黑谷子生物学特性及丰产栽培措施探讨

张 科，李登林，田长彦，赵振勇，张福海

（1中国科学院新疆生态与地理研究所，新疆 乌鲁木齐 830011；2克拉玛依市顺安蔬菜水果种植农民专业合作社，新疆 克拉玛依 834000；3新疆油田供水公司/克拉玛依造林减排作业区，新疆 克拉玛依 834000）

0 引言

黑谷子具有自身生物学特性，探讨黑谷子从发芽、出土到结实等生长习性，才能在生产上制定最优的栽培技术措施，实现高产、优质。本文根据黑谷子的生产实践和生物学特性，从其幼苗、根、茎、叶、花、结实等特性探讨黑谷子相应的栽培技术措施。

1 黑谷子幼苗特性及栽培措施

1.1 生物学特性

黑谷子籽粒小（千粒重仅3.0 g左右），单籽出苗弱，谷苗顶土力差，需要靠群体顶土才能保证出苗。种子贮藏的养分出苗后消耗较快，长到一叶一心时，胚乳养分消耗殆尽，幼苗开始依靠种根从土壤中吸收养分，苗期黑谷子植株生长缓慢，吸水、吸肥能力弱。由于苗期气温低，土壤中养分分解慢，谷苗小，种根扩展范围约10 cm左右，所以苗期难以吸收充足的养分，造成幼苗初期养分不足，影响壮苗形成。黑谷子苗期“喜旱怕湿”，需水较少，耗水量仅占生育期总耗水量的2%—10%。

1.2 丰产措施

（1）浅播、丛植，播深宜浅，1—3 cm为宜；机械穴播，用种量约0.5 kg/667 m2。通过盐水选种，可提高发芽率。拌入炒熟或蒸熟的谷子，能保证苗匀、苗齐。（2）播种前重施有机肥，播种时补施速效肥，早间苗，确保苗齐、苗壮。翻地前基施有机肥2 000—5 000 kg/667 m2，有利于幼苗吸收养分。在施有机肥的同时深施一定量的氮、磷肥，有利于根系下扎。播种时施速效化肥或充分腐熟农家肥作种肥，可提高谷苗根际养分浓度，利于谷苗吸收养分。提早间苗，促进幼苗及根系生长。（3）采用膜下滴灌，干播湿出，利于墒足墒匀，确保一播全苗。（4）蹲苗。苗期需适当蹲苗，有利于幼苗根系生长发育，可促进植株养分吸收和提高谷子抗倒伏能力。

2 根的生物学特性及丰产栽培措施

2.1 生物学特性

黑谷子根系发达，呈圆锥状分布，入土深度达1.0—1.5 m，其中80%根群分部在0—25 cm土层之内，60 cm以下根量占10%，水平伸展范围可达50 cm。

谷子具有根系提水作用，即在蒸腾作用降低的情况下，处于深层湿润土壤中的部分根系吸收水分，并通过输导组织运送至浅层根系，进而释放到周围较干燥土壤中，对维持浅层根系正常生长和功能具有重要作用[1]。

黑谷子从出苗至拔节前期主要是根系生长，抽穗期根量和重量达到最大值。黑谷子从拔节到抽穗期“喜水怕旱”，拔节后，次生根生长旺盛，在水分充足、土层厚的条件下，次生根分布多而深，吸水吸肥能力强，植株抗病、抗逆性增强。

施用氮、磷肥可降低根系化学势，增强根系活力，促进根系对水分、养分的吸收和运输[2]。黑谷子同其他谷物一样，根系具有趋化（水、肥）性，肥料深施，可促进根系下扎，增加了土壤深层根系数量，提高植株吸水吸肥能力。

群体密度大，根系分布较浅；群体密度小，根系多，分布深，合理密植有利于黑谷子后期有机质积累，提高经济产量。

2.2 丰产措施

（1）深耕：可增加深层根系数量，扩大吸收水、肥的范围，增强抗旱、抗倒伏能力。深耕还能够改善土壤结构，为培育壮苗、提高产量打下良好基础。（2）深施肥：深翻，分层施肥可促使根系向下生长，提高水肥利用率，提高植株抗旱能力。（3）拔节前后增加水、肥供应：拔节前后供水需达到全生育期需水量的1/3，促使次生根旺盛生长。施用氮、磷肥，降低根系水势，增强根系活力，促进根系对水分、养分的吸收和运输。（4）合理密植：适宜种植密度为45万—50万株/hm2[3]。

3 茎的生物学特性及丰产栽培措施

3.1 生物学特性

种植密度过密时，黑谷子易发生茎部倒伏和自疏现象。群体郁闭，通风透光条件下降，产量明显降低[4]。

3.2 丰产措施

（1）采用宽窄行种植。宽窄行种植有利于通风透光，促进茎基部纤维化、木质化。边际效应利于植株健壮。宽窄行也利于植株后期高培土，防止倒伏[5]。宽窄行种植行距为33 cm和50 cm，株距6—10 cm，留苗约3.8万株/667 m2。（2）结合中耕进行分期培土，促进气生根生长，增强抗风、抗倒能力。（3）增施钾肥，减少氮肥，利于茎秆粗壮。

4 叶的生物学特性及丰产栽培措施

4.1 生物学特性

黑谷子叶色浓绿，叶片功能期长，成熟时青枝绿叶，属C4植物，固定CO2能力强，净光合速率较高。顶叶的光合作用代表了群体冠层光合能力。第2片叶、第3片叶是抽穗阶段营养功能最强的叶片；第3片叶对谷子生育后期根系生长发育有一定作用。第4叶和第5叶是影响谷子穗上部和基部结实好坏的功能叶片，影响秕粒的发生率。

顶部叶片的光合速率和水分利用效率高于中下部叶片，顶部和下部叶片叶绿素含量低于中部叶片。谷子顶3叶光合效率较高，对产量形成具有重要作用。黑谷子旗叶的大小对后期营养吸收具有重要作用。

适宜的群体密度可增加黑谷子叶面积指数和延长功能叶的功能期，植株密度在3万—5万株/667 m2时，黑谷子叶面积指数最大且功能期持续时间长，有利于后期产量的形成[6]。

4.2 丰产措施

（1）及时防治病虫害，同时喷施叶面肥，可促进顶部叶片生长和延长功能期。（2）抽穗期及时追肥、灌水，可充分发挥叶片的功能效率。（3）分期追施氮肥，可增大旗叶面积，促进谷粒灌浆。（4）加强田间管理，合理密植，保证在抽穗期最大叶面积指数达到6左右。

5 花的生物学特性及丰产栽培措施

5.1 生物学特性

黑谷子为自花授粉作物，开花后“喜晒怕涝”。谷子扬花授粉期，灌水过多会导致减产。幼穗分化阶段缺水会导致小穗花发育不良，出现“花而不实”。开花阶段高温、干旱、多湿等条件，不利于黑谷子正常开花授精，造成秕谷率增加。

5.2 丰产措施

（1）开花期采取隔垄轻灌的方法，降低田间温度，提高湿度，为开花授粉提供良好条件。（2）抽穗开花期，应避开开花高峰时间，叶面喷施0.5%—1.0%的尿素溶液或0.2%的磷酸二氢钾溶液，可延长叶片功能期，提高光合能力，利于授精结实，减少秕谷率。

6 结实期生物学特性及丰产栽培措施

6.1 生物学特性

黑谷子生育后期喜通风透光，不喜多雨。在管理上要及时灌水，促进籽粒灌浆，灌水不宜过多，尽量保持地皮不干。灌浆期间冠层温度偏低有利于籽粒增重。籽粒灌浆后期，保持冠层低温，利于黑谷子维持较高代谢水平，为稻谷丰产、丰收创造有利条件[7]。

灌浆期，K、P、Ca、Zn等微量元素参与叶绿素的合成，所以能有效减缓谷子生育后期叶片叶绿素含量的降低，使顶部叶片维持较长的功能期，延缓叶片衰老，增加干物质积累[8]。适度施用钾肥，能提高旗叶的叶绿素水平，促进叶部叶绿素含量的稳定，进而有效增强光合作用的磷酸化过程，将光合作用的产物运送到其他营养器官[9]。

6.2 丰产措施

（1）宽窄行种植可改善光照条件，喷施叶面肥，能够防止早衰，延长叶片的功能期，提高净光合生产率。叶面喷施磷、钾、硼肥，加快体内碳水化合物向穗部运输。（2）轻浇灌浆水。及时灌水，不宜过多，保持地皮不干，使冠层维持低温，在灌浆期间温度偏低有利于籽粒灌浆增重。

References

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