陳凌 王君杰 王海崗

摘要[目的]種植密度對糜子產(chǎn)量的影響。[方法]采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，以晉黍7號和岢嵐黃糜子為材料，研究不同種植密度對糜子的分蘗數(shù)、葉綠素含量、光合速率、蒸騰速率、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。[結(jié)果]隨著密度的增加，分蘗數(shù)呈降低趨勢；在一定范圍內(nèi)隨著密度的增加葉綠素含量呈降低趨勢；晉黍7號和岢嵐黃糜子在密度75萬和105萬/hm2的處理下的蒸騰速率最大，隨著密度的增加呈降低趨勢；隨著密度的增加，晉黍7號和岢嵐黃糜子2個品種的單株穗重和單株粒重呈遞減趨勢；晉黍7號和岢嵐黃糜子在90萬/hm2密度下的產(chǎn)量最大。[結(jié)論]在干旱半干旱地區(qū)，種植糜子的最適密度為90萬/hm2。

關(guān)鍵詞種植密度；糜子；產(chǎn)量

中圖分類號S516文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2019）08-0027-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.007

Abstract[Objective] To research the effects of planting density on yield of P. miliaceum.[Method] Completely randomized block trial was designed. With Jinli 7 and Kelanhuangmizi as the test materials， we researched the effects of planting density on the tiller number， chlorophyll content， photosynthetic rate， transpiration rate， yield and its components of P. miliaceum. [Result] With the increase of density， the tiller number showed a decreasing trend. Within a certain range， the chlorophyll content decreased with the increase of density. Transpiration rates of Jinshu 7 and Kelanhuangmizi were the maximum under the treatments 750 thousand and 1 050 thousand/hm2， which reduced as the density enhanced. With increase of density， ear weight per plant and grain weight per plant of Jinshu 7 and Kelanhuangmizi decreased. Yields of Jnshu 7 and Kelanhuangmizi were the maximum under the density of 900 thousand/hm2. [Conclusion] In arid and semiarid regions， the optimal density for planting P. miliaceum is 900 thousand/hm2.

Key wordsPlanting density；P. miliaceum；Yield

糜子（Panicum miliaceum L.）屬禾本科黍?qū)?，是中國古老的糧食作物，具有生育期短、耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿、適應(yīng)性強(qiáng)等特性，在中國西部農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有不可替代的作用[1]。糜子的產(chǎn)量潛力受諸多栽培因素的影響，其中密度是影響糜子群體性狀和產(chǎn)量性狀的重要因素，適宜的種植密度是構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu)的必要條件，有利于分蘗數(shù)、穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展，可得到穗、粒、種的最佳組合，從而獲得較高的產(chǎn)量[2-4]，且種植密度對作物的營養(yǎng)生長和生殖生長都有重要的影響[5-6]。密度過大，糜子莖稈過細(xì)，在灌漿期容易產(chǎn)生倒伏從而減產(chǎn)。在一定范圍內(nèi)，增加種植密度可提高作物的光能利用率，而作物的葉面積、光合效率決定作物的群體產(chǎn)量[7-8]，合理密植是提高作物單產(chǎn)的關(guān)鍵之一。不同地域條件由于氣候、地力等因素對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響不同，且不同品種要求的最佳密度也不同[9-11]。鑒于此，筆者研究了對山西晉西北地區(qū)的主栽品種在不同種植密度下對糜子產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響，分析其分蘗動態(tài)、農(nóng)藝性狀、光合特性，確定最佳的播種密度，為旱薄地優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2012年在忻州市岢嵐試驗站進(jìn)行，供試土壤為砂質(zhì)土壤，土壤肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量2201 g/kg，堿解氮43.79 mg/kg，速效磷16.59 mg/kg，速效鉀153.66 mg/kg。

1.2試驗材料

供試材料為晉黍7號和當(dāng)?shù)刂髟云贩N岢嵐黃糜子。

1.3試驗方法

試驗為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，密度設(shè)為75萬、90萬、105萬、120萬、135萬/hm2 5個處理，編號分別為T1、T2、T3、T4、T5，小區(qū)面積3 m×5 m，行距33 cm，重復(fù)3次。肥料作為基肥一次性施入，尿素195 kg/hm2，過磷酸鈣750 kg/hm2，采用人工條播，其他栽培管理措施同大田。

1.4指標(biāo)測定

各生育期取樣測定糜子植株分蘗數(shù)；每個處理小區(qū)隨機(jī)選取3株糜子進(jìn)行標(biāo)記，于各生育期采用CI-340光合作用儀測定主莖上旗葉的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（E）；同時采用日本生產(chǎn)的SPAD-502葉綠素儀在各生育期隨機(jī)選取的3株糜子上，測定旗葉葉綠素相對值，測定時避開葉脈，測定葉片的中、上、下部位，求其平均值，作為該葉片的SPAD值。

成熟期，每小區(qū)隨機(jī)取樣10株，測定穗重、粒重、千粒重，計算其平均值。在每個處理的3個小區(qū)種收取中間3行，稱重，計算其實際產(chǎn)量，并折算成產(chǎn)量。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003、DPS 7.05統(tǒng)計軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和分析。多重比較采用Duncans 新復(fù)極差法測驗。

2結(jié)果與分析

2.1不同密度處理對糜子分蘗動態(tài)的影響

從圖1A和B可以看出，晉黍7號和岢嵐黃糜子以密度75萬/hm2的處理的分蘗最多，其次為密度90萬、105萬/hm2的處理，密度135萬/hm2的處理分蘗為最小值；7月1日分蘗期—7月27日抽穗期，晉黍7號密度90萬和120萬/hm2的處理間差異不顯著，岢嵐黃糜子密度75萬和90萬/hm2的差異不顯著。

2.2不同處理對糜子葉綠素含量的影響

從圖2可以看出，晉黍7號和岢嵐黃糜子在整個生育期的葉綠素含量呈逐漸下降趨勢；由圖2A可知，晉黍7號從7月1日分蘗期—7月12日拔節(jié)期，密度90萬/hm2的處理葉綠素含量為最大值，其次為密度105萬/hm2處理，7月27日抽穗期—8月25日灌漿中期，密度75萬/hm2處理的葉綠素含量為最大值，其次為密度90萬/hm2的處理；圖2B顯示岢嵐黃糜子在7月27日抽穗期—8月25日灌漿中期，密度75萬/hm2的處理葉綠素含量為最大值，其次為密度105萬、90萬/hm2的處理。

2.3不同處理對糜子光合速率的影響

從圖3可以看出，晉黍7號和岢嵐黃糜子在整個生育期呈先增長再下降的趨勢，2個不同品種都是在8月4日開花期的凈光合速率呈現(xiàn)最大值；圖3A顯示，7月1日分蘗期—8月4日開花期晉黍7號以密度105萬/hm2的處理增長最迅速，岢嵐黃糜子以密度90萬/hm2的處理增長最迅速，在開花期晉黍7號以密度75萬/hm2處理的凈光合速率達(dá)到最大值，其次為密度105萬、90萬/hm2處理，岢嵐黃糜子以密度90萬/hm2的處理達(dá)到最大值，其次為75萬/hm2的處理，但差異不顯著。

2.4不同處理對糜子蒸騰速率的影響

從圖4可以看出，整個生育期晉黍7號和岢嵐黃糜子2個不同品種的蒸騰速率都呈先增長再下降的趨勢，8月4日開花期達(dá)到最大值；7月1日分蘗期—8月4日開花期晉黍7號密度105萬/hm2的處理的蒸騰速率呈最大值，岢嵐黃糜子以75萬和90萬/hm2的處理蒸騰速率較高，在8月4日開花期晉黍7號和岢嵐黃糜子各密度處理的蒸騰速率密度75萬和105萬/hm2的處理呈最大值。

2.5不同處理對糜子產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表1可以看出，晉黍7號和岢嵐黃糜子2個品種的單株粒重隨著密度的增加依次呈遞減趨勢，晉黍7號單株粒重大于岢嵐黃糜子，晉黍7號各密度處理間差異不顯著，岢嵐黃糜子各處理間差異顯著；2個品種單株穗重都以密度75萬/hm2的處理最大，135萬/hm2的處理最小，晉黍7號各處理間的單株穗重大于岢嵐黃糜子，且2個品種間各處理差異不顯著；晉黍7號和岢嵐黃糜子的千粒重都以75萬/hm2的處理最大，且晉黍7號的千粒重大于岢嵐黃糜子各處理；從產(chǎn)量來看，晉黍7號和岢嵐黃糜子都以90萬/hm2處理的產(chǎn)量最大，其次是晉黍7號為密度75萬/hm2的處理和岢嵐黃糜子為105萬/hm2的處理，晉黍7號各處理間差異不顯著，當(dāng)?shù)仄贩N岢嵐黃糜子各處理間呈極顯著差異性。

3結(jié)論與討論

合理的種植密度是糜子形成適宜的植株形態(tài)的必要條件。有效分蘗是糜子產(chǎn)量構(gòu)成的重要因素，王先宇等[11]、王德惠等[12]研究表明，糜子的分蘗數(shù)隨著密度的增大而降低。該研究認(rèn)為，晉黍7號和岢嵐黃糜子以密度75萬/hm2的處理分蘗最多，其次為密度90萬和105萬/hm2的處理，密度135萬/hm2處理的分蘗為最小值，這與上述結(jié)論一致。

葉片是植物進(jìn)行光合作用的功能器官，SPAD 值與葉片葉綠素含量呈密切正相關(guān)關(guān)系，葉綠素含量的多少直接反映作物光合能力的大小及同化產(chǎn)物積累的多少[13-14] 。該研究認(rèn)為，晉黍7號和岢嵐黃糜子在整個生育期的葉綠素含量呈逐漸下降趨勢；晉黍7號從7月1日（分蘗期）—7月12日（拔節(jié)期），密度90萬/hm2的葉綠素含量呈最大值，其次為密度105萬/hm2處理；岢嵐黃糜子在7月27日（抽穗期）—8月25日（灌漿中期），密度75萬/hm2處理的葉綠素含量呈最大值，其次為密度105萬、90萬/hm2的處理。

光合性能可以通過光合速率、蒸騰速率來衡量[15-16]。有研究表明，隨著種植密度的增加，玉米等作物的凈光合速率和蒸騰速率不斷減小[17]。由海霞[18]研究表明，當(dāng)小麥達(dá)到一定種植密度時，隨著密度的增加，光合速率隨之減小。張永麗等[19]研究表明，不同種植密度的小麥隨著密度的增高其葉綠素含量和光合速率呈降低趨勢。該研究結(jié)果表明，2個糜子品種在整個生育期呈先增長再下降的趨勢，都是在8月4日開花期的凈光合速率達(dá)最大值，在8月4日開花期晉黍7號和岢嵐黃糜子在密度75萬和105萬/hm2處理的蒸騰速率達(dá)最大值，隨著密度的增加呈降低趨勢。

多項研究表明，在一定范圍內(nèi)，作物的產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到一定值時，則隨著密度的增加產(chǎn)量逐漸下降[20-21]。豐光等[20]研究表明，玉米、高粱的株高隨著種植密度的增加而增加，莖粗逐漸減?。煌醯禄鄣萚12]研究表明，隨著糜子栽培密度的增加，其株高增加，但莖稈變細(xì)，糜子群體容易產(chǎn)生倒伏從而引起減產(chǎn)，這與該試驗結(jié)論一致。晉黍7號和岢嵐黃糜子都在90萬/hm2密度時產(chǎn)量最大，且晉黍7號各處理的產(chǎn)量均高于岢嵐黃糜子。

參考文獻(xiàn)

[1] 柴巖.糜子[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[2] 王彥麗，邱喜陽，朱云集，等.施氮量和施氮時期對冬小麥幼穗小花發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，20（7）：82-87.

[3] 董劍，趙萬春，陳其皎，等.陜西關(guān)中地區(qū)不同冬小麥品種晚播高產(chǎn)的適宜播期和密度[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，19（3）：66-69.

[4] 王萍，陶丹，宋海星，等.品種、播期和密度對冬小麥生育期和產(chǎn)量的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999，30（6）：602-605.

[5] TETIOKAGHO F，GARDNER F P.Responses of maize to plant population density：I.Canopy development，light relationships，and vegetative growth[J].Agron J，1988，80（6）：930-935.

[6] TETIOKAGHO F，GARDNER F P.Responses of maize to plant population density：II.Reproductive development，yield，and yield adjustments[J].Agron J，1988，80（6）：935-940.

[7] 徐慶章，王慶成，朱玉貞，等.玉米株型與群體光合作用的關(guān)系研究[J].作物學(xué)報，1995，21（4）：492-496.

[8] SHEN X Y，DAI J Y，HU A C，et al.Studies on relationship among character of canopy light interception and yield in maize populations （Zea mays L.）[J].Acta agronomica sinica，1993，19（3）：246-252.

[9] 趙永萍，張保軍，張正茂，等.種植密度對冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，18（6）：107-111.

[10] 潘潔，姜東，戴廷波，等.不同生態(tài)環(huán)境與播種期下小麥籽粒品質(zhì)變異規(guī)律的研究[J].植物生態(tài)學(xué)報，2005，29（3）：467-473.

[11] 王宇先，李清泉，劉玉濤，等.密度和施氮量對糜子產(chǎn)量及綜合性狀的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2012，28（36）：188-194.

[12] 王德慧，喬治軍，盛晉華，等.種植密度對糜子生長發(fā)育及產(chǎn)量影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2015，29（5）：127-131.

[13] 馬小鳳，欒春榮，周振元，等.不同播期和播量對小麥生長發(fā)育的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2010，16（1）：84-85.

[14] 李興，史海濱，程滿金，等.集雨補灌區(qū)谷子種植方式對產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].灌溉排水學(xué)報，2008，27（2）：106-109.

[15] 梁秋霞，曹剛強(qiáng)，蘇明杰，等.植物葉片衰老研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2006，22（8）：282-285.

[16] 趙祥，董寬虎，趙垚，等.水分脅迫及復(fù)水對達(dá)烏里胡枝子光合特性的影響[J].草地學(xué)報，2011，19（4）：584-590.

[17] 吳亞男，齊華，盛耀輝，等.密度、氮肥對春玉米光合特性、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響[J].玉米科學(xué)，2011，19（5）：124-127.

[18] 由海霞.不同密度小麥群體的光合作用特性研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2005，21（4）：162-165.

[19] 張永麗，肖凱，李雁鳴.種植密度對雜種小麥 C6-38/Py85-1旗葉光合特性和產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)及其生理機(jī)制[J].作物學(xué)報，2005，31（4）：498-505.

[20] 豐光，李妍妍，景希強(qiáng)，等.玉米不同種植密度對主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響[J].玉米科學(xué)，2011，19（1）：109-111.

[21] 許章全，黃炳生，沈仲茂.春玉米密植定額和種植方式研究[J].作物學(xué)報，1964，3（3）：229-245.