播期和密度對強分蘗谷子書香1號農藝性狀和產量的影響

楊延兵 秦嶺 陳二影

摘要：

以弱分蘗品種濟谷19為對照，研究留苗密度和播期對強分蘗谷子書香1號分蘗和產量等相關性狀的影響。結果表明：4月30日春播，書香1號留苗密度（本試驗均指666.7m2密度，下同）1.5萬、2.5萬、3.5萬、4.5萬株時，單株分蘗成穗分別是2.30、1.90、1.37、1.35個；隨留苗密度增加，單株分蘗數減少，群體成穗和產量增加，留苗密度2.5萬、3.5萬、4.5萬株時產量顯著高于1.5萬株，留苗密度4.5萬株產量最高。6月26日夏播，書香1號分蘗成穗能力顯著降低，留苗密度1.5萬、2.5萬株時單株分蘗成穗0.80、0.46個，密度3.5萬、4.5萬株時基本沒有分蘗成穗。書香1號分蘗莖的株高、穗長、穗粗、穗粒重等性狀都明顯低于主莖相應性狀。4種密度下強分蘗品種書香1號產量都低于濟谷19，留苗密度4.5萬株時濟谷19春播單產（666.7m2產量，下同）315.7 kg、夏播單產471.2 kg，比書香1號產量高7.05%、25.3%。總之，強分蘗谷子品種分蘗成穗能力和密度、播期密切相關，留苗密度增加，單株分蘗成穗數降低，播期早分蘗成穗數多，播期推遲分蘗成穗數減少；不同留苗密度間產量差異顯著，分蘗性谷子群體有一定的自身調節能力；主莖成穗對強分蘗谷子產量的形成起主要作用。強分蘗性品種書香1號產量水平顯著低于弱分蘗品種濟谷19，生產上應當重視弱或不分蘗谷子。

關鍵詞：谷子；播期；密度；分蘗

中圖分類號：S515.042文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）08-0034-04

AbstractWith the foxtail millet cultivar Jigu 19 with low tillering capacity as contrast， we studied the effects of plant density and sowing date on tillering and yield correlated characters of Shuxiang 1 with high-tillering capacity. The results showed that the effective tillers per plant of spring-sowed （April 30） Shuxiang 1 were 2.30， 1.90， 1.37 and 1.35 respectively when the plant density were 15 thousand， 25 thousand， 35 thousand and 45 thousand plants per 666.7m2 respectively. With the increase of plant density， the effective tillers per plant decreased， but the population spikes and yield increased. The yield was the highest at 45 thousand plants per 666.7m2， and the lowest at 15 thousand plants per 666.7m2 which was significantly lower than the other density treatments. The tillering capacity of summer-sowed Shuxiang 1 was greatly reduced compared with spring-sowed one， and the effective tillers per plant were 0.80 and 0.46 at the density of 15 thousand and 25 thousand plants per 666.7m2 respectively， while there were no effective tillers at the density of 35 thousand and 45 thousand plants per 666.7m2. The plant height， spike length， spike diameter and grain weight per spike of tiller stem were significantly lower than those of the main stem in Shuxiang 1. The yield of Shuxiang 1 was lower than that of Jigu 19 under the four plant densities. At the density of 45 thousand plants per 666.7m2， the yields of Jigu 19 were 315.7 and 471.2 kg per 666.7m2 respectively under spring sowing and summer sowing respectively， which increased by 7.05% （P>0.05） and 25.3% （P<0.05） respectively compared to Shuxiang 1. In conclusion， the ear bearing capacity of tillers was closely correlated with plant density and sowing date in high-tillering foxtail millet varieties； the effective tillers per plant decreased with the increase of plant density and the postponement of sowing date. The yield was significantly different between different plant densities； the population of high-tillering varieties had certain self adjusting ability， and the ear bearing of main stem played a key role in the formation of yield. The yield of Shuxiang 1 with high-tillering capacity was significantly lower than that of Jigu 19 with lower-tillering capacity， so we should pay more attention to varieties with fewer or no tillers in production of foxtail millet.

KeywordsFoxtail millet； Sowing date； Plant density； Tiller

谷子精播簡化栽培技術通過控制播種量、應用除草劑實現谷子少間苗或免間苗、少除草或不除草，大大降低勞動強度，節約勞動成本，促進谷子規模化生產[1-3]。但由于谷子精播簡化栽培在實際操作中受整地質量、土壤墑情、播種質量等多方面因素的影響，容易出現缺苗斷壟等現象，影響谷子產量。多數谷子品種獨稈成穗形成產量，生產上也有少量強分蘗性谷子品種應用的報道[4，5]。小麥、水稻主要依靠分蘗形成產量，對其分蘗特性及相關因素研究較多[6，7]，與其不同，有關谷子分蘗及相關影響因素的研究鮮有報道。本研究以強分蘗性谷子品種書香1號為試材，研究不同留苗密度、播期對其分蘗特性及產量性狀的影響，并以弱分蘗品種濟谷19為對照，探討強分蘗性品種在谷子精播簡化栽培生產上應用的可能性。

1材料與方法

1.1試驗材料

強分蘗品種：書香1號；弱分蘗品種：濟谷19。

1.2試驗方法

試驗于2015年在山東省農業科學院作物研究所濟南試驗基地進行，分春播和夏播種植，試驗設計相同。小區行長5 m，行距0.5 m，6行區，小區面積15 m2。書香1號留苗密度分別為1.5萬、2.5萬、3.5萬、4.5萬株，濟谷19留苗密度4.5萬株共5個處理。隨機區組設計，重復4次。成熟時每小區取樣10株調查單株分蘗成穗數，分別測量主莖和分蘗莖株高、穗長、穗粗、穗粒重、出米率、千粒重等農藝性狀，小區全區收獲計產。春播時間為4月30日，8月18日收獲；6月26日夏播，9月28日收獲。其它管理措施同大田。

1.3數據統計分析與作圖

應用Microsoft Excel 2010 以及IBM SPSS Statistics 20 對所得數據統計分析。用Graphpad Prismb 6軟件作圖。

2結果與分析

2.1春播條件下密度對谷子農藝性狀的影響

由表1可以看出，春播條件下兩個品種間單株分蘗成穗數差異顯著，濟谷19少有分蘗成穗，株高、穗長顯著高于書香1號。書香1號表現出一定的分蘗能力，不同留苗密度間分蘗成穗數存在顯著差異，隨留苗密度升高，單株分蘗成穗數顯著下降：留苗密度1.5萬株時，單株最大分蘗成穗數5個，平均2.3個；當留苗密度達到3.5萬、4.5萬株時，平均分蘗成穗數分別為1.37、1.35個，說明當留苗密度達到一定程度時，分蘗性品種的分蘗成穗下降，谷子對自身群體大小有一定的調節能力。不同密度之間書香1號主莖株高、穗長、穗粗、千粒重、出米率差異不顯著；穗粒重有顯著差異，隨留苗密度增加而下降，密度1.5萬株時穗粒重顯著高于其它密度處理的穗粒重。書香1號分蘗莖株高、穗長、穗粗、穗粒重、千粒重、出米率差異不顯著。主莖株高、穗長、穗粗、穗粒重都高于分蘗莖相應性狀，尤其是穗粒重，主莖4種密度處理下平均為6.69 g，而分蘗莖單穗粒重僅為3.59 g，說明主莖穗對產量的貢獻明顯高于分蘗穗，占主要地位（圖1）。

2.2夏播條件下密度對谷子農藝性狀的影響

由表2可以看出，夏播條件下，濟谷19沒有分蘗成穗，株高明顯高于書香1號。書香1號在留苗密度為1.5萬、2.5萬株時有一定的分蘗成穗，單株分蘗成穗僅有0.80、0.46個；留苗密度達到3.5萬、4.5萬株時基本沒有形成有效分蘗。4種密度下書香1號主莖株高差異不顯著，穗長、穗粗、穗粒重存在顯著差異，總體表現出隨密度升高而降低，說明夏播條件下書香1號分蘗成穗減少，谷子自我調節主要表現為對主莖穗的調節，和春播條件下相似。出米率、千粒重差異不顯著。1.5萬、2.5萬株留苗密度下主莖株高、穗長、穗粗、穗粒重明顯高于分蘗莖相應形狀，主莖穗千粒重也略高于分蘗穗，主莖穗對分蘗穗有明顯優勢。

2.3春播、夏播條件下密度對谷子產量的影響

不同留苗密度春、夏播條件下書香1號產量都表現為相似的變化趨勢，都隨密度增加產量升高（圖2），密度4.5萬株時產量最高，春播、夏播單產分別是294.9、376.2 kg。1.5萬株留苗密度下單產最低，分別為253.7、303.7 kg，顯著低于2.5萬、3.5萬、4.5萬株單產，說明1.5萬株留苗密度下雖然分蘗成穗較高，但分蘗成穗不能彌補群體不足對產量的影響。4種留苗密度條件下書香1號夏播產量都顯著高于春播產量，主要因為早春播植株個體發育受到一定影響，春播條件下的株高、穗長、穗粗、穗粒重明顯低于夏播條件。弱分蘗品種濟谷19也是如此，春播單產315.7 kg，夏播單產471.2 kg， 春播比夏播產量低33.0%，兩個品種過早春播對谷子生長不利。留苗密度4.5萬株，春、夏播濟谷19產量都明顯高于書香1號（圖3），一定程度上說明強分蘗品種在產量潛力上低于弱分蘗品種。

3討論與結論

春播條件下，強分蘗品種書香1號隨留苗密度增大，單株分蘗穗減少，對群體大小有一定的調節能力；夏播條件下，分蘗成穗能力和春播相比顯著下降，留苗密度3.5萬株以上時，很少有分蘗成穗。谷子分蘗強弱和播期、密度關系密切，密度小，播期早，分蘗數大，播期推遲，分蘗數減少，和分蘗性玉米有一定差異[8]。對分蘗品種而言，主莖穗粒重遠大于分蘗穗粒重，主莖成穗對產量貢獻表現出比分蘗穗明顯的優勢。谷子分蘗成穗能力總體較弱，和小麥、水稻明顯不同，缺苗時強分蘗品種依靠分蘗成穗對產量有一定的彌補作用，但如果密度過小，產量仍然會降低。幾種密度條件下的強分蘗谷子品種書香1號產量顯著低于一定密度下的弱分蘗品種濟谷19，一方面分蘗是對養分的消耗，也可能是品種生產潛力的差異。這為強分蘗谷子品種在生產上利用精播簡化栽培帶來一定的問題。一是谷子分蘗受栽培條件、氣候影響較大，不宜控制；分蘗性谷子產量水平潛力不一定比弱分蘗品種高，這也可能為什么生產上絕大多數谷子品種分蘗弱多主莖成穗的原因。谷子分蘗減少是人類長期選擇馴化的結果[9， 10]，選擇弱分蘗品種是谷子育種發展的主要方向，而有分蘗能力谷子品種作為補充。

通過本試驗可以看出，同一密度下（4.5萬株）分蘗性品種書香1號早春種植與弱分蘗的高產谷子品種濟谷19產量差異小（減產7.05%），而且有較高的分蘗成穗率，早春播種可以考慮選用分蘗性品種，可在一定程度上彌補缺苗的風險。而夏播條件下分蘗性品種書香1號比弱分蘗品種濟谷19大幅度減產（減產25.3%），不宜選用分蘗性谷子品種。

本研究春播時間在谷雨之后的4月30日，無論強分蘗品種書香1號還是弱分蘗品種濟谷19，春播種植產量水平都低于夏播種植。播期早，谷子植株營養體總體較小，不能充分發揮品種的增產潛力。對于多數分蘗弱的品種，早播條件下也可能有少量分蘗發生，但分蘗成穗很低，造成無效蘗，是對養分的無效消耗，這也可能是早播谷子產量水平較低的原因之一。華北夏谷區谷子生育期相對較短，播種早常造成成熟期趕在8月份的雨季，谷子成熟后不能及時收獲，造成穗發芽或粒發霉，嚴重影響谷子產量和品質。從產量和品質以及光熱資源的有效利用總體考慮，我們認為華北夏谷區谷子不應過早播種。

參考文獻：

[1]

程汝宏，師志剛，劉正理，等. 谷子簡化栽培技術研究進展與發展方向[J]. 河北農業科學，2010，14（11）：1-4，18.

[2]楊延兵，高鳳菊，秦嶺，等. 穴播與條播對夏谷產量及相關性狀的影響[J]. 山東農業科學，2011（10）：36-38.

[3]楊延兵，秦嶺，高鳳菊，等. 穴距與單穴株數對夏谷產量及相關性狀的影響[J]. 山東農業科學，2012，44（10）：58-60.

[4]張振林. 強分蘗、超高產谷子金谷二號及栽培技術[J]. 農業科技與信息，2003（1）：11.

[5]程汝宏，劉正理. 谷子育種中幾個主要性狀選育方法的探討[J]. 華北農學報，2003，18（S1）：145-149.

[6]李杰，張洪程，龔金龍，等. 稻麥兩熟地區不同栽培方式超級稻分蘗特性及其與群體生產力的關系[J]. 作物學報，2011，37（2）：309-320.

[7]王抄抄，孔雷蕾，李妹娟，等. 分蘗期控水處理對超級稻產量和生理特性的影響[J]. 華北農學報，2015，30（5）：146-152.

[8]王如芳，張吉旺，呂鵬，等. 多分蘗玉米分蘗發生規律及密度和播期的影響[J]. 作物學報，2012，38（2）：322-332.

[9]Doust A N，Devos K M，Gadberry M D，et al. Genetic control of branching in foxtail millet[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. USA，2004，101（24）：9045-9050.

[10]Jia G，Huang X，Zhi H，et al. A haplotype map of genomic variations and genome-wide association studies of agronomic traits in foxtail millet （Setaria italica） [J]. Nat. Genet.， 2013，45（8）：957-961.