種植密度對晉谷56號谷子產量的影響

劉鑫　王楓葉　成鍇　王振華　劉紅　田崗　李會霞　王玉文

摘要 ? ?為探索谷子品種晉谷56號在不同播種密度條件下農藝性狀及產量的變化情況，并為該品種高產栽培技術的進一步研究提供理論基礎，本文以晉谷56號為試驗材料，研究在不同種植密度條件下對其農藝性狀和產量的影響。結果表明，谷子品種晉谷56號種植密度在36萬～48萬株/hm2范圍內，產量是先增加后減小，其中種植密度在45萬株/hm2時產量最高;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;單株干物質量變化趨勢是隨著種植密度的增加而減小。

關鍵詞 ? ?谷子;晉谷56號;種植密度;產量

中圖分類號 ? ?S515 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 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，種植區域主要分布于中國東北、華北和西北地區[1]。谷子具有較強的抗旱性和耐貧瘠性，同時也是山西省農業供給側結構改革、調整種植產業結構和大力發展優勢雜糧的重點作物之一[2-3]。我國谷子品種經歷了由個體奪高產的大穗型品種和群體奪高產的密植型品種2個階段，目前已經進入到個體與群體并重奪高產的第三階段[4-5]。由山西省農業科學院谷子研究所選育的晉谷56號是適用于山西中晚熟區的一個優良抗除草劑品種。

合理的種植密度可以促使作物群體與單個植株間協調生長，保障谷子達到最大產量。合理密植和施肥是改善作物光合特性和提高產量的重要方法[6]。谷子播種較稀時單個植株能充分發育形成大穗，但有效穗數不足時會導致群體產量低;而增加種植密度，單個植株發育受影響，有效穗數增加，產量提高;種植密度太大時會使單個植株生長受阻，群體產量反而會降低[7]。目前，對谷子研究相對較少;而且先前對谷子種植密度的研究表明，在不同生態類型地區、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號在不同種植密度條件下植株農藝性狀及產量的變化規律，開展了本試驗，以期為谷子的高產栽培技術研究提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗概況

試驗于2018年在位于山西省長治市長子縣的試驗田內進行，試驗田土壤為石灰質褐土。供試谷子品種為晉谷56號，種子由山西省農業科學院谷子研究所提供。

1.2 ? ?試驗設計

試驗設5個種植密度處理，分別為36萬、39萬、42萬、45萬、48萬株/hm2。每個處理3次重復，隨機區組設計，每個小區面積30 m2。5月25日播種，10月4日收獲。其他管理同豐產田管理。

1.3 ? ?調查內容與方法

各處理在完熟期同時取樣，每小區取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，然后稱單株干物質重量。在谷子完熟期對各處理的小區進行測產，并測量株高;同時收獲20株谷子的谷穗進行考種測量，記錄相關數據。

1.4 ? ?數據處理

本試驗數據運用SPSS 19進行差異性分析，運用Excel進行數據分析和作圖。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?不同種植密度對晉谷56號農藝性狀的影響

由表1可知，不同種植密度條件下，株高表現為種植密度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變化對株高影響不大。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植株能充分發育，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谷穗中的谷粒能充分發育，因而千粒重也隨之上升。

2.2 ? ?不同種植密度對晉谷56號干物質量及產量的影響

由圖1可知，種植密度36萬株/hm2處理單株干物質量最大，為（57.22±8.23）g;種植密度48萬株/hm2處理最小，為（50.40±5.44）g。各處理單株干物質量表現為種植密度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量隨著種植密度的增加而減小。造成這一結果的原因可能是谷子種植較稀時植株能充分發育，因而種植密度小時植株干物質量較大。

由圖2可知，種植密度45萬株/hm2時產量最高，為（5 416.67±453.21）kg/hm2，顯著高于其他處理;種植密度36萬株/hm2時產量最低，為（4 466.67±458.91）kg/hm2。由此可見，種植密度在本試驗設計范圍內變化，產量是隨著種植密度的增加先增加后減小，這一結果與完熟期單株干物質量變化不一致。

3 ? ?結論與討論

在對農作物產量構成因素的研究中，產量貢獻最大的因素尚沒有定論[8]，但種植密度一定是影響產量的重要因素。種植密度是維持單位土地面積農作物群體數量和空間結構的主要因素，合理密植可以保證農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體協調發展，有效緩解群體和個體之間的矛盾，同時促進穗數、穗粒數和千粒重的協調發展，形成優良的群體結構，從而有效提高農作物的產量[11]。因此，確定適宜的栽培密度也是高產的重要條件之一[12]。提高種植密度會對農作物農藝性狀產生影響，已經有研究表明，種植密度對谷子農藝性狀有較大的影響[7]。

本研究發現，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對株高影響不大，這與先前的研究不一致[13-14]，這可能是不同生態區不同品種谷子株高對密度響應不同造成的。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，造成這一結果的具體原因仍需進一步研究。穗粗隨著種植密度的增加而減小，說明谷子種植較稀時植株能充分發育，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個體植株谷粒能夠更好地吸收營養，因而千粒重也隨之上升。通常情況下，農作物的單株干物質量與籽粒產量成正相關關系。本研究中，完熟期單株干物質量以種植密度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量隨著種植密度的增加而減小，說明谷子種植較稀時單株個體能充分發育，形成較大干物質量。

合理的種植密度有利于提高作物莖桿的抗倒伏能力，從而確保產量形成[15]。有研究表明，不同種植密度對農作物產量結構因素的影響顯著，同時能不同程度地改變農作物群體的結構和生長，最終影響其產量[16]。劉紅霞等[17]研究表明，谷子產量與種植密度之間呈拋物線形，與本研究結果相似。這是因為在一定范圍內，隨著種植密度的增加單位面積有效穗數不斷增加，超過一定種植密度后開始下降[18-19]。

本試驗結果表明，谷子品種晉谷56號種植密度在36萬～48萬株/hm2范圍內，產量是先增大后減小，其中種植密度在45萬株/hm2時產量最高;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，即未調查不同種植密度下晉谷56號在各個生育期的單株干物質量以及葉面積、葉綠素含量和谷子品質的變化情況，也未調查地上部分和地下部分干物質量的變化情況。在今后的調查研究中，應完善晉谷56號干物質量和相關農藝性狀的調查，同時應對氣溫、日照時數、施肥情況等環境因素進行關聯分析。

4 ? ?參考文獻

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基金項目 ? 山西省重點研發計劃重點項目“晉東南旱地糧菜優質綠色關鍵技術研究與示范”（201703D211002-6）;國家谷子高粱產業技術體系“傳統旱作技術挖掘與創新”（CARS-06-13.5-A23）;山西省農業科學院創新項目“耐旱優質谷子雜交種選育及抗旱栽培技術研究”（YCX2018414）;山西省農科院農業科技創新工程（YGC2019KQ01）;山西省重點研發計劃項目“優質谷子雜交種選育及配套栽培技術研究”（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：谷子生理生態和雜交育種。

通信作者

收稿日期 ? 2020-05-29