不同播期·密度·施肥量对“长农39号”产量及农艺性状的影响

李齐霞， 李中青， 郭二虎， 祁丽婷， 王 瑞， 王 敏， 孙万荣， 任先忠

(山西省农业科学院谷子研究所，山西长治 046000)

不同播期·密度·施肥量对“长农39号”产量及农艺性状的影响

李齐霞， 李中青， 郭二虎*， 祁丽婷， 王 瑞， 王 敏， 孙万荣， 任先忠

(山西省农业科学院谷子研究所，山西长治 046000)

摘要[目的]探明适合江西省长治地区春播种植谷子新品种“长农39号”的栽培技术。[方法]采用3个播期(主区)、3个密度(裂区)和3个施肥量(再裂区)的3因素裂—裂区试验，研究不同播期、密度和施肥量对谷子产量及主要农艺性状的影响。[结果]播期对产量、单穗粒重、穗重和千粒重有显著影响，对株高、茎粗、穗长、穗粗无显著影响；密度对产量、株高有显著影响，对茎粗、穗长、穗粗、单穗粒重、穗重和千粒重影响不显著；施肥量对产量、茎粗、穗长有显著影响，对株高、穗粗、单穗粒重、穗重和千粒重无显著影响。对产量与主要农艺性状的相关性分析表明，产量与单穗粒重、穗重、千粒重、茎粗、穗长呈不显著的正相关关系，与株高、穗粗呈负相关关系。[结论]在长治地区春播种植“长农39号”谷子时，以播期为5月15日，密度为45.0万株/hm2，施肥量为农家肥 3万kg/hm2+硝酸磷300 kg/hm2较好。

关键词播期；密度；施肥量；产量；农艺性状

谷子是起源于中国的最为古老的栽培作物，是中华民族的发祥作物，是几千年来传统的主食作物。目前，谷子在全国的种植面积约有140万hm2，年产量约为 450万 t，山西省种植面积最多，产量最大，位居其次的为河北省以及内蒙古自治区[1-2]。山西省谷子种植面积在45万hm2左右，谷子是最具山西地域特色的优势作物，其营养丰富，富含多种维生素和矿物微量元素，具耐旱、耐瘠、粮草兼用等特点。在注重现代生活品质，讲究膳食营养全面平衡的杂粮热升温，自然气候干旱、水资源短缺日趋严重以及畜牧业不断发展的形势下，谷子作为龙头老大在山西农业种植结构调整、农业经济转型发展及农民增收中具有非常重要的作用[3]。“长农39号”谷子新品种具有高产优质、耐瘠广适等优点，2011年8月通过了全国谷子品种鉴定委员会鉴定。该品种在品质、产量、抗逆性与适应性等方面较以前生产应用品种有较大提高，亟需大力示范开发与转化推广。谷子产量受品种遗传特性、栽培方法、栽培条件、环境条件等多种因素影响，而这些因素对产量的影响程度有较大差别[4-8]。提高谷子的产量，在自然条件无法改变的情况下，改进栽培措施是非常关键的技术。研究表明，不同播期、不同密度或施肥量对谷子产量具有重要的影响。前人的研究大多是针对不同播期或不同密度，不同施肥量对谷子的影响，而在不同播期下不同密度和施肥量对谷子的影响则报道较少。鉴于此，笔者以“长农39号”为材料，研究不同播期、密度和施肥量对谷子产量及农艺性状的影响，旨在探明最适合山西省长治地区种植谷子的栽培技术措施，为指导谷子高产栽培、加速“长农39号”的推广应用、实现良种良法配套提供理论与实践依据。

1材料与方法

1.1试验材料供试谷子品种为 “长农39号”，由山西省农业科学院谷子研究所提供；供试肥料为农家肥和硝酸磷。

1.2试验地概况试验在山西省农业科学院谷子研究所试验田进行。试验田位于山西省长治市郊区，属典型中温带半湿润大陆性季风气候；年平均气温为 4.9～10.4 ℃，年日照时数为2 418～2 616 h，一般年降水量为537.4～656.7 mm，无霜期为156.8～181.9 d。试验地为沙壤土，肥力中上等；20 cm土层内的有机质含量为1.86 g/kg，全氮含量为74 mg/kg，碱解氮含量为58.99 mg/kg，速效磷含量为6.89 mg/kg，速效钾含量为195 mg/kg。试验地前茬为玉米，上年秋季秸秆粉碎随深翻还田。

1.3试验设计试验于2015年进行，采用裂-裂区试验设计。播期(A)为主区，设3个水平：5月5日(A1)、5月15日(A2)、5月25日(A3)；密度(B)为裂区，设3个水平：30.0万株/hm2(B1)、37.5万株/hm2(B2)、45.0万株/hm2(B3)；施肥量(C)为再裂区，设3个水平：施农家肥3万kg/hm2(C1)、施农家肥 3万kg/hm2+硝酸磷300 kg/hm2(C2)、施硝酸磷 300 kg/hm2(C3)。共27个处理组合，小区面积10 m2，人工划行耧播，行距40 cm，种植5行，3次重复，小区之间留一空行，区组间走道50 cm，播种行下区组走向垂直，试验地四周播种4行保护行，肥料一次性施入作为底肥，其他管理同常规。

1.4测定项目与方法10月15日谷子收获时，每小区单独脱粒，晒干后称重，测产；收获前在每个小区的中间条带随机选择10株有代表性的植株，进行主要农艺性状的调查。

1.5数据分析采用Microsoft Excel 2003整理数据，采用DPS分析软件对所有数据进行方差分析和差异显著性检验。

2结果与分析

2.1播期、密度及施肥量对产量的影响不同播期、密度及施肥量下产量的多重比较结果见表1。不同播期下的产量多重比较结果表明，A2处理下产量最高，与A1处理间差异不显著，但与A3处理间有极显著差异，说明随着播期的推迟，产量有变化，5月15日播种产量最高，达4 851.000 kg/hm2。不同密度下的产量多重比较结果表明，B3处理下产量最高，达4 682.222 kg/hm2，与B2、B1处理间均有显著差异，说明适当加大密度，产量有一定的增加。该试验中密度为45.0万株/hm2最好。不同施肥量下的产量多重比较结果表明，C2处理下产量最高，为4 921.167 kg/hm2，C2与C3处理间差异不显著，与C1处理间有极显著差异。说明只施用化肥产量较低，农家肥与化肥同时施用增加产量效果显著。在该试验条件下，施肥量以农家肥3万kg/hm2+硝酸磷300 kg/hm2最好。

表1不同播期、密度及施肥量对“长农39号”产量的影响

Table 1Effects of different density,sowing period and fertilization amount on yield of Changnong 39

处理Treatment平均产量Averageyieldkg/hm2显著性Significance5%1%A14712.834aAA24851.000aAA34190.500bBB14477.500bAB24594.611abAB34682.222aAC13933.889bBC24921.167aAC34899.278aA

2.2播期、密度及施肥量对农艺性状的影响

2.2.1株高。株高受播期影响不大，A1、A2、A3各处理间差异不显著；不同密度下的影响较大，B1处理株高最大，为147.64 cm，与B2、B3处理间差异均达显著水平；不同施肥量对株高的影响不显著(表2)。

2.2.2茎粗。茎粗受播期影响不大，A1、A2、A3各处理间差异不显著；茎粗受密度影响不大，B1、B2、B3各处理间差异不显著；茎粗受施肥量的影响以C2处理最为明显，达0.76 cm，C3与C1处理间差异不显著(表2)。说明同时施用农家肥和化肥可增加茎粗。

2.2.3穗长。穗长受播期影响不大，A1、A2、A3各处理间差异不显著；穗长受密度影响不大，B1、B2、B3各处理间差异不显著；穗长受施肥量的影响以C3处理最为明显，达21.10 cm，C3与C1处理及C1与C2处理间差异显著(表2)。说明施肥量的不同对穗长有一定的影响。

2.2.4穗粗。穗粗受播期、密度和施肥量的影响不大，A1、A2、A3各处理间差异不显著；B1、B2、B3各处理间差异不显著；C1、C2、C3各处理间差异不显著(表2)。

2.2.5穗重。不同播期下穗重A1处理最大，达23.64 g，与A2处理间差异不显著，A2与A3处理间差异显著；不同密度下穗重的平均值为23.40～23.61 g，各处理间无显著差异；不同施肥量下穗重的平均值为23.38～23.61 g，各处理间无显著差异。说明播期对穗重的影响较为显著，密度和施肥量对穗重的影响不显著(表2)。5月5日和5月15日播种增加穗重效果显著。

2.2.6单穗粒重。不同播期下单穗粒重A1处理最大，达20.10 g，与A2处理间差异不显著，A2与A3处理间差异显著；不同密度下单穗粒重的平均值为19.89～20.07 g，各处理间无显著差异。不同施肥量下单穗粒重的平均值为19.87～20.05 g，各处理间无显著差异。说明播期对单穗粒重的影响较为显著，密度和施肥量对单穗粒重的影响不显著(表2)。5月5日和5月15日播种增加单穗粒重效果显著。

2.2.7千粒重。不同播期下千粒重A1处理最大，达3.02 g，与A2处理间差异不显著，A2与A3处理间差异显著；不同密度下千粒重的平均值为2.94～3.03 g，各处理间无显著差异；不同施肥量下千粒重的平均值为2.96～3.00 g，各处理间无显著差异(表2)。说明播期对千粒重的影响较为显著，密度与施肥量对千粒重的影响不显著。5月5日和5月15日播种增加千粒重效果显著。

2.3产量与主要农艺性状的相关性由表3可以看出，产量与单穗粒重、穗重、千粒重、茎粗、穗长呈不显著的正相关关系，与株高、穗粗呈负相关关系。农艺性状的相关性表现为单穗粒重>穗重>茎粗>穗长>株高>穗粗>千粒重。

3结论与讨论

(1)播期对产量及主要农艺性状的影响。根据当地积温情况掌握适宜的播种期是谷子栽培的关键措施之一。李书田等[9]指出，施肥量、播期及密度是影响谷子产量的重要因素。李君霞[10]指出，适时播种是确保谷子优质高产的重要因素。李萍等[11]指出，除了播期，合理的播种密度可以协调单穗粒重、每穗粒数、单位面积穗数，对谷子的高产十分重要。赵海超等[12]研究表明，播期过早或过晚，均会影响谷子正常生长发育，降低谷子产量。前人的研究与该试验研究结果基本一致，但不同谷子品种在长治地区最适宜的播期有所差异。“长农39号”适宜在5月5～15日播种。

表2　不同播期、密度及施肥量下“长农39号”的主要农艺性状

注：同列不同小写字母表示处理间差异显著，不同大写字母表示处理间差异极显著。

Note: Different lowercases in the same column stand for significant difference among treatments,different capital letters indicates extremely significant difference.

表3　 “长农39号”产量与主要农艺性状的相关系数

(2)密度对产量及主要农艺性状的影响。研究表明，合理的种植密度能使谷子的群体与个体、地上部与地下部、营养器官与生殖器官、前期生长与后期生长得到健壮而协调的发展，因而能充分利用光能和地力，达到高产的目的[13-14]。该试验不同密度下B1处理对株高的影响显著，最大值为147.64 cm，与B2、B3处理间均达显著水平，不同密度对其他农艺性状的影响不显著。“长农39号”谷子在B3处理下产量最高，达4 682.222 kg/hm2，与B2、B1处理间有显著差异，说明适当加大密度，产量有一定的增加。当种植密度超过最适密度后，随着密度的增加，群体内部单株竞争加剧，群体郁闭，通风透光条件下降，倒伏率增加，直接影响光合作用，不利于穗部灌浆[15]。所以根据不同品种、不同地力选择不同的种植密度才能有利于谷子产量的提高。“长农39号”在长治地区适宜种植密度为45.0万株/hm2。

(3)施肥量对产量及主要农艺性状的影响。代小东等[16]研究认为，施肥处理下谷子的株高、穗长、穗粗、单穗重和产量均高于不施肥处理，该试验结果表明，施肥量对穗长、茎粗的影响显著，而对穗粗、穗重、单穗粒重、千粒重影响不显著，与前人研究结果不一致，还有待于进一步研究。

在谷子生产中，施肥不足导致谷子产量潜力不能充分发挥，施肥过量也会导致谷子产量降低。王艳玲等[17]研究认为施氮方法和施氮水平对谷子产量均具有显著的影响。刘斌等[18]研究了不同施氮量对3个品种谷子产量的影响，发现随着施氮量的增加，谷子产量呈先增加后降低的趋势。罗世武等[19]和姜硕等[20]通过施肥试验分析肥料对谷子产量的影响，结果表明合理调节氮肥、磷肥、钾肥的用量不仅可以提高肥料利用率，而且还能促进谷子生产，达到增产、增收的目的。该试验“长农39号”在施用农家肥加化肥时产量最高，为4 921.167 kg/hm2，与施用化肥产量差异不显著，但与只施用农家肥有极显著差异。说明只施用农家肥产量较低，农家肥与化肥同时施用能增加产量。这与前人的研究结果一致。因此，实际生产中应根据不同品种谷子的需肥特点以及不同的环境和地力进行合理施肥，这对谷子的高产、优质、高效栽培技术和安全生产具有重要的现实意义。在长治地区“长农39号”适宜5月5～15日播种，密度为45.0万株/hm2，施用农家肥的同时施用一定量的化肥，可保证谷子的品质和产量达到最佳。

(4)产量与主要农艺性状的关系。王丹丹等[21]研究结果表明，株高与产量呈显著正相关关系。秦岭等[22]研究认为谷子产量与株高、主穗长呈正相关关系,但不显著。该试验中产量与单穗粒重、穗重、千粒重、茎粗、穗长呈正相关关系，与株高、穗粗呈负相关关系。农艺性状的相关性表现为单穗粒重>穗重>茎粗>穗长>株高>穗粗>千粒重。与前人的研究存在一定的差异，可能是因为该试验有倒伏，其原因有待进一步探明。

参考文献

[1] 张超，张晖，李翼新．小米的营养以及应用研究进展[J]．中国粮油学报，2007，22(1)：51-55．

[2] 林汝法，柴岩，廖琴，等.中国小杂粮[M].北京：中国农业科学技术出版社，2002：91-107．

[3] 马建萍，郭志利，刘晓东，等.山西省中部地区谷子产业现状与技术需求[J].农业科技通讯，2009(12)：19-21.

[4] 闫 锋，崔秀辉，李清泉，等.谷子主要农艺性状的遗传参数分析[J].黑龙江农业科学，2010(3)：28-29.

[5] 刘正理，程汝宏，张凤莲，等.同密度条件下 3 种类型谷子品种产量及其构成要素变化特征研究[J].中国生态农业学报，2007，15 (5)：135-138.

[6] 庄云，马尧，牟金明.密度对谷子生长及产量性状的影响[J].安徽农业科学，2007，35(36)：11795，11866.

[7] 田伯红，王建广，李雅静，等.空间诱变对谷子农艺性状效应的研究[J].植物遗传资源学报，2008，9 (3)：340-345.

[8] 田伯红.盐碱胁迫对谷子农艺性状及产量的影响[J].河北农业科学，2009，13 (10)：4-5.

[9]李书田，赵敏，刘斌，等.谷子新品种播期、密度与施肥的复因子试验[J].内蒙古农业科技，2010(3):33-34．

[10] 李君霞.洛阳市旱地谷子高产栽培技术[J].中国农技推广，2009，25(1):33．

[11] 李萍，郭二虎，赵荣华，等．晋谷35 号生物学特性及优质高产配套技术研究[J].干旱地区农业研究，2002，20(3):16-18．

[12] 赵海超，曲平化，龚学臣，等.不同播期对旱作谷子生长及产量的影响[J].河北北方学院学报(自然科学版)，2012，28(3):26-30．

[13] 黄瑞,王凯玺,刘景云.种植密度对谷子生物学性状和产量的影响研究[J].现代农业科技，2011(8):44-45.

[14] 庄云，马尧，牟金明.密度对谷子生长及产量性状的影响[J].安徽农业科学，2007，35(36)：11795，11866.

[15] 刘正理，程汝宏.不同密度条件下 3 种类型谷子品种产量及其构成要素变化特征研究[J].中国生态农业学报，2007,15(5)：134-138.

[16] 代小东，杨育峰，陈煜，等．施肥对谷子农艺性状、产量及抗倒伏能力的影响[J].河南农业科学，2014，43(10)：47-52．

[17] 王艳玲，奚广生.氮肥对谷子产量的影响研究[J]．安徽农业科学，2008，36(34)：15070，15091．

[18] 刘斌，赵敏，王显瑞，等.不同施氮量对谷子产量和效益的影响[J].耕作与栽培，2013 (5)：11-12．

[19] 罗世武，王勇，杨军学，等.宁南干旱区谷子肥料试验研究[J]．陕西农业科学，2013(4)：88-91．

[20] 姜硕，刘永莉，李原有，等.白城地区主推谷子品种“金谷2号”肥料试验研究[J]．安徽农学通报，2014，20(5):22-23.

[21] 王丹丹，希日格乐， 孙宇燕，等..谷子农艺性状相关性与食味品质分析[J]．内蒙古农业大学学报(自然科学版)，2015，36(4):29-37.

[22] 秦岭,管延安,杨延兵,等.不同生态区谷子创新种质主要农艺性状与产量相关性分析[J]．山东农业科学,2008(9):10-13.

Effects of Different Sowing Period,Density and Fertilization Amount on Yield and Agronomic Traits of Changnong 39

LI Qi-xia,LI Zhong-qing,GUO Er-hu*et al

(Millet Research Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Changzhi,Shanxi 046000)

Abstract[Objective] The aim was to explore appropriate cultivation technology of Changnong 39 in Changzhi Region,Jiangxi Province.[Method] Using three factors of crack-split plot experiment including three sowing periods(main area),three densities(crack area)and three fertilization amount(crack area),effects on millet yield and main agronomic traits were studied.[Result] Sowing period had significant effects on yield,grain weight per spike,spike weight,1 000-grain weight,and had no significant effects on plant height,stem diameter,spike length,spike width; density had significant effecrs on yield,plant height,and had no significant effects on stem diameter,spike length,spile width,grain weight per spike,spike weight and 1 000-grain weight; fertilization amount had significant effects on yield,stem diameter,spike length,and had no significant effects on plant height,spike width,grain weight per spike,spike weight,1 000-grain weight.Yield was positively correlated with grain weight per spike,soike weight,1 000-grain weight,stem diameter,spike length,and was negatively correlated with plant height,spike width.[Conclusion] The conditions of sowing date May 15,density 45.0×104 plants/hm2,fertilization farmyard manure 3×104 kg/hm2+nitric acid phosphate 300 kg/hm2 are good for Changnong 39 cultivating in Changzhi Region.

Key wordsSowing period; Density; Fertilization amount; Yield; Agronomic traits

基金项目山西省科技成果转化与推广计划项目 (2015051002-1)；“十二五”国家科技支撑项目(2014BAD07B01)。

作者简介李齐霞(1963- )，女，山西长子人，副研究员，从事农业科技管理工作。*通讯作者，研究员，硕士，从事谷子栽培技术研究。

收稿日期2016-04-01

中图分类号S 515

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)12-041-03