種植密度對夏谷農藝性狀及產量的影響

顏麗美 李國瑜 鄒仁峰 李妮 叢新軍

摘要[目的]研究不同種植密度對夏谷農藝性狀及產量的影響。[方法]以金選6號為試驗材料，采用隨機區組設計，共設置6個密度處理，分別為30萬、60萬、90萬、120萬、150萬、180萬株/hm2，分析金選6號的農藝性狀、經濟性狀和抗倒性。[結果]隨著密度的增大，植株的株高、莖粗、莖干重、穗長、穗粗、植株干重、穗重、穗粒重、出谷率、千粒重均呈逐漸減小趨勢，處理間的差異達極顯著水平。谷子產量隨密度的增大先增加后減小，當密度為90萬株/hm2時，產量達最大值6 038.01 kg/hm2，密度為60萬株/hm2時次之，且兩者差異不顯著。通過SPSS曲線回歸獲得的二次曲線模型Y=4 762.081 +27.812x-0.161x2為描述谷子種植密度與產量關系的最優模型，當x=86（密度約為86萬株/hm2）時，谷子理論產量最大為5 963.16 kg/hm2，與實測的最適種植密度基本一致。[結論]金選6號最佳種植密度為60萬～90萬株/hm2。

關鍵詞夏谷；密度；農藝性狀；產量

中圖分類號S515.062文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）12-0012-03

Abstract[Objective]Effects of different planting density on agronomic characters and yield of summer foxtail millet were studied.[Method] Jinxuan 6 was used as material.Six density （30×104 ，60×104，90×104，120×104，150×104，180×104 plants /hm2） were set by randomized block design to explore agronimic characters，economic characters，and lodging resistance of Jinxuan 6.[Result]The plant height，stem diameter，stem dry weight，spike length，spike diameter，plant dry weight，spike weight，grains weight per spike，percentage of grain weight and thousand grain weight decreased gradually with the increase of density.And the difference between treatments was significant.The yield of foxtail millet increased first and then decreased with the increase of density.The yield reached to maximum 6 038.01 kg/hm2 when the density was 90×104plants/hm2 ，while the density 60×104 plants/hm2 next.And the difference between the two was not significant.By curvilinear regression analysis with SPSS，the quadratic curve model Y=4 762.081+27.812x -0.161x2 was the suitable model to describe the relationship between planting density and yield.When the density was 86×104plants/hm2 the yield reached to maximum 5 963.16 kg/hm2.The suitable theoretical density was basically consistent with the actual one.[Conclusion]The suitable planting density of Jinxuan 6 was 60×104plants/hm2 to 90×104plants/hm2.

Key wordsSummer foxtail millet；Density；Agronomic characters；Yield

谷子[Setaria italica（L.）Beauv]起源于我國黃河流域，具有抗旱耐瘠、水分利用率高、適應性廣、營養價值豐富等特點，是我國北方地區主要的糧食作物之一，被列為小雜糧之首[1-3]。產量是衡量品種最重要的指標，谷子產量的提高不僅需要品種的改良，更需要良種與良法相配套，才能充分發揮良種的增產潛力[4-5]。密度是影響谷子產量的重要因素。謝貴寧等[6]研究了不同栽培密度與產量的關系，結果表明谷子的栽培密度與產量關系十分密切，對提高產量有顯著作用。韓芳等[7]探究了密度與施肥水平對谷子長生07農藝性狀及產量的影響，得出了長生07的最佳密度施肥組合。劉恩魁等[8-9]、郭瑞鋒等[10]通過研究春谷種植密度與產量的關系，認為谷子籽粒產量隨著種植密度的增大呈先升后降的趨勢，并構建谷子密度與產量關系的最優模型。由于各生態區之間地理環境差異較大，不同谷子品種的適宜栽培密度也較為不同，因此，在前人研究結果的基礎上，深入探索種植密度對金選6號農藝性狀及產量的影響，并繪制出密度與產量的最佳擬合模型，以確定金選6號在泰安地區的最適種植密度，為建立當地生態區谷子高產高效栽培技術體系奠定基礎。

1材料與方法

1.1試驗材料谷子品種為金選6號，由泰安市農業科學研究院小作物所提供。

1.2試驗方法

試驗于2016年在泰安市農業科學研究院試驗基地進行。共設計6個密度處理：30萬、60萬、90萬、120萬、150萬、180萬株/hm2，依次編號為“M1—M6”。小區面積12 m2（行長5.0 m，行距0.4 m，6行區），3次重復，隨機區組排列。五葉期定苗，成熟期計算植株的倒伏率。隨機選取長勢較一致的1.0 m行長進行室內考種，調查株高、莖長（基部第3節）、莖粗（基部第3節）、莖干重（基部第3節）、穗長、穗粗、植株干重、穗重、穗粒重、出谷率、千粒重等性狀，除去小區邊行及兩頭各0.5 m，實際收獲小區面積6.4 m2，并折合計算產量。其他管理措施同大田。

1.3數據分析采用Microsoft Excel 2013進行數據處理，SPSS 20.0數據處理軟件進行方差分析、相關性分析及回歸分析。

2結果與分析

2.1不同密度處理對谷子農藝性狀的影響由表1可以看出，隨著密度的增大，谷子的株高、莖長、莖粗、莖干重、穗長、穗粗、植株干重均呈逐漸減小的趨勢，除莖長外，處理間差異極顯著。密度與株高、莖長、莖粗、穗長和穗粗極顯著負相關，相關系數依次為-0.957**、-0.960**、-0.989**、-0.952**、-0.957**；與莖干重和植株干重顯著負相關，相關系數分別為-0.905*、-0.908*。

2.2不同密度處理對谷子經濟性狀及抗倒性的影響

由表2可以看出，隨著密度的增大，谷子成穗率、穗重、穗粒重、出谷率和千粒重均呈逐漸減小的趨勢，處理間差異極顯著。密度與成穗率、穗重、穗粒重和出谷率極顯著負相關，相關系數依次為-0.978**、-0.924**、-0.921**、-0.993**；與千粒重顯著負相關，相關系數為-0.888*；與倒伏率極顯著正相關，相關系數為0.944**。

2.3不同密度處理對產量的影響

由表3可以看出，隨著密度的增大，谷子產量呈先升高后降低的趨勢，處理間差異達極顯著水平。M3的產量最大，達到6 038.01 kg/hm2，M2次之，且二者間差異不顯著，其后產量順序依次為：M4>M1>M5>M6，M6的產量最低，相較于M3低1 429.81 kg/hm2。由此可見，在一定的密度范圍內（稀植）谷子產量隨密度的增大而增加，當密度達到一定的臨界值時，繼續增大反而會使產量有所降低。

根據谷子產量隨密度的變化趨勢作散點圖，得出產量與密度的曲線擬合模型（圖1）。由表4可以看出，SPSS曲線估計的9種數學模型中，二次曲線模型的顯著值Sig.<0.01，決定系數R2=0.972、F=52.617均為最大值，表明該數學模型顯著有效，而其余8種數學模型的顯著值Sig.>0.05，表明這些數學模型均無效，不適合模擬谷子種植密度與產量的關系。因此，選擇二次曲線模型Y=b0+b1x+b2x2（Y為產量，x為種植密度，b0、b1、b2為參數）來描述谷子密度與產量之間的關系。將參數估計值代入，得到二次曲線模型Y =4 762.081+27.812x-0.161x2，當x=86（密度為86萬株/hm2）時，谷子理論產量最大值為5 963.16 kg/hm2。結合田間實測值與曲線分析結果可以得知，金選6號的最佳種植密度范圍為60萬～90萬株/hm2。

3結論與討論

該試驗條件下，隨著密度的增大，株高呈逐漸降低的趨勢，而關于密度對谷子株高的影響，也有人認為株高隨密度的變化趨勢不明顯或二者呈正相關關系[11-12]，這是由于地理環境的差異，不同品種對密度的敏感度不同，從而導致株高隨密度的變化趨勢不同。莖長、莖粗、莖干重、穗長、穗粗、植株干重、抗倒性等隨密度的增大逐漸減小，這是因為隨著密度的增大，個體植株之間相互遮擋，對光、溫、水、氣、肥等的競爭加劇，通風透光性降低，個體發育受到了顯著影響。

密度越大，植株越細、弱，抗倒性越低，直接影響光合作用，不利于穗部灌漿，穗重、穗粒重也越低，當種植密度超過最適密度后，密度的增加已不能彌補單株產量的減少，因此總產量降低[13-14]。當密度為90萬株/hm2時，總產量達最大6 038.01 kg/hm2，密度為60萬株/hm2時的產量次之，繼續增〖CM（25〗大種植密度，產量降低。通過曲線模擬獲得的二次曲線方程Y=4 762.081+27.812x-0.161x2是描述谷子密度與產量關系的最優模型，當x=86（密度為86萬株hm2）時，最大理論產量為5 963.16 kg/hm2，最適理論種植密度與實際密度基本一致，因此，金選6號最佳種植密度范圍為60萬～90萬株/hm2，然而，該密度范圍是否適合其他地方種植，有待于進一步研究。

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