种植密度对作物农艺性状及产量都有显著影响。大豆产量随着种植密度的增加呈先增后减的趋势[7-8]，不同玉米品种在不同种植密度下株高、穗位高、千粒重和产量等都有较大变化[9]，不同小豆品种在不同种植密度下植株形态特征和产量都有显著差异[10]。有关不同种植密度对谷子生长发育和产量影响的研究已有不少，王彦辉等[11]认为，“郑谷3号”谷子产量随密度增大呈先上升后下降的趋势。朱灿灿等[12]研究发现，在夏谷区，“豫谷23”随着密度增加，株高没有显著差异，但茎粗、穗长等农艺性状呈降低趋势，产量呈先增加后降低的趋势。王显瑞等[13]研究发现，“赤谷16号”随着种植密度的增加，株高和产量呈上升趋势，其他农艺性状也随着密度的不同呈现显著差异。郭瑞锋等[14]研究发现，谷子“大同29号”随着种植密度的增加，株高、穗长、茎粗等均有降低趋势，产量呈先增加后降低的趋势。可见，种植密度能对作物产生一定影响，但由于作物品种和试验区域不同，密度对作物的农艺性状和产量的影响不尽相同。本研究以陕西延安3个谷子主栽品种为试验对象，研究不同种植密度对谷子农艺性状和产量的影响，以期探明西北春谷中晚熟区谷子适宜栽培密度，为谷子高产高效栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
3个供试谷子品种为延谷14号、长生07和晋汾107。延谷14号中熟，生育期118 d，由延安市农业科学研究所和河北省农林科学院谷子研究所联合选育；长生07中晚熟，生育期125 d左右，由山西省农业科学院谷子研究所选育；晋汾107中晚熟，生育期121 d，由山西省农业科学院经济作物研究所选育。
1.2 试验地概况
试验于2023年5-10月在陕西省延安市安塞区沿河湾镇沙渠湾村（109°20′51.4″ E，36°47′58.3″ N）开展，前茬作物为荞麦，土壤类型为黄绵土。谷子生育期内平均气温16.30 ℃，总降水量3286.5 mm，总日照时数1338.29 h，具体气象条件见图1。
图1
图1
谷子生育期平均气温和降水量
E、M、L分别表示上旬、中旬、下旬。
Fig.1
Average temperature and precipitation during foxtail millet growing period
E, M, L indicate early, middle and late, respectively.
1.3 试验设计
试验采用裂区设计，品种为主区，密度为副区，分别是39万（D1）、51万（D2）、63万（D3）和75万株/hm2（D4），每个处理设3次重复，4行区，行长5.0 m，行距0.4 m。
1.4 田间管理
基肥为羊粪15 000 kg/hm2和复合肥600 kg/hm2，播种前使用联苯·吡虫啉防治地下害虫。2023年5月13日人工开沟播种，7月6日结合中耕培土人工追施尿素225 kg/hm2，6月15日结合定苗人工锄草1次，6月30日和7月21日各锄草1次。6月15日、6月20日各喷施氯氟氰菊酯1次，以防治金龟子等害虫，7月4日喷施氨基甲维盐，防治象鼻虫等。10月7日人工收获。
1.5 测定指标与方法
1.5.1 株型性状
谷子抽穗期，每个小区随机选取3株，使用活体叶面积测量仪YMJ-G测定谷子倒二叶面积，求平均值。成熟期，每个小区随机选取10株为样本，自然风干后，测定各农艺指标。株高：分蘖节至穗基部的高度；茎粗：地上第2节的粗度。
1.5.2 穗部性状
成熟期每小区随机选取10株为样本，测定穗长、穗粗。穗长：穗基部最后穗码到顶端的长度；穗粗：主茎穗中部直径。自然风干后测定单穗重、穗粒重和千粒重，计算出谷率。
1.5.3 产量
成熟期按小区收获，自然风干后脱粒，测定产量，折算为单位面积产量。
1.6 数据处理
使用WPS和SPSS 26进行数据统计、显著性分析和相关性分析，使用Graphpad Prism 9.5软件作图。
2 结果与分析
2.1 不同谷子品种在不同种植密度下农艺性状的方差分析
由表1可知，品种对株高、倒二叶面积、穗粒重、千粒重和产量有极显著影响（P<0.01），对茎粗、穗粗和单穗重有显著影响（P<0.05），对出谷率、穗长无显著影响。密度对株高、穗长、穗粗、单穗重、千粒重和产量都有极显著影响（P<0.01），对茎粗、倒二叶面积和穗粒重有显著影响（P<0.05），对出谷率无显著影响。品种和种植密度交互效应对株高有极显著影响（P<0.01），对茎粗、穗长、穗粗、倒二叶面积、单穗重、穗粒重、千粒重、出谷率和产量均无显著影响。
表1 不同种植密度下谷子品种农艺性状的方差分析
Table 1
| 变异来源 Source of variation | 株高 Plant height | 茎粗 Stem diameter | 倒二叶面积 Area of penultimate leaf | 穗长 Panicle length | 穗粗 Panicle diameter | 单穗重 Weight per panicle | 穗粒重 Grain weight per panicle | 千粒重 1000-grain weight | 出谷率 Milled millet percentage | 产量 Yield |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 品种Variety | <0.001 | 0.044 | 0.004 | 0.101 | 0.048 | 0.022 | 0.002 | 0.002 | 0.067 | <0.001 |
| 密度Density | <0.001 | 0.020 | 0.019 | <0.001 | <0.001 | 0.001 | 0.019 | <0.001 | 0.524 | <0.001 |
| 品种×密度Variety×density | 0.008 | 0.818 | 0.970 | 0.797 | 0.755 | 0.587 | 0.312 | 0.197 | 0.432 | 0.223 |
表中数据为P值。
The data in the table is P value.
2.2 种植密度对不同谷子株型性状的影响
在抽穗期，同一谷子品种在不同种植密度下，倒二叶面积不同。如图2所示，长生07和晋汾107倒二叶面积随着密度的增加逐渐降低，各处理间差异不显著。延谷14号倒二叶面积呈现先增大后降低的趋势，D2处理叶面积最大（85.46 cm2），与D1和D3处理差异不显著，但显著高于D4处理（76.11 cm2）。
图2
图2
不同种植密度下谷子品种倒二叶面积
不同小写字母表示各处理在0.05水平上差异显著，下同。
Fig.2
Areas of penultimate leaf of foxtail millet varieties under different planting densities
Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments at the level of 0.05, the same below.
如图3所示，不同谷子品种间的株高均随着密度的增加而增高，在D4处理下达到最大值。延谷14号在D4处理下株高为139.67 cm，显著高于D3、D2和D1处理。长生07在D4、D3处理下株高分别为156.03和154.73 cm，显著高于D1和D2处理。晋汾107在D4和D3处理下株高分别为143.17和140.73 cm，显著高于D1处理。
图3
图3
不同种植密度下谷子品种株高
Fig.3
Plant height of foxtail millet varieties under different planting densities
如图4所示，不同谷子品种的茎粗随着密度的增加而减小，与株高呈现相反的变化趋势。延谷14号谷子在D1和D2处理下差异不显著，但均显著大于D3和D4处理。长生07在D1处理下茎粗最大，4个密度处理间差异均不显著。晋汾107在D1处理最大，显著大于D4处理，D1、D2和D3处理间差异不显著。
图4
图4
不同种植密度下谷子品种茎粗
Fig.4
Stem diameter of foxtail millet varieties under different planting densities
2.3 种植密度对不同谷子穗部性状的影响
由表2可知，不同谷子品种穗部性状在不同种植密度下表现不同。3个品种的穗长、穗粗、单穗重、穗粒重和千粒重总体呈下降趋势，出谷率在各处理间无显著差异。
表2 不同种植密度下谷子品种的穗部性状
Table 2
| 品种 Variety | 密度 Density | 穗长 Panicle length (cm) | 穗粗 Panicle diameter (mm) | 单穗重 Weight per panicle (g) | 穗粒重 Grain weight per panicle (g) | 千粒重 1000-grain weight (g) | 出谷率 Milled millet percentage (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 延谷14号 Yangu 14 | D1 | 18.18±0.03a | 21.17±3.03a | 13.67±2.49a | 12.54±2.05a | 3.81±0.13a | 92.03±4.95a |
| D2 | 18.80±0.71a | 20.63±1.04a | 14.17±2.62a | 12.26±2.30a | 3.47±0.36ab | 86.50±1.36a | |
| D3 | 17.28±0.31b | 20.00±0.62a | 11.71±0.95a | 10.01±1.66a | 3.37±0.10bc | 85.31±10.89a | |
| D4 | 17.37±0.24b | 18.90±0.79a | 10.75±0.96a | 9.69±1.42a | 3.04±0.04c | 89.92±6.57a | |
| 长生07 Changsheng 07 | D1 | 18.57±0.66a | 21.80±1.28a | 11.02±0.74a | 8.84±0.90a | 3.16±0.15a | 80.11±4.64a |
| D2 | 18.39±0.21a | 20.54±0.11ab | 9.56±0.59b | 7.63±0.41ab | 3.11±0.12a | 79.83±0.90a | |
| D3 | 17.40±1.12ab | 20.17±0.64b | 9.58±0.15b | 8.24±0.72ab | 2.90±0.10a | 85.91±6.19a | |
| D4 | 16.91±0.34b | 19.36±0.31b | 8.65±0.83b | 7.57±0.24b | 2.56±0.25b | 88.03±8.45a | |
| 晋汾107 Jinfen 107 | D1 | 19.58±1.31ab | 18.39±1.17a | 10.02±0.64a | 7.81±0.63ab | 3.88±0.06a | 77.96±3.71a |
| D2 | 19.92±0.51a | 18.60±1.17a | 10.06±2.01a | 8.00±1.81a | 3.72±0.10b | 79.19±3.43a | |
| D3 | 18.28±0.66ab | 16.54±0.70ab | 8.81±1.53ab | 6.99±1.21ab | 3.29±0.10c | 79.41±2.88a | |
| D4 | 18.02±0.75b | 16.24±1.16b | 7.16±0.77b | 5.65±0.50b | 3.14±0.04c | 78.98±1.86a |
不同小写字母表示各处理在0.05水平上差异显著。
Different lowercase letters indicate significant difference between different treatments at the level of 0.05.
延谷14号穗长在D2处理下显著高于D3、D4处理，分别高8.80%和8.23%。穗粗、单穗重和穗粒重均在D1和D2处理下高于D3、D4处理，各处理间差异均不显著。千粒重在D1处理处最高，显著高于D3和D4处理。
长生07穗长、穗粒重、千粒重均在D1处理达到最大值，与D2、D3处理差异不显著，显著高于D4处理。穗粗在D1处理显著高于D3和D4处理，分别高8.08%和12.60%。单穗重在D1处理显著高于D2、D3和D4处理，分别高15.27%、15.03%、27.40%。
晋汾107穗长、穗粗、单穗重和穗粒重均在D2处理最大，与D1、D3处理差异不显著，显著高于D4处理。千粒重在D1处理最大，显著高于D2、D3和D4处理，分别高4.30%、17.93%、23.57%。
2.4 种植密度对谷子产量的影响
由图5可知，谷子品种在不同种植密度下产量呈先增后降的趋势。延谷14号在D3处理下产量最高（5969.65 kg/hm2），与D1、D2处理差异不显著，显著高于D4处理。长生07在D2处理产量显著高于D1、D3、D4处理，分别提高18.82%、19.07%和36.42%。晋汾107在D2处理下产量最高，显著高于其他处理，D1、D3处理之间差异不显著，但显著高于D4处理。
图5
图5
不同种植密度下谷子品种产量
Fig.5
Yield of foxtail millet varieties under different planting densities
2.5 不同种植密度下谷子品种的相关性分析
由表3可知，谷子产量与株高（-0.696）呈极显著负相关，与单穗重（0.658）、穗粒重（0.673）、千粒重（0.501）呈极显著正相关，与出谷率（0.334）呈显著正相关，与茎粗、倒二叶面积、穗长、穗粗相关性不显著。出谷率与单穗重（0.330）呈显著正相关，与穗粒重（0.581）呈极显著正相关，与穗长（-0.406）呈显著负相关。千粒重与株高（-0.729）呈极显著负相关，与穗长（0.657）、单穗重（0.432）呈极显著正相关，与穗粒重（0.353）呈显著正相关。穗粒重与株高（-0.389）呈显著负相关，与穗粗（0.575）、单穗重（0.959）呈极显著正相关。单穗重与株高（-0.447）呈极显著负相关，与穗粗（0.646）极显著正相关，与倒二叶面积（0.338）呈显著正相关。穗粗与茎粗（0.657）、倒二叶面积（0.695）呈极显著正相关。穗长与株高呈极显著负相关（-0.435）。倒二叶面积与茎粗呈极显著正相关（0.564）。
表3 不同种植密度下谷子品种农艺性状的相关性分析
Table 3
| 性状 Trait | 株高 Plant height | 茎粗 Stem diameter | 倒二叶面积 Area of second leaf | 穗长 Panicle length | 穗粗 Panicle diameter | 单穗重 Weight per panicle | 穗粒重 Grain weight per panicle | 千粒重 1000-grain weight | 出谷率 Milled millet percentage | 产量 Yield |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 株高Plant height | 1.000 | |||||||||
| 茎粗Stem diameter | 0.158 | 1.000 | ||||||||
| 倒二叶面积Area of penultimate leaf | 0.157 | 0.564** | 1.000 | |||||||
| 穗长Panicle length | -0.435** | 0.026 | 0.055 | 1.000 | ||||||
| 穗粗Panicle diameter | -0.012 | 0.657** | 0.695** | 0.057 | 1.000 | |||||
| 单穗重Weight per panicle | -0.447** | 0.327 | 0.338* | 0.163 | 0.646** | 1.000 | ||||
| 穗粒重Grain weight per panicle | -0.389* | 0.250 | 0.316 | 0.024 | 0.575** | 0.959** | 1.000 | |||
| 千粒重1000-grain weight | -0.729** | -0.030 | -0.133 | 0.657** | -0.002 | 0.432** | 0.353* | 1.000 | ||
| 出谷率Milled millet percentage | 0.028 | -0.073 | 0.146 | -0.406* | 0.121 | 0.330* | 0.581** | -0.117 | 1.000 | |
| 产量Yield | -0.696** | -0.061 | 0.111 | 0.046 | 0.270 | 0.658** | 0.673** | 0.501** | 0.334* | 1.000 |
“*”表示在P < 0.05水平上显著相关，“**”表示在P < 0.01水平上极显著相关。
“*”indicates significant correlation at P < 0.05 level,“**”indicates extremely significant correlation at P < 0.01 level.
3 讨论
构建合理的群体结构，可以有效协调作物个体之间的竞争关系，提高光合利用效率，发挥作物增产潜力，是提高作物产量的关键措施之一[15⇓-17]。不同种植密度对谷子株型性状影响结果表明，随着种植密度的增加，谷子倒二叶面积、茎粗呈下降趋势，而株高呈上升趋势。屈洋等[18]研究发现，随着种植密度的增加，豫谷31株高增加；王彦辉等[11]发现，随着种植密度增加，郑谷3号株高无明显变化，茎粗下降；马继钰等[19]发现，谷子的株高随着种植密度的增加而增加，顶3叶面积、茎粗随着种植密度的增加逐渐降低；方路斌等[20]研究表明，随着密度的增大，邯谷2号的株高逐渐增大，茎粗呈逐渐减小趋势，本研究结果与这些研究结果基本一致，这可能是由于在一定范围内增加谷子种植密度，个体为竞争光照使株高增加，但是密度的增大使群体通风透光性降低，对养分竞争加剧，植株个体变细弱，叶面积、茎粗发育受抑制呈减小趋势。而郭瑞锋等[14]研究认为，随着种植密度的增大，大同29号株高降低；朱灿灿等[12]研究发现，不同密度处理之间谷子株高没有显著差异，本研究结果与这些研究结果不同，可能是由于试验品种和种植区域不同，研究品种对密度的敏感程度也不同。
不同种植密度对产量的影响结果表明，3个谷子品种的产量均随密度的增大呈先增后降的趋势，延谷14号在63万株/hm2时，产量最高，但与51万株/hm2种植密度下的产量差异不显著，长生07和晋汾107在51万株/hm2时产量最高。马继钰等[19]研究表明，冀谷38和冀杂金苗一号产量随着密度的增加先升高后降低，冀谷39随密度的增加呈上升趋势；方路斌等[20]研究表明，邯谷2号产量随种植密度的增加先升高后降低；刘恩魁等[21]研究表明，谷子籽粒产量随着种植密度增加呈先升后降的趋势。本研究结果与上述结论基本一致，这可能是由于栽培密度较低时，单位面积个体数量较少，对光能、水分、肥料的利用不充分，随着种植密度增大，作物群体生产优势得到发挥，资源得到充分利用，产量逐渐增大。当密度超过一定水平之后，光合作用减弱，光照和营养物质不能满足个体生长需求，作物生长受限，单穗重、穗粒重和千粒重等均呈降低趋势，产量随之降低。
4 结论
种植密度对谷子株型、穗部性状和产量具有重要影响，而单穗重、穗粒重、千粒重与产量密切相关，是影响产量的主要因素。因此，在选择种植密度时，要关注谷子株型及穗部性状，使个体和群体发育达到协调状态，以获得最大产量。本研究表明在本试验条件下延谷14号的适宜种植密度为63万株/hm2，长生07和晋汾107为51万株/hm2，由此，推荐西北春谷中晚熟区谷子品种适宜种植密度为51万~63万株/hm2。
参考文献
谷子近缘野生种的亲缘关系及其利用研究
DOI:10.3724/SP.J.1006.2022.14047
[本文引用: 1]
谷子在约1万年前由青狗尾草驯化而来, 我国是谷子的起源中心。谷子所属的狗尾草属在全世界约有125个种, 其中中国有15个种, 从二倍体到八倍体均有。目前利用染色体原位杂交技术鉴定出狗尾草属6个基因组, 利用分子标记分析发现狗尾草属是多起源的, 与其多样性的基因组一致。系统演化分析发现, 青狗尾草和谷子亲缘关系最近, 其次是法式狗尾草和轮生狗尾草; 基因组比较分析发现, S. adhaerans的B基因组和S. grisebachii的C基因组与谷子和青狗尾草的A基因具有相对近的亲缘关系, 而其他基因组和谷子亲缘较远。在野生资源的利用方面, 谷子育种工作者已成功将近缘野生种自然发生的抗除草剂基因转育到谷子中, 培育成功了可化学除草的新品种并在生产上利用。本文对谷子野生种的分类、基因组构成、系统进化关系和遗传育种的研究进展进行了综述, 重点讨论了谷子近缘野生种在谷子起源与驯化、遗传育种中起到的作用, 并对谷子近缘野生种在谷子驯化及育种中的进一步利用做了展望。
中国谷子产业和种业发展现状与未来展望
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.03.001
[本文引用: 1]
谷子起源于中国,是旱作生态农业绿色发展的主栽作物。国家启动产业技术体系十年来,创制出一批抗除草剂、商品品质显著提升、蒸煮时间显著缩短的育种材料;基因组测序、单倍型图谱和高通量转化技术体系构建等推动了谷子产业技术原始创新能力持续提高;育成了一批中矮秆抗除草剂新品种,创新集成了一批适合不同产区的栽培技术,单户综合生产能力提高20倍以上,单产提高90.8%,总产提高85.7%,全程机械化轻简栽培实现了谷子生产方式历史性变革。谷子是完全市场化作物,近十年来总体价格呈上升趋势,产业规模不断扩大,全国地理标志产品发展迅速,正在形成一批区域公用品牌和产业优势区。随着产业发展的带动,品种权保护与转让逐步增多,一批谷子种业开始起步。在乡村振兴和健康中国战略新的时代背景下,谷子的营养、生态、文化属性给中国谷子产业和种业带来了新的机遇;同时中国谷子种业和产业也面临着种子繁殖系数高、品种权落实力度不够、科研和平台建设有待加强、缺乏突破性大品种等诸多挑战。未来中国谷子特色产业发展将助推乡村振兴并带动种业发展;季节性休耕区、压采地下水区的生态需求将促进谷子生产面积呈现恢复性增长;种业、科研、产业融合呈加快发展趋势。攻克谷子种业重大基础科学问题,构建现代生物育种技术体系,培育突破性新品种,实现科研、种业、产业的一体化发展是中国谷子种业的发展方向。中国谷子种业发展必须坚持原始创新、坚持产业需求、坚持服务主产区、坚持差异化发展、坚持市场主体地位。未来中国谷子产业和种业需攻克的重点任务:突破性新种质创新、高效育种技术平台构建、突破性新品种杂交种培育、构建种子生产技术规范和良种繁育技术体系、提升种业管理服务能力、布局优化制种基地、打造种子优势企业。
种植密度对不同株型玉米农艺性状、产量及抗倒伏特性的影响
DOI:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas20191200306
[本文引用: 1]
以不同株型的2个玉米品种为材料,探讨种植密度对产量、农艺性状、倒伏率以及茎秆穿刺强度等相关性状的影响。设置7个种植密度,分析了玉米产量、植株农艺性状、倒伏率以及茎秆穿刺强度等指标。结果表明：‘泉玉217’在60000株/hm<sup>2</sup>条件下产量最高(9325.5 kg/hm<sup>2</sup>),‘宇玉30’在75000株/hm<sup>2</sup>条件下产量最高(9640.5 kg/hm<sup>2</sup>)。随着种植密度的增加,玉米穗行数和千粒重降低;玉米株高、穗位高、基部第3节间长先升高后降低,基部第3节间粗降低。‘泉玉217’产量与节间粗、穗行数、行粒数极显著正相关,与千粒重显著正相关;倒伏率与节间长极显著正相关,与节间粗、穗行数、行粒数、千粒重以及产量极显著负相关。‘宇玉30’产量与千粒重显著正相关;倒伏率与节间粗、穗行数、行粒数、千粒重极显著负相关。倒伏率增加与玉米茎秆穿刺强度关系密切,随着种植密度的增大,玉米穗下第1节和基部第3节的穿刺强度逐渐降低,基部第3节的穿刺强度显著高于穗下第1节。在相同种植密度下,‘泉玉217’穗下第1节穿刺强度明显低于‘宇玉30’。因此,平展型玉米品种‘泉玉217’在本地区最佳种植密度为60000株/hm<sup>2</sup>,紧凑型玉米品种‘宇玉30’最适种植密度为75000株/hm<sup>2</sup>。在从事玉米生产时,要根据玉米品种的株型选择合适的种植密度,平展型玉米品种适当稀植,紧凑型玉米品种可适当密植。
种植密度对夏谷抗倒性及光合特性的影响
为探讨河南省夏谷的适宜种植密度，以豫谷23为试验材料，通过设置45.0万、52.5万、60.0万、67.5万株/hm<sup>2</sup> 4个种植密度，系统研究了夏谷的植株形态特征、抗倒性、光合特性及产量性状的变化。结果表明，不同密度处理之间谷子株高没有显著差异，但重心高度随密度增加显著升高，茎粗、穗长、光合速率、茎秆弯折力、单穗质量、穗粒质量和千粒质量则随着密度的增加呈降低趋势，当密度为60万株/hm<sup>2</sup>时谷子产量最高（6 036.0 kg/hm<sup>2</sup>）。说明在一定范围内提高种植密度可以提升谷子产量，但同时加剧了植株对资源的争夺，导致植株茎秆细弱，增加了倒伏的风险。
春谷早熟区谷子种植密度对植株性状及产量的影响研究
DOI:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas15030026
[本文引用: 2]
[目的]为了确定谷子合理的种植密度,为农业生产提供理论依据,[方法]通过采用小区试验、方差分析和非线性回归的方法对密度与谷子植株性状及产量关系进行了研究,[结果]结果显示,种植密度对谷子的性状及产量均有明显影响,随着种植密度的加大,谷子植株的株高降低、穗长变短、茎粗变小、全重、穗重、穗粒重都有减少的趋势,产量呈现先增后降的趋势,适宜种植密度为2.2万株/亩～2.8万株/亩。通过SPSS曲线回归得出二次曲线模型y=b0+b1x+b2x2为描述春谷早熟区谷子种植密度与产量的关系的最优模型,本试验大同29号的方程式为y=102.751+286.622x-54.48x2,计算得出理论最适密度为2.6305万株/亩,与实测值相吻合。[结论]本试验得出了春谷区谷子密度预测模型,该模型适应于春谷早熟区常规种种植密度、产量的预测,但是否适宜全国不同生态条件的所有谷子品种的预测,需进一步深入研究。
种植密度与施肥水平对甜荞光合特性、产量及抗倒伏的影响
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2024.02.004
[本文引用: 1]
【目的】 合理密植与施肥，可有效协调个体间的竞争，改善群体光环境，构建高产群体，是提高作物高产的重要途径。探讨不同种植密度和施肥水平对甜荞抗倒性能及产量的影响，为荞麦抗倒高产高效栽培提供技术参考。【方法】 以等花柱甜荞新品种西农D4103为试验材料，黄土高原主栽品种西农9976为对照，采用双因素裂区设计，主因素为2个栽培密度，分别为D1：90万株/hm<sup>2</sup>、D2：135万株/hm<sup>2</sup>；副因素为低、中、高3个施肥水平，分别为F1（N：120、P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>：76.8、K<sub>2</sub>O：56.4 kg·hm<sup>-2</sup>）、F2（N：180、P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>：115.2、K<sub>2</sub>O：84.6 kg·hm<sup>-2</sup>）和F3（N：240、P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>：153.6、K<sub>2</sub>O：112.8 kg·hm<sup>-2</sup>），于2021—2022年在西北农林科技大学榆林小杂粮试验站进行。研究不同种植密度和施肥水平对甜荞群体冠层结构及光合特性、产量及产量构成因素、倒伏特性的变化规律。【结果】 2年大田试验表明，提高种植密度，使甜荞群体叶面积指数（LAI）显著增加，光合有效辐射（PAR）和相对叶绿素含量（SPAD）显著下降，并减弱了叶片光合能力。施肥显著提高了甜荞群体LAI、SPAD和光合能力，降低了PAR，中肥水平较低肥水平的LAI、SPAD、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr），平均增加14.6%、6.7%、15.3%、15.2%和16.6%，PAR和胞间CO<sub>2</sub>浓度（Ci）平均减少4.5%和6.7%。D2较D1处理的株高、重心高度、第2节间长、倒伏率和倒伏指数平均增加9.6%、12.5%、24.7%、19.8%和26.2%，而第2节间粗、充实度、抗折力和整株鲜重减少13.1%、7.4%、18.3%和8.5%。同等密度下增加施肥量，使甜荞株高、重心高度、第2节间长、整株鲜重、倒伏率和倒伏指数逐渐增加，第2节间粗、第2节间充实度、第2节间抗折力呈先增加后减小的趋势。提高种植密度和施肥水平，使甜荞产量显著增加，西农D4103的产量在D2F2处理下达最大值，较D1F1增产15.1%，较对照品种在同等施肥量下增产17.0%。【结论】 构建合理的甜荞群体结构有利于增加群体受光面积，改善光合特性，降低田间倒伏率，从而提高产量。因此，黄土高原地区等花柱甜荞品种西农D4103推荐种植密度为135万株/hm<sup>2</sup>，肥料施用量为中等施肥水平（N：180 kg·hm<sup>-2</sup>、P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>：115.2 kg·hm<sup>-2</sup>、K<sub>2</sub>O：84.6 kg·hm<sup>-2</sup>）。
