种植密度对谷子邯谷2号农艺性状及产量的影响

方路斌，罗河月，陈 洁，韩永亮

(邯郸市农业科学院，河北 邯郸 056001)

邯谷2号是邯郸市农业科学院通过有性杂交选育的谷子新品种。该品种平均产量5 559.0 kg·hm-2，具有优质、高产、多抗等特点，适宜在河北夏谷区广泛种植，推广潜力巨大[1]。产量是选育和评价品种优劣的首要指标，提高谷子产量不仅需要品种的更新换代，更需要适宜的栽培技术模式与之相配套，才能全面发挥优良品种的增产潜力[2～4]。前人从密度、播期、施肥量对谷子产量和农艺性状影响等方面进行了大量研究[5～11]，为当地谷子的最适种植方式奠定了理论基础。在群体栽培条件下，密度是影响产量的重要因素，密度过大或过小，都不利于高产。不同的谷子品种，在不同生态条件下，对种植密度要求不同，对于特定的品种必须在一定的栽培模式下种植，才能充分发挥群体和个体的协同作用[12～13]。研究种植密度对邯谷2号农艺性状及产量的影响，以确定该谷子品种最佳种植密度，为本地夏谷区谷子高产栽培生产提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

谷子品种为2018年通过农业部非主要农作物登记的邯谷2号，品种来源为冀谷14×豫谷11。

1.2 试验方法

试验于2019年进行，试验地位于邯郸市农业科学院附属试验场内，前茬作物为小麦，土质为砂质壤土，基肥施用氮磷钾复合肥600 kg·hm-2。试验共设6个密度处理水平M1～M6：45万、60万、67.5万、75万、90万、105万株·hm-2。采用随机区组排列，小区行长5 m，行距0.4 m，6行区，小区面积12 m2，3次重复。4～5叶期定苗，成熟期每小区随机取10株测定株高、茎粗(基部第3节)、穗长、穗粗、植株干重、生育期、单穗重、穗粒重、千粒重、出谷率等性状，并测定小区产量。其它栽培管理措施与大田保持一致。

1.3 数据统计

采用Excel 2007、Spss17.0等软件对数据进行方差分析、相关性及回归分析。

2 结果与分析

2.1 种植密度对邯谷2号农艺性状的影响

由表1可以看出，密度与株高、生育期呈极显著正相关，相关系数分别为0.986、0.941；与穗长、穗粗和茎粗呈极显著负相关，相关系数分别为-0.982、-0.968、-0.978；与植株干重呈显著负相关，相关系数为-0.892。随着密度的增大，邯谷2号的株高、生育期呈逐渐增大的趋势，穗长、穗粗、茎粗和植株干重均呈逐渐减小趋势，各密度水平下差异显著。表明不同种植密度对邯谷2号农艺性状影响明显。

表1 不同密度处理对邯谷2号农艺性状的影响

2.2 种植密度对邯谷2号经济性状的影响

由表2可以看出，密度与成穗率、单穗重、穗粒重和出谷率呈极显著负相关，相关系数分别为-0.981、-0.985、-0.985、-0.981；与千粒重呈显著负相关，相关系数为-0.874。随着密度的增大，邯谷2号的成穗率、单穗重、穗粒重、出谷率及千粒重均呈现出减小的趋势，各密度水平下差异显著。而从下降程度看，出谷率、千粒重变化较小，这可能与邯谷2号的结实性好有一定关系。

表2 不同密度处理对邯谷2号经济性状的影响

2.3 种植密度对邯谷2号产量的影响

由表3可以看出，随着密度水平的增大，邯谷2号的产量呈现出先升高后降低的趋势，处理间差异达到极显著水平。处理M3的产量达到最大，为5 270.67 kg·hm-2,处理M4和M2分列第2、3位，三者间差异不显著，其后各处理产量依次为M5>M1>M6,处理M6产量最低，相较于M3低了776.05 kg·hm-2。由此可知，在一定的密度水平范围内，邯谷2号的产量随着密度的增大而增大，当密度增大到一定值后，就会随密度的增大而降低。

表3 不同密度处理对邯谷2号经济性状的影响

根据不同种植密度下邯谷2号产量的变化趋势，拟合出产量与密度的曲线模型(见图1)为：y =-0.6915x2+98.194x+2194.014 (R2=0.9396)。当x=71，即谷子密度水平为71万株·hm-2时，邯谷2号理论上最大产量为5 679.94 kg·hm-2。综合田间实际侧产和曲线模型分析，邯谷2号的合理种植密度范围为60万～90万株·hm-2。

图1 拟合曲线模型

3 结论与讨论

在笔者试验条件下，不同密度处理水平对邯谷2号产量及主要产量构成要素影响显著。随着密度水平的增大，株高呈逐渐增高的趋势，这是由于不同个体为了吸收更多光照而向上生长导致。这一结论与栾素荣、王显瑞等人[12,14]的研究结果一致，而与颜丽美等人[15]的研究结果相反，这可能是由于品种和环境不同而造成的，不同品种在一定密度水平变化下，植株的特征特性变化反应敏感性和程度不同。随着密度水平的增大，穗长、穗粗、单穗重、穗粒重、千粒重、成穗率、出谷率、植株干重等性状指标逐渐变小，这是由于密度水平的增加，导致群体郁闭度增加，通风性和透光性降低，植株个体之间对养分竞争加剧，个体生长发育和特性表达受到了明显抑制，这也导致了生长进程变慢，生育期逐渐变长。种植密度水平越大，植株个体越细弱，光合效率越低，越不利于穗部有效灌浆，单穗重、穗粒重降低，当密度超过最适密度水平后，植株个体数量虽然持续增加，但已不足以弥补因个体产量的降低而造成的总产量减少了[4,16]。密度为67.5万株·hm-2时，邯谷2号产量达最大5 720.67 kg·hm-2，密度为75万株·hm-2时的产量次之，继续加大密度处理水平，产量明显降低。通过曲线估计得到的二次曲线方程y =-0.6915x2+98.194x+2194.014能够有效模拟邯谷2号的种植密度与产量的关系，当x=71，即谷子密度为71万株·hm-2时，邯谷2号可获得理论产量最大值为5 679.94 kg·hm-2。综合分析理论值与实测值发现，邯谷2号在夏谷区适宜种植密度范围为60万～90万株·hm-2。笔者试验只进行了1个谷子生长周期，而受天气和地理环境条件影响，其结果可能存在一定的偶然性，在今后的试验中将进一步结合大田和多年多点试验进行总结，结果将更具科学性和普遍性。