張 玲，欒素榮，李成璞，王艷芝，鮑民胡，王占廷

（承德市農(nóng)林科學(xué)院，河北 承德 067000）

寬窄行種植模式在小麥、玉米、高粱和谷子等多種作物上已有不同程度的研究[1～11]。如，2015年山西省臨猗縣在小麥上采用寬行22～28cm、窄行10～12 cm種植模式進(jìn)行了寬窄行探墑溝播新技術(shù)的推廣，實(shí)施規(guī)模333.33 hm2[1]；寬窄行栽培模式對玉米產(chǎn)量、根系生長和水分利用，以及土壤環(huán)境和酶活性的影響[2～7]；高粱寬窄行種植較等行距種植平均增產(chǎn)7%～11%[8]；王根全等[9]對山西省谷子50 cm-16.5 cm-50 cm的寬窄行種植模式進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，寬窄行種植對不同谷子品種具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，與等行距種植相比，植株抗倒性增強(qiáng)，產(chǎn)量持平或略有增加，用工量明顯減少；呂曉飛等[11]通過測定谷子農(nóng)藝性狀及光合參數(shù)研究了不均衡種植方式對谷子產(chǎn)量的影響，結(jié)果顯示，與等行距種植相比，寬幅種植可明顯提高谷子的單穗重和千粒重。但是截至目前，有關(guān)谷子寬窄行種植的研究報(bào)道較少，且寬窄行種植模式下適宜種植密度的研究尚未見報(bào)道。

寬窄行種植較等行距種植更便于中耕除草、施肥等田間管理，因此，近2 a來承德地區(qū)谷子生產(chǎn)上部分合作社采用了寬窄行模式，如60 cm-40 cm-60 cm、60cm-20cm-60cm、60cm-25cm-60cm、50cm-25cm-25 cm-25 cm-50 cm等，其中采用1窄行＋1寬行模式的居多，種植模式急需規(guī)范。為了明確當(dāng)前適宜谷子生產(chǎn)應(yīng)用的寬窄行種植模式，以等行距種植模式為對照，從種植模式和密度2個(gè)方面探討了寬窄行種植對谷子產(chǎn)量的影響，旨為指導(dǎo)谷子高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)谷子品種為承谷13號（承德地區(qū)谷子主栽品種）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本研究分2個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行，其中，2015年進(jìn)行了適宜寬窄行種植模式的篩選，2017年在2015年篩選的最佳寬窄行種植模式下對谷子適宜的種植密度進(jìn)行初步篩選。試驗(yàn)均在承德市農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)基地（河北省承德市隆化縣中關(guān)村）進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為沙壤土，地力均勻，肥力中等。前茬作物為玉米。2 a試驗(yàn)均采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，行長5 m。行距有窄行、寬行和等行距3種，其中，大田生產(chǎn)應(yīng)用40 cm等行距較多，寬窄行種植模式中窄行行距為25 cm、寬行行距為60 cm（應(yīng)用較多，且適于機(jī)械播種）。

1.2.1.2 適宜種植密度篩選。采用2015年篩選出的最佳寬窄行種植模式，種植密度設(shè)30.0萬、37.5萬、45.0萬、52.5萬和60.0萬株/hm2計(jì)5個(gè)處理；對照處理（CK）為40 cm等行距種植，密度45.0萬株/hm2。每小區(qū)面積16 m2。3次重復(fù)。

1.2.2 調(diào)查項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 農(nóng)藝性狀。谷子成熟期，每小區(qū)均選擇有代表性的谷子植株10株進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查，項(xiàng)目包括株高、穗長、穗粗、穗重、穗粒重、千粒重和產(chǎn)量。

計(jì)算出谷率（穗粒重/穗重）、單株面積（小區(qū)面積/株數(shù)）和經(jīng)濟(jì)系數(shù)（經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物學(xué)產(chǎn)量）。

1.2.2.2 光合速率。谷子灌漿初期，每小區(qū)均選擇有代表性的植株10株，選擇晴朗無風(fēng)的天氣，9：00～11：00用植物光合作用測定儀（3051D型）測定谷子倒2葉的光合速率。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 利用Excel和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

自由主義的國際合作觀，重視制度的約束作用，倡導(dǎo)以國際機(jī)制推動(dòng)國際合作。國際反恐實(shí)踐中，吸收了自由主義學(xué)說的合理精神，建立了聯(lián)合國主導(dǎo)的反恐合作機(jī)制、地區(qū)反恐合作機(jī)制和雙邊反恐合作機(jī)制，這些機(jī)制在一定程度上聯(lián)合了國家之間的反恐力量，加強(qiáng)了國與國之間的聯(lián)系，對恐怖主義的防范打擊起到了一定的作用。這些機(jī)制大多數(shù)是國家之間自發(fā)合作進(jìn)行談判協(xié)調(diào)的結(jié)果，符合自由主義者關(guān)于合作精神的一般界定。但需要注意的是，當(dāng)今國際機(jī)制主要是在以美國為首的西方國家主導(dǎo)下完成，反映的是西方價(jià)值觀念，維護(hù)的是西方發(fā)達(dá)國家的利益，并不是每一個(gè)國家都可以從中獲益，國際機(jī)制的合法性和正義性難以保證。

2 結(jié)果與分析

2.1 適宜寬窄行種植模式的篩選

2.1.1 不同寬窄行種植模式對谷子株高的影響 不同種植模式處理的谷子株高略有差別，但差異均不顯著（表1）。表明不同種植模式對谷子株高無顯著影響。

寬窄行種植模式下，谷子株高為157～163 cm，除M1處理較CK略有增高（2 cm） 外，其他處理均較CK降低，降幅為2～4 cm，其中M2處理的株高最小?？傮w來看，采用寬窄行種植時(shí)，谷子株高略顯矮化。

2.1.2 不同寬窄行種植模式對谷子穗部性狀的影響不同種植模式處理的谷子穗長和千粒重略有差別，但差異均不顯著；穗粒重差異達(dá)到了極顯著水平。表明不同種植模式對谷子穗粒重影響顯著，對穗長和千粒重影響不大。

寬窄行種植模式下，谷子穗長為26.5～27.9 cm，除M1和M5處理較CK略有變短（0.2 cm） 外，其他處理均較CK增長，增幅為0.8～1.2 cm，其中M2處理的谷穗最長；千粒重為2.96～3.10 g，均＞CK，增幅為0.01～0.15 g，其中M1處理的千粒重最大?？傮w來看，采用寬窄行種植時(shí)，谷子穗長與等行距種植模式持平或略有增加，千粒重略有提高。

寬窄行種植模式下，谷子穗粒重為20.6～23.3 g，均≥CK，增幅為0～2.7 g，其中，M1處理與CK相當(dāng)，而其他處理與CK差異均達(dá)到了極顯著水平。M4處理的穗粒重最大，M5處理（22.5 g）次之，二者差異顯著，且均顯著高于其他處理。可以看出，采用M1除外的其他寬窄行種植模式均可以明顯提高谷子穗粒重，其中，M4（25 cm-25 cm-25 cm-25 cm-60 cm） 和M5（25 cm-25 cm-25 cm-25 cm-25 cm-60 cm） 模式效果較好。

表1 不同寬窄行種植模式對谷子株高和穗部性狀的影響Table 1 Effects of wide and narrow row spacing planting pattern on the plant height and spike characters of millet

2.1.3 不同寬窄行種植模式對谷子產(chǎn)量的影響 不同種植模式處理的谷子產(chǎn)量差異達(dá)到了顯著水平（表2）。表明不同種植模式對谷子產(chǎn)量影響顯著。

寬窄行種植模式下，谷子產(chǎn)量為6 457.1～6 917.0 kg/hm2，均＞CK，增產(chǎn)率為 0.95%～8.14%。M4處理的產(chǎn)量最高，與CK以及M2和M3處理差異達(dá)到了顯著水平；M5和M1處理次之，分別較CK增產(chǎn)5.78%和3.93%，二者差異不顯著，且與CK和其他處理差異也均不顯著。表明采用不同的寬窄行種植均可以提高谷子產(chǎn)量，其中，M4模式增產(chǎn)效果顯著。M5和M1模式產(chǎn)量與M4模式差異不顯著，增產(chǎn)效果也較好。

表2 不同寬窄行種植模式對谷子產(chǎn)量的影響Table 2 Effect of wide and narrow row spacing planting pattern on the yield of millet

在寬窄行種植條件下，M4種植模式的谷子產(chǎn)量最高，且與CK差異達(dá)到了顯著水平；而其他種植模式的產(chǎn)量與CK差異均不顯著。由此認(rèn)為，在種植密度45.0萬株/hm2條件下，谷子最佳的寬窄行種植模式為M4（25 cm-25 cm-25 cm-25 cm-60 cm）。因此，2017年選擇25 cm-25 cm-25 cm-25 cm-60 cm的寬窄行種植模式進(jìn)行谷子適宜種植密度的篩選試驗(yàn)。

2.2 最佳寬窄行種植模式下谷子適宜種植密度的篩選

2.2.1 不同種植密度對谷子株高的影響 寬窄行種植模式下，不同密度處理的谷子株高為171.8～174.2 cm，差異均不顯著，且均與CK差異也不顯著（表3）。表明不同種植密度對谷子株高無顯著影響。總體來看，株高隨密度的增大而略有升高，其中，60萬株/hm2密度處理的株高最大，30萬株/hm2密度處理的株高最低。

表3 不同種植密度對谷子株高和穗部性狀的影響Table 3 Effects of planting density on the plant height and spike characters of millet

在種植密度均為45.0萬株/hm2條件下，寬窄行種植模式的谷子株高略低于等行距種植，但差異不顯著。

2.2.2 不同種植密度對谷子穗部性狀的影響 寬窄行種植模式下，不同密度處理的谷子穗長為24.4～25.2 cm、穗粗為2.78～3.14 cm、千粒重為2.83～2.92 g，與CK差異均不顯著。表明與等行距種植相比，最佳寬窄行模式下不同種植密度對谷子穗長、穗粗和千粒重均無顯著影響。但總體來看，隨著種植密度的增大，谷子穗長略有變短；穗粗呈變細(xì)趨勢，其中，60萬與30萬株/hm2密度處理的穗粗差異達(dá)到了顯著水平，但二者與其他處理差異均不顯著；千粒重變化規(guī)律不明顯。可以看出，在最佳寬窄行種植模式條件下，除穗粗高密處理較低密處理顯著變細(xì)外，其他指標(biāo)受密度影響均較小。

寬窄行種植模式下，不同密度處理的谷子穗粒重為16.30～19.71 g，差異達(dá)顯著水平?？傮w來看，穗粒重隨密度增大呈降低趨勢。其中，30萬株/hm2密度處理的穗粒重最高，與37.5萬和45.0萬株/hm2密度處理差異均不顯著，但顯著＞CK和其他2個(gè)密度處理。表明種植密度為30.0萬～45.0萬株/hm2時(shí)可以提高谷子穗粒重，其中，密度為30.0萬株/hm2時(shí)效果顯著。

表4 不同種植密度對谷子光合速率的影響Table 4 Effect of planting density on the photosynthetic rate of millet

寬窄行種植模式下，不同密度處理的谷子出谷率為81.5%～85.9%，差異達(dá)顯著水平?？傮w來看，出谷率隨密度增大呈降低趨勢。其中，30萬、37.5萬和52.5萬株/hm2密度處理的出谷率較高，分別為85.9%、85.3%和84.4%，三者差異不顯著，但均與CK差異達(dá)到了顯著水平。

在種植密度均為45.0萬株/hm2條件下，寬窄行種植模式的谷子穗部性狀雖然與等行距種植差異均不顯著，但穗粒重增加了1.06 g，出谷率提高了1.3個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.3 不同種植密度對谷子光合速率的影響 寬窄行種植模式下，不同密度處理的谷子光合速率為11.2～14.4 μmol/（m2·s），差異達(dá)顯著水平，但與 CK 相比差異均不顯著（表4）。其中，52.5萬株/hm2密度處理的光合速率最低；而其他密度處理的光合速率均隨密度的增大而略有升高。60萬株/hm2密度處理的光合速率最大，顯著＞30萬和52.5萬株/hm2密度處理，但與其他3個(gè)密度處理差異均不顯著；30萬～52.5萬株/hm2密度處理的光合速率差異不顯著。總體來看，種植密度達(dá)到60萬株/hm2時(shí)谷子的光合速率才有顯著提高。

2.2.4 不同種植密度對谷子產(chǎn)量的影響 寬窄行種植模式下，不同密度處理的谷子產(chǎn)量為4 804.4～5 933.6 kg/hm2，差異達(dá)極顯著水平（表5）。其中，52.5萬株/hm2密度處理的產(chǎn)量最高，較CK增產(chǎn)7.11%，差異達(dá)顯著水平；45.0萬株/hm2密度處理次之，產(chǎn)量為5683.6kg/hm2，較CK增產(chǎn)2.60%，但差異不顯著；而其他密度處理均較CK減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度為1.72%～13.27%，其中30萬株/hm2密度處理的減產(chǎn)幅度最大。可以看出，在最佳寬窄行種植模式下，種植密度為45.0萬～52.5萬株/hm2時(shí)可以提高谷子產(chǎn)量，其中，密度為52.5萬株/hm2時(shí)較等行距種植增產(chǎn)效果顯著。

表5 不同種植密度對谷子產(chǎn)量的影響Table 5 Effects of planting density on the yield of millet

2.2.5 光合速率與相關(guān)產(chǎn)量性狀的關(guān)系 根據(jù)不同種植密度下的谷子單株面積、光合速率、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、穗粒重和產(chǎn)量結(jié)果（表6），以單株面積（X1）、光合速率（X2）、經(jīng)濟(jì)系數(shù)（X3）和穗粒重（X4）為自變量，以產(chǎn)量（Y） 為因變量，進(jìn)行多元逐步回歸分析。結(jié)果顯示，光合速率、經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重與產(chǎn)量存在顯著的回歸關(guān)系，回歸方程為Y=-6826.265 21+171.057 975 32X2+40 387.323 239X3-276.594 079 15X4（R=0.964 1）。

表6 光合速率與產(chǎn)量性狀之間的關(guān)系Table 6 The relationship between photosynthetic rate and yield characters of millet

對3個(gè)產(chǎn)量顯著影響因素與產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行通徑分析（表7）發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)系數(shù)對產(chǎn)量的直接作用最大，其次是穗粒重，光合速率對產(chǎn)量的直接作用最小。本密度試驗(yàn)中，穗粒重受密度因素的影響與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，密度越小，穗粒重越大，產(chǎn)量反而降低。光合速率通過經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重對產(chǎn)量的間接作用絕對值大于經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重通過光合速率對產(chǎn)量間接作用的絕對值，表明在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成過程中，以經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重作為主導(dǎo)因子時(shí)，光合速率對其制約作用??；而如果以光合速率作為主導(dǎo)因子，經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重對其制約作用較大。

表7 光合速率、經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重與產(chǎn)量的通徑分析Table 7 Path analysis of photosynthetic rate，economic coefficient，grain weight and yield of millet

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

3.1.1 寬窄行種植模式對谷子主要農(nóng)藝性狀的影響綜合2 a試驗(yàn)結(jié)果來看，與等行距種植模式相比，同一密度下采用寬窄行種植模式時(shí)，株高略低，穗長、穗粗和千粒重變化不大，穗粒重增大，產(chǎn)量明顯提高?？赡苁怯捎趯捳蟹N植模式的邊行優(yōu)勢明顯增加，田間通風(fēng)透光條件得到有效改善，群體結(jié)構(gòu)合理，促進(jìn)了谷子整體有機(jī)物的積累。前人關(guān)于寬窄行對植株主要農(nóng)藝性狀影響的報(bào)道結(jié)果有所差別。王節(jié)之等[10]研究表明，谷子寬窄行種植模式下株高和穗長略有降低，穗重略有升高，產(chǎn)量持平或略有增加，性狀差異不顯著，這與本試驗(yàn)結(jié)果相似；呂曉飛等[11]在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，谷子寬窄行種植時(shí)株高略有增長，穗長、穗粗、穗粒重、穗重、千粒重和產(chǎn)量顯著高于等行距種植，與本試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果一致，但農(nóng)藝性狀結(jié)果差別較大；許海濤等[6]和汪順生等[7]在對夏玉米的相關(guān)研究中也發(fā)現(xiàn)，寬窄行模式下株高增加，穗粒數(shù)增多，千粒重提高，產(chǎn)量性狀明顯改善，增產(chǎn)顯著。這些差別可能是由于品種特異性及寬窄行行距不同造成的。

3.1.2 寬窄行種植模式下光合速率對產(chǎn)量的影響 關(guān)于光合速率與產(chǎn)量之間的關(guān)系，不同的研究者所得結(jié)論有所不同。王節(jié)之等[10]和錢創(chuàng)建等[12]報(bào)道，光合速率與產(chǎn)量之間呈負(fù)相關(guān)。李大勇等[13]研究表明，產(chǎn)量與光合速率之間呈顯著正相關(guān)。光合速率與產(chǎn)量之間呈正相關(guān)、負(fù)相關(guān)以及無相關(guān)關(guān)系均有報(bào)道，其中，認(rèn)為二者呈正相關(guān)者的觀點(diǎn)是，產(chǎn)量來自于光合產(chǎn)物，與光合速率理應(yīng)是呈正比例關(guān)系；認(rèn)為二者呈負(fù)相關(guān)者的觀點(diǎn)是，作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量取決于葉面積、光合速率、呼吸速率、光合時(shí)間和經(jīng)濟(jì)系數(shù)等性狀，因此，光合速率僅是產(chǎn)量形成若干構(gòu)成因素之一，產(chǎn)量受許多因素的共同影響[14]。本研究的密度試驗(yàn)結(jié)果表明，光合速率與產(chǎn)量呈正相關(guān)，但對產(chǎn)量的影響作用明顯低于經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重，且在產(chǎn)量形成過程中對經(jīng)濟(jì)系數(shù)和穗粒重有一定的制約作用?？梢哉J(rèn)為，在密度作為主影響因子的前提下，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量受植株多個(gè)性狀的共同作用，僅光合速率這一性狀并不能決定經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低。

此外，良好的群體冠層結(jié)構(gòu)也是作物高產(chǎn)的關(guān)鍵。任小麗等[15]指出，在不受其他環(huán)境因子（如溫度、水分等）限制的條件下，植被冠層的光合作用一般隨光合有效輻射的增加而增強(qiáng)，但由于2個(gè)葉片均獲取適當(dāng)?shù)墓廨^一個(gè)葉片獲取強(qiáng)光、另一個(gè)葉片無直射光照時(shí)光合作用更強(qiáng)，這也說明了除植株自身因素如株型、抗逆性等因素外，合理的群體結(jié)構(gòu)也對增強(qiáng)光合作用、提高光能利用率具有重要作用。合理的種植密度和群體結(jié)構(gòu)可以提高群體的光能利用率，促進(jìn)群體光合作用產(chǎn)物的積累，獲得更高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。但密度過高會(huì)造成群體中下層光照不足，群體光合產(chǎn)物積累反而減少。農(nóng)作物主要靠群體優(yōu)勢獲得高產(chǎn)，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，合理的寬窄行種植密度可優(yōu)化作物群體的冠層結(jié)構(gòu)性狀，改善群體的通風(fēng)透光條件，有利于谷子產(chǎn)量的提高。

3.2 結(jié)論

在45.0萬株/hm2密度條件下，采用不同的寬窄行種植模式均可以提高谷子產(chǎn)量，其中，25 cm-25 cm-25 cm-25 cm-60 cm種植模式的產(chǎn)量最高，較對照（40 cm等行距種植）增產(chǎn)8.1%，差異達(dá)顯著水平。

在25 cm-25 cm-25 cm-25 cm-60 cm寬窄行種植模式條件下，谷子適宜的留苗密度為45.0萬～52.5萬株/hm2，較對照（40 cm等行距種植，密度45.0萬株/hm2）增產(chǎn)2.60%～7.11%，其中，密度為52.5萬株/hm2時(shí)增產(chǎn)效果顯著。

谷子最佳的寬窄行種植模式為25cm-25cm-25cm-25 cm-60 cm，最佳種植密度為52.5萬株/hm2。該條件下，谷子產(chǎn)量可以達(dá)到5 933.6 kg/hm2，較40 cm等行距種植（密度45.0萬株/hm2）增產(chǎn)顯著。