不同播期对夏播高粱生育期及产量的影响

杨琳，崔福柱，段永红，郭秀卿，薛建福，崔江辉，孙隆祥

(山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801)

不同播期对夏播高粱生育期及产量的影响

杨琳，崔福柱*，段永红，郭秀卿，薛建福，崔江辉，孙隆祥

(山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801)

[目的]研究不同播期对夏播高粱生育期及产量的影响。[方法]以“晋杂30号”夏播高粱为供试材料，采用5个播期的随机区组设计，研究不同播期对夏播高粱生育时期及产量表现。[结果]随着播期的推迟，夏播高粱的生育进程延迟，生育期延长，播期每推迟1 d，生育期延长0.48 d。穗数、穗粒数减少，千粒重下降，产量呈下降趋势，下降幅度8.3%～21.3%。通过相关分析得出，有效积温与产量呈极显著正相关、日均温与产量呈显著性正相关、降水量与产量呈正相关。[结论]“晋杂30号”夏播高粱在晋中地区适宜播期为6 月15 日—6 月30 日。

播期；晋杂30号；生育期；产量

高粱是重要的粮食作物，具有抗旱、耐瘠、耐盐碱等特点，是农业系统中重要的农作物之一[1]。高粱除了是粮食作物外，其作为酿酒和酿醋的原料也使其受到越来越多人的关注。目前已有较多关于高粱品种选育、合理密植、肥料配施以及化学除草剂使用等栽培技术[2～6]的研究，其中栽培技术中的播期对高粱生育期和产量均会产生一定的影响。众多学者研究发现，春播高粱的生育期随着播期的推迟而缩短，产量随着播期的推迟而降低[7]。但关于夏播高粱的播期却鲜有人研究，同时由于生产区域的不同，研究结果也都不尽相同。

山西省中部地区是重要的高粱种植区，研究夏播高粱的播期有利于在该地区实现冬小麦-夏高粱一年两熟，也可丰富山西省高粱种植区划[8,9]，同时，对提高山西省粮食总产，调整种植结构，促进酿造业发展，也能起到一定作用[10]。本试验通过对晋杂30号夏播高粱品种进行不同播期的随机区组试验和观察比较，针对播期对夏播高粱生育期及产量的影响进行研究，以期为农业科研和生产实践提供可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为晋杂30号，是山西农业大学农学院高梁育种组选育的夏播高粱品种，母本为黑龙30A，父本为01-226，2013 年通过山西省农作物品种审定委员会认定。该品种植株矮、抗倒伏、抗高粱丝黑穗病，适宜在山西省中部地区小麦收获后有110 d左右生长期的地区推广种植。

1.2 试验设计

试验于2014年6—10月在山西农业大学农学院实验站(112°58′E，37°43′N)进行，该地区年无霜期为160～190 d，年平均气温9.8 ℃，年平均降雨量为458 mm，属温带大陆性季风气候。试验区地势平坦，土壤为沙质粘壤土，肥力较好，基础养分含量为有机质17.9 g·kg-1、碱解氮47.4 mg·kg-1、速效磷11.2 mg·kg-1、速效钾150.8 mg·kg-1。

试验采用单因素随机区组设计。设置5个播期，即6月15日、6月20日、6月25日、6月30日、7月5日。每个播期为1个处理，每个处理重复3次，共15个小区，小区面积20 m2，行距40 cm，株距18 cm，种植密度为13.5 万株·hm-2。基施奥磷丹复合肥(有效成分质量比N∶P2O5∶K2O=17∶17∶17)750 kg·hm-2，种植方式采用人工开沟撒播，各处理均在5叶间苗，7叶定苗。在各处理拔节期分别开沟追施尿素，施肥量为150 kg·hm-2。播期6月15日的于9月26日收获，播期6月20日的于10月3日收获，播期6月25日的于10月12日收获，播期6月30日的于10月20日收获，播期7月5日的于10月25日收获。其他管理措施同普通田地。

1.3 测量指标与方法

(1)生育时期调查

从播种开始，分别记录出苗期、抽穗期和成熟期的日期。

播种期：指实际播种的日期，以月/日表示。

出苗期：当第一真叶从胚芽鞘顶端裂口处伸出，长达1.5～2.0 cm时即为出苗，全田有50%高粱植株达到以上标准的日期即为出苗期，以月/日表示。

抽穗期：全田有50%的高粱植株顶端第一小穗露出旗叶叶鞘时即为抽穗期，以月/日表示。

成熟期：全田有80%高粱穗中上部籽粒变硬，下部籽粒达蜡熟，并呈现出品种固有的颜色和光泽的日期即为成熟期，以月/日表示。

(2)产量及产量构成因素测定

成熟后统计每小区穗数，选取长势均匀的10株，测其穂重、穗粒数和千粒重。每小区收获后进行风干脱粒，然后测定产量，最后折算成公顷产量。

1.4 气象资料的采集

采用中国气象数据网山西省太谷县地面气象站温度数据。从第一播种期到最后一期收获，每周日到中国气象数据网下载每日平均气温及降雨量，计算≥10 ℃的积温。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2010进行数据处理及作图和制表，使用DPS 7.5软件对各播期处理进行方差分析和Duncan法显著性分析，并使用SPSS 16.0进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 播期对夏播高粱生育期的影响

由表1可知，播期对夏播高粱的生育期有着明显的调节作用。随着播期的推迟，夏播高粱的生育时期相应延迟，但在本试验所设置的播期中均能够正常成熟。对播期与全生育期进行回归分析(如图1)，以播期在芒种(2014 年6 月6 日)后的天数为横坐标，全生育期为纵坐标，得出随着播期的推迟，全生育期在不断延长，且随着播期的推迟，呈线性方程趋势，得出方程式为y=0.48x+97.88，R=0.98。第1播期(6月15日)全生育期最短为102 d，第5播期(7月5日)全生育期最长为111 d，两者相差9 d，播期每推迟1 d，全生育期延长0.48 d。将高粱主要生育时期分为播种至出苗期、出苗至抽穗期、抽穗至成熟期3个重要的生育阶段。随着播期的推迟，夏播高粱各生育时期呈现延长的趋势，主要表现在抽穗至成熟期天数的延长，而播种至出苗期、出苗至抽穗期天数比较稳定，约在6 d和53 d左右。

播期的变化，引起不同生育阶段气象条件的变化，从而影响夏播高粱生长发育进程[11]。由表2可知，随着播期的推迟，抽穗至成熟期有效积温和日均温在不断减小。第5播期较第1播期有效积温降低25.8%，日均温降低20.2%，日均温的不断降低，导致抽穗至成熟期的生长时间延长，最终影响整个生育期的延长，预测播期再推后，会由于早霜的到来而造成夏播高粱不能成熟。

表1 播期对夏播高粱主要生育时期的影响

图1 播期与全生育期的回归方程Fig.1 The regression equation between sowing date and whole growth stage

Table 2 Comparison of temperature under different sowing date in heading to maturity period of summer sorghum

播期Sowingdate时间/dDays有效积温/℃Availableaccumulatedtemperature日均温/℃Meandailytemperature6/15424395019996/20454235018996/25483995017956/30493500016807/0552326001596

2.2 播期对夏播高粱产量及其构成因素的影响

由表3可知，在本研究播期范围内，产量在不同播期间存在极显著差异。单位面积穗数、穗粒数和粒重是高粱产量的三大构成因素。由表4可知，随着播期的推迟，夏播高粱的产量构成因素都有一定的变化，穗数、穗粒数和千粒重均随着播期的推迟而不断减小，穗数在播期之间不存在显著差异，穗粒数之间存在差异，但是差异较小，平均变异系数为2.0%和6.5%，千粒重和产量在不同播期间也存在显著差异，千粒重的平均变异系数为10.2%，产量变异系数最大，平均变异系数为20.0%。苗期作物的生长状况影响穗数以及穗粒数，抽穗后期低温影响灌浆效果，造成千粒重的显著下降，从而导致产量降低。

2.3 相关系数分析

产量作为农业生产中最重要的指标，是关注的重点[12]。从表5可知，有效积温、日均温、降雨量与产量的相关系数都是正值，均与产量正相关。其中日均温与产量相关系数是0.957，为显著正相关，而有效积温与产量相关系数高达0.982，为极显著正相关。可见，抽穗至成熟期日均温、有效积温与产量相关性较大，且随着播期推迟呈明显的下降趋势，产量是随着有效积温、日均温和降雨量的增加而增加。抽穗后温度明显下降，在第5播期的抽穗至成熟期，受到了一定程度的低温胁迫，对产量造成了严重的影响。

表3 不同播期的夏播高粱产量方差分析

表4 播期对夏播高粱产量及其构成因素的影响

Table 4 Effect of sowing date on yield components of summer Sorghum

播期Seedingdate穗数/×103·hm-2Panicles穗粒数Grainsperpanicle千粒重/g1000⁃grainweight籽粒产量/kg·hm-2Grainyield6/1512803a220034a2580a687420a6/2012703a214129ab2444b674897b6/2512616a216832ab2325b618983c6/3012509a206533bc2186c521778d7/0512155a201568c1974d410667eCV/%2065102200

注：同一列不同小写字母表示差异达5%显著水平。

Note：Values within a column followed by a different small letter are significantly different at 5% probability levels, respectively.

表5 夏播高粱产量与抽穗至成熟期气候条件的相关性分析

Table 5 The correlation analysis of summer Sorghum yield and climatic conditions of heading to maturity period

相关系数Correlationcoeffcirait有效积温Availableaccumulatedtemperature日均温MeandailyTemperature降雨量Precipitation籽粒产量Grainyield有效积温1日均温0986∗∗1降雨量025300971籽粒产量0982∗∗0957∗03241

注：**表示极显著相关(P<0.01)，*表示显著相关(P<0.05)。

Note：**Means highly significant correlation(P<0.01)，* means significant correlation(P<0.05)

3 讨论

粮食作物的播种时间直接关系到作物的生长状况以及对气候资源的利用程度，适宜的播期是农业生产上主要研究的问题之一[13]。近几十年来，随着全球气候持续变暖，无霜期延长，气候资源可利用量增加，使得作物原有的生育节奏以及产量等发生了很大变化[14,15]，对农作物熟制、布局、结构也产生了很大影响，因此，按传统的最适播期播种，必然影响作物的生长发育状况，最终影响作物的产量。

不同播期对夏高梁生育期的影响明显，张效梅[7]在研究晋杂4号等春播高粱时，发现在4月5日至5月15日推迟播期生育期逐渐缩短，罗峰[16]在对甜杂2号播期研究中得出相同的结论。本研究发现在6月15日至7月5日随着播期的推迟，夏播高粱的生育期延长，与前人研究结果不一致，但谚语常说早种一天早收十天，夏早种秋早收，与本研究呈现相同变化趋势。在夏播高粱生长过程中，播期越晚，高粱灌浆期所处温度越低，高粱灌浆期的最适温度为20 ℃～30 ℃，低于这个温度，会造成灌浆期的延长，最终导致生育期的延长。

播期不同则作物各生育阶段所处的气候条件亦不同，从而引起作物生育进程改变[17]，间接对产量造成至关重要的影响。本研究抽穗至成熟期的有效积温、日均温和降雨量均与产量呈正相关关系，其中有效积温与产量呈极显著正相关，日均温与产量呈显著正相关关系。高粱产量由穗数、穗粒数和粒重来影响，但是大田高粱实际的籽粒产量是穗数、穗粒数和粒重共同作用的结果。适宜的播期可协调穗数、穗粒数和粒重的关系。本研究发现，不同播期的夏高梁产量以及穗数、穗粒数和千粒重均随播期的延迟而降低，此研究结果与石红梅[18]等在不同播期对夏高梁产量影响的研究结果吻合。

4 结论

随着播期的推迟，夏播高粱的生育进程延迟，生育期延长，主要表现在抽穗至成熟期天数的延长。随着播期的推迟，夏播高粱产量均呈下降趋势，播期越迟，产量下降幅度越大，穗数、穗粒数和千粒重均呈现降低的趋势。因而，晋杂30号在研究播期范围内最适宜的播期为6月15日。在生产上夏播高粱的品种较多，品种间存在固有生物学特性差异，还需研究不同品种对播期的具体反应，与此同时还要考虑当年当地的气候条件因素对试验的影响等。

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(编辑：武英耀)

Effects of different sowing dates on the growth stages and yield of summer sorghum

Yang Lin, Cui Fuzhu*, Duan Yonghong, Guo Xiuqing, Xue Jianfu, Cui Jianghui, Sun Longxiang

(CollegeofAgriculture,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)

[Objective]In order to research the effects of different sowing dates on the growth stages and yield of summer sorghum.[Methods]Using 5 sowing dates of randomized block design of summer sorghum hybrid Jinza 30, the effects of different sowing dates on growth stages, yield of summer sorghum were studied.[Results]With the delay of sowing date, the growth process was postponed, the growing period was lengthened. Sowing date postponed for 1 days, the growth period extended to 0.48 days; panicles, grains per spike and 1000-grain weight decreased as well. Yield decreased 8.3% to 21.3% under the condition of later sowing. By correlation analysis, accumulated temperature appeared highly significant correlation with yield, mean daily temperature appeared significant correlation with yield, the relationship between precipitation and yield were positively correlated.[Conclusion]The suitable sowing period for summer sorghum Jinza 30 was from June 15th to June 30th in the region of Jinzhong.

Sowing date, Jinza 30, Growth stages, Yield

2016-09-02

2016-09-24

杨琳(1991-)，女(汉)，陕西渭南人，硕士研究生，研究方向：作物高产优质工程

*通信作者：崔福柱，副教授。Tel：15110637026；E-mail:cuifuz@sina.com

国家公益性行业(农业)科研专项(201503121-07)；山西省科技攻关项目(20140311003-4)；国家科技成果转化项目(2014GB2A300013)

S514

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1671-8151(2017)01-0007-05