品種和種植密度對高粱主要農藝性狀和產量的影響

韓永亮，崔江慧，羅河月，方路斌，常金華

（1.邯鄲市農業科學院，河北 邯鄲 056000；2.河北農業大學農學院，河北 保定 071001）

高粱［Sorghum bicolor（L.）Moench］是白酒釀造的主要原料，是中國重要的雜糧作物，具有較強的抗旱、抗撈、耐鹽堿等特性，在平原、山丘、澇洼、鹽堿地均可種植［1］。影響高粱產量的相關因素較多，主要包括株高、穗長、穗重、穗粒重、出谷率、種植密度等［2］，種植密度是影響作物生產的重要因素之一。合理密度能夠協調好群體與個體的關系［3］，既保證個體發育健壯而不早衰，又能維持一定數量的群體，保證單位面積穗數，有利于發揮高粱品種的增產潛力［4］。前人研究結果表明，種植密度對高粱植株生育及產量的影響很大［5-7］，且不同品種特性的適宜種植密度不同［8-10］。冀中南地區高粱種植過去多以零星和間套種植為主，凈作面積較少，種植品種多以農家品種為主，缺少主栽品種與配套栽培技術。隨著白酒產業的發展，種植高粱效益提高，高粱種植面積進一步增加。為篩選適合冀中南地區種植的優良品種，確定品種的合理種植密度，實現高粱高效生產良種良法配套，本試驗選用3個不同類型高粱品種（系），研究3個密度條件下產量及產量因子的變化，為冀中南高粱高產創建提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以河北農業大學新選育品種農大紅3號、自選品系矮稈1號、紅茅梁6號選系為試驗材料。

1.2 試驗方法

采用雙因素完全隨機設計［11］，3個高粱品種（系），3次重復，3個密度處理分別為90 000、105 000、120 000株/hm2，2次重復，小區面積2.0 m×5.0 m，共種植18個小區，南北行向，周圍設保護行。

1.3 田間管理

試驗田安排在邯鄲市農業科學院試驗場，位于邯鄲縣南堡，土地平整、肥力均勻、中等肥力，前茬作物為大豆，土壤為沙質壤土。栽培措施與大田生產基本一致，2019年5月25日播種，播前施氮磷鉀三元復合肥（22-8-10）450 kg/hm2，6月6日定苗，6月23日中耕除草1次，7月14日灌溉1次。

1.4 調查內容及統計方法

成熟期每個小區每個處理選取有代表性的10株測量株高、穗長等性狀，收獲后對每個處理10個標準穗進行室內考種，測定穗重、穗粒重、出谷率等性狀。試驗數據用Excel 2007進行整理匯總，用SPSS13.0軟件進行統計分析［12］。

2 結果與分析

2.1 品種和種植密度對高粱產量及主要性狀的影響

根據不同品種不同密度的高粱產量及主要性狀表現（表1），計算各因子每個水平的表型極差，通過極差大小確定因素的主次關系，見表2。由表2可以看出，產量、穗粒重、穗重、出谷率、株高5個性狀品種效應產生的極差大于密度效應產生的極差，因此對于這5個性狀，品種為主要影響因素；對于穗長性狀，雖然品種的影響大于密度的影響，但不同品種受密度的影響不同，矮稈1號和農大紅3號受密度影響較大，紅茅梁6號選系對密度不敏感。

表1 不同品種不同密度的高粱產量及主要性狀

表2 不同品種不同密度的高粱農藝性狀極差

2.2 品種和種植密度對高粱產量及主要性狀影響的方差分析

品種和種植密度對高粱產量及主要性狀影響的方差分析結果見表3。由表3可以看出，穗粒重、穗重、出谷率、穗長、株高5個性狀在品種間均存在顯著差異（P<0.05），不同種植密度處理差異不顯著（P>0.05）；對于產量性狀，品種間與密度間均存在顯著差異（P<0.05）；對于穗重性狀，品種與密度間互作效應顯著（P<0.05），其他性狀均不存在互作效應（P>0.05）。從表4多重比較結果可以看出，隨著密度的增加，穗粒重、穗重有降低的趨勢，出谷率、穗長、株高變化不明顯，產量隨著密度增加有增加的趨勢。不同品種間各個性狀差異顯著。對3個密度條件下品種產量進行比較（表5），結果顯示在相同密度條件下，農大紅3號子粒產量均顯著高于矮稈1號和紅茅梁6號選系，而矮紅1號和紅茅梁6號選系之間產量差異均不顯著。綜合來看，農大紅3號優于其他2個品種，種植密度為120 000株/hm2時，農大紅3號產量水平最高，達到10 270.5 kg/hm2。

表3 高梁不同性狀方差分析

表4 不同性狀多重比較結果

表5 相同密度條件下不同品種子粒產量比較

3 小論與討論

本試驗中，在肥力一致的土壤條件下，種植密度和品種對產量都有影響，品種的增產作用大于種植密度的增產作用，其中農大紅3號產量水平顯著高于其他品種。品種和種植密度是影響高粱高產創建的重要因素，品種固定的情況下，合理密植可以創造優良群體結構，又可以協調各個性狀之間的關系，適當增加種植密度是實現高產的有效途徑［13］。牟芝蘭［14］研究得出，只有在適當的密度下，個體植株占有的資源空間和份額適中，才可獲得理想的產量。本試驗中90 000、105 000、120 000株/hm23個密度水平下高粱產量差異顯著，120 000株/hm2可以顯著提高產量，其他性狀并未表現出被顯著抑制，隨著穗數增加，穗粒重并未顯著降低。這一結果與丁國祥等［15］研究一致。有研究［16-19］指出，高密度種植高粱不但可以增加穗柄伸出長度和穗柄長度，還有利于機械化收割［20］，而且還可以降低桃蛀螟對高粱的危害。因此選用農大紅3號在冀中南地區種植，適宜密度在120 000株/hm2左右即可實現較高產量，也有利于實現機械化采收。本試驗中密度水平未涉及120 000株/hm2以上，同時僅對品種和密度2個因素進行分析，并未對肥力設置梯度試驗，今后仍需對這些方面作進一步研究。