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        不同種植密度對高粱生長和產(chǎn)量的影響

        2023-02-22 14:35:36張周凱
        鄉(xiāng)村科技 2023年23期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)量生長影響

        張周凱

        六盤水市水城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州 六盤水 553000

        0 引言

        貴州省位于我國西南地區(qū),以其多山的地理特征和多樣的農(nóng)業(yè)文化而聞名。高粱作為貴州省重要的糧食作物之一,在地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中扮演著重要的角色[1]。然而,隨著人口的增加,土地資源的有限性越發(fā)明顯,如何提高高粱的產(chǎn)量并確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)研究的重要議題之一。高粱的產(chǎn)量受多種因素影響,其中種植密度是一個關(guān)鍵因素。種植密度是指在單位面積內(nèi)種植的植株數(shù)量,其直接影響植株之間的競爭、養(yǎng)分利用效率及作物的生長狀況。不同的種植密度可能會對高粱的長勢、倒伏率、病株率、產(chǎn)量及品質(zhì)產(chǎn)生影響。貴州省獨特的地理和氣候條件可能會對高粱的生長產(chǎn)生特殊的影響[2],因此需要對貴州省的高粱種植密度進(jìn)行深入研究,以制定適合貴州省的農(nóng)業(yè)管理策略[3]。此次研究旨在探討不同種植密度對貴州省高粱生長和產(chǎn)量的影響。深入了解這些影響,可以為貴州省的高粱種植提供更科學(xué)的建議,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,保障食品安全和糧食安全。

        1 試驗材料與方法

        1.1 試驗地概況

        試驗地位于貴州省六盤水市水城區(qū)雞場鎮(zhèn)旗幟村,平均海拔1 450 m,年平均氣溫16.3 ℃,年平均降水量為900 mm。前茬作物為油菜,試驗地測土結(jié)果表明,該試驗地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.61 g/kg、堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.65 mg/kg、速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.68 mg/kg、速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為138.50 mg/kg,pH值為8.62。

        1.2 試驗材料

        試驗用高粱品種為紅纓子高粱,是一種有機(jī)糯性高粱。

        1.3 試驗設(shè)計

        試驗于2021年5—9月進(jìn)行,設(shè)計5個種植密度,分別為90 000 株/hm2(A1組)、120 000 株/hm2(A2組)、150 000株/hm(2A3組)、180000株/hm(2A4組)、210000株/hm2(A5組),每個處理為1個小區(qū),每小區(qū)面積為20 m2。5 個小區(qū)隨機(jī)排列。

        1.4 田間管理

        除種植密度不同外,各小區(qū)其他管理措施保持一致。整地過程中施加底肥,統(tǒng)一使用琨恩生物有機(jī)肥,施肥量為750 kg/hm2。在高粱拔節(jié)期進(jìn)行1次除草、營養(yǎng)液噴施與病蟲害防治工作。

        1.5 測定項目與方法

        1.5.1 生長指標(biāo)

        在高粱成熟期,每小區(qū)隨機(jī)選擇長勢良好的10 株高粱進(jìn)行株高、莖直徑、節(jié)間長、莖節(jié)數(shù)等指標(biāo)的測量。

        1.5.2 倒伏率和病株率

        在高粱生長期間,記錄高粱植株的倒伏情況和病株數(shù)量,計算倒伏率和病株率。

        1.5.3 產(chǎn)量

        在高粱收獲期,每小區(qū)選取1 m2對高粱進(jìn)行收割,就地稱取莖稈鮮質(zhì)量(鮮草產(chǎn)量),將莖稈烘干殺青后再稱取莖稈干質(zhì)量(干草產(chǎn)量)。

        1.5.4 葉綠素含量和光合指標(biāo)

        葉綠素含量和光合指標(biāo)可以體現(xiàn)高粱光合作用效率和葉片健康狀況。在高粱灌漿期,每小區(qū)選取具有代表性的高粱10 株,于09∶00—11∶00 用SPAD-502 型測定儀測定倒二葉的葉綠素相對含量(Soil and Plant Analyzer Development,SPAD),用CI-340 型光合作用測定儀測定倒二葉的氣孔導(dǎo)度、凈光合速率、蒸騰速率[4],測定位置為葉片中部。

        1.5.5 營養(yǎng)成分

        高粱收獲后,將高粱秸稈干樣粉碎過篩,測定其營養(yǎng)成分,包括粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)、粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)及含糖量。粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用凱氏定氮法測定,粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用索氏提取法測定,粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)參照《飼料中粗纖維的含量測定過濾法》(GB/T 6434—2006)測定[5],使用糖分測定儀測定莖基部第2節(jié)間的含糖量[6]。

        1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

        采用Microsoft 2007 和DPS 15.0 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及統(tǒng)計分析。

        2 試驗結(jié)果與分析

        2.1 不同種植密度對高粱生長的影響

        由表1 可知,隨著種植密度的逐漸增大,高粱的株高、莖直徑、節(jié)間長呈現(xiàn)出明顯變化。各處理高粱株高為214.35~238.79 cm,高粱株高隨著種植密度的增大而增大,A5組高粱株高最高,A1組高粱株高最低,表明較大的種植密度對高粱的垂直生長產(chǎn)生了積極影響。各處理高粱莖直徑為1.55~2.28 cm,高粱莖直徑隨著種植密度的增大而減小,A1組高粱莖直徑最大,A5組高粱莖直徑最小,意味著較小的種植密度可能有助于增大高粱的莖直徑。各處理高粱節(jié)間長為17.18~22.71 cm,高粱節(jié)間長隨著種植密度的增大而增大,A5組高粱節(jié)間長最大,A1組高粱節(jié)間長最小,意味著較大的種植密度可能導(dǎo)致高粱植株的節(jié)間長增大,表明較大的種植密度可能會影響高粱的分枝和節(jié)間空間分布。各處理高粱莖節(jié)數(shù)為13.99~14.43 節(jié),各處理高粱莖節(jié)數(shù)沒有明顯差異,表明種植密度對高粱的莖節(jié)數(shù)影響較小。

        2.2 不同種植密度對高粱倒伏率及病株率的影響

        由表2 可知,隨著種植密度的增大,高粱倒伏率和病株率整體呈增大趨勢。各處理倒伏率存在明顯差異,A1組和A2組高粱倒伏率小于其他處理,意味著相對較小的種植密度可以有效減少高粱的倒伏風(fēng)險,從而降低倒伏率。各處理高粱病株率存在明顯差異,A1組和A2組高粱病株率小于其他處理,可能與較小的種植密度下高粱植株之間的通風(fēng)良好及單株可以獲得更多水分、光照等資源有關(guān),從而使植株生長更為健壯,病株率較小。

        表2 不同種植密度對高粱倒伏率與病株率的影響%

        2.3 不同種植密度對高粱產(chǎn)量的影響

        由表3 可知,隨著種植密度的增大,高粱的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。各處理高粱鮮草產(chǎn)量為88.38~109.26 t/hm2,A3組高粱鮮草產(chǎn)量最大,A5組高粱鮮草產(chǎn)量最小。這一變化趨勢反映了種植密度對高粱生長的復(fù)雜影響,初期較大的種植密度可以促進(jìn)高粱生長,但隨著種植密度的繼續(xù)增大,植株之間資源競爭加劇可能會導(dǎo)致高粱產(chǎn)量減小。各處理高粱干草產(chǎn)量為23.58~29.19 t/hm2,A3組高粱干草產(chǎn)量最大,A5組高粱干草產(chǎn)量最小,也進(jìn)一步強調(diào)了較大的種植密度可能會在一定程度上限制高粱對資源的獲取,從而影響高粱產(chǎn)量。

        表3 不同種植密度對高粱產(chǎn)量的影響

        2.4 不同種植密度對高粱葉片SPAD 值及光合作用的影響

        由表4 可知,隨著種植密度的增大,高粱葉片的SPAD 值呈逐漸減小的趨勢。各處理高粱葉片的SPAD 值為22.11~28.56,A1組高粱葉片的SPAD 值最大,A5組高粱葉片的SPAD 值最小,表明較小的種植密度有助于增大高粱葉片的SPAD 值。隨著種植密度的增大,高粱葉片的氣孔導(dǎo)度、凈光合速率和蒸騰速率均呈逐漸減小的趨勢,A1組和A2組高粱葉片的氣孔導(dǎo)度、凈光合速率和蒸騰速率均大于A3組、A4組和A5組,其中A1組高粱葉片的氣孔導(dǎo)度、凈光合速率、蒸騰速率分別比A5組增大了10.6%、21.0%、24.3%,意味著較小的種植密度條件下,高粱植株能夠獲得更多的生長空間,充分利用光照資源增強光合作用,促進(jìn)單株生物產(chǎn)量的積累。

        表4 不同種植密度對高粱葉片SPAD值及光合作用的影響

        2.5 不同種植密度對高粱營養(yǎng)品質(zhì)的影響

        由表5 可知,各處理高粱粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.66%~8.58%,A2組高粱粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大,A5組高粱粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小,表明不同種植密度對高粱粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)有一定影響,尤其是較小的種植密度可能有助于增大高粱粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù),從而增加其營養(yǎng)價值。

        表5 不同種植密度對高粱營養(yǎng)品質(zhì)的影響%

        各處理高粱粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.55%~3.69%,各處理高粱粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有明顯差異,說明種植密度對高粱粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響較小。

        各處理粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34.43%~37.58%,A4組高粱粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大,A1組高粱粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小,意味著較大的種植密度可能會增大高粱粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)而影響其口感和消化性。

        各處理高粱含糖量為14.38%~15.73%,A2組高粱含糖量最大,A4組高粱含糖量最小,表明較小的種植密度條件下,高粱可能積累更多的糖分,從而提升其甜度和口感。

        3 結(jié)論與討論

        高粱是一種重要的糧食作物,其生長和產(chǎn)量受到多種因素的影響。時凱等[6]探究不同種植密度及不同畜禽糞肥作基肥對飼用甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量的影響,發(fā)現(xiàn)使用雞糞作基肥時,不同種植密度的甜高粱農(nóng)藝性狀及糖分含量差異不顯著;使用羊糞作基肥時,株距45 cm的甜高粱株高、葉長、莖質(zhì)量、莖稈長及糖分含量顯著高于株距55 cm,葉面積和單株鮮質(zhì)量也高于株距55 cm;使用豬糞作基肥時,株距45 cm的甜高粱葉長和葉綠素含量顯著高于株距55 cm。潘映雪等[7]探究不同施肥量和不同播種密度對帚高粱農(nóng)藝性狀和穗帚產(chǎn)量的影響,發(fā)現(xiàn)不同施肥量和不同種植密度下穂帚產(chǎn)量均有顯著差異。

        此次研究結(jié)果表明,不同種植密度在一定程度上對高粱的生長產(chǎn)生了影響,較大的種植密度有助于增大高粱的株高、節(jié)間長,減小高粱的莖直徑。這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步研究不同種植密度對高粱生長的影響提供了重要信息,并有助于優(yōu)化高粱種植的管理策略。

        不同種植密度對高粱的倒伏率和病株率產(chǎn)生了明顯的影響,較小的種植密度條件下,高粱群體之間的通風(fēng)良好,植株能夠更好地獲取生長所需的資源,有助于降低倒伏率和病株率。在實際生產(chǎn)中,種植密度的選擇不僅會影響高粱的產(chǎn)量,還會對高粱的健康和穩(wěn)定生長產(chǎn)生重要影響,需要綜合考慮以實現(xiàn)最佳的種植管理策略。

        不同種植密度對高粱產(chǎn)量產(chǎn)生了明顯的影響。較大的種植密度可能會在一定程度上增大高粱產(chǎn)量,但過大的種植密度可能會加劇高粱植株之間對資源的競爭,導(dǎo)致高粱產(chǎn)量下降。因此,在實際生產(chǎn)中,種植人員需要謹(jǐn)慎考慮種植密度,以平衡高粱的生長需求和最大化產(chǎn)量,從而實現(xiàn)高粱種植可持續(xù)發(fā)展。

        不同種植密度對高粱葉片SPAD 值和光合作用產(chǎn)生了明顯影響。較小的種植密度有助于增大高粱葉片SPAD 值,同時增大氣孔導(dǎo)度、凈光合速率和蒸騰速率。這說明較小的種植密度條件下,高粱能夠更充分地利用光照資源,從而提高光合作用效率,對于高粱的生長具有積極作用。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了種植密度對于高粱的養(yǎng)分吸收和生長非常關(guān)鍵,可以為高粱種植管理策略的優(yōu)化提供有力的指導(dǎo),進(jìn)一步提高高粱的產(chǎn)量和品質(zhì)。

        不同種植密度對高粱的營養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生了明顯影響。較小的種植密度有助于增大高粱的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和含糖量,使其更具營養(yǎng)價值。較大的種植密度導(dǎo)致高粱粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,這可能會影響高粱的口感和消化性。這些結(jié)果強調(diào)了在高粱種植中,需要綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)之間的權(quán)衡,以滿足不同市場需求。

        筆者系統(tǒng)性地探討了不同種植密度對高粱生長、產(chǎn)量的影響,綜合研究結(jié)果,建議貴州省六盤水市高粱種植密度為150 000株/hm2。

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