趨勢(shì)為播種密度越大，植株高度越高，但是莖粗越細(xì)，單株干物質(zhì)量越小。

圖2表明，拔節(jié)期T6處理植株單株干物質(zhì)量最大，為（18.78±4.81） g;T1處理植株單株干物質(zhì)量最小，為（13.22±2.93） g。拔節(jié)期各處理單株干物質(zhì)量大小順序?yàn)門6>T5>T4>T3>T2>T1?？梢?，在谷子拔節(jié)期，各處理單株干物質(zhì)量隨著播種密度的減小而增加。

圖3表明，抽穗期T6處理植株單株干物質(zhì)量最大，為（29.99±3.24） g;T1處理植株單株干物質(zhì)量最小，為（19.21±5.42） g。抽穗期各處理單株干物質(zhì)量大小順序?yàn)門6>T5>T3>T2>T4>T1。

圖4表明，灌漿期T6處理植株單株干物質(zhì)量最大，為（53.68±10.33） g;T1處理植株單株干物質(zhì)量最小，為（30.56±7.56） g。灌漿期各處理單株干物質(zhì)量大小順序?yàn)門6>T5>T4>T2>T3>T1。

由圖5可見，完熟期T6處理植株單株干物質(zhì)量最大，為（61.34±9.11）g;T1處理植株單株干物質(zhì)量最小，為（40.40±5.23） g。完熟期各處理單株干物質(zhì)量大小順序?yàn)門6>T5>T4>T3>T2>T1。

2.3 不同播種密度對(duì)產(chǎn)量的影響

圖6表明，T6處理產(chǎn)量最高，為（5 055.80±155.66）kg/hm2，顯著高于其他處理;T3處理產(chǎn)量最低，為（4 619.67±248.93）kg/hm2，顯著低于T6、T5和T2處理。各處理產(chǎn)量大小順序?yàn)門6>T5>T2>T1>T4>T3，可見產(chǎn)量隨著播種密度的減小先略有提高，后降低，再有較大提高。結(jié)果表明，播種密度在45萬株/hm2時(shí)，谷子品種長生13產(chǎn)量最高。

3 討論與結(jié)論

播種密度大小對(duì)谷子農(nóng)藝性狀有較大影響[5]。該研究發(fā)現(xiàn)，隨著播種密度下降，株高變化不顯著;推斷在一定范圍內(nèi)谷子播種密度變化對(duì)株高影響不大，這與王顯瑞等[6]的研究結(jié)果不一致，這可能是不同生態(tài)區(qū)不同品種谷子株高對(duì)密度響應(yīng)不同造成的。穗長、穗粗、千粒重均隨著播種密度的減小而增加。表明谷子播種密度對(duì)穗長、穗粗、千粒重有較大影響，這與王顯瑞等[6-8]的研究結(jié)果相一致。

各處理單株干物質(zhì)量在苗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期有所波動(dòng)，但總體趨勢(shì)是播種密度越小，單株干物質(zhì)量就越大，這一趨勢(shì)在完熟期更加明顯。說明谷子種植較稀時(shí)單株個(gè)體能充分發(fā)育，形成較大干物質(zhì)量。但群體產(chǎn)量的增加需要適宜的播種密度。

合理的種植密度有利于提高作物的莖稈抗倒伏能力，從而確保產(chǎn)量形成[9]。劉紅霞等[10]的研究表明，谷子產(chǎn)量與密度之間呈拋物線型。該研究結(jié)果顯示，產(chǎn)量隨著種植密度減小先略有提高，后降低，再有較大提高，并未顯現(xiàn)出拋物線型，表明該研究的密度設(shè)置范圍還需進(jìn)一步擴(kuò)大，以便研究密度對(duì)產(chǎn)量的影響。

綜上，該研究結(jié)果顯示，谷子品種長生13隨著播種密度從60萬株/hm2到45萬株/hm2的逐漸減小，株高變化不顯著，穗長、穗粗、千粒重均隨著播種密度的減小而增加;單株干物質(zhì)量總體趨勢(shì)是播種密度越小，單株干物質(zhì)量越大;播種密度45萬株/hm2時(shí)谷子產(chǎn)量最高。播種密度與產(chǎn)量間的關(guān)系還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目 山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（201703D211002-6）;國家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-06-13.5-A23）;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)目（YCX2018414）;山西省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程（YGC2019KQ01）;山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（201803D221019-3）。

作者簡介 劉鑫（1984—），男，山西長治人，助理研究員，碩士，從事谷子生理生態(tài)和雜交育種研究。*通信作者，研究員，從事谷子雜種優(yōu)勢(shì)利用研究。

收稿日期 2020-04-30