不同品種、密度、施氮量、播種方式對(duì)糯高粱生物性狀及產(chǎn)量的影響

張艷軍，劉 佳，張 鐘，張翠萍，李建增，胡選江，施立安，高玉璽，羅 磊，蔡述江，李懷紅，饒 敏

（1玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南玉溪 653100；2云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，昆明 650205；3澄江市種植業(yè)綜合服務(wù)管理中心，云南澄江 652500；4玉溪市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測中心，云南玉溪 653100）

0 引言

高粱(Sorghum bicolor L.Moench)是世界上最重要的谷類作物之一，其產(chǎn)量僅次于玉米、小麥、水稻和大麥[1-2]，是世界上最古老的禾谷類作物之一[3]。粒用高粱根據(jù)籽粒淀粉的性質(zhì)不同，可分為粳型和糯型[4]。糯高粱籽粒的直鏈淀粉含量在0%～5%[5]，糯高粱是釀造高檔白酒的主要原料之一，因而具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[6]。糯高粱的產(chǎn)量與品質(zhì)不僅受遺傳基因條件的影響，種植密度、施氮量水平、種植方式也是調(diào)控糯高粱優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要措施。焦少杰等[7]研究表明，同一高粱品種不同栽培密度間的產(chǎn)量差異極顯著。合理密度能夠協(xié)調(diào)好群體與個(gè)體的關(guān)系，使個(gè)體發(fā)育健壯而不早衰，既保證了一定數(shù)量的群體，單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和單粒重得到協(xié)調(diào)發(fā)展，有利于發(fā)揮高粱品種的增產(chǎn)潛力[8]。Mousavi等[9]、丁國祥等[10]研究表明，隨著密度增大，千粒重和穗粒數(shù)下降。據(jù)前人研究結(jié)果表明，種植密度和施肥水平對(duì)高粱植株生育及產(chǎn)量的影響很大[11-12]，且不同品種特性、不同土壤肥力的適宜種植密度和施肥量不同[13-14]。氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要量最大的化肥品種，是影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)量最敏感的因素之一[15-16]，對(duì)高粱生長發(fā)育[17-18]、產(chǎn)量[19-21]均有影響。有研究表明，氮肥的施用有利于產(chǎn)量的提高，且在一定氮肥用量范圍內(nèi)，籽粒產(chǎn)量隨氮肥用量增加而提高，超過這個(gè)水平，產(chǎn)量不再增加[22-25]。但迄今為止，有關(guān)不同糯高粱品種、種植密度、施氮量、種植方式對(duì)糯高粱生物性狀及產(chǎn)量的影響的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。為此，本研究采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了不同品種、種植密度、施氮量和播種方式對(duì)糯高粱生物性狀及產(chǎn)量的影響，以期明確不同品種、種植密度、施氮量和播種方式與糯高粱生物性狀及產(chǎn)量的關(guān)系，旨在篩選最適豐產(chǎn)糯高粱品種、最佳種植密度和最適施氮量及種植方式，為糯高粱高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種植技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)

試驗(yàn)于2020年5—12月在玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院高原特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研試驗(yàn)示范基地進(jìn)行。試驗(yàn)地點(diǎn)位于102.29867°E，24.16767°N，海拔1615.2 m，土壤類型為壤土，前作為草莓，地勢平坦，排灌條件方便，耕作層土壤養(yǎng)分檢測結(jié)果為pH 6.08，有機(jī)質(zhì)35.41 g/kg，有效氮152.60mg/kg，有效磷73.95mg/kg，速效鉀267.60mg/kg。

1.2 參試材料

參試品種‘紅糯16號(hào)’由黑龍江省衲河市惠龍農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)，‘晉糯3號(hào)’和‘晉糯8號(hào)’由山西冠豐高粱科技有限公司生產(chǎn)，參試種子由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。氮肥為尿素（含N≥46.2%），過磷酸鈣（含P2O5≥16.0%），硫酸鉀(K2O≥50.0%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素為品種、密度、施氮量和播種方式4個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，品種分別為‘紅糯16號(hào)’、‘晉糯3號(hào)’和‘晉糯8號(hào)’；密度分別為8.25萬、9.75萬、11.25萬株/hm2；施氮水平分別為180、255、330 kg/hm2；播種方式為等行（行距65 cm）、寬窄行（寬行行距75 cm、窄行行距55 cm）和大小行（大行行距80 cm、小行行距50 cm）。試驗(yàn)組合見表1。

表1 不同品種、種植密度、施氮量、播種方式的L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

試驗(yàn)設(shè)計(jì)9個(gè)處理，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積為20.0 m2(5.0 m×4.0 m)，四周設(shè)置保護(hù)行。施肥分基肥和追肥（在苗期、拔節(jié)期和抽穗期各追施1次肥），在播種后20～25天進(jìn)行間苗補(bǔ)苗，拔節(jié)期及時(shí)小培土和穗期大培土，適時(shí)去除糯高粱的無效分蘗。

1.4 調(diào)查方法

田間調(diào)查記載各個(gè)處理的主要生育期，在糯高粱成熟時(shí)隨機(jī)采取15株進(jìn)行株高、葉片數(shù)、莖粗、穗長、穗粒數(shù)、單穗重、千粒重測量調(diào)查，以及按小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行稱重計(jì)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010和DPS 7.05[26]軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

從表2可以得知，‘晉糯3號(hào)’生育期最長為138天，其次是‘晉糯8號(hào)’為135天‘，紅糯16號(hào)’最短為134天。由此可見不同品種、密度、施氮量和播種方式試驗(yàn)因素中，糯高粱的生育期主要由品種本身特性因素所確定，其余試驗(yàn)因素對(duì)生育期的影響不明顯。

表2 生育期結(jié)果與分析

2.2 不同品種、種植密度、施氮量、種植方式對(duì)糯高粱生物性狀的影響

通過不同品種、種植密度、施氮量、種植方式對(duì)糯高粱生物性狀的影響試驗(yàn)結(jié)果表明（見表3），不同糯高粱品種對(duì)生物性狀的影響差異較大。隨著密度的增加，株高隨之增高，而穗粒數(shù)和單穗重則隨之減少，不同密度對(duì)糯高粱的葉片數(shù)、莖粗、穗長及千粒重影響不明顯。在180～330 kg/hm2的施氮條件下，糯高粱的生物性狀表現(xiàn)不明顯，但施氮量255 kg/hm2的糯高粱穗長、穗粒數(shù)、單穗重和千粒重最好。糯高粱采用不同種植方式對(duì)生物性狀的影響不明顯，極大可能是糯高粱株高較矮、葉片少和糯高粱穗在植株頂部，不同種植方式對(duì)糯高粱的通風(fēng)和光照的影響不明顯的緣故。

表3 不同品種、種植密度、施氮量、種植方式對(duì)糯高粱生物性狀的影響

2.3 生物性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

由表4可以看出，糯高粱生物性狀的株高、葉片數(shù)、穗粒數(shù)和單穗重與產(chǎn)量成正相關(guān)，莖粗、穗長和千粒重與產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)，其生物性狀千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響顯著水平不明顯。

表4 生物性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

2.4 產(chǎn)量結(jié)果與分析

2.4.1 不同品種、密度、施氮量和種植方式對(duì)產(chǎn)量影響的正交方差分析結(jié)果 由表5和表6可知，品種的F值達(dá)到極顯著水平，種植密度的F值達(dá)到顯著水平，施氮量和種植方式不顯著。通過Duncan多重比較得知，A2B3C1D2與 A2B1C2D3之間差異不顯著，與 A2B2C3D1之間差異達(dá)顯著水平，與其余組合之間差異達(dá)極顯著水平；A2B1C2D3與A2B2C3D1和A3B3C2D1之間差異不顯著，與A1B1C1D1之間差異達(dá)極顯著水平，與剩余組合之間差異達(dá)顯著水平；A2B2C3D1與A1B1C1D1之間差異達(dá)極顯著水平，與其余組合之間差異不顯著；A3B3C2D1與A1B1C1D1之間差異達(dá)顯著水平，與其余組合之間差異達(dá)顯著水平；剩余組合之間差異不顯著。綜上所述，不同品種、密度、施氮量和種植方式對(duì)產(chǎn)量影響的組合A2B3C1D2產(chǎn)量最高，達(dá)12257.28 kg/hm2，其次為組合A2B1C2D3，為 11553.91 kg/hm2。

表5 正交方差分析結(jié)果

表6 Duncan多重比較結(jié)果

2.4.2 不同品種、密度、施氮量和種植方式對(duì)產(chǎn)量影響極差分析結(jié)果 不同品種、密度、施氮量和種植方式對(duì)糯高粱產(chǎn)量影響結(jié)果表明（見表7和表8），糯高粱品種極差(R)位于第一，是影響糯高粱產(chǎn)量的主要因子，其次是種植密度，再次是種植方式，在該試驗(yàn)土壤、氣候環(huán)境條件下，施氮量對(duì)糯高粱產(chǎn)量的影響最小。根據(jù)糯高粱品種、密度、施氮量和種植方式對(duì)產(chǎn)量影響的各因子產(chǎn)量平均數(shù)表明，‘晉糯3號(hào)’平均產(chǎn)量最高，達(dá)11645.03 kg/hm2，其 次 為‘ 晉 糯 8號(hào) ’，產(chǎn) 量 為10303.29 kg/hm2，‘ 紅 糯 16 號(hào) ’的 產(chǎn) 量 最 低 ，僅 為10011.61 kg/hm2；糯高粱產(chǎn)量隨密度增大產(chǎn)量隨之增加，種植密度為11.25萬株/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)11077.78kg/hm2；糯高粱產(chǎn)量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先增加而后降低的趨勢，即施氮量為255 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高，達(dá)10826.65 kg/hm2；不同種植方式中，寬窄行（75 cm和55 cm)種植方式的產(chǎn)量最高，達(dá)10889.43 kg/hm2，其次是大小行（80 cm和50 cm），10 736.09 kg/hm2，最低為等行(65 cm)，10334.41 kg/hm2。因此僅從糯高粱品種、密度、施氮量和種植方式的因子對(duì)糯高粱產(chǎn)量影響結(jié)果可以看出，‘晉糯 3 號(hào)’、11.25 萬株/hm2、施氮量255 kg/hm2和寬窄行（75 cm和55 cm)種植方式為增加糯高粱產(chǎn)量的最適條件，其搭配組合為A2B3C2D2，但因施氮量和種植方式因子對(duì)糯高粱產(chǎn)量的影響較小，且施氮量和種植方式的水平對(duì)糯高粱產(chǎn)量的影響不顯著，同時(shí)該試驗(yàn)研究A2B3C1D2和A2B1C2D3搭配組合的糯高粱產(chǎn)量分居第一和第二，因此最優(yōu)組合取A2B3C1D2或 A2B1C2D3。

表7 不同品種、密度、施氮量和種植方式對(duì)產(chǎn)量的影響

表8 不同品種、種植密度、施氮量、種植方式對(duì)產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 不同品種、密度、施氮量和播種方式對(duì)糯高粱的生育期的影響

不同糯高粱品種間的生育期存在差異，但不同密度、施氮量和播種方式對(duì)糯高粱的生育期影響不明顯。糯高粱的生育期主要由品種本身特性因素所確定，其余試驗(yàn)因素對(duì)生育期的影響不明顯。

3.2 不同品種、密度、施氮量和播種方式對(duì)糯高粱的生物性狀的影響

本研究表明，不同糯高粱品種對(duì)生物性狀的影響差異較大。隨著密度的增加，株高隨之增高，而穗粒數(shù)和單穗重，則隨之減少，不同密度對(duì)糯高粱的葉片數(shù)、莖粗、穗長及千粒重影響不明顯。這與劉天朋等[19]、汪由等[27]研究結(jié)果極為一致。在180～330 kg/hm2的施氮條件下，糯高粱的生物性狀表現(xiàn)不明顯，但施氮量為255 kg/hm2時(shí)糯高粱穗長、穗粒數(shù)、單穗重和千粒重最好。糯高粱采用不同種植方式對(duì)生物性狀的影響不明顯，極大可能是糯高株高較矮、葉片少和糯高粱穗在植株頂部，不同種植方式對(duì)糯高粱的通風(fēng)和光照的影響不明顯的緣故。

3.3 不同品種、密度、施氮量和種植方式的生物性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

本研究結(jié)果表明，糯高粱生物性狀的株高、葉片數(shù)、穗粒數(shù)和單穗重與產(chǎn)量成正相關(guān)，莖粗、穗長和千粒重與產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)，其生物性狀千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響顯著水平不明顯。說明適當(dāng)?shù)脑黾优锤吡坏闹旮吆腿~片數(shù)，有利于產(chǎn)量的提高，同時(shí)增加穗粒數(shù)和單穗重是實(shí)現(xiàn)糯高產(chǎn)的前提。這與劉貴鋒等[8]、楊建昌等[28]、薛亞光等[29]的研究結(jié)論部分相一致。

3.4 不同品種、密度、施氮量和種植方式對(duì)糯高粱產(chǎn)量的影響

從糯高粱品種、密度、施氮量和種植方式的因子對(duì)糯高粱產(chǎn)量影響結(jié)果可以看出，‘晉糯3號(hào)’、11.25萬株/hm2、施氮量255 kg/hm2和寬窄行（75 cm和55 cm)種植方式對(duì)增加糯高粱產(chǎn)量為最適條件，其搭配組合為A2B3C2D2，但因施氮量和種植方式因子對(duì)糯高粱產(chǎn)量的影響較小，且施氮量和種植方式的水平對(duì)糯高粱產(chǎn)量的影響不顯著，同時(shí)該試驗(yàn)研究A2B3C1D2和A2B1C2D3搭配組合的糯高粱產(chǎn)量分居第一和第二，因此最優(yōu)組合取A2B3C1D2或A2B1C2D3。

3.5 試驗(yàn)不足及待探討研究方向

本研究初步篩選出最適豐產(chǎn)糯高粱品種‘晉糯3號(hào)’、最佳種植密度11.25萬株/hm2和最適施氮量為180～330 kg/hm2及種植方式寬窄行（75 cm和55 cm），為玉溪今后糯高粱高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種植提供科學(xué)依據(jù)。從不同品種、密度、施氮量及種植方式的單因素對(duì)產(chǎn)量表現(xiàn)最優(yōu)的搭配組合[即‘晉糯3號(hào)’+11.25萬株/hm2+施氮量255 kg/hm2+寬窄行（75 cm和55 cm）]的搭配組合A2B3C2D2未包括在該試驗(yàn)組合中，有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究論證。

綜上，本試驗(yàn)通過不同品種、種植密度、施氮量和播種方式對(duì)糯高粱生物性狀及產(chǎn)量的影響進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，糯高粱品種對(duì)生物性狀的影響差異較大，隨著密度的增加，株高隨之增高，而穗粒數(shù)和單穗重則隨之減少，密度對(duì)糯高粱的葉片數(shù)、莖粗、穗長及千粒重影響不明顯，施氮量255 kg/hm2的糯高粱穗長、穗粒數(shù)、單穗重和千粒重最好，不同種植方式對(duì)生物性狀的影響不明顯；糯高粱的株高、葉片數(shù)、穗粒數(shù)和單穗重與產(chǎn)量成正相關(guān)，莖粗、穗長和千粒重與產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)；品種是影響糯高粱產(chǎn)量的主要因子，其次是種植密度，再次是種植方式，產(chǎn)量以組合A2B3C1D2最高，其次為組合A2B1C2D3，因此最優(yōu)組合取A2B3C1D2或A2B1C2D3，但從不同品種、密度、施氮量及種植方式的單因素對(duì)產(chǎn)量表現(xiàn)最優(yōu)的搭配組合A2B3C2D2未包括在該試驗(yàn)組合中，有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究論證。