張 林，殷 勇，張德銀，應(yīng) 恒，杜勇利，周俊輝

（宜賓市農(nóng)業(yè)科學院，四川 宜賓 644000）

高粱（Sorghum bicolor L.)是種植面積僅次于玉米、小麥、水稻、大麥的第五大谷類作物，也是中國釀造白酒的優(yōu)質(zhì)原料，五糧液、茅臺、瀘州老窖、郎酒、汾酒等眾多名酒的主要原料均是高粱。隨著我國農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，糯紅高粱在我國西南地區(qū)種植面積逐年增加，已成為該地區(qū)農(nóng)民增收、企業(yè)增效的重要經(jīng)濟作物。適期播種是高粱產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)形成的關(guān)鍵，過早或推遲播種都會降低產(chǎn)量。針對播期和密度對高粱生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，前人做了很多研究，由于地區(qū)生態(tài)、品種及栽培制度等差異，研究結(jié)果不盡相同。研究表明，釀酒高粱的生長發(fā)育、物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成除了受遺傳特性、栽培制度、病蟲害等因素影響外，還與生長發(fā)育期間的氣象因子配置密切相關(guān)。過早播種會降低高粱籽粒總淀粉含量，適時播種有利于提高高粱籽?？偟矸邸⒅ф湹矸鄣暮?，改善品質(zhì)，并最終提高產(chǎn)量。延遲播種可能在揚花期或籽粒灌漿期遇到高溫逼熟，進而影響籽粒灌漿結(jié)實，導致產(chǎn)量和品質(zhì)下降。隨著播期推遲，生育期縮短，高粱各時期干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量及構(gòu)成因素呈先增加后降低的趨勢，溫度是引起高粱播期間產(chǎn)量差異的關(guān)鍵氣象因子，最終影響產(chǎn)量。播期對高粱株高、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量及產(chǎn)量均有顯著影響，且積溫、降水量均隨播期的延遲而減小。前人針對高粱的最適播期研究較多，不同地區(qū)不同高粱品種的最佳適宜播期不同，在重慶地區(qū)種植‘川糯粱1號’的最適播期為4月20日左右；在黃淮西部地區(qū)，高粱的最適播期在5月20日左右，有利于高粱生長期間有效地趨利避害，實現(xiàn)較高的生產(chǎn)潛力；‘紅纓子’品種在貴州金沙縣的最適播期為4月15日前后。目前，釀酒高粱新品種‘宜糯紅4號’已逐漸成為川南地區(qū)主推品種，在川南丘陵地區(qū)針對釀酒高粱新品種‘宜糯紅4號’的最適播期和種植密度方面的研究鮮有報道。由于缺乏配套的高產(chǎn)高效栽培技術(shù)，品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性難以達到預期目標。因此，研究不同播期和密度對高粱的生育期、主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，確定該品種的適宜播期和種植密度，對本地區(qū)釀酒高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的指導意義。基于此，本研究以釀酒高粱新品種‘宜糯紅4號’為試驗材料，旨在探討不同播期和密度對高粱生長發(fā)育進程、主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的影響，以期為高粱高產(chǎn)高效栽培提供理論參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗選用釀酒高粱新品種‘宜糯紅4號’為材料，品種特征特性為：全生育期平均122.5 d，幼苗綠色，芽鞘綠色，平均株高260.0 cm，穗傘形，散穗，穗長35.5 cm，穗粒質(zhì)量51.6 g，千粒質(zhì)量18.4 g，紅殼，紅褐粒，胚乳糯質(zhì)，總淀粉77.12%，其中支鏈淀粉98.66%，粗脂肪3.72%，單寧1.31%，中抗絲黑穗病，中抗炭疽病。該品種于2018年通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部品種登記，登記編號：GPD高粱（2018）510254，由宜賓市農(nóng)業(yè)科學院高粱和薯類研究所提供。

1.2 試驗方法

試驗于2020年3—9月在宜賓市農(nóng)業(yè)科學院大觀科研基地試驗田進行，試驗地前茬為油菜綠肥。試驗田土壤為紅粘土，地面平坦，土壤肥力中等，土壤pH值為6.4，耕層土壤有機質(zhì)含量2.8%，全氮含量1.28%，有效氮5.82 mg·kg，有效磷58.2 mg·kg，速效鉀74.12 mg·kg。試驗采用裂區(qū)試驗設(shè)計，主區(qū)為播期B，設(shè)置6個水平，分別為：B1（3月10日）、B2（3月20日）、B3（3月30日）、B4（4月9日）、B5（4月19日）、B6（4月29日）；副區(qū)為密度A，設(shè)置4個水平，分別為：A1（8.25萬株·hm）、A2（9.00萬株·hm）、A3（9.75萬株·hm）和A4（10.50萬株·hm）。試驗共設(shè)24個處理，每個處理3次重復，小區(qū)面積15 m，采用育苗盤育苗移栽，等行距種植，6個行區(qū)，行距50 cm，每穴定植壯苗2株。試驗地移栽前施入過磷酸鈣（PO）150 kg·hm做穴邊底肥，拔節(jié)期培土起壟追施20%三元復合肥（N∶PO∶KO=10∶5∶5）675 kg·hm，其他管理同當?shù)卮筇锷a(chǎn)管理一致。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 氣象數(shù)據(jù) 2020年氣象數(shù)據(jù)由宜賓市農(nóng)業(yè)科學院烤煙研究所提供。

1.3.2 生育期調(diào)查記載 播期、出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期，每個時期的記載至少75%達到要求，并計算生育期天數(shù)和生育期階段天數(shù)。

1.3.3 植株主要農(nóng)藝性狀的測定 乳熟末期，每個小區(qū)中間一行連續(xù)選取10株，用卷尺、游標卡尺分別測量株高、穗長、穗下柄長度和莖粗，并分別計算平均值。

1.3.4 產(chǎn)量相關(guān)性狀指標的測定 去除邊際效應(yīng)后，收獲全部有效穗，編號后帶回室內(nèi)進行脫粒、晾曬、稱質(zhì)量，測定水分，計算小區(qū)產(chǎn)量。每個處理取10株樣品考種，調(diào)查千粒質(zhì)量、穗粒質(zhì)量和穗粒數(shù)，以平均值進行統(tǒng)計分析。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)平均值采用Microsoft Excel 2010整理，應(yīng)用DPS9.01軟件進行統(tǒng)計分析，用Duncan法進行多重比較（a=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期和密度對高粱生育期的影響

播期對高粱生育期的影響高于密度，密度間差異不顯著。隨著播期的不斷推遲，高粱生育期天數(shù)明顯縮短。由表1可以看出，不同播期對高粱全生育期影響表現(xiàn)為：B1＞B2＞B3＞B4＞B5＞B6，其中B1生育天數(shù)最長為126 d，B6生育天數(shù)最短為104 d，兩者相差22 d。播期每延長1 d，全生育期天數(shù)縮短0.44 d。如圖1所示，日均溫和日均日照與全生育期天數(shù)呈負相關(guān)，相關(guān)性達到極顯著水平（P＜0.01），表明日均溫和日均日照是影響高粱生育期的最重要氣象因子。如圖2所示，從高粱各個主要生育階段分析，播栽期（播種期至移栽期的天數(shù)）的平均值為16 d，占全生育期的1/6。隨著播期的不斷推遲，播栽期呈緩慢上升趨勢。4月9日處理播栽期達到最大值為20 d，之后呈下降趨勢。擬合方程為y=-0.011x+1 044x-2E+07，R=0.969**，各處理間差異顯著。播拔期（播種期至拔節(jié)期的天數(shù)）的平均值為50 d，占全生育期的2/5，播期間差異顯著。隨著播期的推遲，播拔期呈線性下降趨勢。3月10日播拔期為57 d，4月29日播拔期為41d，相差16 d，擬合方程為y=-0.337x+14 982，R=0.978**。播抽期（播種期至抽穗期的天數(shù)）的平均值為82 d，占全生育期的3/5以上，播期間差異顯著，隨著播期的推遲，播抽期呈線性下降趨勢。3月10日播抽期為96 d，4月29日播抽期為70 d，兩者相差26 d。擬合方程為y=-0.494x+21 974，R=0.983**。抽熟期（抽穗期至成熟期的天數(shù)）的平均值為35 d，占全生育期的1/4，播期間差異顯著，隨著播期的推遲，抽熟期呈上升趨勢，3月30日抽熟期達到最大值為39 d，隨后逐漸下降，擬合方程y=-0.012x+1 091x-2E+07，R=0.963**。在高粱主要生育階段中，播抽期在全生育期中占比最大，且隨著播期推遲，播抽期顯著縮短。

圖1 氣象因子與高粱生育期的相關(guān)分析

圖2 不同播期和密度對高粱主要生育階段的影響

表1 不同播期處理對‘宜糯紅4號’生育期的影響

2.2 不同播期和密度對高粱主要農(nóng)藝性狀的影響

由表2所示，高粱株高受播期影響，處理間差異極顯著，株高大小順序為：B6（288.6a）＞B1（287.6a）＞B2（286.9a）＞B4（278.6ab）＞B3（276.0b）＞B5（264.7c），說明隨著播期的推遲，株高呈減小的趨勢，但B6處理株高出現(xiàn)異常偏高。受密度影響，株高大小順序為：A4（282.3a）＞A2（280.8ab）＞A1（280.7ab）＞A3（277.8b），說明隨著密度的增加，株高逐漸增長。穗長受播期影響，處理間差異極顯著，大小順序為：B2（36.2a）＞B1（34.5b）＞B4（33.7b）＞B3（33.5b）＞B6（31.9c）＞B5（31.3c），說明隨著播期的推遲，穗長逐漸減小。密度間差異顯著，大小順序為：A1（33.9a）＞A2（33.7a）＞A3（33.5ab）＞A4（32.8b）,說明隨著種植密度的增大，穗長逐漸縮短。穗下柄長度受播期影響，處理間差異顯著，大小順序為：B6（19.8a）＞B4（17.0b）＞B5（16.8bc）＞B2（15.5cd）＞B3（15.4cd）＞B1（15.2d）,說明隨著播期的延遲，穗下柄長度逐漸伸長。密度間差異極顯著，A4（17.2a）＞A3（16.9ab）＞A2（16.3ab）＞A1（15.9b）,說明隨著種植密度的增加，穗下柄長度逐漸伸長。莖粗受播期影響，處理間差異顯著，大小順序為：B3（1.97a）＞B2（1.88ab）=B1（1.88ab）＞B4（1.77ab）＞B5（1.73ab）＞B6（1.71b），說明隨著播期的推遲，莖粗呈先增加后逐漸減小的趨勢，密度間差異不顯著。

表2 不同播期和密度對高粱主要農(nóng)藝性狀的影響

2.3 不同播期和密度對高粱產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

如表3所示，不同播期處理對籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為B2（5 296.6a）＞B1（5 232.9a）＞B3（4 672.6b）＞B4（3 730.5c）＞B5（2 492.8d）＞B6（1 596.4e）。不同密度處理對籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為A4（4 049.1a）＞A3（4 027.3a）＞A2（3 669.7b）＞A1（3 601.7c）。經(jīng)方差分析結(jié)果表明，各播期處理籽粒產(chǎn)量之間的差異達到極顯著水平（P＜0.01），受密度影響達到顯著水平（P＜0.05），播期密度互作對籽粒產(chǎn)量、穗粒質(zhì)量和穗粒數(shù)影響達到顯著水平（P＜0.05）。由圖3可以看出，隨著播期的不斷推遲，產(chǎn)量呈短暫上升后下降的趨勢，B2最大為5 296.6 kg·hm，B6最小為1 596.4 kg·hm。根據(jù)播期與產(chǎn)量的關(guān)系，擬合方程為y=0.066x-8 773x+4E+08x-6E+12，R=0.929**，擬合度較好。根據(jù)播期和密度對產(chǎn)量及其構(gòu)成要素分析結(jié)果表明，千粒質(zhì)量、穗粒質(zhì)量和穗粒數(shù)受播期影響較大，達到極顯著差異（P＜0.01）；穗粒質(zhì)量和穗粒數(shù)受密度影響較大，達到極顯著差異（P＜0.01），但千粒質(zhì)量差異不顯著。隨著播期推遲和密度增大，穗粒質(zhì)量減小，B1A1穗粒質(zhì)量最大為73.71 g，B6A4穗粒質(zhì)量最小為25.06 g，相差48.65 g，下降幅度較大。受播期和密度影響，穗粒數(shù)呈下降趨勢，B2穗粒數(shù)平均值最大，為3 775.5粒，B6穗粒數(shù)平均值最小，為1 529.3粒。

表3 不同播期密度處理對高粱產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

圖3 不同播期對高粱籽粒產(chǎn)量的影響

2.4 不同播期和密度下產(chǎn)量與其構(gòu)成要素的相關(guān)性

由表4可以看出，在不同播期和密度處理下，籽粒產(chǎn)量與穗長（X）、穗粒質(zhì)量（X）和穗粒數(shù)（X）呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與千粒質(zhì)量（X）不顯著。籽粒產(chǎn)量與其構(gòu)成要素的相關(guān)性表現(xiàn)為：穗粒數(shù)（0.91**）＞穗粒質(zhì)量（0.90**）＞穗長（0.77**）＞千粒質(zhì)量（-0.26），表明播期和密度主要通過調(diào)控穗粒數(shù)、穗粒質(zhì)量及穗長差異變化，最終影響籽粒產(chǎn)量。

表4 不同播期和密度處理下產(chǎn)量及其構(gòu)成要素相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

3.1 播期和密度對高粱生育進程變化的影響

播期和密度是作物獲得高產(chǎn)高效的重要的栽培因素，作物生育期內(nèi)的溫度、光照、水分、土溫等氣象因子都可以通過播期來調(diào)控，從而影響作物的生育進程。合理密植是作物群體結(jié)構(gòu)分布和實現(xiàn)庫源協(xié)調(diào)的關(guān)鍵措施。本研究結(jié)果表明，隨著播期的不斷推遲，高粱的生育期明顯縮短，密度間差異不顯著，3月10日生育天數(shù)最長為126 d，4月29日生育天數(shù)最短為104 d，兩者相差22 d。播期每延長1 d，全生育期天數(shù)縮短0.44 d，這與前人的研究結(jié)果基本一致，說明播期是影響高粱生育期的關(guān)鍵因素。不同播期對夏高粱生育期影響的研究結(jié)果完全不一致，可能是春、夏兩季播種時期差異、種植區(qū)域生態(tài)氣候特點及品種特性引起的。播期和密度對高粱主要生育階段變化的研究結(jié)果表明，播種至移栽期和抽穗至成熟期呈先升后降的趨勢，播種至抽穗期受播期影響最大，明顯縮短，這與前人研究結(jié)果不一致，可能是品種本身特征特性和試驗區(qū)域氣候因素引起的。此外，根據(jù)氣象因子（日均溫、濕度、日照時數(shù)）與高粱主要生育階段的相關(guān)性分析可知，日均溫和日均日照對高粱生育期的影響呈極顯著負相關(guān)，與前人研究結(jié)果基本一致，說明播期主要是調(diào)節(jié)高粱生育期內(nèi)的日均溫和日均日照外界因子變化，改變了作物的生長發(fā)育進程，最終影響生育期。

3.2 播期和密度對高粱主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

高粱的產(chǎn)量和品質(zhì)形成不僅取決于品種特性，而且受到環(huán)境因子和栽培措施的影響。分期播種和調(diào)整種植密度作為重要的栽培手段，改變了作物生長發(fā)育期間的光熱資源，對作物產(chǎn)量形成具有重要的意義。已有研究表明，隨著播期的延遲和密度的增大，株高增加，莖粗變細，穗長變短，產(chǎn)量增加，但超過最適密度則下降或趨于平穩(wěn)。本研究結(jié)果認為，在試驗設(shè)置密度范圍內(nèi)，隨著播期的推遲和種植密度的增大，株高先降后升，穗長縮短，穗下柄長度增加、莖粗變細，與前人研究基本一致。在播期密度對高粱產(chǎn)量影響方面，隨著播期的不斷推遲，高粱穗長、穗粒質(zhì)量、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量呈下降趨勢。本研究表明，播期對產(chǎn)量的影響高于密度，且受播期推遲影響，產(chǎn)量呈短暫上升后下降趨勢，穗長縮短，穗粒質(zhì)量和穗粒數(shù)下降，與前人研究結(jié)果基本一致，說明選擇適宜播期是高粱獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵。過早播種，由于早春氣溫低或倒春寒，影響了高粱種子發(fā)芽、出苗、苗期生長及移栽后苗期管理，不利于形成壯苗。過晚播種，日均溫升高，日均日照時數(shù)增加，高粱生長發(fā)育進程加快，生育期縮短，籽粒灌漿受7月中旬至8月上旬高溫逼熟，籽粒干物質(zhì)積累未達到飽和狀態(tài)，進入脫水成熟階段，產(chǎn)量呈下降趨勢。

綜上所述，播期對高粱生長發(fā)育、主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響高于密度。日均溫和日均日照是播期調(diào)節(jié)高粱生長發(fā)育的關(guān)鍵氣象因子。適宜早播有利于提高產(chǎn)量，晚播產(chǎn)量下降明顯。結(jié)合當?shù)貧夂驐l件和品種特性，釀酒高粱新品種‘宜糯紅4號’的推薦最適播期為3月20日左右，適宜種植密度為9.75萬～10.5萬株·hm，可獲得最高產(chǎn)量為5 296.6 kg·hm。