申曉慧（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，佳木斯 154007）

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種植密度對(duì)矮稈高粱品種綏雜7號(hào)產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

申曉慧
（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，佳木斯 154007）

摘要：為了明確黑龍江省早熟高粱品種綏雜7號(hào)的合理種植密度，須構(gòu)建良好群體結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。以綏雜7號(hào)為試驗(yàn)對(duì)象，研究每hm2種植20萬(wàn)、25萬(wàn)、30萬(wàn)、35萬(wàn)、40萬(wàn)株 5種種植密度對(duì)其產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響。結(jié)果表明：隨著種植密度的增大，株高呈增加趨勢(shì)，穗長(zhǎng)、穗粗逐漸下降；對(duì)于生物產(chǎn)量而言，高密度高于低密度，千粒重和單穗重對(duì)產(chǎn)量影響最大，二者與產(chǎn)量均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且對(duì)產(chǎn)量形成具有較高協(xié)調(diào)性。綏雜7號(hào)在佳木斯地區(qū)，通過(guò)加大種植密度可顯著提高子粒產(chǎn)量，種植密度在35萬(wàn)株/hm2時(shí)，子粒產(chǎn)量最大，為8416.67kg/m2。該密度在高粱生產(chǎn)中形成了良好的群體結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了光能利用效率，高粱群體與個(gè)體得到協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，使生物產(chǎn)量和子粒產(chǎn)量都達(dá)到了較高水平。

關(guān)鍵詞：高粱；種植密度；產(chǎn)量；矮稈

高粱產(chǎn)量的形成受各方面條件的影響，諸如品種類型、環(huán)境條件、種植模式等。其中，品種、種植密度、施肥量、栽培環(huán)境等均是影響其生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因素[1-2]。關(guān)于高粱種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響，已有諸多報(bào)道。劉麗華等[3]研究結(jié)果表明，種植密度直接影響甜高粱產(chǎn)量，且高粱品種不同、土壤肥力不同，導(dǎo)致種植密度也隨之變化。汪由等[4]研究表明超過(guò)一定范圍時(shí)，隨著密度的增加，單穗變小，粒數(shù)減少，粒重下降，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。即密度太大單體效應(yīng)對(duì)產(chǎn)量的影響大于群體效應(yīng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降。劉元士等[5]研究認(rèn)為產(chǎn)量的提高依靠的是合理的種植密度來(lái)提高群體產(chǎn)量，而不是提高單株產(chǎn)量。賈東海等[6]研究表明高粱產(chǎn)量隨著密度的增加而增加，但超過(guò)一定密度范圍后，產(chǎn)量則隨密度的增加而下降[7]。

近年來(lái)，廣大科技人員一方面繼續(xù)成功地選育高粱高產(chǎn)新品種，同時(shí)也在不斷開(kāi)展高粱高產(chǎn)構(gòu)成因素及子粒組成成分分析，而在黑龍江地區(qū)增加栽培密度對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成的相關(guān)性狀的研究較少。本研究通過(guò)探討目前在黑龍江省大面積推廣的主栽品種綏雜7號(hào)的適宜種植密度對(duì)產(chǎn)量及構(gòu)成產(chǎn)量因素的相關(guān)性狀的影響，以期為該區(qū)域高粱高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)材料為高粱綏雜7號(hào)。試驗(yàn)于2015年在黑龍江省農(nóng)科院佳木斯分院7號(hào)試驗(yàn)田進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬作物為紅小豆，土壤為典型的草甸黑土，土壤有機(jī)質(zhì)含量2.49%，堿解氮86.3mg/kg，有效磷64.6mg/kg，速效鉀79.9mg/kg，全氮含量0.14%，全磷含量0.14%，全鉀含量3.12%，pH值6.5。每hm2無(wú)機(jī)肥施入為46%常規(guī)尿素250kg，磷肥為43%過(guò)磷酸鈣150kg，鉀肥為60%氯化鉀100kg，秋翻地時(shí)施入。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積6壟×0.65cm壟寬×5.0m行長(zhǎng)，采用每hm2種植20萬(wàn)、25萬(wàn)、30萬(wàn)、35萬(wàn)、40萬(wàn)株5種栽培密度，分別用D1、D2、D3、D4、D5表示。

1.2 葉面積指數(shù)測(cè)定 分別于拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期選取3株有代表性植株進(jìn)行測(cè)定，采用長(zhǎng)寬系數(shù)法進(jìn)行測(cè)定：量取高粱葉片中心最長(zhǎng)主脈的長(zhǎng)度為長(zhǎng)，和主脈相垂直的兩葉脈間最大距離為寬，即葉面積=長(zhǎng)×寬×0.75（校正系數(shù)），根據(jù)葉面積換算出葉面積指數(shù)（LAI）。LAI=單株葉面積×株數(shù)/小區(qū)面積。

1.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀調(diào)查 田間以小區(qū)為單位，在每個(gè)小區(qū)內(nèi)，去除邊際效應(yīng)，隨機(jī)每點(diǎn)1m2，3次重復(fù)，高粱完熟期測(cè)定株高、單穗重、穗長(zhǎng)、穗粗、千粒重、生物產(chǎn)量，并收獲測(cè)產(chǎn)，計(jì)算公頃產(chǎn)量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 統(tǒng)計(jì)分析采用DPS 7.05及Excel 2007。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對(duì)高粱葉面積指數(shù)（LAI）的影響從表1中可以看出，葉面積指數(shù)隨著生育期推移先升后降，同一生育時(shí)期隨種植密度的增加而增大，拔節(jié)期各處理葉面積指數(shù)增加緩慢且差異不顯著，之后葉面積指數(shù)增長(zhǎng)加快，不同密度處理間的差異逐漸拉大，高密度下的群體葉面積指數(shù)明顯大于低密度，達(dá)到差異顯著水平（P＜0.05），群體葉面積指數(shù)在抽穗開(kāi)花期達(dá)到高峰，之后隨著生育期推進(jìn)葉面積指數(shù)逐步下降，但下降趨勢(shì)有明顯不同，由表可知，在35萬(wàn)株/hm2和40萬(wàn)株/hm2密度處理下葉面積指數(shù)下降緩慢，其他處理高峰后葉面積指數(shù)下降稍快，因此較高密度下能明顯增加單位面積上葉面積指數(shù)，且能維持較長(zhǎng)期高葉面積水平。對(duì)高粱生育后期干物質(zhì)積累有利。

表1　不同生育時(shí)期不同密度下高粱的葉面積指數(shù)變化

2.2 不同種植密度對(duì)高粱產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響從表2中可以看出，不同種植密度對(duì)綏雜7號(hào)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素有不同程度的影響。壟作條件下，綏雜7號(hào)產(chǎn)量隨密度的增加呈現(xiàn)先增后降趨勢(shì)，其中密度在35萬(wàn)株/hm2條件下，最高產(chǎn)量達(dá)到8416.67kg/hm2，比20萬(wàn)株/hm2增產(chǎn)28.10%，除30萬(wàn)株/hm2和40萬(wàn)株/hm2產(chǎn)量差異不顯著外，其他不同密度之間差異顯著（P＜0.05），；千粒重隨著密度的增加呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，壟作條件下，密度20萬(wàn)株/hm2的千粒重為28.38g，與其他4種密度下的千粒重差異顯著（P＜0.05）；高密度條件下相應(yīng)的生物產(chǎn)量也較高，30萬(wàn)株/hm2條件下，綏雜7號(hào)生物產(chǎn)量最高，與35萬(wàn)、40萬(wàn)株/hm2差異不顯著，與20萬(wàn)株/hm2和25萬(wàn)株/hm2處理差異顯著（P＜0.05）。

表2　綏雜7號(hào)的產(chǎn)量構(gòu)成因子和植株性狀

不同密度水平對(duì)綏雜7號(hào)植株性狀也有不同程度的影響。株高大部分是隨種植密度的增加而增加，但各處理間差異不顯著，穗長(zhǎng)隨種植密度的增加各處理間差異不顯著，平均穗長(zhǎng)20.01cm；穗粗在20萬(wàn)株/hm2下最粗，與其他4個(gè)處理差異顯著（P＜0.05）；隨著密度的增加，單穗重逐漸下降，低密度20萬(wàn)株/hm2與25萬(wàn)株/hm2之間、高密度35萬(wàn)株/hm2與40萬(wàn)株/hm2之間差異不顯著，但分別與30萬(wàn)株/hm2差異顯著（P＜0.05）。由此可見(jiàn)，增加種植密度不利于增加高粱單株的千粒重，對(duì)株高、穗長(zhǎng)、穗粗的影響也不明顯，但高、低密度下對(duì)單穗重影響有顯著差異，因此選擇適宜種植密度，構(gòu)建合理群體對(duì)充分發(fā)揮綏雜7號(hào)高產(chǎn)潛力非常重要。

2.3 綏雜7號(hào)產(chǎn)量及其構(gòu)成因子間的相關(guān)性及通徑分析 各產(chǎn)量構(gòu)成因子相互作用的結(jié)果構(gòu)成了作物產(chǎn)量，因子之間存在著不同相關(guān)程度。從表3中可以得出，產(chǎn)量與千粒重之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，與單穗重呈顯著負(fù)相關(guān)。千粒重與單穗重呈正向顯著性。這表明綏雜7號(hào)隨著播種密度的增加，產(chǎn)量提高，但千粒重下降；隨著產(chǎn)量的提高，單穗重降低，產(chǎn)量與穗長(zhǎng)的相關(guān)性較小，相關(guān)系數(shù)僅為0.0247。

為了能更好地反映出各性狀對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成的重要性，采用通徑分析方法探討各產(chǎn)量構(gòu)成因子對(duì)綏雜7號(hào)產(chǎn)量影響。由表4可知，直接通徑系數(shù)的絕對(duì)值大小可以反映出產(chǎn)量構(gòu)成因子對(duì)產(chǎn)量的影響程度，3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因子直接通徑系數(shù)的絕對(duì)值大小依次為千粒重（X2）＞單穗重（X3）＞穗長(zhǎng)（X1），說(shuō)明千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響最大，穗長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)量的影響最小。單穗重通過(guò)千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響最大，間接通徑系數(shù)為-0.7681，穗長(zhǎng)和千粒重通過(guò)單穗重對(duì)產(chǎn)量也存在一定的影響，通徑分析結(jié)果表明隨著種植密度的變化，綏雜7號(hào)各產(chǎn)量性狀中單穗重和千粒重有較高的協(xié)調(diào)性。

表3　綏雜7號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因子與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

表4　綏雜7號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因子對(duì)產(chǎn)量的通徑分析

3 結(jié)論與討論

作物產(chǎn)量形成受品種、氣候、栽培條件等多種因素的控制，其中栽培密度是重要因素之一。合理的播種密度可構(gòu)建良好的群體結(jié)構(gòu)，提高光能利用效率，積累更多的干物質(zhì)，是作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的重要保證。有關(guān)高粱種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響前人已有報(bào)道，研究表明，合理地增加種植密度，高粱子粒產(chǎn)量明顯增加，而超過(guò)某一適宜范圍，密度增加，單穗會(huì)變小，穗粒數(shù)將減少，千粒重下降，產(chǎn)量也隨之下降。因此，必須采用適宜的密度來(lái)協(xié)調(diào)穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的關(guān)系，創(chuàng)造適當(dāng)?shù)娜后w結(jié)構(gòu)，使各因素得到平衡提高。

目前對(duì)高粱的研究熱點(diǎn)主要集中在適宜機(jī)械化收獲品種選育、配套機(jī)械化農(nóng)藝措施和高粱全程機(jī)械化機(jī)具研制機(jī)構(gòu)幾個(gè)方面。本試驗(yàn)首次研究確定矮稈早熟高粱綏雜7號(hào)在佳木斯地區(qū)的適宜種植密度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同一生育時(shí)期內(nèi)隨著密度的加大，葉面積指數(shù)也隨之增大，密度越高，葉面積指數(shù)也越大。到生育后期高密度下葉面積指數(shù)下降的較平緩，且維持較大葉面積指數(shù)的時(shí)間長(zhǎng)。種植密度對(duì)產(chǎn)量性狀的影響主要表現(xiàn)在千粒重和單穗重，2個(gè)性狀與產(chǎn)量均呈顯著負(fù)相關(guān)。通過(guò)相關(guān)分析和通徑分析結(jié)果表明，單穗重和千粒重對(duì)產(chǎn)量影響具有較高的協(xié)調(diào)性，而穗長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)量的影響不明顯，可以忽略不計(jì)。根據(jù)目前的研究結(jié)果來(lái)看，針對(duì)高粱矮稈早熟品種綏雜7號(hào)的產(chǎn)量特點(diǎn)來(lái)看，此品種在佳木斯地區(qū)的最佳種植密度為35.00萬(wàn)株/hm2，產(chǎn)量達(dá)到8416.67kg/hm2，其單位面積的群體產(chǎn)量大于農(nóng)戶習(xí)慣種植密度下的產(chǎn)量，雖然其單穗重和千粒重協(xié)同下降，但其整體仍表現(xiàn)為增產(chǎn)。

有關(guān)種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響，還受種植區(qū)域氣候和種植品種特性等方面的影響，因此，針對(duì)黑龍江省不同生態(tài)區(qū)和不同選育的矮稈高粱品種，仍需針對(duì)不同生態(tài)區(qū)、不同年份類型開(kāi)展多年多點(diǎn)以及相應(yīng)肥水配套栽培措施進(jìn)一步深入試驗(yàn)研究。

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收稿日期：（2015-11-06）

基金項(xiàng)目：國(guó)家高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-06-01-03）