黑谷子生物學(xué)特性及豐產(chǎn)栽培措施探討

張 科，李登林，田長(zhǎng)彥，趙振勇，張福海

（1中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，新疆 烏魯木齊 830011；2克拉瑪依市順安蔬菜水果種植農(nóng)民專業(yè)合作社，新疆 克拉瑪依 834000；3新疆油田供水公司/克拉瑪依造林減排作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引言

黑谷子具有自身生物學(xué)特性，探討黑谷子從發(fā)芽、出土到結(jié)實(shí)等生長(zhǎng)習(xí)性，才能在生產(chǎn)上制定最優(yōu)的栽培技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)。本文根據(jù)黑谷子的生產(chǎn)實(shí)踐和生物學(xué)特性，從其幼苗、根、莖、葉、花、結(jié)實(shí)等特性探討黑谷子相應(yīng)的栽培技術(shù)措施。

1 黑谷子幼苗特性及栽培措施

1.1 生物學(xué)特性

黑谷子籽粒小（千粒重僅3.0 g左右），單籽出苗弱，谷苗頂土力差，需要靠群體頂土才能保證出苗。種子貯藏的養(yǎng)分出苗后消耗較快，長(zhǎng)到一葉一心時(shí)，胚乳養(yǎng)分消耗殆盡，幼苗開始依靠種根從土壤中吸收養(yǎng)分，苗期黑谷子植株生長(zhǎng)緩慢，吸水、吸肥能力弱。由于苗期氣溫低，土壤中養(yǎng)分分解慢，谷苗小，種根擴(kuò)展范圍約10 cm左右，所以苗期難以吸收充足的養(yǎng)分，造成幼苗初期養(yǎng)分不足，影響壯苗形成。黑谷子苗期“喜旱怕濕”，需水較少，耗水量?jī)H占生育期總耗水量的2%—10%。

1.2 豐產(chǎn)措施

（1）淺播、叢植，播深宜淺，1—3 cm為宜；機(jī)械穴播，用種量約0.5 kg/667 m2。通過(guò)鹽水選種，可提高發(fā)芽率。拌入炒熟或蒸熟的谷子，能保證苗勻、苗齊。（2）播種前重施有機(jī)肥，播種時(shí)補(bǔ)施速效肥，早間苗，確保苗齊、苗壯。翻地前基施有機(jī)肥2 000—5 000 kg/667 m2，有利于幼苗吸收養(yǎng)分。在施有機(jī)肥的同時(shí)深施一定量的氮、磷肥，有利于根系下扎。播種時(shí)施速效化肥或充分腐熟農(nóng)家肥作種肥，可提高谷苗根際養(yǎng)分濃度，利于谷苗吸收養(yǎng)分。提早間苗，促進(jìn)幼苗及根系生長(zhǎng)。（3）采用膜下滴灌，干播濕出，利于墑足墑勻，確保一播全苗。（4）蹲苗。苗期需適當(dāng)蹲苗，有利于幼苗根系生長(zhǎng)發(fā)育，可促進(jìn)植株養(yǎng)分吸收和提高谷子抗倒伏能力。

2 根的生物學(xué)特性及豐產(chǎn)栽培措施

2.1 生物學(xué)特性

黑谷子根系發(fā)達(dá)，呈圓錐狀分布，入土深度達(dá)1.0—1.5 m，其中80%根群分部在0—25 cm土層之內(nèi)，60 cm以下根量占10%，水平伸展范圍可達(dá)50 cm。

谷子具有根系提水作用，即在蒸騰作用降低的情況下，處于深層濕潤(rùn)土壤中的部分根系吸收水分，并通過(guò)輸導(dǎo)組織運(yùn)送至淺層根系，進(jìn)而釋放到周圍較干燥土壤中，對(duì)維持淺層根系正常生長(zhǎng)和功能具有重要作用[1]。

黑谷子從出苗至拔節(jié)前期主要是根系生長(zhǎng)，抽穗期根量和重量達(dá)到最大值。黑谷子從拔節(jié)到抽穗期“喜水怕旱”，拔節(jié)后，次生根生長(zhǎng)旺盛，在水分充足、土層厚的條件下，次生根分布多而深，吸水吸肥能力強(qiáng)，植株抗病、抗逆性增強(qiáng)。

施用氮、磷肥可降低根系化學(xué)勢(shì)，增強(qiáng)根系活力，促進(jìn)根系對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸[2]。黑谷子同其他谷物一樣，根系具有趨化（水、肥）性，肥料深施，可促進(jìn)根系下扎，增加了土壤深層根系數(shù)量，提高植株吸水吸肥能力。

群體密度大，根系分布較淺；群體密度小，根系多，分布深，合理密植有利于黑谷子后期有機(jī)質(zhì)積累，提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

2.2 豐產(chǎn)措施

（1）深耕：可增加深層根系數(shù)量，擴(kuò)大吸收水、肥的范圍，增強(qiáng)抗旱、抗倒伏能力。深耕還能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，為培育壯苗、提高產(chǎn)量打下良好基礎(chǔ)。（2）深施肥：深翻，分層施肥可促使根系向下生長(zhǎng)，提高水肥利用率，提高植株抗旱能力。（3）拔節(jié)前后增加水、肥供應(yīng)：拔節(jié)前后供水需達(dá)到全生育期需水量的1/3，促使次生根旺盛生長(zhǎng)。施用氮、磷肥，降低根系水勢(shì)，增強(qiáng)根系活力，促進(jìn)根系對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸。（4）合理密植：適宜種植密度為45萬(wàn)—50萬(wàn)株/hm2[3]。

3 莖的生物學(xué)特性及豐產(chǎn)栽培措施

3.1 生物學(xué)特性

種植密度過(guò)密時(shí)，黑谷子易發(fā)生莖部倒伏和自疏現(xiàn)象。群體郁閉，通風(fēng)透光條件下降，產(chǎn)量明顯降低[4]。

3.2 豐產(chǎn)措施

（1）采用寬窄行種植。寬窄行種植有利于通風(fēng)透光，促進(jìn)莖基部纖維化、木質(zhì)化。邊際效應(yīng)利于植株健壯。寬窄行也利于植株后期高培土，防止倒伏[5]。寬窄行種植行距為33 cm和50 cm，株距6—10 cm，留苗約3.8萬(wàn)株/667 m2。（2）結(jié)合中耕進(jìn)行分期培土，促進(jìn)氣生根生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗風(fēng)、抗倒能力。（3）增施鉀肥，減少氮肥，利于莖稈粗壯。

4 葉的生物學(xué)特性及豐產(chǎn)栽培措施

4.1 生物學(xué)特性

黑谷子葉色濃綠，葉片功能期長(zhǎng)，成熟時(shí)青枝綠葉，屬C4植物，固定CO2能力強(qiáng)，凈光合速率較高。頂葉的光合作用代表了群體冠層光合能力。第2片葉、第3片葉是抽穗階段營(yíng)養(yǎng)功能最強(qiáng)的葉片；第3片葉對(duì)谷子生育后期根系生長(zhǎng)發(fā)育有一定作用。第4葉和第5葉是影響谷子穗上部和基部結(jié)實(shí)好壞的功能葉片，影響秕粒的發(fā)生率。

頂部葉片的光合速率和水分利用效率高于中下部葉片，頂部和下部葉片葉綠素含量低于中部葉片。谷子頂3葉光合效率較高，對(duì)產(chǎn)量形成具有重要作用。黑谷子旗葉的大小對(duì)后期營(yíng)養(yǎng)吸收具有重要作用。

適宜的群體密度可增加黑谷子葉面積指數(shù)和延長(zhǎng)功能葉的功能期，植株密度在3萬(wàn)—5萬(wàn)株/667 m2時(shí)，黑谷子葉面積指數(shù)最大且功能期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，有利于后期產(chǎn)量的形成[6]。

4.2 豐產(chǎn)措施

（1）及時(shí)防治病蟲害，同時(shí)噴施葉面肥，可促進(jìn)頂部葉片生長(zhǎng)和延長(zhǎng)功能期。（2）抽穗期及時(shí)追肥、灌水，可充分發(fā)揮葉片的功能效率。（3）分期追施氮肥，可增大旗葉面積，促進(jìn)谷粒灌漿。（4）加強(qiáng)田間管理，合理密植，保證在抽穗期最大葉面積指數(shù)達(dá)到6左右。

5 花的生物學(xué)特性及豐產(chǎn)栽培措施

5.1 生物學(xué)特性

黑谷子為自花授粉作物，開花后“喜曬怕澇”。谷子揚(yáng)花授粉期，灌水過(guò)多會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)。幼穗分化階段缺水會(huì)導(dǎo)致小穗花發(fā)育不良，出現(xiàn)“花而不實(shí)”。開花階段高溫、干旱、多濕等條件，不利于黑谷子正常開花授精，造成秕谷率增加。

5.2 豐產(chǎn)措施

（1）開花期采取隔壟輕灌的方法，降低田間溫度，提高濕度，為開花授粉提供良好條件。（2）抽穗開花期，應(yīng)避開開花高峰時(shí)間，葉面噴施0.5%—1.0%的尿素溶液或0.2%的磷酸二氫鉀溶液，可延長(zhǎng)葉片功能期，提高光合能力，利于授精結(jié)實(shí)，減少秕谷率。

6 結(jié)實(shí)期生物學(xué)特性及豐產(chǎn)栽培措施

6.1 生物學(xué)特性

黑谷子生育后期喜通風(fēng)透光，不喜多雨。在管理上要及時(shí)灌水，促進(jìn)籽粒灌漿，灌水不宜過(guò)多，盡量保持地皮不干。灌漿期間冠層溫度偏低有利于籽粒增重。籽粒灌漿后期，保持冠層低溫，利于黑谷子維持較高代謝水平，為稻谷豐產(chǎn)、豐收創(chuàng)造有利條件[7]。

灌漿期，K、P、Ca、Zn等微量元素參與葉綠素的合成，所以能有效減緩谷子生育后期葉片葉綠素含量的降低，使頂部葉片維持較長(zhǎng)的功能期，延緩葉片衰老，增加干物質(zhì)積累[8]。適度施用鉀肥，能提高旗葉的葉綠素水平，促進(jìn)葉部葉綠素含量的穩(wěn)定，進(jìn)而有效增強(qiáng)光合作用的磷酸化過(guò)程，將光合作用的產(chǎn)物運(yùn)送到其他營(yíng)養(yǎng)器官[9]。

6.2 豐產(chǎn)措施

（1）寬窄行種植可改善光照條件，噴施葉面肥，能夠防止早衰，延長(zhǎng)葉片的功能期，提高凈光合生產(chǎn)率。葉面噴施磷、鉀、硼肥，加快體內(nèi)碳水化合物向穗部運(yùn)輸。（2）輕澆灌漿水。及時(shí)灌水，不宜過(guò)多，保持地皮不干，使冠層維持低溫，在灌漿期間溫度偏低有利于籽粒灌漿增重。

References

[1]Caldwell M.M.,Richards J.H.Hydraulic water efflux from upper roots improve effectiveness of water uptake by deep roots.Oecologia，1989，79：l-5.

[2]張履鵬,李秋之,耿平.谷子不同類型品種的氮、磷體內(nèi)吸收運(yùn)轉(zhuǎn)研究.作物學(xué)報(bào),1985,11(1):15-22.Zhang LP,Li QZ,Geng P.Study on the absorption of nitrogen and phosphorus in different types of millet.Acta Agronomica Sinica,1985,11(1):15-22.(in Chinese）

[3]黃瑞,王凱璽,劉景云.種植密度對(duì)谷子生物學(xué)性狀和產(chǎn)量的影響研究.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011,(8):44-45.Huang R,Wang K X，Liu JY.The effect of planting densi ty on the biological characters and yield of millet.Modern Agriculture Science,2011,(8):44-45.(in Chinese）

[4]劉正理,程汝宏.不同密度條件下3種類型谷子品種產(chǎn)量及其構(gòu)成要素變化特征研究.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,15(5):134-138.Liu Z L,Cheng R H.Yield and yield component character istics of three foxtail millet varieties at different planting densities.Chinese Journal of Eco-Agriculture,2007,15(5):134-138.(in Chinese）

[5]朱元?jiǎng)?高鳳菊.不同行株距配置下夏播谷子產(chǎn)量及相關(guān)性狀的多重分析.核農(nóng)學(xué)報(bào),2014,28(12):2290-2299.Zhu Y g,Gao F J.Multiple analysis of yield and telated characteristics of summer-sowing foxtail millet under different arrangement of row and plant spacing.Journal of Nuclear Agricultural Sciences.2014,28(12):2290-2299.(in Chinese）

[6]李東輝.谷子生產(chǎn)中的秕谷問題.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1963,(6):31-36.Li D H.The problem of valley in grain production.Agricultural Sciences in China,1963,(6):31-36.(in Chinese）

[7]杭世騄,王呈祥.夏谷生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的初步觀察.山西農(nóng)業(yè)科學(xué),1981,(6):1-3.Hang SL,Wang CX.Preliminary observation on the growth and developmentof summer valley.Journal of Shanxi Agricultural Sciences,1981,(6):1-3.(in Chinese）

[8]郭美俊,郭平毅,原向陽(yáng),等.葉面噴施亞硒酸鈉對(duì)谷子光合特性及產(chǎn)量構(gòu)成的影響.核農(nóng)學(xué)報(bào),2014,28(6):1099-1107.Guo J M,Guo PY,Yuan X Y,et al.Effects of foliar appli cation of Na2SeO3 on photosynthetic characteristics and yield of foxtail millet.Journal of Nuclear Agricultural Sci ences,2014,28(6):1099-1107.(in Chinese）

[9]趙平,林克惠.鉀肥對(duì)農(nóng)作物品質(zhì)的影響.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,16(1):56-59.Zhao P,Lin K H.The effect of potash fertilizer on crop quality.Journal of Yunnan Agricultural University,2001,16(1):56-59.(in Chinese）