種植密度對谷子邯谷2號農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

方路斌，羅河月，陳 潔，韓永亮

(邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院，河北 邯鄲 056001)

邯谷2號是邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院通過有性雜交選育的谷子新品種。該品種平均產(chǎn)量5 559.0 kg·hm-2，具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗等特點，適宜在河北夏谷區(qū)廣泛種植，推廣潛力巨大[1]。產(chǎn)量是選育和評價品種優(yōu)劣的首要指標，提高谷子產(chǎn)量不僅需要品種的更新?lián)Q代，更需要適宜的栽培技術模式與之相配套，才能全面發(fā)揮優(yōu)良品種的增產(chǎn)潛力[2～4]。前人從密度、播期、施肥量對谷子產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀影響等方面進行了大量研究[5～11]，為當?shù)毓茸拥淖钸m種植方式奠定了理論基礎。在群體栽培條件下，密度是影響產(chǎn)量的重要因素，密度過大或過小，都不利于高產(chǎn)。不同的谷子品種，在不同生態(tài)條件下，對種植密度要求不同，對于特定的品種必須在一定的栽培模式下種植，才能充分發(fā)揮群體和個體的協(xié)同作用[12～13]。研究種植密度對邯谷2號農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，以確定該谷子品種最佳種植密度，為本地夏谷區(qū)谷子高產(chǎn)栽培生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

谷子品種為2018年通過農(nóng)業(yè)部非主要農(nóng)作物登記的邯谷2號，品種來源為冀谷14×豫谷11。

1.2 試驗方法

試驗于2019年進行，試驗地位于邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院附屬試驗場內(nèi)，前茬作物為小麥，土質(zhì)為砂質(zhì)壤土，基肥施用氮磷鉀復合肥600 kg·hm-2。試驗共設6個密度處理水平M1～M6：45萬、60萬、67.5萬、75萬、90萬、105萬株·hm-2。采用隨機區(qū)組排列，小區(qū)行長5 m，行距0.4 m，6行區(qū)，小區(qū)面積12 m2，3次重復。4～5葉期定苗，成熟期每小區(qū)隨機取10株測定株高、莖粗(基部第3節(jié))、穗長、穗粗、植株干重、生育期、單穗重、穗粒重、千粒重、出谷率等性狀，并測定小區(qū)產(chǎn)量。其它栽培管理措施與大田保持一致。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Excel 2007、Spss17.0等軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析、相關性及回歸分析。

2 結果與分析

2.1 種植密度對邯谷2號農(nóng)藝性狀的影響

由表1可以看出，密度與株高、生育期呈極顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.986、0.941；與穗長、穗粗和莖粗呈極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.982、-0.968、-0.978；與植株干重呈顯著負相關，相關系數(shù)為-0.892。隨著密度的增大，邯谷2號的株高、生育期呈逐漸增大的趨勢，穗長、穗粗、莖粗和植株干重均呈逐漸減小趨勢，各密度水平下差異顯著。表明不同種植密度對邯谷2號農(nóng)藝性狀影響明顯。

表1 不同密度處理對邯谷2號農(nóng)藝性狀的影響

2.2 種植密度對邯谷2號經(jīng)濟性狀的影響

由表2可以看出，密度與成穗率、單穗重、穗粒重和出谷率呈極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.981、-0.985、-0.985、-0.981；與千粒重呈顯著負相關，相關系數(shù)為-0.874。隨著密度的增大，邯谷2號的成穗率、單穗重、穗粒重、出谷率及千粒重均呈現(xiàn)出減小的趨勢，各密度水平下差異顯著。而從下降程度看，出谷率、千粒重變化較小，這可能與邯谷2號的結實性好有一定關系。

表2 不同密度處理對邯谷2號經(jīng)濟性狀的影響

2.3 種植密度對邯谷2號產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，隨著密度水平的增大，邯谷2號的產(chǎn)量呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，處理間差異達到極顯著水平。處理M3的產(chǎn)量達到最大，為5 270.67 kg·hm-2,處理M4和M2分列第2、3位，三者間差異不顯著，其后各處理產(chǎn)量依次為M5>M1>M6,處理M6產(chǎn)量最低，相較于M3低了776.05 kg·hm-2。由此可知，在一定的密度水平范圍內(nèi)，邯谷2號的產(chǎn)量隨著密度的增大而增大，當密度增大到一定值后，就會隨密度的增大而降低。

表3 不同密度處理對邯谷2號經(jīng)濟性狀的影響

根據(jù)不同種植密度下邯谷2號產(chǎn)量的變化趨勢，擬合出產(chǎn)量與密度的曲線模型(見圖1)為：y =-0.6915x2+98.194x+2194.014 (R2=0.9396)。當x=71，即谷子密度水平為71萬株·hm-2時，邯谷2號理論上最大產(chǎn)量為5 679.94 kg·hm-2。綜合田間實際側產(chǎn)和曲線模型分析，邯谷2號的合理種植密度范圍為60萬～90萬株·hm-2。

圖1 擬合曲線模型

3 結論與討論

在筆者試驗條件下，不同密度處理水平對邯谷2號產(chǎn)量及主要產(chǎn)量構成要素影響顯著。隨著密度水平的增大，株高呈逐漸增高的趨勢，這是由于不同個體為了吸收更多光照而向上生長導致。這一結論與欒素榮、王顯瑞等人[12,14]的研究結果一致，而與顏麗美等人[15]的研究結果相反，這可能是由于品種和環(huán)境不同而造成的，不同品種在一定密度水平變化下，植株的特征特性變化反應敏感性和程度不同。隨著密度水平的增大，穗長、穗粗、單穗重、穗粒重、千粒重、成穗率、出谷率、植株干重等性狀指標逐漸變小，這是由于密度水平的增加，導致群體郁閉度增加，通風性和透光性降低，植株個體之間對養(yǎng)分競爭加劇，個體生長發(fā)育和特性表達受到了明顯抑制，這也導致了生長進程變慢，生育期逐漸變長。種植密度水平越大，植株個體越細弱，光合效率越低，越不利于穗部有效灌漿，單穗重、穗粒重降低，當密度超過最適密度水平后，植株個體數(shù)量雖然持續(xù)增加，但已不足以彌補因個體產(chǎn)量的降低而造成的總產(chǎn)量減少了[4,16]。密度為67.5萬株·hm-2時，邯谷2號產(chǎn)量達最大5 720.67 kg·hm-2，密度為75萬株·hm-2時的產(chǎn)量次之，繼續(xù)加大密度處理水平，產(chǎn)量明顯降低。通過曲線估計得到的二次曲線方程y =-0.6915x2+98.194x+2194.014能夠有效模擬邯谷2號的種植密度與產(chǎn)量的關系，當x=71，即谷子密度為71萬株·hm-2時，邯谷2號可獲得理論產(chǎn)量最大值為5 679.94 kg·hm-2。綜合分析理論值與實測值發(fā)現(xiàn)，邯谷2號在夏谷區(qū)適宜種植密度范圍為60萬～90萬株·hm-2。筆者試驗只進行了1個谷子生長周期，而受天氣和地理環(huán)境條件影響，其結果可能存在一定的偶然性，在今后的試驗中將進一步結合大田和多年多點試驗進行總結，結果將更具科學性和普遍性。