作物杂志, 2019, 35(5): 166-172 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.027

生理生化·植物营养·栽培耕作

不同种植模式对高粱晋糯3号产量和养分吸收的影响

王劲松1, 董二伟1, 焦晓燕1, 武爱莲1, 白文斌2, 王立革1, 郭珺1, 韩雄1, 柳青山2

1 山西省农业科学院农业环境与资源研究所,030031,山西太原

2 山西省农业科学院高粱研究所,030600,山西晋中

Effects of Different Planting Patterns on Yield and Nutrient Absorption of Sorghum Jinnuo 3

Wang Jinsong1, Dong Erwei1, Jiao Xiaoyan1, Wu Ailian1, Bai Wenbin2, Wang Lige1, Guo Jun1, Han Xiong1, Liu Qingshan2

1 Institute of Agricultural Environment and Resources, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan 030031, Shanxi, China

2 Institute of Sorghum, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Jinzhong 030600, Shanxi, China

通讯作者: 焦晓燕,研究员,主要从事植物营养及生态环境方面研究

收稿日期: 2019-03-12   修回日期: 2019-07-9   网络出版日期: 2019-10-15

基金资助: 山西省重点研发计划重点项目(201703D211010)
国家现代农业产业技术体系项目(CARS-06-13.5-A20)
山西省重点研发计划项目(201803D221003-1)

Received: 2019-03-12   Revised: 2019-07-9   Online: 2019-10-15

作者简介 About authors

王劲松,副研究员,主要从事植物营养与肥料方面研究 。

摘要

为了明确高粱新品种晋糯3号的最佳种植模式,研究了不同行距及密度对晋糯3号产量和养分吸收的影响。试验共设3个行距:30、50和60cm,每个行距处理设4个密度:4.5万、7.5万、10.5万和13.5万株/hm 2。结果表明,行距50cm时,晋糯3号单株叶面积、叶面积指数(LAI)、单穗粒数及产量最高,其次为行距60cm,行距30cm处理最低;相同行距时,密度为13.5万株/hm 2时产量较高,但与密度10.5万株/hm 2的产量没有显著差异。密度为4.5万株/hm 2时晋糯3号单穗粒数是密度为10.5万和13.5万株/hm 2时的1.8~2.0倍,产量为同一行距最高产量的72%~88%,这表明晋糯3号具有较强的群体调节能力。行距50cm结合密度4.5万株/hm 2促进了开花后植物对氮的吸收,开花后植株较强的氮素吸收能力是低密度产量提高的主要因素之一。行距50和60cm密度为10.5万和13.5万株/hm 2时产量较高且没有显著差异,但行距50cm有利于氮磷钾养分的吸收,为此晋糯3号的最佳种植模式为行距50cm结合密度10.5万~13.5万株/hm 2

关键词: 高粱 ; 晋糯3号 ; 种植模式 ; 产量 ; 养分吸收

Abstract

A field experiment was carried out to study the effects of planting patterns on yield and nutrient accumulation of sorghum Jinnuo 3 at three row spacing: 30cm, 50cm and 60cm. There were four densities:45 000, 75 000, 105 000 and 135 000 plants/hm 2 under each row spacing. The results showed that row spacing of 50cm resulted in the highest leaf area per plant, leaf area index, grains per panicle and grain yield among all row spacing treatments. For the same rowing space, although the density of 135 000 plants/hm 2 had higher yield but it was not significantly different from the density of 105 000 plants/hm 2. The density of 45 000 plants/hm 2 significantly increased grains per panicle, which was 1.8-2.0 times those of 105 000 and 135 000 plants/hm 2, its yield was 72%-88% of the highest yield for the same rowing space. This implies that Jinnuo 3 has a strong ability to regulate the population by rowing space of 50cm, N absorption after anthesis stage was significantly higher with the density of 45 000 plants/hm 2. Perhaps this explains the reason for the relatively high yield when such low density was employed. Both row spacing of 50cm and 60cm with densities of 105 000 and 135 000 plants/hm 2 had a similar high yield. Rowing space of 50cm with the density of 105 000-135 000 plants/hm 2 was recommended since it had a higher NPK absorption compared with that of 60cm rowing space.

Keywords: Sorghum ; Jinnuo 3 ; Planting patterns ; Yield ; Nutrient absorption

PDF (774KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

王劲松, 董二伟, 焦晓燕, 武爱莲, 白文斌, 王立革, 郭珺, 韩雄, 柳青山. 不同种植模式对高粱晋糯3号产量和养分吸收的影响[J]. 作物杂志, 2019, 35(5): 166-172 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.027

Wang Jinsong, Dong Erwei, Jiao Xiaoyan, Wu Ailian, Bai Wenbin, Wang Lige, Guo Jun, Han Xiong, Liu Qingshan. Effects of Different Planting Patterns on Yield and Nutrient Absorption of Sorghum Jinnuo 3[J]. Crops, 2019, 35(5): 166-172 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.027

种植模式通过改变作物根系环境和群体结构,调控子粒产量和养分利用效率[1,2]。高粱[Sorghum bicolor (L.) Moench]是一种耐瘠薄、耐盐碱和抗旱的作物[3,4,5],建立合理种植模式是优化群体结构和提高高粱产量的重要途径之一[6]。我国饲用、酿造等产业的急剧发展带动高粱需求日益增长,导致国产高粱供不应求,全国高粱进口量占到全球高粱贸易量2/3[7];而在生产中新育高粱品种由于缺乏相应的配套栽培技术,影响了高粱品种固有的生产潜力[8],因而十分有必要研究和建立与高粱品种相配套的最佳种植模式,实现高粱品种的产量潜力。研究表明栽培模式调控高粱株形性状,例如调控株高、单株叶面积和叶面积指数等表观性状[9]。适宜的群体构型通过协调产量构成要素提升作物产量[6],例如千粒重随密度增加降低,但在适宜密度条件下通过增加单位面积穗数可提高高粱产量[10]。氮磷钾是作物生长的物质基础,栽培模式通过影响株形调控养分吸收利用,同时不同时期的养分吸收也影响产量形成[11,12]。开花后植株氮的吸收对高粱产量和子粒养分累积的提高非常关键[13,14]。晋糯3号是山西省农业科学院高粱研究所选育的高粱新品种,其平均株高167.8cm、穗长33.4cm,纺锤形穗,穗型中紧,属中秆大穗型,平均生育期120d,具有较为广泛的生态适应性。为了建立晋糯3号的最佳栽培模式,研究不同种植模式对晋糯3号产量及养分吸收利用的影响,为晋糯3号高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及设计

2018年在山西省晋中市榆次区东阳镇山西省农业科学院试验基地进行试验。前茬作物玉米。供试土壤为沙壤土,土壤pH 8.10,电导率129.22μs/cm,有机质11.06g/kg,全氮0.95g/kg,有效磷9.29mg/kg,有效钾121.10mg/kg。试验设3个行距:30、50和60cm;每个行距设4个密度处理:4.5万株/hm2(D1)、7.5万株/hm2(D2)、10.5万株/hm2(D3)和13.5万株/hm2(D4),共12个处理,每处理3个重复,随机排列,小区面积5m×6m=30m2。5月10日播种,5月20日出苗,6月2日间苗,9月21日收获。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 生育期调查 分别在拔节期(7月2日)、开花期(7月31日)和灌浆期(8月27日)进行单株叶面积调查;在拔节期每个小区从长势均匀的植株中随机选取30株测量株高,取其平均值,确定并标记10株用于生育期定位调查;根据叶片长和宽计算单片叶面积,单株叶面积为植株所有单片叶面积之和。

1.2.2 产量测定及产量相关性状测定 收获时去除边行消除边际效应后,对每个小区单打单收进行测产:将穗子全部称量,并数穗数,根据所有穗重的平均值,挑出10穗均匀穗子称重,带回实验室风干考种,进行千粒重、单穗粒重和单穗粒数测定。

1.2.3 植株养分测定 在开花期和成熟期采集地上部,洗净,105℃杀青0.5h,65℃烘干,测定生物量,粉碎过筛测定植株氮磷钾养分。用浓H2SO4消煮,凯氏定氮仪测定植株氮含量;用浓HClO4和浓HNO3(比例1∶3)消煮,钒钼黄显色法、紫外可见分光光度计测定植株磷含量,火焰分光光度计测定植株钾含量[15]

1.2.4 相关参数计算方式 叶面积(cm2)=叶长(cm)×叶宽(cm)×0.75;

叶面积指数=单株叶面积(cm2)/10000×株数/植株所占土地面积(m2);

氮(磷、钾)累积量(kg/hm2)=生物量(kg/hm2)×植株氮(磷、钾)含量(%);

氮(磷、钾)收获指数(%)=子粒氮(磷、钾)养分累积量(kg/hm2)/地上部氮(磷、钾)养分总量(kg/hm2)×100[6,11,16]

采用MINITAB 15进行Two-Way ANOVA方差分析,不同处理间的差异显著性(P<0.05)采用q检验;用Microsoft Excel 2003作图。

2 结果与分析

2.1 种植模式对植株叶面积和叶面积指数的影响

拔节期和开花期,相同密度条件下行距影响单株叶面积(P<0.05),行距50cm单株叶面积最高(图1);行距50cm密度D1单株叶面积最大,达6 214.53cm2。同一行距时随着密度的增加单株叶面积变小,有着极显著差异(P<0.01)(表1);从开花期到灌浆期单株叶面积呈下降趋势,30cm行距单株叶面积下降最为明显,D1、D2、D3和D4的单株叶面积分别下降了13.6%、20.7%、24.3%和16.1%,50和60cm行距D1、D2、D3、D4的单株叶面积分别下降了11.38%、7.44%、18.09%、6.03%和2.89%、2.69%、12.56%、5.15%,为此行距30cm不利于维持开花后的单株叶面积。拔节期、开花期和灌浆期3个生育期行距和密度对单株叶面积的影响交互效应不显著(表1)。

图1

图1   种植模式对晋糯3号单株叶面积的影响

不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下同

Fig.1   Effects of planting patterns on leaf area per plant of Jinnuo 3

Different lowercase letters indicate significant difference between treatments (P<0.05), the same below


表1   种植模式对不同生育期单株叶面积和叶面积指数影响的方差分析F值

Table 1  F value of ANOVA analysis of planting pattern on leaf area per plant and leaf area index in different growth stages

生长时期Growth stage处理Treatment单株叶面积leaf area per plant (cm2)叶面积指数Leaf area index
拔节期Elongationstage行距Row space5.32*6.45**
密度Density11.92**107.91**
行距×密度Row space×Density1.051.57
开花期Anthesis stage行距Row space3.67*3.39*
密度Density27.98**170.91**
行距×密度Row space×Density0.290.17
灌浆期Fillingstage行距Row space24.44**22.16**
密度Density42.26**163.39**
行距×密度Row space×Density1.110.87

Note: ** indicates significant difference at P=0.01; * indicates significant at P=0.05. The same below

注:**表示极显著P<0.01;*表示显著P<0.05。下同

新窗口打开| 下载CSV


行距和密度对叶面积指数具有显著或极显著影响,二者交互对叶面积指数影响不显著(P>0.05)(表1)。同一密度行距50cm叶面积指数最高,其次是行距60cm,行距30cm的叶面积指数最低(图2);叶面积指数随着种植密度增加而增加,与单株叶面积不同,整个生育期行距50cm结合密度D4叶面积指数最高,其次为行距60cm结合D4。

图2

图2   种植模式对晋糯3号叶面积指数的影响

Fig.2   Effects of planting patterns on leaf area index of Jinnuo 3


2.2 种植模式对晋糯3号产量及其构成因素的影响

表2表明,行距和密度对产量、单穗粒数、千粒重及收获指数均有显著或极显著影响,但二者对产量、单穗粒数、千粒重及收获指数影响的交互效应不显著(P>0.05)。产量、单穗粒数和千粒重均表现行距50cm处理高于行距30和60cm处理;所有行距均表现随着密度增加,单穗粒数、千粒重、收获指数降低,而产量整体增加,但D3和D4之间产量没有显著差异(P>0.05),同时行距30cm各密度对产量没有显著影响(表2)。晋糯3号的收获指数为0.51~0.59,行距60cm时收获指数最高,其次行距50cm;随密度增加收获指数下降,这说明低密度有利于干物质在子粒中的分配。

表2   不同种植模式对晋糯3号产量构成要素的影响

Table 2  Effects of planting patterns on yield and yield components of Jinnuo 3

行距(cm)
Row space
密度
Density
穗数(×104/hm2)
Panicle number
单穗粒数
Grains per panicle
千粒重(g)
1000-grain weight
产量(kg/hm2)
Yield
收获指数
Harvest index
30D14.805 280c26.29cd6 656.71e0.57ab
D27.683 619ef25.86cde7 155.07e0.54c
D310.242 928gh24.70de7 423.48de0.54c
D413.232 283h23.56e7 541.77de0.51d
50D14.606 029a30.02a8 297.47d0.57ab
D27.204 283d29.19ab9 000.69bcd0.56bc
D39.933 703e27.17bc9 980.09ab0.54c
D412.603 231fg25.67cde10 436.68a0.54c
60D14.205 948b28.93ab7 148.74e0.59a
D26.844 690d27.56abc8 804.72cd0.56bc
D310.023 688e26.87bcd9 911.44abc0.56bc
D412.663 107fg24.79de9 728.29abc0.54c
F值Fvalue行距Row space20.56**12.35**36.04**5.34*
密度Density117.44**11.18**14.68**11.44**
行距×密度Row space×Density0.4200.291.510.45

Note: Different lower case letters after the data (average) in same column indicate significant difference (LSD, P<0.05), the same below

注:同列数据(平均值)后不同小写字母表示差异显著(LSD,P<0.05),下同

新窗口打开| 下载CSV


2.3 种植模式对晋糯3号养分吸收的影响

行距和密度对晋糯3号开花期和成熟期氮素累积量有显著或极显著影响。50cm行距提高了开花期、成熟期植株氮素总累积量和成熟期子粒氮累积量(表3)。在开花期,行距30cm时随密度增加氮素累积量明显增加;行距50cm时D2、D3和D4氮素累积量差异不显著,但D2、D3和D4显著高于D1(P<0.05);行距60cm时密度对氮的累积没有显著影响(P>0.05)。成熟时,行距50cm的植株氮素总累积量和子粒中氮素累积量最高,其次为行距60cm处理,行距30cm处理最低;行距50和60cm时D3、D4处理子粒均有较高的氮素累积量,最高产量时晋糯3号的氮素累积量为170.87~182.59kg/hm2表3)。

表3   种植模式对晋糯3号氮素吸收利用的影响

Table 3  Effects of planting patterns on nitrogen uptake and utilization of Jinnuo 3

行距(cm)
Row space
密度
Density
N累积量N accumulation (kg/hm2)氮收获指数(%)
Nitrogen
harvest index
开花期
Anthesis stage
成熟期总量
Total accumulation at mature
成熟期子粒
Grain at mature
30
D192.91d121.22c80.50d66.44a
D2111.90bcd129.47c83.56d64.56a
D3123.15b126.78c83.43d66.18a
D4126.02b130.88c84.12d64.29a
50D194.06cd163.69a110.21ab67.48a
D2150.80a162.51a107.09ab65.98a
D3150.91a170.87a112.84ab66.04a
D4150.30a182.59a118.27a64.95a
60D1100.95bcd133.74bc90.75cd67.79a
D2124.14b155.35ab104.44bc67.23a
D3120.34b170.17a111.60ab65.50a
D4119.67bc170.54a115.03ab67.50a
F值Fvalue行距Row space8.07**30.15**41.85**1.53
密度Density11.68**4.12*3.64*0.92
行距×密度Row space×Density1.401.071.320.49

新窗口打开| 下载CSV


行距对晋糯3号磷素累积量有着极显著影响(P<0.01),行距50cm开花期、成熟期植株磷累积总量和成熟期子粒磷素累积量和磷收获指数均高于30和60cm行距处理,并且随密度增加磷累积量整体增加;密度对成熟期磷素累积总量和子粒磷素累积量没有显著影响(P>0.05),行距50cm比行距30和60cm处理植株磷素累积量和子粒磷素累积量分别提高9.45~10.36和8.90~9.87kg/hm2,相应地行距50cm具有较高的磷收获指数。最高产量时晋糯3号的磷素累积量为33.00~34.04kg/hm2表4)。

表4   种植模式对晋糯3号磷素吸收利用的影响

Table 4  Effects of planting patterns on phosphorus uptake and utilization of Jinnuo 3

行距(cm)
Row space
密度
Density
P累积量P accumulation (kg/hm2)磷收获指数(%)
Phosphorus
harvest index
开花期
Anthesis stage
成熟期总量
Total accumulation at mature
成熟期子粒
Grain at mature
30D110.54c21.73c16.87c77.71bcd
D210.99bc20.10c15.94c79.40abcd
D310.61c22.90c18.68c81.43abc
D410.51c21.53c16.62c77.22bcd
50D110.46c30.70ab25.26ab82.35ab
D213.88ab30.95ab25.82ab83.56a
D315.33a33.00ab26.97ab81.70abc
D414.55a34.04a27.55a80.56abc
60D111.20bc20.48c15.98c77.79bcd
行距(cm)
Row space
密度
Density
P累积量P accumulation (kg/hm2)磷收获指数(%)
Phosphorus
harvest index
开花期
Anthesis stage
成熟期总量
Total accumulation at mature
成熟期子粒
Grain at mature
D210.39c20.72c15.50c74.68d
D311.88bc22.86c17.54c76.67cd
D410.65c26.85bc21.40bc79.56abcd
F值Fvalue行距Row space9.81**23.88**25.82**6.64*
密度Density11.68**1.481.250.11
行距×密度Row space×Density1.400.370.501.23

新窗口打开| 下载CSV


行距和密度对晋糯3号开花期和成熟期植株钾素累积总量有显著或极显著影响,行距50cm与行距30和60cm比较显著提高开花期、成熟期植株钾素累积总量和成熟期子粒钾素累积量;开花期行距50cm的D2、D3和D4的钾素累积量是D1的1.34~1.44倍,但50cm行距时种植密度对成熟期植株钾吸收累积量没有显著性差异(P>0.05),而D4处理子粒中钾的累积量显著高于D1和D2处理;行距60cm的D4处理子粒中钾的累积量显著高于D1和D2处理。表明行距50cm有利于晋糯3号整个生育期的钾素吸收,较宽行距结合高密度提升了钾在子粒中的累积,最高产量时晋糯3号的钾累积量为179.65~182.71kg/hm2。行距和密度交互作用对钾的收获指数没有显著影响(表5)。

表5   不同种植模式对晋糯3号钾素吸收利用的影响

Table 5  Effects of planting patterns on potassium uptake and utilization of Jinnuo 3

行距(cm)
Row space
密度
Density
K累积量K accumulation (kg/hm2)钾收获指数(%)
Potassium
harvest index
开花期
Anthesis stage
成熟期总量
Total accumulation at mature
成熟期子粒
Grain at mature
30D195.92bc124.15c28.56c23.06a
D2102.78abc133.42bc27.90c21.57ab
D397.81bc159.51bc28.78c18.15b
D4112.50abc153.56bc26.82c16.83b
50D192.84c169.72ab30.39bc18.12b
D2125.04abc169.40ab30.59bc19.12b
D3127.28ab179.65a31.68abc18.19b
D4133.83a182.71a36.69a20.38ab
60D1104.21abc126.87bc29.25c23.16a
D292.24c170.29ab28.79c17.35b
D3120.86abc157.05bc32.71abc20.91ab
D4106.19abc161.04bc35.11ab21.79ab
F值Fvalue行距Row space15.32**23.20**5.43*1.82
密度Density11.05**8.99**2.361.52
行距×密度Row space×Density6.35**2.61*1.222.11

新窗口打开| 下载CSV


3 讨论与结论

通过种植模式构建作物良好的群体结构,使群体结构和个体功能协调增益,从而提高高粱产量[17]。高粱适宜的种植模式因株型而异:如机械化矮秆高粱晋杂34行距60cm、密度15.0万株/hm2产量较高[14],矮秆辽杂37在密度12.0万~15.0万株/hm2时有利于产量形成[6],中秆高粱晋杂23适宜密度为10.5万~13.5万株/hm2[9,18]。本试验中行距30、50和60cm时,10.5万和13.5万株/hm2密度条件下产量差异不显著,这说明晋糯3号适宜的密度为10.5万~13.5万株/hm2;行距通过影响植株生长空间、光照、水分及养分资源的利用影响植株生长发育[19],故随着植株的发育,行距30cm处理单株叶面积和叶面积指数下降,这可能是导致行距30cm处理产量低的原因;行距50和60cm、密度10.5万和13.5万株/hm2时产量较高,产量达9 911.44~10 436.68kg/hm2,且产量之间没有显著差异,故从产量而言晋糯3号适宜栽培模式为行距50和60cm结合留苗密度10.5万和13.5万株/hm2

由于高粱通常种植在低洼、沟壑、丘陵、盐碱地等土壤上,普遍存在出苗较差的问题,因此本试验最低密度4.5万株/hm2的试验设计对高粱生产具有一定的指导意义;行距30、50和60cm留苗密度4.5万株/hm2的单穗粒数是留苗密度为10.5万和13.5万株/hm2的单穗粒数1.8~2.0倍,且其千粒重较高,子粒产量分别是相应行距最高产量的88%、79%和72%,同时收获指数较高;这表明晋糯3号低密度促进了碳水化合物在子粒中的分配,也说明晋糯3号对种植密度具有较强的适应性。

养分供给状况影响作物植株形态和养分吸收利用[20],种植模式也会调控作物对养分的吸收[1,11,14],行距过低会抑制作物群体的光合生理过程并影响作物生长和产量[21],行距30cm抑制了晋糯3号的生长和养分吸收,行距50cm促进了晋糯3号对氮、磷和钾养分吸收,也促进了子粒中氮磷钾养分的累积,尤其是开花后至成熟期磷素的累积量达17.07~20.24kg/hm2,磷收获指数达80.56%~83.56%,表明行距50cm有利于晋糯3号发挥生产潜力。种植模式对养分吸收的调控因作物表型特征不同而不同[1,14],高粱晋杂34低密度促进了花期植株氮素累积[14],而晋糯3号氮和钾累积量整体随密度增加而增加,但收获时2个品种氮和钾累积受密度影响较小,这可能与晋糯3号花期单株生物量受密度影响较小有关;但在开花后晋糯3号有充分生长潜势,行距30和50cm时低密度有较大的生长空间,明显促进了开花后氮和钾的吸收,尤其是行距50cm密度4.5万株/hm2时,开花后氮和钾的吸收累积量分别达69.63和76.88kg/hm2,而其他密度处理开花后氮吸收量约为12~30kg/hm2,钾的吸收量约为50kg/hm2左右;结合子粒中氮素累积进行分析,试验结果表明高密度促进了植株氮素的转运,这与吕丽华等[11]的结果一致,晋糯3号对低密度的适应和调控能力促进了低密度开花后氮和钾的吸收,这可能是低密度条件下具有较高单穗粒数和相对较高产量的原因。

养分生理效率是子粒产量与地上部养分累积量比值[22],通常养分胁迫导致作物有较高养分生理效率[23];行距为50cm时晋糯3号的磷生理效率(子粒产量/地上部磷吸收量)最低,60cm行距处理磷生理效率最高;鉴于土壤中磷的移动性较差,根系截获磷后才被吸收利用,故认为50cm行距的根系分布更利于对磷的截获和植物对磷的吸收,因此尽管行距50和60cm结合留苗密度10.5万和13.5万株/hm2的种植模式产量都较高,但是晋糯3号的种植模式以50cm行距结合密度10.5万~13.5万株/hm2最优。在下一步的研究中应加强种植模式对晋糯3号根系分布及根系吸收养分功能影响的研究。

参考文献

王树丽, 贺明荣, 代兴龙 , .

种植密度对冬小麦根系时空分布和氮素利用效率的影响

应用生态学报, 2012,23(7):1839-1845.

Magsci     [本文引用: 3]

在大田条件下,以大穗型品种泰农18和中穗型品种山农15为材料,研究不同种植密度(泰农18:每公顷135、270、405万株;山农15: 每公顷172.5、345、517.5万株)对冬小麦根系时空分布和氮素利用效率的影响.结果表明:在整个生育期,随种植密度的增加,泰农18的根长密度、根系总吸收面积和活跃吸收面积均显著增加;在生育后期,山农15的根长密度、根系总吸收面积和活跃吸收面积在种植密度为每公顷345万株时最大.泰农18的籽粒产量、氮肥吸收利用效率、氮肥偏生产力和氮素利用效率在种植密度为每公顷405万株时最高,山农15在种植密度为每公顷345万株时最高,但与种植密度为每公顷517.5万株的处理差异不显著.随种植密度的增加,冬小麦成熟期土壤硝态氮、铵态氮和无机态氮在不同土层的积累量均降低.泰农18和山农15种植密度分别为每公顷405万株和345万株时,是兼顾高产和高效利用氮素的适宜种植密度.&nbsp;

范亚宁, 李世清, 李生秀 , .

种植密度下施肥对冬小麦生物学性状及产量的影响

植物营养与肥料学报, 2008,14(3):462-471.

DOI:10.11674/zwyf.2008.0308      Magsci     [本文引用: 1]

在河南洛阳孟津干旱试验区通过田间试验研究了不同施钾量对旱作冬小麦产量、品质、生理特性和钾肥回收率的影响,结果表明:适宜的钾肥用量能明显提高旱作区冬小麦产量、改善其品质和提高光合性能。钾肥用量在225 kg/hm<SUP>2</SUP>以下,随钾肥用量的增加冬小麦株高、穗数、穗粒数、千粒重和产量均明显增加。施钾量在75~150 kg/hm<SUP>2</SUP>能明显地增加冬小麦籽粒赖氨酸含量、出粉率、面粉沉淀值、面团形成时间和稳定时间,与K0处理相比,不同施钾处理的上述前5项指标分别增加了10.8%~13.5%、2.7%~11.8%、4.3%~13.3%、23.5%~41.2%、26%~34%,且弱化度降低28.6~31.6%。施钾为150 kg/hm<SUP>2</SUP>时能明显促进旱作冬小麦旗叶硝酸还原酶(NR)的活性,进一步提高钾肥用量则导致NR活性降低。在供试施钾量范围内,同一生育期旗叶和子粒中的GPT活性、叶绿素和PSII随施钾量的增加而提高,而同一处理随生育期的延续而降低。冬小麦植株钾素积累量随施钾量的增加而增加,钾素当季回收率则随着施钾量的增加而减少,施钾75 kg/hm<SUP>2</SUP>的钾素当季回收率最高,为43.3%。

Farrá I, Faci J M .

Comparative response of maize (Zea mays L.) and sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) to deficit irrigation in a Mediterranean environment

Agricultural Water Management, 2006,83(1/2):135-143.

[本文引用: 1]

山仑, 徐炳成 .

论高粱的抗旱性及在旱区农业中的地位

中国农业科学, 2009,42(7):2342-2348.

Magsci     [本文引用: 1]

<P><FONT face=Verdana>本文以笔者研究组多年研究结果为基础,以玉米为主要参比作物,就干旱逆境下高粱的产量表现、水分利用及抗旱特性进行了论述。认为高粱是一种综合抗旱能力很强的作物,尤其具有低耗水、高水分利用效率特性,其耐旱性显著高于玉米,也高于谷子和苜蓿,属于一种典型的模式抗旱作物,具有重要的生产和研究价值。指出高粱作为抗逆性很强的粮饲酿兼用作物,特别是作为一种能源植物,仍具良好的发展前景。建议今后在降水量低于450 mm、热量可满足生长的地区扩大高粱种植面积,同时加强对其整体抗旱性机理及抗旱基因组的研究。<BR></FONT></P>

王鑫, 李志强, 谷卫 , .

盐胁迫下高粱新生叶片结构和光合特性的系统调控

作物学报, 2010,36(11):1941-1949.

DOI:10.3724/SP.J.1006.2010.01941      Magsci     [本文引用: 1]

以C<sub>4</sub>作物高粱为材料,研究了盐胁迫下新生叶片结构和光合特性的系统调控。结果表明:(1)盐胁迫导致成熟叶和新生叶水势、光合速率、气孔导度明显下降,光抑制程度略有增强;并且新生叶片上下表面气孔密度均增加。(2)非盐胁迫条件下,成熟叶遮荫对其自身和新生叶水势影响不显著,但两者光合速率、气孔导度和叶片可溶性糖含量降低,对强光敏感性增强;同时,降低成熟叶光强还显著降低新生叶的叶片厚度、气孔密度、维管束鞘细胞表面积;(3)盐胁迫下成熟叶遮荫诱导的新生叶结构和光合功能变化与非盐胁迫条件下趋势相似。双因素方差分析显示,盐胁迫下成熟叶遮荫能明显加剧高粱成熟叶和新生叶两者光合速率和气孔导度的下降并增强对强光的敏感性。因此认为,盐胁迫下高粱新生叶片的结构和光合功能均受到系统信号调控;提高成熟叶所处环境光强有助于改善盐胁迫下新生叶发育和碳同化能力,并一定程度上缓解光抑制。这对理解盐胁迫下高粱抗盐性具有重要意义。

朱凯, 张飞, 柯福 , .

种植密度对适宜机械化栽培高粱品种产量及生理特性的影响

作物杂志, 2018(1):83-87.

[本文引用: 4]

卢峰, 邹剑秋, 朱凯 , .

积极应对高粱进口剧增,稳定我国高粱产业发展

农业经济, 2015(11):124-125.

[本文引用: 1]

王聪, 杨克军, 魏金鹏 , .

不同肥密因素下酿造高粱产量及品质的表现

作物杂志, 2016(1):98-104.

[本文引用: 1]

王劲松, 杨楠, 董二伟 , .

不同种植密度对高粱生长、产量及养分吸收的影响

中国农学通报, 2013,29(36):253-258.

[本文引用: 2]

Mousavi S G R, Seghatoleslami M J, Arefi R .

Effect of N fertilization and plant density on yield and yield components of grain sorghum under climatic conditions of Sistan,Iran

Scientia Agriculturae, 2013,3(1):1-8.

[本文引用: 1]

吕丽华, 陶洪斌, 王璞 , .

种植密度对夏玉米碳氮代谢和氮利用率的影响

作物学报, 2008,34(4):718-723.

DOI:10.3724/SP.J.1006.2008.00718      Magsci     [本文引用: 4]

研究了低、中、高3个种植密度对夏播玉米CF008、郑单958和金海5号碳氮积累、运转及氮肥利用的影响, 以期通过密度调控碳氮代谢, 实现产量与氮肥效率协同提高。结果表明, 吐丝期茎叶总糖和全氮积累量和茎叶总糖和全氮的运转率均以中或高密度下较高, 而籽粒产量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥利用率均以中或低密度显著高于高密度。吐丝前地上部氮素积累量以中高密度下较高, 但成熟期地上部总氮量及籽粒氮量均以中低密度较高, 表明吐丝期后植株氮素积累量对玉米籽粒氮贡献较大。在中低密度下, 3个品种夏玉米产量达10 262~11 461 kg hm<SUP>-2</SUP>, 氮肥利用率达23.00%~34.11%。

徐娇, 孟亚利, 睢宁 , .

种植密度对转基因棉氮、磷、钾吸收和利用的影响

植物营养与肥料学报, 2013,19(1):174-181.

[本文引用: 1]

Worland B, Robinson N, Jordan D , et al.

Post-anthesis nitrate uptake is critical to yield and grain protein content in sorghum bicolor

Journal of Plant Physiology, 2017,216:118-124.

[本文引用: 1]

董二伟, 王劲松, 焦晓燕 , .

栽培模式对晋杂34产量及氮素吸收利用的调控效应

华北农学报, 2019,34(1):196-203.

[本文引用: 5]

鲁如坤 . 土壤农业化学分析方法. 北京: 中国农业科技出版社, 1999.

[本文引用: 1]

高杰, 李青风, 汪灿 , .

不同氮素水平对糯高粱物质生产及氮素利用特性的影响

作物杂志, 2017(6):126-130.

[本文引用: 1]

肖继兵, 刘志, 孔凡信 , .

种植方式和密度对高粱群体结构和产量的影响

中国农业科学 2018,51(22):4264-4276.

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2018.22.005      Magsci     [本文引用: 1]

<p id="C2">【目的】种植方式结合种植密度是提高旱作区作物光能利用率、增加作物产量的有效途径之一,在旱作农业生产中具有重要意义。通过研究不同种植密度和种植方式对高粱冠层结构的影响,为进一步挖掘辽西半干旱区高粱产量潜力提供理论依据。【方法】2016&#x02014;2017年以酿造型高粱品种辽杂19号为试验材料,采用二因素裂区试验设计,主区为种植方式,设60 cm等行距种植(P1)和80 cm+40 cm宽窄行种植(P2),裂区为种植密度,分别为75 000株/hm <sup>2</sup>(D1)、105 000株/hm <sup>2</sup>(D2)、135 000株/hm <sup>2</sup>(D3)、165 000株/hm <sup>2</sup>(D4),3次重复。通过测定分析高粱群体植株形态指标、光合生理指标、地上部生物量,探究不同处理组合对高粱群体光合特性和产量形成的影响。 【结果】2年间同一种植方式下,高粱籽粒产量由大到小依次为D3&gt;D2&gt;D4&gt;D1。2年平均产量,P2D2处理较P1D2处理增产5.02%,P2D3处理较P1D3处理增产6.96%,P2D1处理较P1D1处理减产0.27%,2017年P2D4处理较P1D4处理减产2.55%,所有处理组合中以P2D3处理产量最高,2年平均产量为10 267.14 kg&#x000b7;hm <sup>-2</sup>。随种植密度的增加,株高、群体叶面积指数和叶向值呈增大趋势,茎粗、茎粗系数、单株叶面积、茎叶夹角、透光率、叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率呈减小趋势。在D2和D3处理下,P2处理较P1处理在茎粗系数、群体叶面积指数、透光率、SPAD值、净光合速率等方面表现出一定的优势。2年平均茎粗系数,P2D2处理较P1D2处理增加2.80%,P2D3处理较P1D3处理增加9.29%。。2年平均群体叶面积指数和平均净光合速率,P2D2处理较P1D2处理分别增加3.17%和16.33%,P2D3处理较P1D3处理分别增加7.27%和17.57%。开花期和乳熟期,2年平均冠层底部透光率,P2D2处理较P1D2处理分别增加22.55%和15.81%,P2D3处理较P1D3处理分别增加37.45%和102.09%,冠层中部透光率P2D2处理较P1D2处理分别增加38.72%和8.16%,P2D3处理较P1D3处理分别增加56.59%和93.60%。开花期和乳熟期,2年平均SPAD值,P2D2处理较P1D2处理分别增加6.46%和5.41%,P2D3处理较P1D3处理分别增加8.75%和5.46%。在D2和D3处理下,2年间P2处理上层叶片相对挺直,叶面积较小,可以改善中下层叶片受光条件,下层叶片相对平展,叶面积较大,可以减少漏光损失,提高光能利用率。 【结论】适当提高种植密度是提升高粱产量的关键。适宜种植密度下,宽窄行种植较等行距种植可有效改善冠层透光率,增加群体叶面积指数,扩大光合面积,提高叶片尤其是中下层叶片光合性能,是实现作物群体结构和植株个体功能协同增益和产量提高的重要途径。 </p>

杨楠, 丁玉川, 焦晓燕 , .

种植密度对高粱群体生理指标、产量及其构成因素的影响

农学学报, 2013,3(7):11-17.

Magsci     [本文引用: 1]

为合理的种植密度可构建良好的群体结构,优化群体光合生理功能,提高光能利用效率,充分发挥高粱品种的增产潜力。以酿造高粱(Sorghum bicolor L. Moench)‘晋杂23号’为试验材料,在大田试验条件下研究了不同种植密度(4.5万株/hm2、7.5万株/hm2、10.5万株/hm2和13.5万株/hm2)对高粱生长、群体光合生理指标、籽粒产量及其构成因素的影响。结果表明:随着种植密度增加,高粱株高相应增高,而茎粗相应变细;高粱的叶面积指数(LAI)、群体光合势(LAD)和总光合势呈显著性增加,而透光率、群体净同化率(NAR)、群体生长率(CGR)呈现递减的趋势;高粱单株干物质积累量呈现递减的趋势,而群体干物质积累量呈显著性增加。在4.5万株/hm2~10.5万株/hm2密度范围内,籽粒产量随密度增加呈显著性增加,其中密度在10.5万株/hm2的籽粒产量比4.5万株/hm2增产13.8%。随着密度增加,单位面积穗数相应增加,穗粒数相应减少,千粒重没有显著的影响。相关分析表明,种植密度与LAI、LAD、生物产量和籽粒产量呈显著性正相关,而与透光率、NAR和CGR呈显著性负相关。本研究表明,种植密度对高粱群体生理指标、产量和产量构成因素有显著的影响。酿造高粱‘晋杂23号’的种植密度以10.5万株/hm2为宜,在高粱生产中可形成良好的群体结构,协调群体与个体的生长,优化群体光合生理功能,使生物产量与籽粒产量都达到较高水平。

汪由, 王恩杰, 王岩 , .

种植密度对高粱食用杂交种辽杂13生长发育及产量的影响

辽宁农业科学, 2010(6):24-27.

[本文引用: 1]

俄胜哲, 丁宁平, 李利利 , .

黄土高原黑垆土施肥的作物累积产量及土壤肥力贡献

土壤学报, 2019,56(1):195-206.

[本文引用: 1]

吴宣毅, 曹红霞, 郝舒雪 , .

种植行距与灌水量对西北日光温室番茄生育和产量的影响

农业工程学报, 2018,34(24):81-89.

Magsci     [本文引用: 1]

研究膜下滴灌番茄不同种植行距与灌水量对番茄生育及产量的影响,试验在大小行沟垄种植形式的基础上设置3种种植行距分别为L1(60 cm)、L2(45 cm)和L3(30 cm);以蒸发皿累积蒸发量E为标准设置0.6E、0.8E、1.0E、1.2E共4个灌水水平,共12个处理。研究了不同种植行距与灌水量对番茄不同生育期生长生理指标及产量的影响,探讨了不同生长生理指标与产量间的关系。结果表明:低种植行距处理(L3),会造成植株徒长及过高的叶面积指数,抑制作物群体的光合生理活动,导致较低的产量和灌溉水利用效率。过低的灌水量(0.6E)会抑制番茄植株的光合生理活动,且随生育期的进行表现出明显的水分胁迫的累积作用。叶面积指数和净光合速率对产量的影响最为直接,提高作物的净光合速率是实现作物增产的重要途径;株高茎粗与叶面积指数间具有良好的回归关系(P=0.004 6),高茎粗低株高植株具有较为适宜的叶面积指数,有利于产量的形成。相较于产量最高的种植行距与灌水量组合L1-1.2E处理,L1-0.8E和L2-0.8E处理可在产量仅降低4.28%和9.00%的情况下提高灌溉水利用效率36.00%和29.29%。该结果为西北地区日光温室番茄科学种植与灌水提供依据。

黄明, 王朝辉, 罗来超 , .

垄覆沟播及施肥位置优化对旱地小麦氮磷钾吸收利用的影响

植物营养与肥料学报, 2018,24(5):1158-1168.

[本文引用: 1]

张萌, 孙敏, 高志强 , .

旱地麦田休闲期覆盖保水与植株氮素运转及产量的关系

应用生态学报, 2016,27(1):117-124.

Magsci     [本文引用: 1]

<p>采用大田试验研究旱地小麦休闲期不同时间覆盖(前茬小麦收获后30和60 d)、不同覆盖方式(全覆盖、半覆盖和不覆盖)对植株氮素吸收、利用的影响.结果表明: 覆盖后休闲期蓄水效率和播种期0~300 cm土层土壤蓄水量显著增加,各生育阶段氮素积累量、花前营养器官氮素运转量和运转率、花后氮素积累量及籽粒氮素积累量均增加,最终促使产量、氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮收获指数显著提高,且表现为全覆盖效果好于半覆盖.小麦收获后30 d覆盖,下茬小麦播种期0~300 cm土层土壤蓄水量、休闲期蓄水效率、各生育阶段的氮素积累量、成熟期叶片和整株氮素积累量、茎秆+茎鞘、叶片和营养器官花前氮素运转量、产量均高于麦收后60 d覆盖,其中播种期0~300 cm土层土壤蓄水量与休闲期蓄水效率差异显著.各土层土壤蓄水量与花前营养器官氮素运转量及花后氮素积累量均呈正相关,茎杆+茎鞘氮素运转量对籽粒产量的直接影响最大,直接通径系数为0.619.休闲期覆盖通过提高播种期土壤蓄水量增加植株对氮素的吸收与利用,提高了产量与品质,其中提早全覆盖效果最好.</p>

/