夏播高粱稀穴密株试验

杨润萌，崔福柱，王乘龙，乔佳秀，郭秀卿，杨 琳，郭鹏宇

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

夏播高粱稀穴密株试验

杨润萌，崔福柱，王乘龙，乔佳秀，郭秀卿，杨 琳，郭鹏宇

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

为探索山西省中部地区穴粒数对夏播高粱生长发育和产量的影响，以适宜在该地区种植的夏播高粱晋杂30号为试验材料，采用单因素随机区组设计，通过比较不同穴粒数对其出苗率、农艺性状及产量的影响，确定夏播高粱种植的最佳穴粒数。结果表明，株高在4粒/穴时达到最大值，为179.5 cm；叶面积指数在5粒/穴时最大；穗长、穗质量、穗粒数、千粒质量随穴粒数的增加表现出先降低后升高的变化趋势；经济产量为2粒/穴处理下最高，达4 911.1 kg/hm2。

夏播高粱；穴粒数；农艺性状；产量

本试验以山西省首个夏播高粱品种晋杂30号为试验材料，在前人探究种植密度对夏播高粱产量影响的基础之上，固定播种量，针对不同穴粒数对终产量的影响展开研究，旨在为山西省中部地区夏播高粱的种植提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2016年在山西农业大学农学院试验站进行。该地海拔786.5 m，属于暖温带大陆性气候，年平均温度9.8℃，10℃以上的有效积温3 675℃，无霜期为175～180 d，年平均日照时数为2 500～2 600 h。试验区土壤为砂质黏壤土，地势平坦，土壤肥力较好，有机质含量为14.04 g/kg，速效氮含量为70.09 mg/kg，速效磷含量为14.17 mg/kg，速效钾含量为248.53 mg/kg。

1.2 试验材料

供试夏播高粱品种为晋杂30号，由山西农业大学农学院作物栽培学实验室提供。该品种是山西农业大学以黑龙30A为母本，01-226为父本选育出的山西省首个夏播高粱品种，具有植株矮、抗倒伏、高抗高粱丝黑穗病的优良性状，于2013年通过了山西省农作物品种审定委员会认定。

1.3 试验设计

本试验采用单因素随机区组设计。在每公顷播种量为22.5万粒的条件下，以穴粒数为试验变量，设置 5 个水平，分别为 1，2，3，4，5 粒 /穴进行穴播点籽。每个水平种植8行，行长6 m，行距0.4 m，小区面积19.2 m2，穴距依播种量和穴粒数进行调整（表1），试验设3次重复，共计15个小区，以人工开沟点播方式播种。

表1 不同穴粒数所对应的穴距安排

1.4 测定项目及方法

出苗后记录出苗率。高粱生长期间，记录各生育时期，并在每个处理小区选取有代表性、长势均匀的5株定期观测，每10 d测定一次株高、可见叶、展开叶、叶面积指数。高粱成熟后，在收获前，统计每个小区的穗数，并随机收获10株整株带回实验室测定株高、地上茎节数、穗长、穗粒质量、千粒质量，剩余的高粱风干后脱粒测定实际产量。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2010进行整理并作图，用DPS7.05进行方差分析和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同穴粒数对夏播高粱农艺性状的影响

由表2可知，生育期随穴粒数的增加不产生变化，均为106 d。出苗率呈现升高趋势，在1粒/穴情况下，出苗率最低，为42.1%，在5粒/穴情况下，出苗率达到最高值，为57.9%；穴粒数每增加1粒，出苗率依次分别增长1.5，2.9，7.6，3.8百分点。成熟期株高呈现先增高后降低的趋势，在4粒/穴情况下最高，为179.5cm；1粒/穴时最低，为156.0cm。而地上茎节数的变化则是先降低后升高，1粒/穴时最多，3粒/穴时最低。

表2 不同穴粒数对夏播高粱农艺性状的影响

2.2 不同穴粒数对夏播高粱生长发育的影响

由图1可知，随着穴粒数的增加，株高均呈现出前期迅速增加，后期逐渐稳定的生长规律，即从6月24日到8月4日株高迅速增长，而8月4日以后植株开始抽穗，其株高趋于稳定。其中，4粒/穴情况下的株高最大，为179.5 cm，而1粒/穴时株高最低，为 156.0 cm，与 4 粒 /穴相比，1，2，3，5 粒 /穴的成熟期株高分别降低13.09%，10.97%，4.23%，5.07%。

由图2可知，不同穴粒数的叶面积指数变化基本一致，即随着时间的推移叶面积指数均呈现先升高后降低的单峰曲线，各处理均在7月4日之前差距较小，7月4日至8月4日呈直线增长，8月4日达到最高值，1粒/穴最高，5粒/穴最低，分别为3.455和2.852，8月4日之后各处理除2粒/穴外均以平缓趋势下降，而2粒/穴与其他处理相比，下降速度较快。总体而言，随着穴粒数的增加，叶面积指数有下降的趋势。

由于夏播高粱在8月24日抽穗，其展开叶数量不再增加，所以就停止了对展开叶的观察。由图3，4可知，可见叶和展开叶的变化大致呈前期迅速增长，后期保持稳定的趋势。由图3可知，4粒/穴在7月24日可见叶数量低于其他处理，又于8月4日达到与其他处理相近水平。总体上来看，各处理之间可见叶和展开叶数量差别较小。

2.3 不同穴粒数对夏播高粱产量性状的影响

表3 不同穴粒数对夏播高粱产量性状的影响

从表3可以看出，随着穴粒数的增加，成穗数呈现逐渐升高的趋势，但不同穴粒数间差异不显著。穗质量、千粒质量、穗粒质量则呈现先降低后升高的趋势，但其差异依旧不显著。同样，穗长也呈现先降低后升高的趋势，在5粒/穴情况下达到最大值，且只有1粒/穴与5粒/穴和4粒/穴与5粒/穴差异显著，与5粒/穴相比，4粒/穴和1粒/穴分别降低3.71%，2.97%。相反，随着穴粒数的增加，产量呈现先升高后降低的趋势，以2粒/穴产量最高，达到4 911.1 kg/hm2；5粒/穴产量最低，为3 781.1 kg/hm2。

由表3，4可知，穴粒数对夏播高粱产量的影响相对较大，穴粒数在2粒以上时随着穴粒数的提高，高粱的产量逐渐降低，且在2粒/穴时达到了最大值（4 911.1 kg/hm2），之后随着穴粒数的进一步减少，产量逐渐降低。通过比较，在0.05水平上，2粒/穴与1粒/穴相比增产不显著，而2粒/穴与3，4，5粒/穴相比，产量达到显著水平，分别增产10.85%，14.05%，23.01%；3粒/穴与4粒/穴相比增产不显著，而3粒/穴较5粒/穴增产，且差异达到显著水平，增产12.16%。

因此，高粱的穴粒数在适当范围内的提高有助于提高产量，但穴粒数过高，则会对高粱产量的提高起到负面作用。

表4 不同穴粒数下夏播高粱产量的方差分析

3 讨论与结论

株高、叶面积指数发展动态是作物生长量的基本标志，其动态变化通常是衡量各项技术措施的指标。叶面积指数是反映植物群体生长状况的一个重要指标，其大小直接与最终产量高低密切相关[11-20]。从以上分析可以看出，随着穴粒数的增加，农艺性状中生育期不发生变化，叶面积指数逐渐减小，展开叶和可见叶均呈现前期大幅增长、后期逐渐稳定的情况，而地上茎节数则无太大差异，原因可能是由于高粱是喜光、喜温作物，根细胞具有较高的渗透压，从土壤中吸收水分能力强，增加穴粒数在一定程度上增加了单位面积内高粱种植的群体密度，同时也就增加了植株之间对于光、水等的竞争，导致植株营养不良、叶面积指数下降、株高降低、地上茎节数减少等情况的发生[21-22]。

产量性状中，成穗数与穴粒数呈正相关，而穗长、穗质量、穗粒数、千粒质量则表现出先降低后升高的现象，产量则是先升高后降低。说明穴粒数增加后，增加了单穴的群体数量，减少了穗数、千粒质量，导致因前者的增加效应大于后者的减少效应，因而在一定范围内，高粱产量随穴粒数的降低而提高；但当穴粒数进一步增加时，株数的增加效应远不及穗数、千粒质量等因素的减少效应，从而造成了高粱产量的降低。

本试验结果表明，在一定面积内播种量一定的情况下，不同穴粒数对晋杂30号高粱的产量有很大影响，且不同穴粒数间产量的差异达到了极显著水平（P＝0.000 4），2粒/穴处理的高粱产量达到了极大值（4 911.1 kg/hm2）。因此，夏播高粱晋杂30号以2粒/穴为宜，可较好地发挥高粱的茎叶及其资源空间优势，协调个体与群体的生长关系，使生物产量与经济产量都达到较高的水平。

本试验仅研究了山西中部地区晋杂30号高粱的最佳穴粒数，而在生产上夏播高粱的品种较多，品种间存在固有的生物学特性差异[23]，所以应该综合不同条件及不同品种的试验结果和生产实践，整理出一套夏播高粱的最佳种植与栽培方案，以促进山西省高粱产业的发展。

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Experimental Study on Dense-planting in Thin-hole of Summer Sowing Sorghum

YANG Runmeng，CUI Fuzhu，WANG Chenglong，QIAO Jiaxiu，GUO Xiuqing，YANG Lin，GUO Pengyu
（College of Agronomy，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To explore the effect of seed numbers per hole on the growth and yield of summer sowing sorghum in the central region of Shanxi province,based on using randomized block design of summer sorghum Jinza 30 which was suitable for planting in the region，the optimum seed numbers per hole was determined of summer sowing sorghum by comparing the effects of the different seed numbers per hole on the emergence rate,agronomic characters and yield.The results showed that the plant height was the highest at 4 grains per hole,was 179.5 cm,and the leaf area index was the highest at 5 grains per hole.The ear length,panicle quality,spikelet number and 1 000-grain quality decreased firstly and then increased with the increase of the seed numbers per hole,the economic yield was the highest under the treatment of 2 grains per hole（4 911.1 kg/hm2）.

summer sowing sorghum;seed numbers per hole;agronomic characters;yield

S514

A

1002-2481（2017）10-1623-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.10.12

高粱是世界上重要的谷类作物之一。据统计，2010—2014年，全球高粱的种植面积约为4.28×107hm2，总产量约为5.89×107t，为全球第五大谷类作物[1]。高粱具有高抗旱、耐盐碱、耐涝和耐贫瘠的优良特点，被广泛用作高粱淀粉的生产原料及畜禽饲料，因此，它在促进山西省农业生产和工业发展、促进山西省国民经济的发展中发挥了重要的作用，也成为山西省旱作农业的主要支撑作物之一[2-4]。

目前，国内外对于普通春播高粱的研究多有报道，但是关于夏播高粱的研究却很少。在这一方面，河南省商丘市农林科学院作出了突出贡献[5-6]，随着商粮六号和商粮11号的培育成功及其高产栽培措施体系的形成，使夏播高粱的高产栽培成为可能。为改变山西省一年两熟不足、两年三熟有余的传统种植结构，山西农业大学农学院高粱育种组经过努力培育出首个适合在山西省中部地区种植的晋杂30号品种[7]，填补了山西省夏播高粱种植的空白。

适宜的栽培措施是夏播高粱增产的重要保证，张恩艳[8]研究认为，种植密度是影响夏播高粱产量的主要因素之一，适宜的种植密度是提高夏播高粱产量构成因素的有效途径。而在每公顷播种量一定的条件下，穴粒数的不同会对高粱的产量产生很大影响。一定的穴粒数可以通过协调单株与群体间的矛盾来实现高产，但是过高的穴粒数会严重影响高粱的部分农艺性状，对最终的产量造成负面影响。邵玉伟[9]在研究穴播密度对冬小麦的影响中发现，每穴进行8粒播种时有利于植株充分提高光合效率，增加有机物积累，最终使小麦增产增收。李朦朦等[10]在不同穴播粒数对花生生育及产量的影响研究中也发现，不同穴播粒数会对花生生长发育、光合特性和产量造成影响。因此，在一定的生态条件和生产水平下，确定高粱的最佳穴粒数尤为重要。

2017-05-23

国家公益性行业（农业）科研专项（201503121-07）；山西省农业科技成果转化和推广示范工程项目（SXNKTG07）；山西省普通高等学校大学生创新性创业训练项目（201610113040）

杨润萌（1994-），男，河南洛阳人，在读本科，研究方向：作物高产优质工程。崔福柱为通信作者。