種植密度對(duì)晉谷56號(hào)谷子產(chǎn)量的影響

劉鑫　王楓葉　成鍇　王振華　劉紅　田崗　李會(huì)霞　王玉文

摘要 ? ?為探索谷子品種晉谷56號(hào)在不同播種密度條件下農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的變化情況，并為該品種高產(chǎn)栽培技術(shù)的進(jìn)一步研究提供理論基礎(chǔ)，本文以晉谷56號(hào)為試驗(yàn)材料，研究在不同種植密度條件下對(duì)其農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，谷子品種晉谷56號(hào)種植密度在36萬～48萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量是先增加后減小，其中種植密度在45萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高;株高變化不顯著;穗長是隨著種植密度的增加先增加后減小;穗粗、千粒重均是隨著種植密度的增加而減小;單株干物質(zhì)量變化趨勢(shì)是隨著種植密度的增加而減小。

關(guān)鍵詞 ? ?谷子;晉谷56號(hào);種植密度;產(chǎn)量

中圖分類號(hào) ? ?S515 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2020）19-0006-03

Effects ?of ?Planting ?Density ?on ?Yield ?of ?Millet ?Variety ?Jingu ?56

LIU Xin ? ?WANG Fengye ? ?CHENG Kai ? ?WANG Zhenhua ? ?LIU Hong ? ?TIAN Gang ? ?LI Huixia

WANG Yuwen

（Millet Research Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Changzhi Shanxi 046011）

Abstract ? ?The purpose of this study is to explore the changes in agronomic traits and yield of millet variety Jingu 56 under different sowing density conditions， and to provide a theoretical basis for further research on the high-yield cultivation technology of this variety. Using Jingu 56 as the experimental material， the effects of different planting densities on its agronomic traits and yield were studied. The results showed that the yield of Jingu 56 increased first and then decreased in the planting density range of 360 000 plants/hm2 to 480 000 plants/hm2. The millet yield was the highest when the planting density was 450 000 plants/hm2. Plant height changes were not significant. Panicle length increased first and then decreased with the increase of planting density. The ear thickness and 1000-grain weight both decreasd with the increase of planting density. The change trend of dry matter quality per plant decreased with the increase of planting density.

Keywords ? ?millet; Jingu 56; planting density; yield

谷子起源于中國并且種植歷史悠久，種植區(qū)域主要分布于中國東北、華北和西北地區(qū)[1]。谷子具有較強(qiáng)的抗旱性和耐貧瘠性，同時(shí)也是山西省農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革、調(diào)整種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和大力發(fā)展優(yōu)勢(shì)雜糧的重點(diǎn)作物之一[2-3]。我國谷子品種經(jīng)歷了由個(gè)體奪高產(chǎn)的大穗型品種和群體奪高產(chǎn)的密植型品種2個(gè)階段，目前已經(jīng)進(jìn)入到個(gè)體與群體并重奪高產(chǎn)的第三階段[4-5]。由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所選育的晉谷56號(hào)是適用于山西中晚熟區(qū)的一個(gè)優(yōu)良抗除草劑品種。

合理的種植密度可以促使作物群體與單個(gè)植株間協(xié)調(diào)生長，保障谷子達(dá)到最大產(chǎn)量。合理密植和施肥是改善作物光合特性和提高產(chǎn)量的重要方法[6]。谷子播種較稀時(shí)單個(gè)植株能充分發(fā)育形成大穗，但有效穗數(shù)不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致群體產(chǎn)量低;而增加種植密度，單個(gè)植株發(fā)育受影響，有效穗數(shù)增加，產(chǎn)量提高;種植密度太大時(shí)會(huì)使單個(gè)植株生長受阻，群體產(chǎn)量反而會(huì)降低[7]。目前，對(duì)谷子研究相對(duì)較少;而且先前對(duì)谷子種植密度的研究表明，在不同生態(tài)類型地區(qū)、不同品種的適宜栽培密度不盡相同。本文為探索谷子品種晉谷56號(hào)在不同種植密度條件下植株農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的變化規(guī)律，開展了本試驗(yàn)，以期為谷子的高產(chǎn)栽培技術(shù)研究提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2018年在位于山西省長治市長子縣的試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)田土壤為石灰質(zhì)褐土。供試谷子品種為晉谷56號(hào)，種子由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所提供。

1.2 ? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)種植密度處理，分別為36萬、39萬、42萬、45萬、48萬株/hm2。每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)面積30 m2。5月25日播種，10月4日收獲。其他管理同豐產(chǎn)田管理。

1.3 ? ?調(diào)查內(nèi)容與方法

各處理在完熟期同時(shí)取樣，每小區(qū)取10株有代表性的植株，取樣于105 ℃烘箱殺青30 min后再以80 ℃烘干至恒重稱重，然后稱單株干物質(zhì)重量。在谷子完熟期對(duì)各處理的小區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，并測(cè)量株高;同時(shí)收獲20株谷子的谷穗進(jìn)行考種測(cè)量，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.4 ? ?數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 19進(jìn)行差異性分析，運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?不同種植密度對(duì)晉谷56號(hào)農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，不同種植密度條件下，株高表現(xiàn)為種植密度42萬株/hm2>45萬株/hm2>48萬株/hm2>39萬株/hm2>36萬株/hm2，各種植密度處理間差異不顯著。由此推斷，谷子種植密度在一定范圍內(nèi)變化對(duì)株高影響不大。穗長是隨著種植密度的增加先增加后減小，其中種植密度45萬株/hm2處理穗長最大，且顯著大于其他種植密度處理，具體原因仍需進(jìn)一步分析。穗粗是隨著種植密度的增加而減小，種植密度36萬株/hm2處理的穗粗最大，且顯著大于種植密度42萬、45萬、48萬株/hm2處理。由此推斷，谷子種植密度較小時(shí)植株能充分發(fā)育，使得谷子穗粗較大。千粒重是隨著種植密度的增加而減小，這可能是由于谷子種植較稀時(shí)谷穗中的谷粒能充分發(fā)育，因而千粒重也隨之上升。

2.2 ? ?不同種植密度對(duì)晉谷56號(hào)干物質(zhì)量及產(chǎn)量的影響

由圖1可知，種植密度36萬株/hm2處理單株干物質(zhì)量最大，為（57.22±8.23）g;種植密度48萬株/hm2處理最小，為（50.40±5.44）g。各處理單株干物質(zhì)量表現(xiàn)為種植密度36萬株/hm2>39萬株/hm2>42萬株/hm2>45萬株/hm2>48萬株/hm2。由此可見，在完熟期單株干物質(zhì)量隨著種植密度的增加而減小。造成這一結(jié)果的原因可能是谷子種植較稀時(shí)植株能充分發(fā)育，因而種植密度小時(shí)植株干物質(zhì)量較大。

由圖2可知，種植密度45萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，為（5 416.67±453.21）kg/hm2，顯著高于其他處理;種植密度36萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最低，為（4 466.67±458.91）kg/hm2。由此可見，種植密度在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)變化，產(chǎn)量是隨著種植密度的增加先增加后減小，這一結(jié)果與完熟期單株干物質(zhì)量變化不一致。

3 ? ?結(jié)論與討論

在對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量構(gòu)成因素的研究中，產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大的因素尚沒有定論[8]，但種植密度一定是影響產(chǎn)量的重要因素。種植密度是維持單位土地面積農(nóng)作物群體數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)的主要因素，合理密植可以保證農(nóng)作物群體有效利用光、熱、水、氣、肥等資源[9-10]。要提高谷子品種的高產(chǎn)潛力，除了采用合理施肥與灌水等栽培措施外，還要確定合理的種植密度。合理的種植密度可使谷子群體與個(gè)體協(xié)調(diào)發(fā)展，有效緩解群體和個(gè)體之間的矛盾，同時(shí)促進(jìn)穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展，形成優(yōu)良的群體結(jié)構(gòu)，從而有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量[11]。因此，確定適宜的栽培密度也是高產(chǎn)的重要條件之一[12]。提高種植密度會(huì)對(duì)農(nóng)作物農(nóng)藝性狀產(chǎn)生影響，已經(jīng)有研究表明，種植密度對(duì)谷子農(nóng)藝性狀有較大的影響[7]。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度的增加，株高變化不顯著。由此表明，谷子種植密度在一定變化范圍內(nèi)對(duì)株高影響不大，這與先前的研究不一致[13-14]，這可能是不同生態(tài)區(qū)不同品種谷子株高對(duì)密度響應(yīng)不同造成的。穗長是隨著種植密度的增加先增加后減小，其中種植密度45萬株/hm2處理穗長最大且顯著大于其他處理，造成這一結(jié)果的具體原因仍需進(jìn)一步研究。穗粗隨著種植密度的增加而減小，說明谷子種植較稀時(shí)植株能充分發(fā)育，從而使得谷子穗粗較大。千粒重也是隨著種植密度的增加而減小，這可能是由于谷子種植密度較小時(shí)個(gè)體植株谷粒能夠更好地吸收營養(yǎng)，因而千粒重也隨之上升。通常情況下，農(nóng)作物的單株干物質(zhì)量與籽粒產(chǎn)量成正相關(guān)關(guān)系。本研究中，完熟期單株干物質(zhì)量以種植密度36萬株/hm2處理最大，種植密度48萬株/hm2處理最小。各處理完熟期單株干物質(zhì)量隨著種植密度的增加而減小，說明谷子種植較稀時(shí)單株個(gè)體能充分發(fā)育，形成較大干物質(zhì)量。

合理的種植密度有利于提高作物莖桿的抗倒伏能力，從而確保產(chǎn)量形成[15]。有研究表明，不同種植密度對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素的影響顯著，同時(shí)能不同程度地改變農(nóng)作物群體的結(jié)構(gòu)和生長，最終影響其產(chǎn)量[16]。劉紅霞等[17]研究表明，谷子產(chǎn)量與種植密度之間呈拋物線形，與本研究結(jié)果相似。這是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)，隨著種植密度的增加單位面積有效穗數(shù)不斷增加，超過一定種植密度后開始下降[18-19]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，谷子品種晉谷56號(hào)種植密度在36萬～48萬株/hm2范圍內(nèi)，產(chǎn)量是先增大后減小，其中種植密度在45萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高;株高變化不顯著;穗長隨著種植密度的增加先增加后減小;穗粗、千粒重、單株干物質(zhì)量均是隨著種植密度的增加而減小。

本研究尚有不足之處，即未調(diào)查不同種植密度下晉谷56號(hào)在各個(gè)生育期的單株干物質(zhì)量以及葉面積、葉綠素含量和谷子品質(zhì)的變化情況，也未調(diào)查地上部分和地下部分干物質(zhì)量的變化情況。在今后的調(diào)查研究中，應(yīng)完善晉谷56號(hào)干物質(zhì)量和相關(guān)農(nóng)藝性狀的調(diào)查，同時(shí)應(yīng)對(duì)氣溫、日照時(shí)數(shù)、施肥情況等環(huán)境因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目 ? 山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“晉東南旱地糧菜優(yōu)質(zhì)綠色關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（201703D211002-6）;國家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“傳統(tǒng)旱作技術(shù)挖掘與創(chuàng)新”（CARS-06-13.5-A23）;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)目“耐旱優(yōu)質(zhì)谷子雜交種選育及抗旱栽培技術(shù)研究”（YCX2018414）;山西省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程（YGC2019KQ01）;山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“優(yōu)質(zhì)谷子雜交種選育及配套栽培技術(shù)研究”（201803D221019-3）。

作者簡介 ? 劉鑫（1984—），男，山西長治人，助理研究員，碩士。研究方向：谷子生理生態(tài)和雜交育種。

通信作者

收稿日期 ? 2020-05-29