品種和種植密度對高粱主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

韓永亮，崔江慧，羅河月，方路斌，常金華

（1.邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 邯鄲 056000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河北 保定 071001）

高粱［Sorghum bicolor（L.）Moench］是白酒釀造的主要原料，是中國重要的雜糧作物，具有較強的抗旱、抗撈、耐鹽堿等特性，在平原、山丘、澇洼、鹽堿地均可種植［1］。影響高粱產(chǎn)量的相關(guān)因素較多，主要包括株高、穗長、穗重、穗粒重、出谷率、種植密度等［2］，種植密度是影響作物生產(chǎn)的重要因素之一。合理密度能夠協(xié)調(diào)好群體與個體的關(guān)系［3］，既保證個體發(fā)育健壯而不早衰，又能維持一定數(shù)量的群體，保證單位面積穗數(shù)，有利于發(fā)揮高粱品種的增產(chǎn)潛力［4］。前人研究結(jié)果表明，種植密度對高粱植株生育及產(chǎn)量的影響很大［5-7］，且不同品種特性的適宜種植密度不同［8-10］。冀中南地區(qū)高粱種植過去多以零星和間套種植為主，凈作面積較少，種植品種多以農(nóng)家品種為主，缺少主栽品種與配套栽培技術(shù)。隨著白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，種植高粱效益提高，高粱種植面積進一步增加。為篩選適合冀中南地區(qū)種植的優(yōu)良品種，確定品種的合理種植密度，實現(xiàn)高粱高效生產(chǎn)良種良法配套，本試驗選用3個不同類型高粱品種（系），研究3個密度條件下產(chǎn)量及產(chǎn)量因子的變化，為冀中南高粱高產(chǎn)創(chuàng)建提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以河北農(nóng)業(yè)大學(xué)新選育品種農(nóng)大紅3號、自選品系矮稈1號、紅茅梁6號選系為試驗材料。

1.2 試驗方法

采用雙因素完全隨機設(shè)計［11］，3個高粱品種（系），3次重復(fù)，3個密度處理分別為90 000、105 000、120 000株/hm2，2次重復(fù)，小區(qū)面積2.0 m×5.0 m，共種植18個小區(qū)，南北行向，周圍設(shè)保護行。

1.3 田間管理

試驗田安排在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗場，位于邯鄲縣南堡，土地平整、肥力均勻、中等肥力，前茬作物為大豆，土壤為沙質(zhì)壤土。栽培措施與大田生產(chǎn)基本一致，2019年5月25日播種，播前施氮磷鉀三元復(fù)合肥（22-8-10）450 kg/hm2，6月6日定苗，6月23日中耕除草1次，7月14日灌溉1次。

1.4 調(diào)查內(nèi)容及統(tǒng)計方法

成熟期每個小區(qū)每個處理選取有代表性的10株測量株高、穗長等性狀，收獲后對每個處理10個標(biāo)準(zhǔn)穗進行室內(nèi)考種，測定穗重、穗粒重、出谷率等性狀。試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007進行整理匯總，用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析［12］。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種和種植密度對高粱產(chǎn)量及主要性狀的影響

根據(jù)不同品種不同密度的高粱產(chǎn)量及主要性狀表現(xiàn)（表1），計算各因子每個水平的表型極差，通過極差大小確定因素的主次關(guān)系，見表2。由表2可以看出，產(chǎn)量、穗粒重、穗重、出谷率、株高5個性狀品種效應(yīng)產(chǎn)生的極差大于密度效應(yīng)產(chǎn)生的極差，因此對于這5個性狀，品種為主要影響因素；對于穗長性狀，雖然品種的影響大于密度的影響，但不同品種受密度的影響不同，矮稈1號和農(nóng)大紅3號受密度影響較大，紅茅梁6號選系對密度不敏感。

表1 不同品種不同密度的高粱產(chǎn)量及主要性狀

表2 不同品種不同密度的高粱農(nóng)藝性狀極差

2.2 品種和種植密度對高粱產(chǎn)量及主要性狀影響的方差分析

品種和種植密度對高粱產(chǎn)量及主要性狀影響的方差分析結(jié)果見表3。由表3可以看出，穗粒重、穗重、出谷率、穗長、株高5個性狀在品種間均存在顯著差異（P<0.05），不同種植密度處理差異不顯著（P>0.05）；對于產(chǎn)量性狀，品種間與密度間均存在顯著差異（P<0.05）；對于穗重性狀，品種與密度間互作效應(yīng)顯著（P<0.05），其他性狀均不存在互作效應(yīng)（P>0.05）。從表4多重比較結(jié)果可以看出，隨著密度的增加，穗粒重、穗重有降低的趨勢，出谷率、穗長、株高變化不明顯，產(chǎn)量隨著密度增加有增加的趨勢。不同品種間各個性狀差異顯著。對3個密度條件下品種產(chǎn)量進行比較（表5），結(jié)果顯示在相同密度條件下，農(nóng)大紅3號子粒產(chǎn)量均顯著高于矮稈1號和紅茅梁6號選系，而矮紅1號和紅茅梁6號選系之間產(chǎn)量差異均不顯著。綜合來看，農(nóng)大紅3號優(yōu)于其他2個品種，種植密度為120 000株/hm2時，農(nóng)大紅3號產(chǎn)量水平最高，達到10 270.5 kg/hm2。

表3 高梁不同性狀方差分析

表4 不同性狀多重比較結(jié)果

表5 相同密度條件下不同品種子粒產(chǎn)量比較

3 小論與討論

本試驗中，在肥力一致的土壤條件下，種植密度和品種對產(chǎn)量都有影響，品種的增產(chǎn)作用大于種植密度的增產(chǎn)作用，其中農(nóng)大紅3號產(chǎn)量水平顯著高于其他品種。品種和種植密度是影響高粱高產(chǎn)創(chuàng)建的重要因素，品種固定的情況下，合理密植可以創(chuàng)造優(yōu)良群體結(jié)構(gòu)，又可以協(xié)調(diào)各個性狀之間的關(guān)系，適當(dāng)增加種植密度是實現(xiàn)高產(chǎn)的有效途徑［13］。牟芝蘭［14］研究得出，只有在適當(dāng)?shù)拿芏认拢瑐€體植株占有的資源空間和份額適中，才可獲得理想的產(chǎn)量。本試驗中90 000、105 000、120 000株/hm23個密度水平下高粱產(chǎn)量差異顯著，120 000株/hm2可以顯著提高產(chǎn)量，其他性狀并未表現(xiàn)出被顯著抑制，隨著穗數(shù)增加，穗粒重并未顯著降低。這一結(jié)果與丁國祥等［15］研究一致。有研究［16-19］指出，高密度種植高粱不但可以增加穗柄伸出長度和穗柄長度，還有利于機械化收割［20］，而且還可以降低桃蛀螟對高粱的危害。因此選用農(nóng)大紅3號在冀中南地區(qū)種植，適宜密度在120 000株/hm2左右即可實現(xiàn)較高產(chǎn)量，也有利于實現(xiàn)機械化采收。本試驗中密度水平未涉及120 000株/hm2以上，同時僅對品種和密度2個因素進行分析，并未對肥力設(shè)置梯度試驗，今后仍需對這些方面作進一步研究。