寧夏不同生態區種植模式對谷子產量的影響

張尚沛，李 凱，程炳文，羅世武，楊軍學，張曉娟，王 勇

（寧夏農林科學院 固原分院，寧夏 固原 756000）

谷子是我國傳統特色作物，古稱粟，是禾本科一年生植物[1]，具有抗旱性強、耐貧瘠等特點，其籽粒營養價值高，谷草品質優良，可以作為糧飼兼用的多用途作物[2-3]。我國是世界上最大的谷子生產國，年種植面積133.3萬hm2左右，占世界種植總面積的80%[4]。近年來，谷子特有的營養價值和保健功能受到了人們的青睞，市場需求量逐漸增長，也為谷子產業發展帶來了新機遇[5-6]。

寧夏谷子種植面積常年在0.67萬～1.33萬hm2，主要集中在寧夏六盤山區和中部干旱帶，并且呈逐年增加趨勢[7-8]。然而，寧夏谷子種植生產過程中存在較多問題，如種植模式單一、種植技術落后、品種混雜等，加之中部干旱帶降雨較少，導致其經濟效益較低[9-10]。因此，在寧夏不同生態區采用適宜的谷子種植模式不僅可以緩解干旱區水資源短缺的問題，而且能夠促進當地農民增收。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗谷子品種為張雜谷13號，由河北巡天農業有限公司提供；試驗肥料為谷子專用肥，由寧夏榮和綠色科技有限公司提供；滲水地膜寬1.65 m、厚0.01 mm，由山西省汾陽興農塑料廠提供；普通地膜寬1.65 m、厚0.01 mm，由寧夏匯豐天塑業有限公司提供；2BM-1/3波浪式穴播機，由山西省長治市神禾永成農機科技開發有限公司提供；手推式穴播機，由山東臨沂易普農業機械廠提供。

1.2 試驗概況

試驗于2019年4—10月進行。試驗地點：寧夏吳忠市同心縣預旺鎮賀家塬（編號為W1）、中衛市海原縣關橋鄉八斗村（W2）、固原市西吉縣吉強鎮蘆子溝村（W3）、固原市彭陽縣城陽鄉澇池村（W4）。各試驗區概況見表1。

表1 試驗區概況

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，設置滲水地膜波浪式穴播、普通地膜波浪式穴播、普通地膜膜側穴播、露地穴播4種不同種植模式處理。每個小區面積120 m2，各處理重復3次，留苗密度為15萬株/hm2。肥料種類為谷子專用肥，使用量為600 kg/hm2,在播種前作為底肥一次性施入土壤，按常規進行田間種植管理。

滲水地膜波浪式穴播（編號為M1）：滲水地膜覆蓋，采用2BM-1/3波浪式穴播機播種，株行距為20 cm×40 cm，膜間距為40 cm。

普通地膜波浪式穴播（編號為M2）：普通地膜覆蓋，采用2BM-1/3波浪式穴播機播種，株行距為20 cm×40 cm，膜間距為40 cm。

普通地膜膜側穴播（編號M3）：壟寬為40 cm、壟溝為60 cm，覆蓋普通地膜，壟溝播種，株行距為20 cm×30 cm。

露地穴播（CK，編號M4）：手推式穴播機播種，株行距為20 cm×40 cm。

1.4 測定項目

記錄各生態區月降水量和氣溫；觀測不同種植模式下谷子生育期；測定收獲期株高、穗長、籽粒產量、秸稈產量。

1.5 數據分析

利用Excel對試驗數據進行處理,并采用SPSS 22.0軟件對數據進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 各生態區氣象因素變化

根據各生態區2019年氣象數據得出年均溫度及降水量分布（圖1—4），W1、W2屬于寧夏中部干旱帶，W3、W4屬于寧夏六盤山區。4月中下旬至5月上旬，各生態區平均氣溫高于10℃，是適宜谷子播種的時期；谷子苗期、成熟期需水量少，在生育中期需水量多，從拔節期到灌漿期的需水量占全生育期總需水量的50%左右。6—8月，W2、W3、W4的降水量均超過300 mm，W3、W4降雨量變化趨勢基本一致，逐月增加，而W1在6月的降雨量為0，對谷子生長有較大影響。9月，各生態區降水量大幅減少，有利于谷子干物質積累。

圖1 W1試驗區降水量和氣溫變化

圖2 W2試驗區降水量和氣溫變化

圖3 W3試驗區降水量和氣溫變化

圖4 W4試驗區降水量和氣溫變化

2.2 不同生態區各種植模式下谷子農藝性狀

由表2可知，不同生態區各處理株高均高于對照，W1、W2、W3生態區各處理株高均高于對照5 cm以上；W1、W2生態區M1植株最高，分別為117、126 cm；W3生態區各處理株高均顯著高于對照，M3植株最高，為128 cm；W4生態區M2植株最高,為129 cm，與對照差異性不顯著；不同生態區各處理穗長均高于對照，但差異性不顯著。

表2 不同生態區種植模式谷子農藝性狀

4個生態區谷子生育期存在差異，各處理生育期均比對照短，W1、W2、W4生態區各處理較對照均提前5 d以上成熟，其中W2生態區M1與W3生態區M3較對照提前10 d成熟。

2.3 不同生態區各種植模式對谷子產量的影響

由表3可知，不同生態區各處理谷子籽粒和秸稈產量均高于對照，其中W1、W3、W4生態區產量與對照差異顯著。W1、W2生態區M1籽粒產量最高，分別為5 883.0、5 961.0 kg/hm2，增產230.0%、55.7%；W3生態區M3籽粒產量最高，為4 735.5 kg/hm2，增產16.5%，W4生態區M2籽粒產量最高，為6 453.0 kg/hm2，增產66.5%。

表3 不同生態區各種植模式下谷子產量 kg/hm2

3 結論與討論

楊天育等[11]、張文飛等[12]研究表明，谷子地膜覆蓋穴播栽培技術是旱地谷子生產的一項新技術，具有明顯的增溫、集雨、增產、增收效果，在生產中得到推廣。本試驗比較研究了不同生態區4種地膜覆蓋穴播種植模式對谷子株高、穗長、生育期及產量的影響，結果表明：各生態區滲水地膜波浪式穴播、普通地膜波浪式穴播、普通地膜膜側穴播種植模式均可以不同程度增加谷子株高、穗長和產量，并且縮短了生育期。W1、W2生態區屬于寧夏中部干旱帶，降雨量較少，滲水地膜除了具有普通地膜的增溫、保墑作用外，其微通性還具有微量降雨滲透作用，能使3～5 mm微量降雨通過膜上微孔滲透到土壤中供作物利用。由于膜面微孔的作用，使覆膜條件下土壤呼吸作用相比普通地膜更順暢，可有效增強土壤有益菌及微生物活動，使肥力得到充分利用[13-15]。滲水地膜波浪式穴播栽培模式完全利用了無效降水，水分利用效率明顯提高，谷子株高、穗長、產量均高于其他模式，因此寧夏中部干旱帶谷子種植推薦滲水地膜波浪式穴播。W3、W4生態區屬于寧夏六盤山區，谷子種植采用普通地膜膜側穴播、普通地膜波浪式穴播的效果更佳。2019年年降雨量均超過500 mm，完全滿足了谷子生長時期所需水分，干旱年份宜選擇滲水地膜波浪式穴播種植模式。