種植密度對矮稈高粱品種綏雜7號產量及農藝性狀的影響

申曉慧（黑龍江省農業科學院佳木斯分院，佳木斯 154007）

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種植密度對矮稈高粱品種綏雜7號產量及農藝性狀的影響

申曉慧
（黑龍江省農業科學院佳木斯分院，佳木斯 154007）

摘要：為了明確黑龍江省早熟高粱品種綏雜7號的合理種植密度，須構建良好群體結構，充分發揮其增產潛力。以綏雜7號為試驗對象，研究每hm2種植20萬、25萬、30萬、35萬、40萬株 5種種植密度對其產量及產量性狀的影響。結果表明：隨著種植密度的增大，株高呈增加趨勢，穗長、穗粗逐漸下降；對于生物產量而言，高密度高于低密度，千粒重和單穗重對產量影響最大，二者與產量均呈負相關關系，且對產量形成具有較高協調性。綏雜7號在佳木斯地區，通過加大種植密度可顯著提高子粒產量，種植密度在35萬株/hm2時，子粒產量最大，為8416.67kg/m2。該密度在高粱生產中形成了良好的群體結構，充分發揮了光能利用效率，高粱群體與個體得到協調生長，使生物產量和子粒產量都達到了較高水平。

關鍵詞：高粱；種植密度；產量；矮稈

高粱產量的形成受各方面條件的影響，諸如品種類型、環境條件、種植模式等。其中，品種、種植密度、施肥量、栽培環境等均是影響其生長發育及產量形成的關鍵因素[1-2]。關于高粱種植密度對產量的影響，已有諸多報道。劉麗華等[3]研究結果表明，種植密度直接影響甜高粱產量，且高粱品種不同、土壤肥力不同，導致種植密度也隨之變化。汪由等[4]研究表明超過一定范圍時，隨著密度的增加，單穗變小，粒數減少，粒重下降，導致產量下降。即密度太大單體效應對產量的影響大于群體效應，從而導致產量下降。劉元士等[5]研究認為產量的提高依靠的是合理的種植密度來提高群體產量，而不是提高單株產量。賈東海等[6]研究表明高粱產量隨著密度的增加而增加，但超過一定密度范圍后，產量則隨密度的增加而下降[7]。

近年來，廣大科技人員一方面繼續成功地選育高粱高產新品種，同時也在不斷開展高粱高產構成因素及子粒組成成分分析，而在黑龍江地區增加栽培密度對產量構成的相關性狀的研究較少。本研究通過探討目前在黑龍江省大面積推廣的主栽品種綏雜7號的適宜種植密度對產量及構成產量因素的相關性狀的影響，以期為該區域高粱高產高效栽培提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗設計 試驗材料為高粱綏雜7號。試驗于2015年在黑龍江省農科院佳木斯分院7號試驗田進行，試驗地前茬作物為紅小豆，土壤為典型的草甸黑土，土壤有機質含量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無機肥施入為46%常規尿素250kg，磷肥為43%過磷酸鈣150kg，鉀肥為60%氯化鉀100kg，秋翻地時施入。隨機區組排列，3次重復，小區面積6壟×0.65cm壟寬×5.0m行長，采用每hm2種植20萬、25萬、30萬、35萬、40萬株5種栽培密度，分別用D1、D2、D3、D4、D5表示。

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

1.3 產量及產量性狀調查 田間以小區為單位，在每個小區內，去除邊際效應，隨機每點1m2，3次重復，高粱完熟期測定株高、單穗重、穗長、穗粗、千粒重、生物產量，并收獲測產，計算公頃產量。

1.4 統計分析 統計分析采用DPS 7.05及Excel 2007。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對高粱葉面積指數（LAI）的影響從表1中可以看出，葉面積指數隨著生育期推移先升后降，同一生育時期隨種植密度的增加而增大，拔節期各處理葉面積指數增加緩慢且差異不顯著，之后葉面積指數增長加快，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明顯大于低密度，達到差異顯著水平（P＜0.05），群體葉面積指數在抽穗開花期達到高峰，之后隨著生育期推進葉面積指數逐步下降，但下降趨勢有明顯不同，由表可知，在35萬株/hm2和40萬株/hm2密度處理下葉面積指數下降緩慢，其他處理高峰后葉面積指數下降稍快，因此較高密度下能明顯增加單位面積上葉面積指數，且能維持較長期高葉面積水平。對高粱生育后期干物質積累有利。

表1　不同生育時期不同密度下高粱的葉面積指數變化

2.2 不同種植密度對高粱產量及農藝性狀的影響從表2中可以看出，不同種植密度對綏雜7號產量及其構成因素有不同程度的影響。壟作條件下，綏雜7號產量隨密度的增加呈現先增后降趨勢，其中密度在35萬株/hm2條件下，最高產量達到8416.67kg/hm2，比20萬株/hm2增產28.10%，除30萬株/hm2和40萬株/hm2產量差異不顯著外，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遞減趨勢，壟作條件下，密度20萬株/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）；高密度條件下相應的生物產量也較高，30萬株/hm2條件下，綏雜7號生物產量最高，與35萬、40萬株/hm2差異不顯著，與20萬株/hm2和25萬株/hm2處理差異顯著（P＜0.05）。

表2　綏雜7號的產量構成因子和植株性狀

不同密度水平對綏雜7號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，穗長隨種植密度的增加各處理間差異不顯著，平均穗長20.01cm；穗粗在20萬株/hm2下最粗，與其他4個處理差異顯著（P＜0.05）；隨著密度的增加，單穗重逐漸下降，低密度20萬株/hm2與25萬株/hm2之間、高密度35萬株/hm2與40萬株/hm2之間差異不顯著，但分別與30萬株/hm2差異顯著（P＜0.05）。由此可見，增加種植密度不利于增加高粱單株的千粒重，對株高、穗長、穗粗的影響也不明顯，但高、低密度下對單穗重影響有顯著差異，因此選擇適宜種植密度，構建合理群體對充分發揮綏雜7號高產潛力非常重要。

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

為了能更好地反映出各性狀對產量構成的重要性，采用通徑分析方法探討各產量構成因子對綏雜7號產量影響。由表4可知，直接通徑系數的絕對值大小可以反映出產量構成因子對產量的影響程度，3個產量構成因子直接通徑系數的絕對值大小依次為千粒重（X2）＞單穗重（X3）＞穗長（X1），說明千粒重對產量的影響最大，穗長對產量的影響最小。單穗重通過千粒重對產量的影響最大，間接通徑系數為-0.7681，穗長和千粒重通過單穗重對產量也存在一定的影響，通徑分析結果表明隨著種植密度的變化，綏雜7號各產量性狀中單穗重和千粒重有較高的協調性。

表3　綏雜7號產量構成因子與產量的相關性分析

表4　綏雜7號產量構成因子對產量的通徑分析

3 結論與討論

作物產量形成受品種、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建良好的群體結構，提高光能利用效率，積累更多的干物質，是作物實現高產的重要保證。有關高粱種植密度對產量的影響前人已有報道，研究表明，合理地增加種植密度，高粱子粒產量明顯增加，而超過某一適宜范圍，密度增加，單穗會變小，穗粒數將減少，千粒重下降，產量也隨之下降。因此，必須采用適宜的密度來協調穗數、穗粒數和千粒重的關系，創造適當的群體結構，使各因素得到平衡提高。

目前對高粱的研究熱點主要集中在適宜機械化收獲品種選育、配套機械化農藝措施和高粱全程機械化機具研制機構幾個方面。本試驗首次研究確定矮稈早熟高粱綏雜7號在佳木斯地區的適宜種植密度，結果發現同一生育時期內隨著密度的加大，葉面積指數也隨之增大，密度越高，葉面積指數也越大。到生育后期高密度下葉面積指數下降的較平緩，且維持較大葉面積指數的時間長。種植密度對產量性狀的影響主要表現在千粒重和單穗重，2個性狀與產量均呈顯著負相關。通過相關分析和通徑分析結果表明，單穗重和千粒重對產量影響具有較高的協調性，而穗長對產量的影響不明顯，可以忽略不計。根據目前的研究結果來看，針對高粱矮稈早熟品種綏雜7號的產量特點來看，此品種在佳木斯地區的最佳種植密度為35.00萬株/hm2，產量達到8416.67kg/hm2，其單位面積的群體產量大于農戶習慣種植密度下的產量，雖然其單穗重和千粒重協同下降，但其整體仍表現為增產。

有關種植密度對產量的影響，還受種植區域氣候和種植品種特性等方面的影響，因此，針對黑龍江省不同生態區和不同選育的矮稈高粱品種，仍需針對不同生態區、不同年份類型開展多年多點以及相應肥水配套栽培措施進一步深入試驗研究。

參考文獻

[1]丁國祥，趙甘霖，劉天朋，等.種植密度對高粱國窖紅1號生育及產量的影響研究.中國種業，2010（2）：43

[2]劉貴鋒，白文斌，趙建武，等. 旱地不同種植密度對中晚熟矮稈高粱品種農藝性狀及產量的影響.農學學報，2012，2（5）：32-35

[3]劉麗華，呂艷東，李紅宇，等.種植密度對飼用甜高粱生長發育及產量的影響.黑龍江八一農墾大學報，2006，18（1）：27-29

[4]汪由，王恩杰，王巖，等.種植密度對高粱食用雜交種遼雜 13 生長發育及產量的影響.遼寧農業科學，2010（6）：24-27

[5]劉元士，趙國強.貴州省仁懷市酒用高粱不同栽培密度對產量影響初報.北京農業，2013（27）：13

[6]賈東海，王兆木，林萍，等.不同種植密度和施肥量對新高粱3號產量及含糖量的影響.新疆農業科學，2010，47（1）：47-53

[7]辛宗緒，趙術偉，孔凡信，等.不同種植方式對高粱生長發育及產量的影響.中國種業，2014（6）：40-43

收稿日期：（2015-11-06）

基金項目：國家高粱產業技術體系建設專項（CARS-06-01-03）