趙建武　白文斌　劉貴鋒　王金轉(zhuǎn)　鄭香萍

摘要：為了探索氣候條件變化下不同熟期高粱品種的最適播期，研究中早熟、中晚熟、晚熟3個(gè)不同熟期高粱品種的不同播期與農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的關(guān)系。結(jié)果表明，高粱不同播期對(duì)株高、穗粒重、千粒重、產(chǎn)量的影響顯著。中早熟品種最佳播期在5月15日左右，中晚熟和晚熟品種最佳播期在5月5日左右。積溫、降水量與播期的關(guān)系是隨播期的推遲而減少。播期對(duì)株高的影響是隨播期的推遲而降低，播期對(duì)產(chǎn)量的影響是最佳播期產(chǎn)量最高，提早和推遲播期產(chǎn)量都表現(xiàn)為減產(chǎn)。積溫與產(chǎn)量、降水量與產(chǎn)量的關(guān)系均呈正相關(guān)，但降水量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)較小。

關(guān)鍵詞：高粱；播期；積溫；降水量；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S-3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

論文編號(hào)：2013-0641

0 引言

高粱[Sorghum bicolor（L.）Moenchl是全球農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中重要的作物，具有抗逆性強(qiáng)、光合效率高等顯著特性，是干旱、鹽堿和瘠薄等邊際農(nóng)田生長(zhǎng)的先鋒作物、相對(duì)高產(chǎn)作物。在國(guó)內(nèi)，高粱主要作為傳統(tǒng)釀造業(yè)的主要原料，隨著傳統(tǒng)釀造業(yè)白酒、山西老陳醋產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，高粱種植面積將呈逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)。在20世紀(jì)80-90年代，段瑞荃等、張效梅山西省高粱科研人員較為系統(tǒng)的開展了高粱不同品種、不同播期與產(chǎn)量的關(guān)系研究，研究品種包括早熟、中晚熟和晚熟品種，確定了不同生育期高粱的適宜播期。但隨著全球氣候的變化，特別是近年來極端氣候的頻繁出現(xiàn)。為更好利用高粱生育期內(nèi)的降水和有效積溫，針對(duì)性的研究全國(guó)不同高粱主栽生態(tài)區(qū)的適宜播期十分必要、緊迫。筆者研究山西省高粱主栽生態(tài)區(qū)的不同高粱生育期品種的適宜播期，以期與生育期內(nèi)的降水和有效積溫吻合，為進(jìn)一步提高降水和有效積溫利用效率提供理論支持。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地區(qū)概況

試驗(yàn)于2011年在山西省太谷縣范村鎮(zhèn)閆村試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫9.4℃，≥10℃有效積溫3875.6℃，常年平均降水量437.4mm，其中5-10月降水量423.9mm，無霜期平均為151天。試驗(yàn)?zāi)甓?-10月降水量453.8mm，降水屬豐水年型。試驗(yàn)地土質(zhì)為褐土，土壤基礎(chǔ)肥力：有機(jī)質(zhì)11.0g/kg，全氮0.76g/kg，速效磷4.60mg/kg，速效鉀120.40mg/kg。

1.2試驗(yàn)材料

供試試驗(yàn)品種為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所選育的中熟品種‘晉雜12號(hào)、中晚熟品種‘晉雜18號(hào)和新選育成的晚熟種‘晉中911。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)地前茬玉米，2011年4月15日撒施底肥，有機(jī)肥按45m³/hm²撒施腐熟羊糞、無機(jī)肥按600kg/hm²撒施復(fù)合肥料（施可豐）總養(yǎng)分≥40%，氮磷鉀含量20-14-6，撒施底肥后于4月17日旋耕1次。試驗(yàn)分為6個(gè)播期，分別為4月25日、5月5日、5月15日、5月25日、6月5日、6月15日。試驗(yàn)期間記載出苗期、抽穗期、成熟期。農(nóng)藝性狀調(diào)查株高、葉片數(shù)。產(chǎn)量性狀考種穗粒重、千粒重。留苗密度10.5萬株/hm²，小區(qū)面積4m×6m=24m²，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。

1.3.2相關(guān)系數(shù)估算 選取產(chǎn)量、生育期、株高、穗粒重、千粒重、播期、積溫與降水量9個(gè)性狀平均值，估算表型相關(guān)系數(shù)。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同播期對(duì)株高及產(chǎn)量因素的影響

不同播期對(duì)高粱生育期、葉光合特性、干物質(zhì)積累、糖氮代謝、產(chǎn)量及品質(zhì)有較大影響，播期成為限制高粱產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素之一。高粱不同熟期品種在不同播期的情況下，株高、穗粒重、千粒重也有變化。

從表1看出，株高性狀的變化趨勢(shì)是隨著播期的推后而增高；穗粒重、千粒重與產(chǎn)量基本相同。高粱不同熟期品種在不同播期的情況下產(chǎn)量的差距比較大。‘晉雜12號(hào)屬于中熟品種，播期在5月15日產(chǎn)量最高，達(dá)到11781.0kg/hm²，播期在6月15日產(chǎn)量最低，只有6715.5.0kg/hm²，產(chǎn)量只是6月15日的1/2，產(chǎn)量從高到低播期為5月15日、5月5日、4月25日、5月25日、6月5日、6月15日，說明‘晉雜12號(hào)最佳播期在5月15日左右?！畷x雜18號(hào)屬于中晚熟品種，播期在5月5日產(chǎn)量最高，達(dá)到10267.5kg/hm²，播期在6月15日產(chǎn)量最低，只有3777.0kg/hm²，產(chǎn)量只是6月5日的1/3，產(chǎn)量從高到低播期為5月5日、4月25日、5月15日、5月25日、6月5日、6月15日，說明‘晉雜18號(hào)最佳播期在5月5日左右。‘晉中911屬于晚熟品種，播期在5月5日產(chǎn)量最高，達(dá)到11155.5kg/hm²，播期在6月15日產(chǎn)量最低，只有1026.0kg/hm²，產(chǎn)量只是6月5日的1/3，由于未正常成熟，產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響，產(chǎn)量從高到低播期為5月5日、4月25日、5月15日、5月25日、6月5日、6月15日，說明‘晉中911最佳播期在5月15日左右。

2.2不同播期對(duì)生育期、積溫利用率和降水利用率的影響

根據(jù)品種的生育期不同，可在不造成顯著性減產(chǎn)的前提下進(jìn)行適當(dāng)播期調(diào)整。在作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖階段，積溫越高生長(zhǎng)越快，溫度較高時(shí)酶的活性增強(qiáng)，物質(zhì)代謝功能旺盛養(yǎng)分吸收快，運(yùn)輸速度快。

高粱是喜溫作物，溫度對(duì)植物體內(nèi)生理機(jī)能的影響作用于高粱生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段。當(dāng)溫度高時(shí)，細(xì)胞與組織分化進(jìn)程加速，從而促進(jìn)了植株的快速生長(zhǎng)發(fā)育。相反，溫度較低時(shí)則抑制了高粱的生長(zhǎng)發(fā)育。從表2中可以看出，早播生育期要延長(zhǎng)，究其原因主要是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段溫度低發(fā)育慢，苗期溫度低延長(zhǎng)了苗期生育期。反之，晚播縮短了苗期生育期。

從表2～4中看出，積溫和降水量的利用率是隨著播期的推遲而減少，但是不同熟期品種有效的利用率不同，產(chǎn)量也不同。中熟品種積溫、降水量利用率與產(chǎn)量之間不成正比關(guān)系，而中晚熟和晚熟品種積溫、降水量利用率與產(chǎn)量之間成正比關(guān)系。這是由于中熟品種生育期短，播期早不利于出苗及前期生長(zhǎng)，延長(zhǎng)了生長(zhǎng)時(shí)間，并不是它的最佳生長(zhǎng)期，產(chǎn)量并不是最高，只有在適宜的播期5月15日左右播種，才能收到最好的效果。中晚熟和晚熟品種由于中熟品種生育期長(zhǎng)，早播能正常成熟，產(chǎn)量有保證，晚播種不能正常成熟從而影響產(chǎn)量，但是在晉中地區(qū)播期應(yīng)該在5月5日左右是播種最適期。

2.3相關(guān)系數(shù)分析

產(chǎn)量作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的指標(biāo)，是關(guān)注的重點(diǎn)。千粒重與穗粒重是構(gòu)成產(chǎn)量的2個(gè)主要性狀，相關(guān)系數(shù)很高，同一品種千粒重大穗粒重也高，同時(shí)產(chǎn)量也高。

從表5中看出，3個(gè)品種的產(chǎn)量與株高相關(guān)系數(shù)都是負(fù)值，‘晉雜12號(hào)、‘晉雜18號(hào)、‘晉中911分別為-0.3582、-0.6556、-0.8776，說明株高越高產(chǎn)量越低，生育期越長(zhǎng)負(fù)相關(guān)越高，證明高粱在生育期內(nèi)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)存在一定的矛盾，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過剩不利于提高產(chǎn)量。產(chǎn)量與千粒重、穗粒重3個(gè)品種表現(xiàn)相同相關(guān)系數(shù)都很高，在0.85以上，說明同一品種千粒重、穗粒重高產(chǎn)量也高，產(chǎn)量是隨著千粒重、穗粒重的增加而增加。產(chǎn)量與播期相關(guān)系數(shù)3個(gè)品種都是負(fù)值，都在-0.5以上，說明隨著播期的推遲，產(chǎn)量呈減少趨勢(shì)，這與前面結(jié)果相同。但是不同熟期品種有不同的適播期。產(chǎn)量與積溫相關(guān)系數(shù)都是正值，晚熟品種‘晉中911的最高，為0.6046，說明產(chǎn)量是隨著積溫的增加而增加，晚熟品種對(duì)積溫的要求更高些。產(chǎn)量與降水量相關(guān)系數(shù)都是正值，相關(guān)系數(shù)都不高，均在0.26以下，對(duì)產(chǎn)量的影響不如積溫高。

播期與株高相關(guān)系數(shù)中，中熟品種‘晉雜12號(hào)、晚熟品種‘晉中911是正值，表明隨著播期的推遲株高在增加，株高增加從而影響產(chǎn)量，只有中晚熟品種‘晉雜18號(hào)例外，播期對(duì)株高的影響不大，相關(guān)系數(shù)只有-0.1939。播期與千粒重、穗粒重和產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)均為負(fù)值，說明隨著播期推遲，千粒重、穗粒重、產(chǎn)量呈降低趨勢(shì)。

積溫和降水量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)均為正值，表現(xiàn)為正相關(guān)。其中，積溫與產(chǎn)量的相關(guān)性要比降水量與產(chǎn)量的相關(guān)性大。在積溫的影響下，以晚熟品種‘晉中911與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大，達(dá)0.6046。說明隨品種生育期的增加，積溫對(duì)產(chǎn)量的影響越大。由于本試驗(yàn)?zāi)隇樨S水年，降水量與產(chǎn)量的相關(guān)性相對(duì)較低。

3 結(jié)論與討論

播期是影響植株性狀和產(chǎn)量形成的重要因素，播期對(duì)出苗、各器官的形成以及產(chǎn)量都有極大的影響，適期播種可以充分利用光熱資源，培育壯苗。分期播種處理產(chǎn)生的溫度差異使作物生長(zhǎng)發(fā)育速率發(fā)生改變。不同播期對(duì)全生育期有一定影響，表現(xiàn)為隨播期的推遲，全生育期呈逐漸縮短的趨勢(shì)。高粱生育期所需有效積溫是品種能否正常成熟的基礎(chǔ)，播期的推遲限度應(yīng)以保證高粱生長(zhǎng)所必需的積溫要求為主要依據(jù)。最遲播期的確定要綜合考慮生育期積溫和品種因素，既要保證有足夠的生長(zhǎng)時(shí)間，更要保證生長(zhǎng)所必需的有效積溫，形成較高產(chǎn)量。在山西省晉中地區(qū)，無霜期平均為150天的氣候條件下，適宜種植中晚熟品種，高粱最佳播期一般在5月1-20日，產(chǎn)量最高，5月1日之前播種因溫度低，影響出苗，主要原因出苗時(shí)間長(zhǎng)，出苗后苗弱，苗期因溫度低生長(zhǎng)慢，形不成壯苗，從而影響產(chǎn)量。但是不同成熟期的品種適宜播期不同，中熟品種應(yīng)在5月10-20日為最佳播期，中晚熟品種與晚熟品種5月1-10日為最佳播期。通過對(duì)山西省目前生產(chǎn)上的主栽3個(gè)不同熟期高粱品種的篩選適宜播期試驗(yàn)，確定出不同生育期高粱品種的最佳播期來指導(dǎo)山西省的高粱生產(chǎn)再上新臺(tái)階。