播種密度對谷子農藝性狀及產量的影響

劉鑫　成鍇　王振華　劉紅　王楓葉　田崗　李會霞　王玉文　余愛麗　張鵬

摘要 [目的]探索谷子在不同播種密度條件下農藝性狀及產量的變化情況。[方法]以長生13為材料，設置60萬、57萬、54萬、51萬、48 萬、45 萬株/hm2 6個不同的播種密度，研究播種密度對谷子農藝性狀、單株干物質量及產量的影響。[結果]長生13隨著播種密度從60萬株/hm2到45萬株/hm2的逐漸減小，株高變化不顯著，穗長、穗粗、千粒重均隨著播種密度減小而增加;單株干物質量總體趨勢是播種密度越小，單株干物質量越大;產量隨播種密度減小先略有提高，后降低，再有較大提高，在播種密度45萬株/hm2時達到最高。[結論]長生13產量在播種密度45萬株/hm2時達到最高。該研究可為谷子高產栽培技術的進一步研究提供理論基礎。

關鍵詞 播種密度;谷子;農藝性狀;產量

中圖分類號 S 515文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）23-0054-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.013

Effects of Sowing Density on Agronomic Characters and Yield of Millet

LIU Xin， CHENG Kai， WANG Zhen-hua et al

（Millet Research Institute， Shanxi Agricultural University， Changzhi， Shanxi 046011）

Abstract [Objective]To explore the changes in agronomic characteristics and yield of millet under different sowing densities.[Method]Using Changsheng 13 as the material， six different sowing densities of 600 000， 570 000， 540 000， 510 000， 480 000， 450 000 plants/hm2 were set to study the effects of planting density on the agronomic characters， dry matter quality per plant and yield of millet.[Result]As the sowing density of Changsheng 13 gradually decreased from 600 000 plants/hm2 to 450 000 plants/hm2， the plant height did not change significantly， and the ear length， ear diameter， and 1 000-grain weight all increased with the decrease of the sowing density;the general trend of dry matter quality per plant was that the lower the sowing density， the greater the dry matter mass per plant;with the decrease of sowing density， the yield increased slightly at first， then decreased， and then increased greatly， reaching the highest when the sowing density was 450 000 plants/hm2. [Conclusion]The yield of Changsheng 13 reached the highest when the sowing density was 450 000 plants/hm2. This research can provide a theoretical basis for further research on high-yield cultivation techniques of millet.

Key words Sowing density;Millet;Agronomic characters;Yield

谷子是一種抗旱節水耐貧瘠土壤的農作物[1]，是具有較強抗旱性和耐貧瘠性的環境友好型植物，在我國北方干旱和半干旱土地作物區廣泛種植[2]。同時谷子也是山西省農業供給側結構性改革、種植產業結構調整和大力發展優勢雜糧的重點作物之一[3]。合理的播種密度可以促使谷子群體與單個植株間協調生長，保障谷子達到最大產量。播種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、肥等資源[4]。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;而增加密度，單個植株發育受影響，有效穗數增加，群體產量提高;密度太高時，單個植株生長受阻，群體產量反而降低[5]。目前關于播種密度對農作物影響的研究集中在主要糧食作物上，對谷子研究相對較少。為此，筆者探索谷子在不同播種密度條件下植株農藝性狀、單株干物質量及產量的變化規律，以期為谷子高產栽培技術的進一步研究提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗田概況

試驗于2018年在山西省長治市山西省農業科學院谷子研究所試驗田進行，當地海拔923 m（36°12′47.28″ N，113°08′24.77″ E）。試驗田土壤為石灰質褐土，速效氮含量22.71 mg/kg，速效磷含量39.87 mg/kg，速效鉀含量118.67 mg/kg。5月20日播種，10月7日收獲。試驗材料為谷子品種長生13。

1.2 試驗設計

試驗設6個處理：處理1（T1）60萬株/hm2;處理2（T2）57萬株/hm2;處理3（T3）54萬株/hm2;處理4（T4）51萬株/hm2;處理5（T5）48萬株/hm2;處理6（T6）45萬株/hm2;每個處理3次重復，隨機區組設計，每個小區面積30? m2。

1.3 測定內容與方法

1.3.1 干物質量的測量。各處理分別于苗期、拔節期、抽穗期、灌漿期和完熟期同時取樣。每小區取10株有代表性的植株，將樣品于105 ℃烘箱殺青30 min后再于80 ℃烘干至恒重稱重，然后稱單株干物質重量并進行相關計算。

1.3.2 農藝性狀及產量的測量。在谷子完熟期對各處理的小區進行測產，并測量株高，再進行相關計算;同時取10株谷子植株進行考種測量，記錄相關數據。

1.4 數據處理

試驗數據運用Excel進行數據分析和作圖;運用SPSS 19.0進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同播種密度對農藝性狀的影響 由表1可知，T6處理株高略高于其他處理，但與其他處理間差異不顯著，推測在一定范圍內谷子播種密度變化對株高影響不大。穗長和穗粗隨著播種密度的減小而增加，T6處理植株的穗長顯著大于T1、T2、T3處理。千粒重也隨著播種密度的減小而增加，這可能是由于谷子種植較稀時單個植株能充分發育形成大穗，千粒重也隨之上升。

2.2 不同播種密度對植株干物質量的影響

圖1表明，苗期T6處理植株單株干物質量最大，為（1.51±0.18） g;T2處理植株單株干物質量最小，為（0.49±0.09） g。苗期各處理單株干物質量大小順序為T6>T5>T3>T4>T1>T2。在苗期，谷子的播種密度田間表現總體趨勢為播種密度越大，植株高度越高，但是莖粗越細，單株干物質量越小。

圖2表明，拔節期T6處理植株單株干物質量最大，為（18.78±4.81） g;T1處理植株單株干物質量最小，為（13.22±2.93） g。拔節期各處理單株干物質量大小順序為T6>T5>T4>T3>T2>T1。可見，在谷子拔節期，各處理單株干物質量隨著播種密度的減小而增加。

圖3表明，抽穗期T6處理植株單株干物質量最大，為（29.99±3.24） g;T1處理植株單株干物質量最小，為（19.21±5.42） g。抽穗期各處理單株干物質量大小順序為T6>T5>T3>T2>T4>T1。

圖4表明，灌漿期T6處理植株單株干物質量最大，為（53.68±10.33） g;T1處理植株單株干物質量最小，為（30.56±7.56） g。灌漿期各處理單株干物質量大小順序為T6>T5>T4>T2>T3>T1。

由圖5可見，完熟期T6處理植株單株干物質量最大，為（61.34±9.11）g;T1處理植株單株干物質量最小，為（40.40±5.23） g。完熟期各處理單株干物質量大小順序為T6>T5>T4>T3>T2>T1。

2.3 不同播種密度對產量的影響

圖6表明，T6處理產量最高，為（5 055.80±155.66）kg/hm2，顯著高于其他處理;T3處理產量最低，為（4 619.67±248.93）kg/hm2，顯著低于T6、T5和T2處理。各處理產量大小順序為T6>T5>T2>T1>T4>T3，可見產量隨著播種密度的減小先略有提高，后降低，再有較大提高。結果表明，播種密度在45萬株/hm2時，谷子品種長生13產量最高。

3 討論與結論

播種密度大小對谷子農藝性狀有較大影響[5]。該研究發現，隨著播種密度下降，株高變化不顯著;推斷在一定范圍內谷子播種密度變化對株高影響不大，這與王顯瑞等[6]的研究結果不一致，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、穗粗、千粒重均隨著播種密度的減小而增加。表明谷子播種密度對穗長、穗粗、千粒重有較大影響，這與王顯瑞等[6-8]的研究結果相一致。

各處理單株干物質量在苗期、拔節期、抽穗期、灌漿期有所波動，但總體趨勢是播種密度越小，單株干物質量就越大，這一趨勢在完熟期更加明顯。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。但群體產量的增加需要適宜的播種密度。

合理的種植密度有利于提高作物的莖稈抗倒伏能力，從而確保產量形成[9]。劉紅霞等[10]的研究表明，谷子產量與密度之間呈拋物線型。該研究結果顯示，產量隨著種植密度減小先略有提高，后降低，再有較大提高，并未顯現出拋物線型，表明該研究的密度設置范圍還需進一步擴大，以便研究密度對產量的影響。

綜上，該研究結果顯示，谷子品種長生13隨著播種密度從60萬株/hm2到45萬株/hm2的逐漸減小，株高變化不顯著，穗長、穗粗、千粒重均隨著播種密度的減小而增加;單株干物質量總體趨勢是播種密度越小，單株干物質量越大;播種密度45萬株/hm2時谷子產量最高。播種密度與產量間的關系還需進一步研究。

參考文獻

[1] 田崗，劉鑫，李會霞，等.谷子各器官干物質量分配與產量的相關性分析[J/OL].分子植物育種，2019-11-29[2020-03-26].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.s.20191129.1110.008.html.

[2] 李順國，劉斐，劉猛，等.近期中國谷子高粱產業發展形勢與未來趨勢[J].農業展望，2018，14（10）：37-40.

[3] 任君，閻小濤，秦秀珍.山西省谷子產業發展現狀及前景展望[J].現代農業科技，2017（20）：267-268.

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[5] 連延浩.集雨種植模式下施肥和種植密度對谷子生長及水肥利用效率的影響[D].楊凌：西北農林科技大學，2017.

[6] 王顯瑞，李書田，趙敏，等.不同種植密度對谷子農藝性狀及產量的影響[J].新疆農業科學，2015，52（11）：2028-2034.

[7] 郭瑞鋒，任月梅，楊忠，等.春谷早熟區谷子種植密度對植株性狀及產量的影響研究[J].農學學報，2015，5（9）：7-11.

[8] 顏麗美，李國瑜，鄒仁峰，等.種植密度對夏谷農藝性狀及產量的影響[J].安徽農業科學，2017，45（12）：12-14.

[9] 徐田軍，呂天放，陳傳永，等.播期對玉米干物質積累轉運和籽粒灌漿特性的影響[J].中國農業科技導報，2016，18（6）：112-118.

[10] 劉紅霞，劉恩魁，劉環，等.夏谷種植密度與產量預測模型的研究[J].天津農業科學，2013，19（2）：78-82.

基金項目 山西省重點研發計劃重點項目（201703D211002-6）;國家谷子高粱產業技術體系（CARS-06-13.5-A23）;山西省農業科學院創新項目（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（201803D221019-3）。

作者簡介 劉鑫（1984—），男，山西長治人，助理研究員，碩士，從事谷子生理生態和雜交育種研究。*通信作者，研究員，從事谷子雜種優勢利用研究。

收稿日期 2020-04-30