方路斌,羅河月,陳 潔,韓永亮
(邯鄲市農業(yè)科學院,河北 邯鄲 056001)
邯谷2號是邯鄲市農業(yè)科學院通過有性雜交選育的谷子新品種。該品種平均產量5 559.0 kg·hm-2,具有優(yōu)質、高產、多抗等特點,適宜在河北夏谷區(qū)廣泛種植,推廣潛力巨大[1]。產量是選育和評價品種優(yōu)劣的首要指標,提高谷子產量不僅需要品種的更新換代,更需要適宜的栽培技術模式與之相配套,才能全面發(fā)揮優(yōu)良品種的增產潛力[2~4]。前人從密度、播期、施肥量對谷子產量和農藝性狀影響等方面進行了大量研究[5~11],為當地谷子的最適種植方式奠定了理論基礎。在群體栽培條件下,密度是影響產量的重要因素,密度過大或過小,都不利于高產。不同的谷子品種,在不同生態(tài)條件下,對種植密度要求不同,對于特定的品種必須在一定的栽培模式下種植,才能充分發(fā)揮群體和個體的協同作用[12~13]。研究種植密度對邯谷2號農藝性狀及產量的影響,以確定該谷子品種最佳種植密度,為本地夏谷區(qū)谷子高產栽培生產提供理論依據和技術支撐。
谷子品種為2018年通過農業(yè)部非主要農作物登記的邯谷2號,品種來源為冀谷14×豫谷11。
試驗于2019年進行,試驗地位于邯鄲市農業(yè)科學院附屬試驗場內,前茬作物為小麥,土質為砂質壤土,基肥施用氮磷鉀復合肥600 kg·hm-2。試驗共設6個密度處理水平M1~M6:45萬、60萬、67.5萬、75萬、90萬、105萬株·hm-2。采用隨機區(qū)組排列,小區(qū)行長5 m,行距0.4 m,6行區(qū),小區(qū)面積12 m2,3次重復。4~5葉期定苗,成熟期每小區(qū)隨機取10株測定株高、莖粗(基部第3節(jié))、穗長、穗粗、植株干重、生育期、單穗重、穗粒重、千粒重、出谷率等性狀,并測定小區(qū)產量。其它栽培管理措施與大田保持一致。
采用Excel 2007、Spss17.0等軟件對數據進行方差分析、相關性及回歸分析。
由表1可以看出,密度與株高、生育期呈極顯著正相關,相關系數分別為0.986、0.941;與穗長、穗粗和莖粗呈極顯著負相關,相關系數分別為-0.982、-0.968、-0.978;與植株干重呈顯著負相關,相關系數為-0.892。隨著密度的增大,邯谷2號的株高、生育期呈逐漸增大的趨勢,穗長、穗粗、莖粗和植株干重均呈逐漸減小趨勢,各密度水平下差異顯著。表明不同種植密度對邯谷2號農藝性狀影響明顯。
表1 不同密度處理對邯谷2號農藝性狀的影響
由表2可以看出,密度與成穗率、單穗重、穗粒重和出谷率呈極顯著負相關,相關系數分別為-0.981、-0.985、-0.985、-0.981;與千粒重呈顯著負相關,相關系數為-0.874。隨著密度的增大,邯谷2號的成穗率、單穗重、穗粒重、出谷率及千粒重均呈現出減小的趨勢,各密度水平下差異顯著。而從下降程度看,出谷率、千粒重變化較小,這可能與邯谷2號的結實性好有一定關系。
表2 不同密度處理對邯谷2號經濟性狀的影響
由表3可以看出,隨著密度水平的增大,邯谷2號的產量呈現出先升高后降低的趨勢,處理間差異達到極顯著水平。處理M3的產量達到最大,為5 270.67 kg·hm-2,處理M4和M2分列第2、3位,三者間差異不顯著,其后各處理產量依次為M5>M1>M6,處理M6產量最低,相較于M3低了776.05 kg·hm-2。由此可知,在一定的密度水平范圍內,邯谷2號的產量隨著密度的增大而增大,當密度增大到一定值后,就會隨密度的增大而降低。
表3 不同密度處理對邯谷2號經濟性狀的影響
根據不同種植密度下邯谷2號產量的變化趨勢,擬合出產量與密度的曲線模型(見圖1)為:y =-0.6915x2+98.194x+2194.014 (R2=0.9396)。當x=71,即谷子密度水平為71萬株·hm-2時,邯谷2號理論上最大產量為5 679.94 kg·hm-2。綜合田間實際側產和曲線模型分析,邯谷2號的合理種植密度范圍為60萬~90萬株·hm-2。
圖1 擬合曲線模型
在筆者試驗條件下,不同密度處理水平對邯谷2號產量及主要產量構成要素影響顯著。隨著密度水平的增大,株高呈逐漸增高的趨勢,這是由于不同個體為了吸收更多光照而向上生長導致。這一結論與欒素榮、王顯瑞等人[12,14]的研究結果一致,而與顏麗美等人[15]的研究結果相反,這可能是由于品種和環(huán)境不同而造成的,不同品種在一定密度水平變化下,植株的特征特性變化反應敏感性和程度不同。隨著密度水平的增大,穗長、穗粗、單穗重、穗粒重、千粒重、成穗率、出谷率、植株干重等性狀指標逐漸變小,這是由于密度水平的增加,導致群體郁閉度增加,通風性和透光性降低,植株個體之間對養(yǎng)分競爭加劇,個體生長發(fā)育和特性表達受到了明顯抑制,這也導致了生長進程變慢,生育期逐漸變長。種植密度水平越大,植株個體越細弱,光合效率越低,越不利于穗部有效灌漿,單穗重、穗粒重降低,當密度超過最適密度水平后,植株個體數量雖然持續(xù)增加,但已不足以彌補因個體產量的降低而造成的總產量減少了[4,16]。密度為67.5萬株·hm-2時,邯谷2號產量達最大5 720.67 kg·hm-2,密度為75萬株·hm-2時的產量次之,繼續(xù)加大密度處理水平,產量明顯降低。通過曲線估計得到的二次曲線方程y =-0.6915x2+98.194x+2194.014能夠有效模擬邯谷2號的種植密度與產量的關系,當x=71,即谷子密度為71萬株·hm-2時,邯谷2號可獲得理論產量最大值為5 679.94 kg·hm-2。綜合分析理論值與實測值發(fā)現,邯谷2號在夏谷區(qū)適宜種植密度范圍為60萬~90萬株·hm-2。筆者試驗只進行了1個谷子生長周期,而受天氣和地理環(huán)境條件影響,其結果可能存在一定的偶然性,在今后的試驗中將進一步結合大田和多年多點試驗進行總結,結果將更具科學性和普遍性。