謝世興，馬宏臣，李萌萌，顧春雨，盧海博，馮莎莎

(1.河北北方學(xué)院 農(nóng)林科技學(xué)院，河北 張家口 075000；2.河北省農(nóng)產(chǎn)品食品質(zhì)量安全分析檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 張家口 075000)

0 引 言

谷子[SetariaLtalica(L)Beauv]屬于禾本科，黍族，狗尾草屬[1]。谷子耐旱，適應(yīng)于干旱、半干旱和半濕潤(rùn)區(qū)種植，是中國(guó)北方重要的糧食和飼草作物。谷子的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，同其它作物相比，谷粒含有豐富的脂肪、維生素B1、B2、蛋白質(zhì)和鈣、鐵等。谷子耐旱、耐貧瘠，在水資源短缺的情況下，谷子因其抗旱性強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的特點(diǎn)有著其他作物無法替代的重要意義和作用[2-3]。

目前國(guó)內(nèi)外在谷子的栽培、育種、選種等方面研究報(bào)道較多[4-6]，栽培措施研究主要從籽粒方面比較，整株生物量比較的研究較少。谷子產(chǎn)量的提高不僅需要品種的改良，而且還需要良種與良法配套，才能充分發(fā)揮良種的增產(chǎn)潛力。以往谷子品種在推廣種植過程中通常是采用傳統(tǒng)的種植方式，并不能獲得最高的籽粒產(chǎn)量[7-9]。張雜谷是張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院根據(jù)光溫敏兩系法選育出的雜交谷子優(yōu)良品種，張雜谷不僅節(jié)水、抗旱，而且產(chǎn)量高，使谷子從低產(chǎn)作物變成了高產(chǎn)作物，可以更好地保障糧食生產(chǎn)，豐富深加工產(chǎn)品種類[10-12]。因此，研究雜交谷子配套的種植模式，以提高谷子的籽粒產(chǎn)量，成為一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容[13-15]。本試驗(yàn)采用不同種植方式，對(duì)張雜谷3號(hào)干物質(zhì)積累、葉面積、葉綠素、凈光合速率、穗部性狀及產(chǎn)量進(jìn)行比較分析，以期確定張雜谷3號(hào)在張家口地區(qū)的最佳種植方式，為當(dāng)?shù)仉s交谷子高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的栽培技術(shù)提供理論與實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)在河北北方學(xué)院(南校區(qū))實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為馬鈴薯，土壤為砂壤土。地勢(shì)平坦，肥力中等。耕作層有機(jī)質(zhì)含量為27.1 g·kg-1，速效磷含量為43.22 mg·kg-1，速效鉀含量為170.92 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為張雜谷3號(hào)，由張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)計(jì)3種種植方式：小行距20 cm，大行距50 cm(20 cm∶50 cm)，小行距20 cm，大行距40 cm(20 cm∶40 cm)和等行距25 cm(25 cm∶25 cm)。3個(gè)處理的小區(qū)面積分別為28 m2(10 m×2.8 m)、24 m2(10 m×2.4 m)、20 m2(10 m×2.0 m)。每個(gè)處理3次重復(fù)。

2019年5月15日播種，10月10日收獲。播種時(shí)隨施肥播種一體機(jī)施用復(fù)合肥750 kg·hm-2，(N∶P∶K=23∶8∶11)，孕穗期追尿素150 kg·hm-2，分別在幼苗出土、拔節(jié)期進(jìn)行中耕培土，其他田間管理同當(dāng)?shù)厣a(chǎn)田。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

干物質(zhì)測(cè)定：定苗后每個(gè)處理選取50株長(zhǎng)勢(shì)一致的植株進(jìn)行掛牌，用于后續(xù)取樣測(cè)定。分別于苗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿期和成熟期進(jìn)行干物質(zhì)量測(cè)定，每個(gè)處理取5株，每次取樣后稱鮮質(zhì)量，然后放入烘箱中105 ℃殺青30 min，后于80 ℃烘干至質(zhì)量恒定，稱干質(zhì)量[13]。每個(gè)處理重復(fù)3次。

葉面積：每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取5株掛牌的植株，利用手持式激光葉面積儀CI-203(美國(guó)CID公司)于谷子拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿期、成熟期進(jìn)行測(cè)量，記錄葉面積。

凈光合速率：選擇晴天，于9:00-11:00，利用Li-6400便攜式光合作用儀(Lincoln,NE,USA)測(cè)定谷子葉片的凈光合速率。拔節(jié)期測(cè)定谷子的旗葉，孕穗期、抽穗期、灌漿期和成熟期測(cè)定棒下倒1葉。光合測(cè)定條件設(shè)定：光強(qiáng)為1 200 μmol·m-2·s-1，溫度為28 ℃，相對(duì)濕度為70%，CO2濃度為380±10g·m-3[14-16]。

穗部性狀：成熟期進(jìn)行田間調(diào)查，每個(gè)處理從第3行第2株起連續(xù)取10穗，分別測(cè)量株高、穗長(zhǎng)，同時(shí)進(jìn)行病蟲害情況調(diào)查；收獲時(shí)從第3行第2株起連續(xù)取10穗進(jìn)行室內(nèi)考種，考查性狀包括穗粗、穗重、穗碼數(shù)。每小區(qū)取中間4行計(jì)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用SPSS對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植方式對(duì)張雜谷3號(hào)葉面積、葉綠素、凈光合速率的影響

由表1可以看出，拔節(jié)期，3種不同種植方式下張雜谷3號(hào)的葉面積、葉綠素及凈光合速率間差異不顯著。至抽穗期，植株快速增長(zhǎng)，20 cm∶40 cm的種植方式下，葉面積、葉綠素和凈光合速率分別為4 508.72 cm2、52.3和24.6 μmol CO2m-2·s-1，顯著高于20 cm∶50 cm和25 cm∶25 cm兩種種植方式。20 cm∶40 cm的種植方式下，張雜谷3號(hào)的葉面積分別比20 cm∶50 cm和25 cm∶25 cm高出4.06%和14.72%，葉綠素分別高出23.93%和32.74%，凈光合速率分別高出9.31%和24.24%。灌漿期20 cm∶40 cm的種植方式下，葉面積、葉綠素和凈光合速率也表現(xiàn)出顯著高于20 cm∶50 cm和25 cm∶25 cm兩種種植方式。

表1 不同種植方式下張雜谷3號(hào)的葉面積、葉綠素及凈光合速率

2.2 不同種植方式對(duì)張雜谷3號(hào)單株干物質(zhì)積累量的影響

表2是不同種植方式對(duì)張雜谷3號(hào)單株干物質(zhì)積累量的影響。結(jié)果表明，苗期3種不同種植方式間張雜谷3號(hào)干物質(zhì)積累量無顯著差異。從孕穗期開始，20 cm∶40 cm的種植方式干物質(zhì)量顯著高于20 cm∶50 cm和25 cm∶25 cm種植方式，孕穗期、抽穗期、灌漿期和成熟期比20 cm∶50 cm的種植方式下干物質(zhì)積累分別高出8.25%、8.25%、7.0%和14.96%，比25 cm∶25 cm的種植方式分別高出18.55%、15.59%、12.38%和18.22%。

表2 不同種植方式下張雜谷3號(hào)單株干物質(zhì)積累量

2.3 不同種植方式對(duì)張雜谷3號(hào)穗部性狀及產(chǎn)量的影響

表3是不同種植方式下張雜谷3號(hào)的穗部性狀及產(chǎn)量。方差分析結(jié)果表明，3種不同種植方式下，20 cm∶40 cm穗粗為3.66 cm，顯著高于20 cm∶50 cm和25 cm∶25 cm等行距，分別比其高出6.28%和12.84%。不同種植方式下穗重存在顯著差異，20 cm∶40 cm的谷穗最重為106.15 g，顯著高于20 cm∶50 cm和25 cm∶25 cm，分別比其高出18.54%和26.46%。不同種植方式下穗碼數(shù)也存在顯著的差異，大小順序?yàn)?0 cm∶40 cm>20 cm∶50 cm>25 cm∶25 cm。20 cm∶40 cm行距下的穗碼數(shù)最多，顯著高于25 cm∶25 cm。不同處理間穗長(zhǎng)存在顯著的差異，3種不同種植方式下的穗長(zhǎng)由大到小排序?yàn)?0 cm∶40 cm>20 cm∶50 cm>25 cm∶25 cm，20 cm∶40 cm的穗長(zhǎng)最長(zhǎng)，顯著高于25 cm∶25 cm，比其高出8.06%。不同種植方式間株高無顯著差異，說明3種不同種植方式間株高差別不大。方差分析結(jié)果表明，不同種植方式間產(chǎn)量存在顯著的差異，3種不同種植方式的產(chǎn)量由大到小排序?yàn)椋?0 cm∶40 cm>20 cm∶50 cm>25 cm∶25 cm。20 cm∶40 cm的產(chǎn)量顯著高于20 cm∶50 cm和25 cm∶25 cm，分別比其高出9.59%和14.38%。

表3 不同種植方式下穗部性狀及產(chǎn)量

3 結(jié) 論

本試驗(yàn)通過研究不同種植方式對(duì)張雜谷3號(hào)光合作用、干物質(zhì)及產(chǎn)量影響，結(jié)果表明，20 cm∶40 cm的種植方式最好，生長(zhǎng)期植株代謝旺盛，收獲產(chǎn)量最高。說明合適的種植方式可使谷子的產(chǎn)量增加，從而提高谷子的經(jīng)濟(jì)效益。

本研究只是針對(duì)張雜谷3號(hào)進(jìn)行了不同種植方式的試驗(yàn)。張雜谷3號(hào)具有增產(chǎn)潛力大、綜合性狀優(yōu)良、抗病、耐旱、抗倒伏、適應(yīng)性強(qiáng)的特性。其他雜交谷子系列品種在20 cm∶40 cm種植方式下的光合作用及干物質(zhì)積累特性有待后續(xù)研究。