种植密度对矮秆高粱品种绥杂7号产量及农艺性状的影响

申晓慧（黑龙江省农业科学院佳木斯分院，佳木斯 154007）



种植密度对矮秆高粱品种绥杂7号产量及农艺性状的影响

申晓慧
（黑龙江省农业科学院佳木斯分院，佳木斯 154007）

摘要：为了明确黑龙江省早熟高粱品种绥杂7号的合理种植密度，须构建良好群体结构，充分发挥其增产潜力。以绥杂7号为试验对象，研究每hm2种植20万、25万、30万、35万、40万株 5种种植密度对其产量及产量性状的影响。结果表明：随着种植密度的增大，株高呈增加趋势，穗长、穗粗逐渐下降；对于生物产量而言，高密度高于低密度，千粒重和单穗重对产量影响最大，二者与产量均呈负相关关系，且对产量形成具有较高协调性。绥杂7号在佳木斯地区，通过加大种植密度可显著提高子粒产量，种植密度在35万株/hm2时，子粒产量最大，为8416.67kg/m2。该密度在高粱生产中形成了良好的群体结构，充分发挥了光能利用效率，高粱群体与个体得到协调生长，使生物产量和子粒产量都达到了较高水平。

关键词：高粱；种植密度；产量；矮秆

高粱产量的形成受各方面条件的影响，诸如品种类型、环境条件、种植模式等。其中，品种、种植密度、施肥量、栽培环境等均是影响其生长发育及产量形成的关键因素[1-2]。关于高粱种植密度对产量的影响，已有诸多报道。刘丽华等[3]研究结果表明，种植密度直接影响甜高粱产量，且高粱品种不同、土壤肥力不同，导致种植密度也随之变化。汪由等[4]研究表明超过一定范围时，随着密度的增加，单穗变小，粒数减少，粒重下降，导致产量下降。即密度太大单体效应对产量的影响大于群体效应，从而导致产量下降。刘元士等[5]研究认为产量的提高依靠的是合理的种植密度来提高群体产量，而不是提高单株产量。贾东海等[6]研究表明高粱产量随着密度的增加而增加，但超过一定密度范围后，产量则随密度的增加而下降[7]。

近年来，广大科技人员一方面继续成功地选育高粱高产新品种，同时也在不断开展高粱高产构成因素及子粒组成成分分析，而在黑龙江地区增加栽培密度对产量构成的相关性状的研究较少。本研究通过探讨目前在黑龙江省大面积推广的主栽品种绥杂7号的适宜种植密度对产量及构成产量因素的相关性状的影响，以期为该区域高粱高产高效栽培提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试验设计 试验材料为高粱绥杂7号。试验于2015年在黑龙江省农科院佳木斯分院7号试验田进行，试验地前茬作物为红小豆，土壤为典型的草甸黑土，土壤有机质含量2.49%，碱解氮86.3mg/kg，有效磷64.6mg/kg，速效钾79.9mg/kg，全氮含量0.14%，全磷含量0.14%，全钾含量3.12%，pH值6.5。每hm2无机肥施入为46%常规尿素250kg，磷肥为43%过磷酸钙150kg，钾肥为60%氯化钾100kg，秋翻地时施入。随机区组排列，3次重复，小区面积6垄×0.65cm垄宽×5.0m行长，采用每hm2种植20万、25万、30万、35万、40万株5种栽培密度，分别用D1、D2、D3、D4、D5表示。

1.2 叶面积指数测定 分别于拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期选取3株有代表性植株进行测定，采用长宽系数法进行测定：量取高粱叶片中心最长主脉的长度为长，和主脉相垂直的两叶脉间最大距离为宽，即叶面积=长×宽×0.75（校正系数），根据叶面积换算出叶面积指数（LAI）。LAI=单株叶面积×株数/小区面积。

1.3 产量及产量性状调查 田间以小区为单位，在每个小区内，去除边际效应，随机每点1m2，3次重复，高粱完熟期测定株高、单穗重、穗长、穗粗、千粒重、生物产量，并收获测产，计算公顷产量。

1.4 统计分析 统计分析采用DPS 7.05及Excel 2007。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对高粱叶面积指数（LAI）的影响从表1中可以看出，叶面积指数随着生育期推移先升后降，同一生育时期随种植密度的增加而增大，拔节期各处理叶面积指数增加缓慢且差异不显著，之后叶面积指数增长加快，不同密度处理间的差异逐渐拉大，高密度下的群体叶面积指数明显大于低密度，达到差异显著水平（P＜0.05），群体叶面积指数在抽穗开花期达到高峰，之后随着生育期推进叶面积指数逐步下降，但下降趋势有明显不同，由表可知，在35万株/hm2和40万株/hm2密度处理下叶面积指数下降缓慢，其他处理高峰后叶面积指数下降稍快，因此较高密度下能明显增加单位面积上叶面积指数，且能维持较长期高叶面积水平。对高粱生育后期干物质积累有利。

表1　不同生育时期不同密度下高粱的叶面积指数变化

2.2 不同种植密度对高粱产量及农艺性状的影响从表2中可以看出，不同种植密度对绥杂7号产量及其构成因素有不同程度的影响。垄作条件下，绥杂7号产量随密度的增加呈现先增后降趋势，其中密度在35万株/hm2条件下，最高产量达到8416.67kg/hm2，比20万株/hm2增产28.10%，除30万株/hm2和40万株/hm2产量差异不显著外，其他不同密度之间差异显著（P＜0.05），；千粒重随着密度的增加呈现递减趋势，垄作条件下，密度20万株/hm2的千粒重为28.38g，与其他4种密度下的千粒重差异显著（P＜0.05）；高密度条件下相应的生物产量也较高，30万株/hm2条件下，绥杂7号生物产量最高，与35万、40万株/hm2差异不显著，与20万株/hm2和25万株/hm2处理差异显著（P＜0.05）。

表2　绥杂7号的产量构成因子和植株性状

不同密度水平对绥杂7号植株性状也有不同程度的影响。株高大部分是随种植密度的增加而增加，但各处理间差异不显著，穗长随种植密度的增加各处理间差异不显著，平均穗长20.01cm；穗粗在20万株/hm2下最粗，与其他4个处理差异显著（P＜0.05）；随着密度的增加，单穗重逐渐下降，低密度20万株/hm2与25万株/hm2之间、高密度35万株/hm2与40万株/hm2之间差异不显著，但分别与30万株/hm2差异显著（P＜0.05）。由此可见，增加种植密度不利于增加高粱单株的千粒重，对株高、穗长、穗粗的影响也不明显，但高、低密度下对单穗重影响有显著差异，因此选择适宜种植密度，构建合理群体对充分发挥绥杂7号高产潜力非常重要。

2.3 绥杂7号产量及其构成因子间的相关性及通径分析 各产量构成因子相互作用的结果构成了作物产量，因子之间存在着不同相关程度。从表3中可以得出，产量与千粒重之间呈极显著负相关，与单穗重呈显著负相关。千粒重与单穗重呈正向显著性。这表明绥杂7号随着播种密度的增加，产量提高，但千粒重下降；随着产量的提高，单穗重降低，产量与穗长的相关性较小，相关系数仅为0.0247。

为了能更好地反映出各性状对产量构成的重要性，采用通径分析方法探讨各产量构成因子对绥杂7号产量影响。由表4可知，直接通径系数的绝对值大小可以反映出产量构成因子对产量的影响程度，3个产量构成因子直接通径系数的绝对值大小依次为千粒重（X2）＞单穗重（X3）＞穗长（X1），说明千粒重对产量的影响最大，穗长对产量的影响最小。单穗重通过千粒重对产量的影响最大，间接通径系数为-0.7681，穗长和千粒重通过单穗重对产量也存在一定的影响，通径分析结果表明随着种植密度的变化，绥杂7号各产量性状中单穗重和千粒重有较高的协调性。

表3　绥杂7号产量构成因子与产量的相关性分析

表4　绥杂7号产量构成因子对产量的通径分析

3 结论与讨论

作物产量形成受品种、气候、栽培条件等多种因素的控制，其中栽培密度是重要因素之一。合理的播种密度可构建良好的群体结构，提高光能利用效率，积累更多的干物质，是作物实现高产的重要保证。有关高粱种植密度对产量的影响前人已有报道，研究表明，合理地增加种植密度，高粱子粒产量明显增加，而超过某一适宜范围，密度增加，单穗会变小，穗粒数将减少，千粒重下降，产量也随之下降。因此，必须采用适宜的密度来协调穗数、穗粒数和千粒重的关系，创造适当的群体结构，使各因素得到平衡提高。

目前对高粱的研究热点主要集中在适宜机械化收获品种选育、配套机械化农艺措施和高粱全程机械化机具研制机构几个方面。本试验首次研究确定矮秆早熟高粱绥杂7号在佳木斯地区的适宜种植密度，结果发现同一生育时期内随着密度的加大，叶面积指数也随之增大，密度越高，叶面积指数也越大。到生育后期高密度下叶面积指数下降的较平缓，且维持较大叶面积指数的时间长。种植密度对产量性状的影响主要表现在千粒重和单穗重，2个性状与产量均呈显著负相关。通过相关分析和通径分析结果表明，单穗重和千粒重对产量影响具有较高的协调性，而穗长对产量的影响不明显，可以忽略不计。根据目前的研究结果来看，针对高粱矮秆早熟品种绥杂7号的产量特点来看，此品种在佳木斯地区的最佳种植密度为35.00万株/hm2，产量达到8416.67kg/hm2，其单位面积的群体产量大于农户习惯种植密度下的产量，虽然其单穗重和千粒重协同下降，但其整体仍表现为增产。

有关种植密度对产量的影响，还受种植区域气候和种植品种特性等方面的影响，因此，针对黑龙江省不同生态区和不同选育的矮秆高粱品种，仍需针对不同生态区、不同年份类型开展多年多点以及相应肥水配套栽培措施进一步深入试验研究。

参考文献

[1]丁国祥，赵甘霖，刘天朋，等.种植密度对高粱国窖红1号生育及产量的影响研究.中国种业，2010（2）：43

[2]刘贵锋，白文斌，赵建武，等. 旱地不同种植密度对中晚熟矮秆高粱品种农艺性状及产量的影响.农学学报，2012，2（5）：32-35

[3]刘丽华，吕艳东，李红宇，等.种植密度对饲用甜高粱生长发育及产量的影响.黑龙江八一农垦大学报，2006，18（1）：27-29

[4]汪由，王恩杰，王岩，等.种植密度对高粱食用杂交种辽杂 13 生长发育及产量的影响.辽宁农业科学，2010（6）：24-27

[5]刘元士，赵国强.贵州省仁怀市酒用高粱不同栽培密度对产量影响初报.北京农业，2013（27）：13

[6]贾东海，王兆木，林萍，等.不同种植密度和施肥量对新高粱3号产量及含糖量的影响.新疆农业科学，2010，47（1）：47-53

[7]辛宗绪，赵术伟，孔凡信，等.不同种植方式对高粱生长发育及产量的影响.中国种业，2014（6）：40-43

收稿日期：（2015-11-06）

基金项目：国家高粱产业技术体系建设专项（CARS-06-01-03）