種植方式對(duì)土壤水分及高梁生長(zhǎng)的影響

崔鳳娟　李默　王振國(guó)　李巖　鄧志蘭　徐慶全

摘要：為明確種植方式與土壤水分含量、高粱生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系，以高梁雜交種‘通雜139’為試驗(yàn)材料，研究了大田條件下種植方式對(duì)土壤含水量、高梁生長(zhǎng)、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理方式，分別為Bl-等行距50 cm（種植密度10.5萬(wàn)株/hm2）、B2--比空1（行距50 cm種2行空l(shuí)行，種植密度10.5萬(wàn)株/hm2）和B3--比空2（行距50 cm種2行空2行，種植密度7.0萬(wàn)株mm2）。結(jié)果表明：等行距種植方式平均株高最高，二比空2種植方式平均莖粗最大，且各處理差異顯著。二比空1種植方式可顯著提高0—40 cm壟上土壤含水量，提高整個(gè)生育期內(nèi)土壤平均含水量，顯著增加葉面積指數(shù)和顯著提升籽粒產(chǎn)量。本研究結(jié)論：‘通雜139’種植方式為種2行空1行，種植密度10.5萬(wàn)株/hm2，株距10.58 cmX50 cm時(shí)，能更好地協(xié)調(diào)群體結(jié)構(gòu)，使籽粒產(chǎn)量達(dá)到較高水平。

關(guān)鍵詞：高梁;種植方式;葉面積指數(shù);土壤含水量;籽粒產(chǎn)量;‘通雜139’

中圖分類號(hào)：S514，S352.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

論文編號(hào)：cjas18120010

0 引言

不同種植方式是影響高粱產(chǎn)量的重要因素之一。近年來(lái)，隨著全球氣候的變化，干旱成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，是影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。合理的種植方式是高梁實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。有研究表明，合理的種植方式可以提高玉米穗位層葉片數(shù)，減少葉莖夾角，獲得更多的光截留量，改善棵間通風(fēng)透光情況，通過(guò)人為創(chuàng)造的邊行效應(yīng)達(dá)到增產(chǎn)的目的。玉米雙株錯(cuò)位種植模式提高了冠層競(jìng)爭(zhēng)空間，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。筆者在研究高梁等行距最適宜種植密度后，提出合理的種植方式，以期達(dá)到促進(jìn)高梁生長(zhǎng)，提高土壤水分含量，改善群體空間分布和植株的姿態(tài)，增加群體內(nèi)透光率，增大葉面積指數(shù)且延長(zhǎng)持綠時(shí)間，進(jìn)而顯著提高高梁的籽粒產(chǎn)量，探索‘通雜139’的高產(chǎn)高效的栽培模式，以期為其在通遼地區(qū)農(nóng)業(yè)推廣種植，提升群體質(zhì)量及高梁?jiǎn)萎a(chǎn)提供理論依據(jù)及技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2018年5-10月在內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)錢(qián)家店鎮(zhèn)通遼市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地進(jìn)行。該基地海拔203m，E 122°37’，N 43°43’，屬溫帶大陸性氣候。0—20 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量為11.61 g/kg，堿解氮67.65 mg/kg，速效磷16.68 mg/kg，速效鉀138.5mg/kg，pH 8.62。土質(zhì)為白五花土，前茬作物為蓖麻。年平均降雨量371.8 mm，6-8月降雨占全年的80%以上，年均氣溫7.3℃。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為高梁雜交種‘通雜139’，由通遼市農(nóng)科院高梁研究所提供。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)3個(gè)植方式，分別是：（1）B1：等行距50cm，種植密度10.5萬(wàn)株mm2，株距15.87 cm;（2）B2：二比空1（行距50 cm種2行空l(shuí)行）種植密度10.5萬(wàn)株/hm2，株距10.58 cm; （3）B3：二比空2（行距50 cm種2行空2行）種植密度7.0萬(wàn)株/hm2，株距15.87 cm。

小區(qū)面積15m2，行長(zhǎng)5m，6行區(qū)，四周設(shè)保護(hù)行。每處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，共9個(gè)小區(qū)。底肥施二銨，450 kg/hm2，其他田間管理按當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)種植方式。

1.3.2 高梁形態(tài)及生長(zhǎng)指標(biāo)

（1）株高。每小區(qū)于苗期選擇10株生長(zhǎng)比較均勻的連續(xù)植株掛牌標(biāo)記，在拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期和灌漿期測(cè)量高梁自然株高。

（2）莖粗。每小區(qū)于苗期選擇10株生長(zhǎng)比較均勻的連續(xù)植株掛牌標(biāo)記，在開(kāi)花期用游標(biāo)卡尺測(cè)定莖基部直徑。

（3）葉面積。每小區(qū)選取10株生長(zhǎng)比較均勻有代表性的連續(xù)植株掛牌標(biāo)記，分別于在拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、灌漿期和成熟期測(cè)定葉面積，

單株葉面積（/A）采用長(zhǎng)寬系數(shù)法，量取高梁葉片長(zhǎng)度和寬度（垂直主葉脈的最大距離），計(jì)算見(jiàn)公式（l）。

LA =0.75×長(zhǎng)×寬…………………（1）

葉面積指數(shù)（LAI）是指單位土地面積上植物葉片總面積占土地面積的倍數(shù)，計(jì)算見(jiàn)公式（2）。

LAI=LA×單位土地面積內(nèi)株數(shù)

單位土地面積

………（2）

1.3.3 高梁產(chǎn)量和穗部性狀的測(cè)定在成熟期收獲測(cè)產(chǎn)的植株中，每處理隨機(jī)取20株，風(fēng)干后進(jìn)行考種。考種指標(biāo)包括：?jiǎn)嗡胨胫亍⑶ЯＶ?、單株穗粒?shù)、單穗粒重、全區(qū)測(cè)產(chǎn)量。

1.3.4 土壤含水量的測(cè)定在孕穗期、開(kāi)花期、灌漿期和成熟期，兩試驗(yàn)均采用土鉆取土，按照0—20cm、20—40cm 2層次分別取土，用105℃烘干法求土壤含水量。其中，種植方式試驗(yàn)等行距種植在行間取土;二比空種植在2壟行間及空壟分別取土，分別計(jì)算再求平均數(shù)。

1.3.5 統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2007和DPS 15.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植方式對(duì)苗期高梁株高和莖粗的影響

不同種植方式，高梁的株高和莖粗不同。從表l可以看出，二比空1種植方式平均株高最高，拔節(jié)期各處理差異不顯著，孕穗期二比空l(shuí)株高最高，較等行距種植、二比空2種植方式分別提高3.26%、7.28%。等行距種植與二比空1種植方式的株高無(wú)顯著差異。開(kāi)花期的二比空2種植方式株高較等行距種植和二比空1種植方式分別低5.71%、5.91%，灌槳期的二比空2種植方式株高較等行距種植和二比空1種植方式分別低2.28%、2.89%，且等行距種植與二比空1種植方式無(wú)顯著差異，均與二比空2種植方式達(dá)顯著差異。二比空2種植方式平均莖粗最大，比等行距、二比空1種植方式分別提高34.20%、22.75%。3種種植方式均達(dá)到顯著差異水平。說(shuō)明二比空種植方式通過(guò)合理利用光能和水肥條件可達(dá)到壯苗的目的。

2.2 種植方式對(duì)土壤含水量的影響

2.2.1 種植方式對(duì)壟上土壤含水量的影響圖l顯示，孕穗期，二比空1種植方式0—20cm土層和20—40cm土層壟上土壤含水量均是最高，較等行距種植和二比空2種植0—40cm土層壟上平均含水量分別提高20.04%、31.97%，3種種植方式分別達(dá)顯著差異水平。開(kāi)花期由于降雨較少，作物需水處于虧缺狀態(tài)，等行距和二比空12種種植0—20cm土層和20—40cm土層壟上土壤含水量均未達(dá)顯著差異水平，0—20cm土層二比空1種植與二比空2種植達(dá)顯著差異水平，20—40cm土層二比空2與二比空1和等行距種植均達(dá)到顯著差異水平，其中，二比空l(shuí)方式0—40cm土層平均含水量較等行距和二比空2種植方式分別提高4.22%、10.90%。灌槳期雨水充足，等行距和二比空2壟上含水量差異不顯著，二比空1種植方式由于株距較小，葉片蔭蔽，減少了水分蒸發(fā)，使壟上含水量相對(duì)較高，比等行距和二比空2種植方式分別高7.33%、9.26%，且與這兩種種植方式均達(dá)顯著差異。成熟期，二比空1種植方式與等行距、二比空2種植方式含水量達(dá)顯著差異水平，0—40cm土層壟上平均含水量較二者分別高4.98%、8.97%。

2.2.2 種植方式對(duì)壟間土壤含水量的影響由圖2可見(jiàn)，孕穗期，等行距種植和二比空1種植0—20cm和20—40 cm土層壟間土壤含水量未達(dá)顯著差異，與二比空2均達(dá)顯著差異水平，在0—40cm土層，等行距種植壟間土壤平均含水量較高，比二比空1、二比空2分別高4.10%、19.35%。開(kāi)花期，0—20cm土層二比空1與二比空2未達(dá)顯著差異水平，20—40cm土層，等行距與二比空1種植方式未達(dá)顯著差異水平，其他處理間均達(dá)顯著差異水平，在0—40cm土層，等行距種植壟間土壤平均含水量較高，比二比空1、二比空2分別高3.37%、7.79%。灌槳期一成熟期，此間降雨增多，日照減弱，使得耕層水分始終保持在較高水平，0—20cm和20—40cm土層，等行距與二比空12個(gè)處理均未達(dá)顯著差異，與二比空2均達(dá)顯著差異，在0～40cm土層，等行距種植壟間土壤平均含水量較高，比二比空1、二比空2分別高1.86%、19.83%。

2.2.3 種植方式對(duì)土壤含水量的影響綜合整個(gè)生育期3種種植方式0—40cm土層平均含水量，圖3結(jié)果顯示，3種種植方式平均含水量均達(dá)顯著差異水平，其中二比空1種植方式平均含水量最高，較等行距和二比空2種植方式分別高2.91%、13.89%。說(shuō)明二比空1種植方式由于加大了棵間密度，減少了壟上水分的蒸發(fā)，空l(shuí)行種植更有利于作物充分利用光能，葉片生長(zhǎng)較旺盛，減少了壟間漏光現(xiàn)象。綜合整個(gè)生育期來(lái)看，二比空1種植方式可提高0—40cm土層平均含水量。

2.3 種植方式對(duì)高粱各生育期葉面積指數(shù)的影-向

葉面積指數(shù)是衡量作物群體生產(chǎn)規(guī)模的主要指標(biāo)，也是衡量株間光照的重要標(biāo)準(zhǔn)。從圖4可以看出，在整個(gè)高梁生長(zhǎng)期，各處理的葉面積指數(shù)均呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢(shì)，二比空1種植方式的葉面積指數(shù)均高于等行距種植和二比空2種植，其中等行距種植方式的葉面積指數(shù)在生育后期下降的速度高于二比空1和二比空2 2種種植方式，二比空l(shuí)最大葉面積指數(shù)較等行距種植持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。整個(gè)生育期內(nèi)，二比空l(shuí)平均葉面積指數(shù)最高，比等行距和二比空2種植方式分別高9.12%、57.49%，說(shuō)明二比空種植方式對(duì)葉片生長(zhǎng)最有利，并且對(duì)延長(zhǎng)葉片持綠時(shí)間有明顯促進(jìn)作用。

2.4 種植方式對(duì)高梁產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2可以看出，3種種植方式的單穗穗重、千粒重、單株穗粒數(shù)、單穗粒重比較，二比空2均高于二比空l(shuí)和等行距種植，二比空l(shuí)和二比空2種植方式與等行距相比，單穗穗重分別提高6.49%、22.44%;千粒重分別提高2.50%、3.71%;單株穗粒數(shù)分別提高7.19%、17.65%;單穗粒重分別提高10.93%、16.51%;二比空2種植方式與其他2種種植方式相比在產(chǎn)量構(gòu)成因素方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，但于種植密度過(guò)低，導(dǎo)致產(chǎn)量下降，二比空1在保證種植密度的同時(shí)充分利用光能條件，使得產(chǎn)量較等行距種植和二比空2種植分別高5.13%、33.82%，各處理間達(dá)顯著差異水平，二比空l(shuí)與二比空2達(dá)極顯著差異水平。3種種植方式相比，二比空l(shuí)產(chǎn)量增幅最大。

3 結(jié)論與討論

本研究所設(shè)計(jì)的種植方式是在研究了‘通雜139’最適種植密度的前提下，提出“二比空l(shuí)”的種植方式，其基礎(chǔ)是種植密度不變而增加株距。有前人研究了玉米二比空種植方式與同密度種植方式相比，可以提高穗位層葉片數(shù)、減少葉莖夾角，獲得更多的光截留量，改善棵間通風(fēng)透光情況，通過(guò)人為創(chuàng)造的邊行效應(yīng)達(dá)到增產(chǎn)的目的。

本研究結(jié)果表明，“二比空1”通過(guò)改變高梁的種植方式，能夠明顯地改善群體空間分布和植株的姿態(tài)，增加群體內(nèi)透光率，增大葉面積指數(shù)且延長(zhǎng)持綠時(shí)間，顯著提高壟上土壤水分含量，進(jìn)而顯著地提高高粱產(chǎn)量。等行距種植和二比空1種植方式的株高和莖粗在生育期內(nèi)差異不顯著，這說(shuō)明在種植密度相同的情況下，對(duì)株高和莖粗無(wú)顯著影響，而整個(gè)生育期內(nèi)，二比空l(shuí)平均葉面積指數(shù)最高，說(shuō)明二比空1種植方式對(duì)葉片生長(zhǎng)最有利，合理地利用光能條件，并且對(duì)延長(zhǎng)葉片持綠時(shí)間有明顯促進(jìn)作用。二比空1種植方式由于增大了株距，葉片生長(zhǎng)繁茂蔭蔽，減少了水分蒸發(fā)，使得壟上土壤含水量高于其他2個(gè)處理，空l(shuí)行種植更有利于作物充分利用光能，獲得更多的光截留量，為后期籽粒灌槳“擴(kuò)源”。由于葉片生長(zhǎng)較旺盛，減少了壟間漏光現(xiàn)象，綜合整個(gè)生育期來(lái)看，二比空1種植方式可能提高0—40cm土層平均含水量。二比空2種植方式與其他2種種植方式相比在產(chǎn)量構(gòu)成因素方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，但于種植密度過(guò)低，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。二比空l(shuí)在保證種植密度的同時(shí)充分利用光能條件，使得產(chǎn)量較等行距種植和二比空2種植分別高7.13%，27.04%，各處理間達(dá)顯著差異水平。因此，二比空l(shuí)是高梁雜交種‘通雜139’在通遼地區(qū)值得推廣的種植模式。