刘鑫　王枫叶　成锴　王振华　刘红　田岗　李会霞　王玉文

摘要    为探索谷子品种晋谷56号在不同播种密度条件下农艺性状及产量的变化情况，并为该品种高产栽培技术的进一步研究提供理论基础，本文以晋谷56号为试验材料，研究在不同种植密度条件下对其农艺性状和产量的影响。结果表明，谷子品种晋谷56号种植密度在36万～48万株/hm2范围内，产量是先增加后减小，其中种植密度在45万株/hm2时产量最高;株高变化不显著;穗长是随着种植密度的增加先增加后减小;穗粗、千粒重均是随着种植密度的增加而减小;单株干物质量变化趋势是随着种植密度的增加而减小。

关键词    谷子;晋谷56号;种植密度;产量

中图分类号    S515        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）19-0006-03

Effects  of  Planting  Density  on  Yield  of  Millet  Variety  Jingu  56

LIU Xin    WANG Fengye    CHENG Kai    WANG Zhenhua    LIU Hong    TIAN Gang    LI Huixia

WANG Yuwen

（Millet Research Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Changzhi Shanxi 046011）

Abstract    The purpose of this study is to explore the changes in agronomic traits and yield of millet variety Jingu 56 under different sowing density conditions， and to provide a theoretical basis for further research on the high-yield cultivation technology of this variety. Using Jingu 56 as the experimental material， the effects of different planting densities on its agronomic traits and yield were studied. The results showed that the yield of Jingu 56 increased first and then decreased in the planting density range of 360 000 plants/hm2 to 480 000 plants/hm2. The millet yield was the highest when the planting density was 450 000 plants/hm2. Plant height changes were not significant. Panicle length increased first and then decreased with the increase of planting density. The ear thickness and 1000-grain weight both decreasd with the increase of planting density. The change trend of dry matter quality per plant decreased with the increase of planting density.

Keywords    millet; Jingu 56; planting density; yield

谷子起源于中國并且种植历史悠久，种植区域主要分布于中国东北、华北和西北地区[1]。谷子具有较强的抗旱性和耐贫瘠性，同时也是山西省农业供给侧结构改革、调整种植产业结构和大力发展优势杂粮的重点作物之一[2-3]。我国谷子品种经历了由个体夺高产的大穗型品种和群体夺高产的密植型品种2个阶段，目前已经进入到个体与群体并重夺高产的第三阶段[4-5]。由山西省农业科学院谷子研究所选育的晋谷56号是适用于山西中晚熟区的一个优良抗除草剂品种。

合理的种植密度可以促使作物群体与单个植株间协调生长，保障谷子达到最大产量。合理密植和施肥是改善作物光合特性和提高产量的重要方法[6]。谷子播种较稀时单个植株能充分发育形成大穗，但有效穗数不足时会导致群体产量低;而增加种植密度，单个植株发育受影响，有效穗数增加，产量提高;种植密度太大时会使单个植株生长受阻，群体产量反而会降低[7]。目前，对谷子研究相对较少;而且先前对谷子种植密度的研究表明，在不同生态类型地区、不同品种的适宜栽培密度不尽相同。本文为探索谷子品种晋谷56号在不同种植密度条件下植株农艺性状及产量的变化规律，开展了本试验，以期为谷子的高产栽培技术研究提供参考。

1    材料与方法

1.1    试验概况

试验于2018年在位于山西省长治市长子县的试验田内进行，试验田土壤为石灰质褐土。供试谷子品种为晋谷56号，种子由山西省农业科学院谷子研究所提供。

1.2    试验设计

试验设5个种植密度处理，分别为36万、39万、42万、45万、48万株/hm2。每个处理3次重复，随机区组设计，每个小区面积30 m2。5月25日播种，10月4日收获。其他管理同丰产田管理。

1.3    调查内容与方法

各处理在完熟期同时取样，每小区取10株有代表性的植株，取样于105 ℃烘箱杀青30 min后再以80 ℃烘干至恒重称重，然后称单株干物质重量。在谷子完熟期对各处理的小区进行测产，并测量株高;同时收获20株谷子的谷穗进行考种测量，记录相关数据。

1.4    数据处理

本试验数据运用SPSS 19进行差异性分析，运用Excel进行数据分析和作图。

2    结果与分析

2.1    不同种植密度对晋谷56号农艺性状的影响

由表1可知，不同种植密度条件下，株高表现为种植密度42万株/hm2>45万株/hm2>48万株/hm2>39万株/hm2>36万株/hm2，各种植密度处理间差异不显著。由此推断，谷子种植密度在一定范围内变化对株高影响不大。穗长是随着种植密度的增加先增加后减小，其中种植密度45万株/hm2处理穗长最大，且显著大于其他种植密度处理，具体原因仍需进一步分析。穗粗是随着种植密度的增加而减小，种植密度36万株/hm2处理的穗粗最大，且显著大于种植密度42万、45万、48万株/hm2处理。由此推断，谷子种植密度较小时植株能充分发育，使得谷子穗粗较大。千粒重是随着种植密度的增加而减小，这可能是由于谷子种植较稀时谷穗中的谷粒能充分发育，因而千粒重也随之上升。

2.2    不同种植密度对晋谷56号干物质量及产量的影响

由图1可知，种植密度36万株/hm2处理单株干物质量最大，为（57.22±8.23）g;种植密度48万株/hm2处理最小，为（50.40±5.44）g。各处理单株干物质量表现为种植密度36万株/hm2>39万株/hm2>42万株/hm2>45万株/hm2>48万株/hm2。由此可见，在完熟期单株干物质量随着种植密度的增加而减小。造成这一结果的原因可能是谷子种植较稀时植株能充分发育，因而种植密度小时植株干物质量较大。

由图2可知，种植密度45万株/hm2时产量最高，为（5 416.67±453.21）kg/hm2，显著高于其他处理;种植密度36万株/hm2时产量最低，为（4 466.67±458.91）kg/hm2。由此可见，种植密度在本试验设计范围内变化，产量是随着种植密度的增加先增加后减小，这一结果与完熟期单株干物质量变化不一致。

3    结论与讨论

在对农作物产量构成因素的研究中，产量贡献最大的因素尚没有定论[8]，但种植密度一定是影响产量的重要因素。种植密度是维持单位土地面积农作物群体数量和空间结构的主要因素，合理密植可以保证农作物群体有效利用光、热、水、气、肥等资源[9-10]。要提高谷子品种的高产潜力，除了采用合理施肥与灌水等栽培措施外，还要确定合理的种植密度。合理的种植密度可使谷子群体与个体协调发展，有效缓解群体和个体之间的矛盾，同时促进穗数、穗粒数和千粒重的协调发展，形成优良的群体结构，从而有效提高农作物的产量[11]。因此，确定适宜的栽培密度也是高产的重要条件之一[12]。提高种植密度会对农作物农艺性状产生影响，已经有研究表明，种植密度对谷子农艺性状有较大的影响[7]。

本研究发现，随着种植密度的增加，株高变化不显著。由此表明，谷子种植密度在一定变化范围内对株高影响不大，這与先前的研究不一致[13-14]，这可能是不同生态区不同品种谷子株高对密度响应不同造成的。穗长是随着种植密度的增加先增加后减小，其中种植密度45万株/hm2处理穗长最大且显著大于其他处理，造成这一结果的具体原因仍需进一步研究。穗粗随着种植密度的增加而减小，说明谷子种植较稀时植株能充分发育，从而使得谷子穗粗较大。千粒重也是随着种植密度的增加而减小，这可能是由于谷子种植密度较小时个体植株谷粒能够更好地吸收营养，因而千粒重也随之上升。通常情况下，农作物的单株干物质量与籽粒产量成正相关关系。本研究中，完熟期单株干物质量以种植密度36万株/hm2处理最大，种植密度48万株/hm2处理最小。各处理完熟期单株干物质量随着种植密度的增加而减小，说明谷子种植较稀时单株个体能充分发育，形成较大干物质量。

合理的种植密度有利于提高作物茎杆的抗倒伏能力，从而确保产量形成[15]。有研究表明，不同种植密度对农作物产量结构因素的影响显著，同时能不同程度地改变农作物群体的结构和生长，最终影响其产量[16]。刘红霞等[17]研究表明，谷子产量与种植密度之间呈抛物线形，与本研究结果相似。这是因为在一定范围内，随着种植密度的增加单位面积有效穗数不断增加，超过一定种植密度后开始下降[18-19]。

本试验结果表明，谷子品种晋谷56号种植密度在36万～48万株/hm2范围内，产量是先增大后减小，其中种植密度在45万株/hm2时产量最高;株高变化不显著;穗长随着种植密度的增加先增加后减小;穗粗、千粒重、单株干物质量均是随着种植密度的增加而减小。

本研究尚有不足之处，即未调查不同种植密度下晋谷56号在各个生育期的单株干物质量以及叶面积、叶绿素含量和谷子品质的变化情况，也未调查地上部分和地下部分干物质量的变化情况。在今后的调查研究中，应完善晋谷56号干物质量和相关农艺性状的调查，同时应对气温、日照时数、施肥情况等环境因素进行关联分析。

4    参考文献

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基金项目   山西省重点研发计划重点项目“晉东南旱地粮菜优质绿色关键技术研究与示范”（201703D211002-6）;国家谷子高粱产业技术体系“传统旱作技术挖掘与创新”（CARS-06-13.5-A23）;山西省农业科学院创新项目“耐旱优质谷子杂交种选育及抗旱栽培技术研究”（YCX2018414）;山西省农科院农业科技创新工程（YGC2019KQ01）;山西省重点研发计划项目“优质谷子杂交种选育及配套栽培技术研究”（201803D221019-3）。

作者简介   刘鑫（1984—），男，山西长治人，助理研究员，硕士。研究方向：谷子生理生态和杂交育种。

通信作者

收稿日期   2020-05-29