景小蘭,李志華,李 海
(1.山西省農業科學院,山西太原030031;2.山西省農業科學院高粱研究所,山西晉中030600;3.山西省農業科學院高寒區作物研究所,山西大同037000)
作物寬窄行種植是通過改變作物種植行距及留苗密度,以改善作物生長生態環境條件及群體結構,提高光能利用率,增加光合產物積累,從而使作物獲得高產的一種栽培種植模式。與傳統的栽培模式不同,適宜的寬窄行種植模式能更有效地協調個體通風受光條件及營養狀況,增加葉面積指數,擴大光合面積,增強群體光合勢,改善群體通風透光能力,提高中下層葉片的光合性能,使光能在作物群體冠層內的分布更加合理,有效提高作物群體的光能利用潛力,更好地協調作物群體和個體的關系,減少株間競爭、促進個體生長發育,是獲得高產的有效途徑[1-2]。寬窄行的種植模式已在玉米[3-5]、水稻[6-8]、大豆[9-11]等作物上廣泛應用,但在糜子的種植模式上研究較少。眾所周知,糜子屬禾本科黍屬,生育期短,耐旱、耐瘠薄,是典型的小雜糧作物,具有豐富的營養價值,但其產量卻較低。
筆者利用2 個在山西晉中種植適應性強、產量較高的糜子品種,通過傳統等行距與不同寬窄行距種植模式的比較,研究不同寬窄行種植對不同糜子農藝性狀及產量的影響,為高光效高產的糜子種植模式提供技術支撐。
試驗于2017—2018 年在山西省農業科學院榆次東陽示范基地(37.6°N,112.7°E)進行。該地地勢平坦,土壤質地為壤土,肥力均勻,0~20 cm 土壤有機質含量28.6 g/kg,全氮1.7 g/kg,速效磷18.96 mg/kg,速效鉀167 mg/kg。前茬作物為高粱。
供試材料為隴糜11 號(甘肅農業科學院作物研究所選育)、晉黍9 號(山西省農業科學院高寒區作物研究所選育)2 個糜子品種。
試驗采用隨機區組設計,5 種寬窄行行距配置處理分別為:T1. 等行距35 cm;T2. 寬行40 cm、窄行30 cm;T3. 寬行45 cm、窄行25 cm;T4. 寬行50 cm、窄行20 cm;T5. 寬行55 cm、窄行15 cm。每個處理10 行,株距均為4 cm,重復3 次,小區面積為4 m×5 m。兩邊為保護行。6 月1 日墑情合適,人工拉耬播種。9 月份成熟收獲。
收獲時取中間6 行脫粒,按小區面積折合產量。每處理取代表性植株20 株,進行室內考種,測株高、穗長、主莖節數、單株穗質量、單株穗粒質量、單穗質量、單穗粒質量、有效穗數、千粒質量。嚴格按照糜子種質資源描述規范和數據標準進行調查記載。
采用Excel 2003 進行數據整理和作圖,SPSS 處理軟件進行系統數據方差分析、相關分析。
由表1 可知,不同寬窄行種植在同一糜子品種的農藝性狀及產量上存在差異;在2 個品種的農藝性狀及產量上也存在差異。由表2 可知,晉黍9 號產量高于隴糜11 號,且存在顯著差異。

表1 寬窄行對2 個糜子品種產量及農藝性狀的影響

表2 2 個糜子品種間產量差異性分析
隴糜11 號:株高、主莖節數隨著寬窄行距差的加大,逐漸減少,各處理間差異不顯著;穗長、單穗質量及單穗粒質量則隨著寬窄行距差的加大,呈現先增后減,T2 處理達最大,但T2 處理穗長與其余各處理間差異不顯著;單穗質量及單穗粒質量,T2處理與T1 處理間差異不顯著,但與T3、T4、T5 處理間存在顯著差異。有效穗數也是T2 處理最高,T2 處理僅與T5 處理間存在顯著差異。單株穗質量、單株穗粒質量均為T1 處理最大,T2 和T1 處理間差距極小,T3、T4、T5 處理則較T1、T2 處理差距較大,且差異顯著;千粒質量各處理中,T3 處理最大,T2 處理次之,T1 處理最小,T1 處理與其余4 個處理間差異顯著;產量隨著寬窄行距差的加大呈先增加后減少,T2 處理時產量最高,但各處理間差異不顯著。
晉黍9 號:株高、穗長均隨著寬窄行距差的加大呈先增加后減少,T4 處理達到最大,各處理間差異不顯著;主莖節數在T3、T5 處理時相同且最大,但各處理間差異不顯著;其余各農藝性狀都是T2處理最大;產量性狀隨著寬窄行距差的加大,T2 處理最高,T4 處理次之,但各處理間差異不顯著。
相關系數表明了2 個變量之間的共變關系,通過分析不同性狀之間的相關關系,可以在選擇某一性狀時,預測其對其他性狀的可能影響[12]。本研究以2 個糜子品種的產量為因變量、各個農藝性狀為自變量進行相關分析。由表3,4 可知,隴糜11 號產量與單穗質量、單株穗質量、單穗粒質量、單株穗粒質量、有效穗數都呈極顯著正相關,與株高呈顯著正相關,與其余各性狀則相關性不大;晉黍9 號產量性狀與單穗粒質量、有效穗數呈極顯著正相關,與單穗質量、單株穗質量及單株穗粒質量呈顯著正相關,與主莖節數呈顯著負相關,與株高、穗長、千粒質量不相關。2 個品種的相關性分析結果,雖有稍微的差別,但整體來說,產量性狀受到品種的有效穗數及穗部性狀的影響較大,即在種植時,增加群體通風透光能力,集中光能在作物群體冠層部分,可有效提高其群體的光能利用潛力,更能使作物獲得高產。

表3 隴糜11 號產量及農藝性狀相關性分析

表4 晉黍9 號產量及農藝性狀相關性分析
株行距配置對于調節群體結構具有重要意義[13-16],一般情況下,適當的株行距可以改善作物群體的光合效率和干物質的積累,提高作物有效穗數、單穗質量、單穗粒質量,協調作物高產各構成因子間的矛盾,使得作物產量提高。本研究結果顯示,在同株距條件下,2 個糜子品種產量均以T2 處理(寬行40 cm、窄行30 cm)的寬窄行配置種植方式最高;其中,晉黍9 號產量在5 種配置中,均高于隴糜11 號;寬窄行配置產量高于等行距配置,二者間無顯著差異,但適宜的寬窄行配置其單位面積的有效穗數、穗質量、穗粒質量又顯著高于等行距配置,說明通過適宜的群體分布可以做到優化作物群體冠層結構,調節植株個體與群體間的矛盾,有效增加光合效率,提高干物質積累量,降低呼吸消耗,使得產量提高。在同株距條件下,寬行40 cm、窄行30 cm 種植是糜子的最適種植方式,能最大程度發揮品種增產潛力,是提高產量的有效栽培方式,且在晉中地區晉黍9 號比隴糜11 號更適宜種植。