不同播期·密度·施肥量對“長農(nóng)39號”產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

李齊霞， 李中青， 郭二虎， 祁麗婷， 王 瑞， 王 敏， 孫萬榮， 任先忠

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所，山西長治 046000)

不同播期·密度·施肥量對“長農(nóng)39號”產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

李齊霞， 李中青， 郭二虎*， 祁麗婷， 王 瑞， 王 敏， 孫萬榮， 任先忠

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所，山西長治 046000)

摘要[目的]探明適合江西省長治地區(qū)春播種植谷子新品種“長農(nóng)39號”的栽培技術(shù)。[方法]采用3個播期(主區(qū))、3個密度(裂區(qū))和3個施肥量(再裂區(qū))的3因素裂—裂區(qū)試驗，研究不同播期、密度和施肥量對谷子產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響。[結(jié)果]播期對產(chǎn)量、單穗粒重、穗重和千粒重有顯著影響，對株高、莖粗、穗長、穗粗無顯著影響；密度對產(chǎn)量、株高有顯著影響，對莖粗、穗長、穗粗、單穗粒重、穗重和千粒重影響不顯著；施肥量對產(chǎn)量、莖粗、穗長有顯著影響，對株高、穗粗、單穗粒重、穗重和千粒重?zé)o顯著影響。對產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析表明，產(chǎn)量與單穗粒重、穗重、千粒重、莖粗、穗長呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系，與株高、穗粗呈負相關(guān)關(guān)系。[結(jié)論]在長治地區(qū)春播種植“長農(nóng)39號”谷子時，以播期為5月15日，密度為45.0萬株/hm2，施肥量為農(nóng)家肥 3萬kg/hm2+硝酸磷300 kg/hm2較好。

關(guān)鍵詞播期；密度；施肥量；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀

谷子是起源于中國的最為古老的栽培作物，是中華民族的發(fā)祥作物，是幾千年來傳統(tǒng)的主食作物。目前，谷子在全國的種植面積約有140萬hm2，年產(chǎn)量約為 450萬 t，山西省種植面積最多，產(chǎn)量最大，位居其次的為河北省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)[1-2]。山西省谷子種植面積在45萬hm2左右，谷子是最具山西地域特色的優(yōu)勢作物，其營養(yǎng)豐富，富含多種維生素和礦物微量元素，具耐旱、耐瘠、糧草兼用等特點。在注重現(xiàn)代生活品質(zhì)，講究膳食營養(yǎng)全面平衡的雜糧熱升溫，自然氣候干旱、水資源短缺日趨嚴重以及畜牧業(yè)不斷發(fā)展的形勢下，谷子作為龍頭老大在山西農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展及農(nóng)民增收中具有非常重要的作用[3]。“長農(nóng)39號”谷子新品種具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、耐瘠廣適等優(yōu)點，2011年8月通過了全國谷子品種鑒定委員會鑒定。該品種在品質(zhì)、產(chǎn)量、抗逆性與適應(yīng)性等方面較以前生產(chǎn)應(yīng)用品種有較大提高，亟需大力示范開發(fā)與轉(zhuǎn)化推廣。谷子產(chǎn)量受品種遺傳特性、栽培方法、栽培條件、環(huán)境條件等多種因素影響，而這些因素對產(chǎn)量的影響程度有較大差別[4-8]。提高谷子的產(chǎn)量，在自然條件無法改變的情況下，改進栽培措施是非常關(guān)鍵的技術(shù)。研究表明，不同播期、不同密度或施肥量對谷子產(chǎn)量具有重要的影響。前人的研究大多是針對不同播期或不同密度，不同施肥量對谷子的影響，而在不同播期下不同密度和施肥量對谷子的影響則報道較少。鑒于此，筆者以“長農(nóng)39號”為材料，研究不同播期、密度和施肥量對谷子產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響，旨在探明最適合山西省長治地區(qū)種植谷子的栽培技術(shù)措施，為指導(dǎo)谷子高產(chǎn)栽培、加速“長農(nóng)39號”的推廣應(yīng)用、實現(xiàn)良種良法配套提供理論與實踐依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料供試谷子品種為 “長農(nóng)39號”，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所提供；供試肥料為農(nóng)家肥和硝酸磷。

1.2試驗地概況試驗在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所試驗田進行。試驗田位于山西省長治市郊區(qū)，屬典型中溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候；年平均氣溫為 4.9～10.4 ℃，年日照時數(shù)為2 418～2 616 h，一般年降水量為537.4～656.7 mm，無霜期為156.8～181.9 d。試驗地為沙壤土，肥力中上等；20 cm土層內(nèi)的有機質(zhì)含量為1.86 g/kg，全氮含量為74 mg/kg，堿解氮含量為58.99 mg/kg，速效磷含量為6.89 mg/kg，速效鉀含量為195 mg/kg。試驗地前茬為玉米，上年秋季秸稈粉碎隨深翻還田。

1.3試驗設(shè)計試驗于2015年進行，采用裂-裂區(qū)試驗設(shè)計。播期(A)為主區(qū)，設(shè)3個水平：5月5日(A1)、5月15日(A2)、5月25日(A3)；密度(B)為裂區(qū)，設(shè)3個水平：30.0萬株/hm2(B1)、37.5萬株/hm2(B2)、45.0萬株/hm2(B3)；施肥量(C)為再裂區(qū)，設(shè)3個水平：施農(nóng)家肥3萬kg/hm2(C1)、施農(nóng)家肥 3萬kg/hm2+硝酸磷300 kg/hm2(C2)、施硝酸磷 300 kg/hm2(C3)。共27個處理組合，小區(qū)面積10 m2，人工劃行耬播，行距40 cm，種植5行，3次重復(fù)，小區(qū)之間留一空行，區(qū)組間走道50 cm，播種行下區(qū)組走向垂直，試驗地四周播種4行保護行，肥料一次性施入作為底肥，其他管理同常規(guī)。

1.4測定項目與方法10月15日谷子收獲時，每小區(qū)單獨脫粒，曬干后稱重，測產(chǎn)；收獲前在每個小區(qū)的中間條帶隨機選擇10株有代表性的植株，進行主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查。

1.5數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2003整理數(shù)據(jù)，采用DPS分析軟件對所有數(shù)據(jù)進行方差分析和差異顯著性檢驗。

2結(jié)果與分析

2.1播期、密度及施肥量對產(chǎn)量的影響不同播期、密度及施肥量下產(chǎn)量的多重比較結(jié)果見表1。不同播期下的產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明，A2處理下產(chǎn)量最高，與A1處理間差異不顯著，但與A3處理間有極顯著差異，說明隨著播期的推遲，產(chǎn)量有變化，5月15日播種產(chǎn)量最高，達4 851.000 kg/hm2。不同密度下的產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明，B3處理下產(chǎn)量最高，達4 682.222 kg/hm2，與B2、B1處理間均有顯著差異，說明適當(dāng)加大密度，產(chǎn)量有一定的增加。該試驗中密度為45.0萬株/hm2最好。不同施肥量下的產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明，C2處理下產(chǎn)量最高，為4 921.167 kg/hm2，C2與C3處理間差異不顯著，與C1處理間有極顯著差異。說明只施用化肥產(chǎn)量較低，農(nóng)家肥與化肥同時施用增加產(chǎn)量效果顯著。在該試驗條件下，施肥量以農(nóng)家肥3萬kg/hm2+硝酸磷300 kg/hm2最好。

表1不同播期、密度及施肥量對“長農(nóng)39號”產(chǎn)量的影響

Table 1Effects of different density,sowing period and fertilization amount on yield of Changnong 39

處理Treatment平均產(chǎn)量Averageyieldkg/hm2顯著性Significance5%1%A14712.834aAA24851.000aAA34190.500bBB14477.500bAB24594.611abAB34682.222aAC13933.889bBC24921.167aAC34899.278aA

2.2播期、密度及施肥量對農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1株高。株高受播期影響不大，A1、A2、A3各處理間差異不顯著；不同密度下的影響較大，B1處理株高最大，為147.64 cm，與B2、B3處理間差異均達顯著水平；不同施肥量對株高的影響不顯著(表2)。

2.2.2莖粗。莖粗受播期影響不大，A1、A2、A3各處理間差異不顯著；莖粗受密度影響不大，B1、B2、B3各處理間差異不顯著；莖粗受施肥量的影響以C2處理最為明顯，達0.76 cm，C3與C1處理間差異不顯著(表2)。說明同時施用農(nóng)家肥和化肥可增加莖粗。

2.2.3穗長。穗長受播期影響不大，A1、A2、A3各處理間差異不顯著；穗長受密度影響不大，B1、B2、B3各處理間差異不顯著；穗長受施肥量的影響以C3處理最為明顯，達21.10 cm，C3與C1處理及C1與C2處理間差異顯著(表2)。說明施肥量的不同對穗長有一定的影響。

2.2.4穗粗。穗粗受播期、密度和施肥量的影響不大，A1、A2、A3各處理間差異不顯著；B1、B2、B3各處理間差異不顯著；C1、C2、C3各處理間差異不顯著(表2)。

2.2.5穗重。不同播期下穗重A1處理最大，達23.64 g，與A2處理間差異不顯著，A2與A3處理間差異顯著；不同密度下穗重的平均值為23.40～23.61 g，各處理間無顯著差異；不同施肥量下穗重的平均值為23.38～23.61 g，各處理間無顯著差異。說明播期對穗重的影響較為顯著，密度和施肥量對穗重的影響不顯著(表2)。5月5日和5月15日播種增加穗重效果顯著。

2.2.6單穗粒重。不同播期下單穗粒重A1處理最大，達20.10 g，與A2處理間差異不顯著，A2與A3處理間差異顯著；不同密度下單穗粒重的平均值為19.89～20.07 g，各處理間無顯著差異。不同施肥量下單穗粒重的平均值為19.87～20.05 g，各處理間無顯著差異。說明播期對單穗粒重的影響較為顯著，密度和施肥量對單穗粒重的影響不顯著(表2)。5月5日和5月15日播種增加單穗粒重效果顯著。

2.2.7千粒重。不同播期下千粒重A1處理最大，達3.02 g，與A2處理間差異不顯著，A2與A3處理間差異顯著；不同密度下千粒重的平均值為2.94～3.03 g，各處理間無顯著差異；不同施肥量下千粒重的平均值為2.96～3.00 g，各處理間無顯著差異(表2)。說明播期對千粒重的影響較為顯著，密度與施肥量對千粒重的影響不顯著。5月5日和5月15日播種增加千粒重效果顯著。

2.3產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性由表3可以看出，產(chǎn)量與單穗粒重、穗重、千粒重、莖粗、穗長呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系，與株高、穗粗呈負相關(guān)關(guān)系。農(nóng)藝性狀的相關(guān)性表現(xiàn)為單穗粒重>穗重>莖粗>穗長>株高>穗粗>千粒重。

3結(jié)論與討論

(1)播期對產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響。根據(jù)當(dāng)?shù)胤e溫情況掌握適宜的播種期是谷子栽培的關(guān)鍵措施之一。李書田等[9]指出，施肥量、播期及密度是影響谷子產(chǎn)量的重要因素。李君霞[10]指出，適時播種是確保谷子優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要因素。李萍等[11]指出，除了播期，合理的播種密度可以協(xié)調(diào)單穗粒重、每穗粒數(shù)、單位面積穗數(shù)，對谷子的高產(chǎn)十分重要。趙海超等[12]研究表明，播期過早或過晚，均會影響谷子正常生長發(fā)育，降低谷子產(chǎn)量。前人的研究與該試驗研究結(jié)果基本一致，但不同谷子品種在長治地區(qū)最適宜的播期有所差異?！伴L農(nóng)39號”適宜在5月5～15日播種。

表2　不同播期、密度及施肥量下“長農(nóng)39號”的主要農(nóng)藝性狀

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著，不同大寫字母表示處理間差異極顯著。

Note: Different lowercases in the same column stand for significant difference among treatments,different capital letters indicates extremely significant difference.

表3　 “長農(nóng)39號”產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)

(2)密度對產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響。研究表明，合理的種植密度能使谷子的群體與個體、地上部與地下部、營養(yǎng)器官與生殖器官、前期生長與后期生長得到健壯而協(xié)調(diào)的發(fā)展，因而能充分利用光能和地力，達到高產(chǎn)的目的[13-14]。該試驗不同密度下B1處理對株高的影響顯著，最大值為147.64 cm，與B2、B3處理間均達顯著水平，不同密度對其他農(nóng)藝性狀的影響不顯著。“長農(nóng)39號”谷子在B3處理下產(chǎn)量最高，達4 682.222 kg/hm2，與B2、B1處理間有顯著差異，說明適當(dāng)加大密度，產(chǎn)量有一定的增加。當(dāng)種植密度超過最適密度后，隨著密度的增加，群體內(nèi)部單株競爭加劇，群體郁閉，通風(fēng)透光條件下降，倒伏率增加，直接影響光合作用，不利于穗部灌漿[15]。所以根據(jù)不同品種、不同地力選擇不同的種植密度才能有利于谷子產(chǎn)量的提高?！伴L農(nóng)39號”在長治地區(qū)適宜種植密度為45.0萬株/hm2。

(3)施肥量對產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響。代小東等[16]研究認為，施肥處理下谷子的株高、穗長、穗粗、單穗重和產(chǎn)量均高于不施肥處理，該試驗結(jié)果表明，施肥量對穗長、莖粗的影響顯著，而對穗粗、穗重、單穗粒重、千粒重影響不顯著，與前人研究結(jié)果不一致，還有待于進一步研究。

在谷子生產(chǎn)中，施肥不足導(dǎo)致谷子產(chǎn)量潛力不能充分發(fā)揮，施肥過量也會導(dǎo)致谷子產(chǎn)量降低。王艷玲等[17]研究認為施氮方法和施氮水平對谷子產(chǎn)量均具有顯著的影響。劉斌等[18]研究了不同施氮量對3個品種谷子產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)隨著施氮量的增加，谷子產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢。羅世武等[19]和姜碩等[20]通過施肥試驗分析肥料對谷子產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明合理調(diào)節(jié)氮肥、磷肥、鉀肥的用量不僅可以提高肥料利用率，而且還能促進谷子生產(chǎn)，達到增產(chǎn)、增收的目的。該試驗“長農(nóng)39號”在施用農(nóng)家肥加化肥時產(chǎn)量最高，為4 921.167 kg/hm2，與施用化肥產(chǎn)量差異不顯著，但與只施用農(nóng)家肥有極顯著差異。說明只施用農(nóng)家肥產(chǎn)量較低，農(nóng)家肥與化肥同時施用能增加產(chǎn)量。這與前人的研究結(jié)果一致。因此，實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同品種谷子的需肥特點以及不同的環(huán)境和地力進行合理施肥，這對谷子的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效栽培技術(shù)和安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。在長治地區(qū)“長農(nóng)39號”適宜5月5～15日播種，密度為45.0萬株/hm2，施用農(nóng)家肥的同時施用一定量的化肥，可保證谷子的品質(zhì)和產(chǎn)量達到最佳。

(4)產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)系。王丹丹等[21]研究結(jié)果表明，株高與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。秦嶺等[22]研究認為谷子產(chǎn)量與株高、主穗長呈正相關(guān)關(guān)系,但不顯著。該試驗中產(chǎn)量與單穗粒重、穗重、千粒重、莖粗、穗長呈正相關(guān)關(guān)系，與株高、穗粗呈負相關(guān)關(guān)系。農(nóng)藝性狀的相關(guān)性表現(xiàn)為單穗粒重>穗重>莖粗>穗長>株高>穗粗>千粒重。與前人的研究存在一定的差異，可能是因為該試驗有倒伏，其原因有待進一步探明。

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Effects of Different Sowing Period,Density and Fertilization Amount on Yield and Agronomic Traits of Changnong 39

LI Qi-xia,LI Zhong-qing,GUO Er-hu*et al

(Millet Research Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Changzhi,Shanxi 046000)

Abstract[Objective] The aim was to explore appropriate cultivation technology of Changnong 39 in Changzhi Region,Jiangxi Province.[Method] Using three factors of crack-split plot experiment including three sowing periods(main area),three densities(crack area)and three fertilization amount(crack area),effects on millet yield and main agronomic traits were studied.[Result] Sowing period had significant effects on yield,grain weight per spike,spike weight,1 000-grain weight,and had no significant effects on plant height,stem diameter,spike length,spike width; density had significant effecrs on yield,plant height,and had no significant effects on stem diameter,spike length,spile width,grain weight per spike,spike weight and 1 000-grain weight; fertilization amount had significant effects on yield,stem diameter,spike length,and had no significant effects on plant height,spike width,grain weight per spike,spike weight,1 000-grain weight.Yield was positively correlated with grain weight per spike,soike weight,1 000-grain weight,stem diameter,spike length,and was negatively correlated with plant height,spike width.[Conclusion] The conditions of sowing date May 15,density 45.0×104 plants/hm2,fertilization farmyard manure 3×104 kg/hm2+nitric acid phosphate 300 kg/hm2 are good for Changnong 39 cultivating in Changzhi Region.

Key wordsSowing period; Density; Fertilization amount; Yield; Agronomic traits

基金項目山西省科技成果轉(zhuǎn)化與推廣計劃項目 (2015051002-1)；“十二五”國家科技支撐項目(2014BAD07B01)。

作者簡介李齊霞(1963- )，女，山西長子人，副研究員，從事農(nóng)業(yè)科技管理工作。*通訊作者，研究員，碩士，從事谷子栽培技術(shù)研究。

收稿日期2016-04-01

中圖分類號S 515

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)12-041-03