衡谷12号早熟性以及最晚播期和适宜留苗密度研究

郝洪波，崔海英，李明哲，刘贵波，杨建忠

（河北省农林科学院旱作农业研究所，河北省农作物抗旱研究实验室，河北 衡水 053000）

衡谷12号早熟性以及最晚播期和适宜留苗密度研究

郝洪波，崔海英*，李明哲*，刘贵波，杨建忠

（河北省农林科学院旱作农业研究所，河北省农作物抗旱研究实验室，河北 衡水 053000）

衡谷12号是河北省农林科学院旱作农业研究所在衡谷9号繁种田发现的超早熟变异株，经系统选育而成，其生育期极短，夏播仅58 d左右，突出特点是超早熟。探明该品种早熟特性、最晚播期以及最佳留苗密度，可以为其合理利用提供依据。以3个早熟和2个中熟谷子品种为对照，在4月16日～8月31日每隔15 d播种1期，研究了不同播期下衡谷12号生长发育阶段的变化；同时，采用二因素（播期、密度）随机区组试验设计，其中，播期设6月11日和8月11日2个水平，留苗密度（用播量、行距和株距调）设75.0万、112.5万、150.0万和187.5万、225.0万、262.5万和300.0万株/hm2计7个水平，研究了不同播期与密度组合下衡谷12号产量的变化。结果表明：衡谷12号生育期较短，在8月15日播种仍可成熟，且在不同播期条件下生育期均稳定在58 d左右，营养生长阶段缩短、穗分化较中早熟品种提前47～62d是导致其较早成熟的主要原因。衡谷12号在6月11日播种、留苗密度为187.5万株/hm2时产量达到最高，为2 447.93 kg/hm2；8月11日播种会造成谷子明显减产，要获得较高产量，就应适当增大种植密度，晚播高产的适宜留苗密度为225.0万～262.5万株/hm2，产量可以达到2 010.43～2 076.40 kg/hm2，其中，262.5万株/hm2密度处理的产量略高于225.0万株/hm2密度处理。衡谷12号不适于正常的大田生产，可作为超早熟种质资源进行研究或用于灾后紧急补栽种植。

衡谷12号；谷子；超早熟；播期；密度；产量

谷子在我国主要分布于北方干旱、半干旱的丘陵或半丘陵地区[1]，面积约200万hm2。在夏谷栽培区，为获得最佳经济效益，多将谷子与其他作物配套形成一年两熟制栽培模式，因此，生产上要求夏谷品种生育期尽可能缩短，以便为前茬作物留出足够的生育时间，这就对夏谷新品种的培育提出了新的要求：在保证一定产量的基础上，尽可能选育生育期短的品种。在国外，日本、印度曾培育出50日粟、60日粟、PCB138、Birsa Gundli1等早熟品种[2，3]，但由于生态条件差别较大，这些品种引种到我国后不再表现早熟。而国内有关早熟谷子的研究又多见于春谷，如龙谷26、内谷2号、陇谷8号等[4～6]，这些品种在华北夏谷区栽培时生育期与当地中晚熟品种接近。因此，培育适应华北夏谷区的早熟夏谷品种具有非常现实的意义。

河北省农林科学院谷子研究所曾在21世纪初育成一批早熟谷子品种——超早熟1号、超早熟2号、超早熟3号和超早熟4号，其在石家庄地区种植的生育期分别为58、63、61和61d；另外，还育成了能在中国高寒地带正常成熟的超早熟谷子新品种冀谷27和冀谷28，其在高寒地区春播适宜播期为4月20～25日，在张家口、承德中南部、辽宁西部朝阳地区夏播适宜播期为6月25日～7月5日，在河北、山东、河南夏谷区备荒种植的最晚播期为7月25日[7～10]。

衡谷12号是河北省农林科学院旱作农业研究所在衡谷9号繁种田发现的超早熟变异株，经系统选育而成，其突出特点是生育期极短，夏播仅58 d左右，植株低矮，株高仅46～50 cm，主茎节数6节，主茎叶数6片，且分蘖性强，中下部节间可产生多个分枝，一级分枝数2～3个，多数分枝能成穗；对谷瘟病和谷锈病抗性均为1级，白发病发病率0.09%，其他病虫害未表现[11]，2013年12月通过衡水市科技局组织的专家鉴定。探明衡谷12号早熟特性、最晚播期以及最佳播种密度，可以为该品种的合理利用提供依据。

1 材料与方法

本研究分2项内容进行。试验均于2014年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站（北纬37.48′，东经 115.53′） 进行。试验地土壤 pH值7.8，0～20 cm耕层土壤基础养分含量为有机质1.287%、全氮0.081%、全磷0.097%、全钾2.343%，其中，碱解氮含量80.233 mg/kg、速效磷含量17.847 mg/kg、速效钾含量171.233 mg/kg。

1.1 衡谷12的早熟性研究

参试谷子材料为特早熟品种衡谷12号；对照谷子品种为早熟品种冀谷27、冀谷28和60天还仓，中熟品种冀谷19和衡谷9号。试验设6个谷子品种处理。小区面积18 m2，4行/区，行长9 m，采用随机区组排列，3次重复。谷子均裸地直播，行距40 cm，株距3.3 cm，留苗密度60万株/hm2。4月16日播种第1期，之后基本上每隔15 d播种1次，8月31日播种最后1期。其他田间管理措施同常规。

调查每个播种期谷子的出苗期、抽穗期和成熟期。

1.2 播期和密度对衡谷12产量的影响

参试谷子材料为衡谷12号。采用二因素（播期、密度）随机区组试验设计（表1），其中，播期（B）设6月11日和8月11日2个水平，分别用B1和B2表示；留苗密度（M）设75.0万、112.5万、150.0万和187.5万、225.0万、262.5万和300.0万株/hm2计7个水平，用播量、行距和株距调节，依次用M1～M7表示。小区面积13.34 m2，行长6 m，3次重复。试验地造墒前底施硝酸磷肥300 kg/hm2，播种后镇压，5～7叶期定苗，拔节期追施尿素300 kg/hm2，其他田间管理措施同常规。

表1 不同处理的谷子播期和密度Table 1 The sowing date and plant density of different treatmeats of millet

在谷子籽粒蜡熟期，采用人工剪穗的方法全小区收获。谷穗风干后，用小区脱粒机脱粒，并测产。

2 结果与分析

2.1 衡谷12的早熟性分析

4月16日～7月15日播种，所有参试谷子品种均能够成熟；7月31日和8月15日播种，除衡谷12号外，其他品种均不能成熟；8月31日播种，衡谷12号也不能成熟（表2）。表明在衡水地区种植，衡谷12号的最晚播种时间为8月15日左右。而目前已知的其他早熟谷子中，还没有8月15日播种而能够正常成熟的品种。

在相同播期条件下，衡谷12号的生育期均为最短；其不同播期的平均生育期仅为58 d，为6个参试品种最短。

进一步对参试谷子品种不同播期各生育期的平均值进行分析，结果（图1）显示，衡谷12号出苗～抽穗所需时间最短，平均仅为26 d，分别较冀谷27、冀谷28、60天还乡、衡谷9号、冀谷19出苗～抽穗所需时间少12、13、14、31和36 d；抽穗～成熟需时平均为32 d，与冀谷27（32 d）、冀谷28（32 d）、60天还乡（33 d）、衡谷9号（33 d）和冀谷19（33 d）基本相当。可以看出，衡谷12号成熟较早主要是出苗～抽穗这段时间明显偏短造成的。这说明该品种的营养生长期、营养生长与生殖生长并进期时间较短，穗分化开始得较早。

表2 不同播期对谷子生育时期的影响Table 2 Effects of different sowing dates on the growth period of millet

图1 不同谷子品种的平均生育期Fig.1 Average growth period of different millet varieties

2.2 不同播期和密度对衡谷12号产量的影响

不同播期各密度处理的衡谷12号平均产量差异显著（表3），其中，8月11日播种的平均产量较6月11日播种低17.65%。表明与正常夏播相比，晚播会导致谷子产量明显降低。

表3 不同播期与密度组合下衡谷12号的产量 （kg/hm2）Table 3 Yield of Henggu No.12 with different sowing date and plant density

2个播期处理下，衡谷12号产量均随密度增大呈先增加后降低的变化趋势，其中，B1播期下，M4处理产量最高，且该组合的产量也为所有参试组合中最高，除与B1M5处理差异为显著外，与其他处理差异均达到了极显著水平；B2播期下，M6处理产量最高，与M5处理差异不显著，但显著＞其他密度处理。

综上分析可以看出，正常夏播时衡谷12号产量较高，最佳留苗密度为187.5万株/hm2，该条件下产量达到最高，为2 447.93 kg/hm2；晚播会造成谷子明显减产，要获得较高产量，就应适当增大种植密度，晚播高产的适宜留苗密度为225.0万～262.5万株/hm2，该条件下产量为2 010.43～2 076.40 kg/hm2，其中，262.5万株/hm2密度处理的产量略高于225.0万株/hm2密度处理。

另外还发现，不同播期下，衡谷12号的分蘖成穗能力差别很大，其中，6月11日播种（B1）时分蘖较多，收获时由于主穗先成熟，在收获主穗12 d后收获分蘖穗，最终，分蘖穗产量与主穗产量的比值接近于1∶1；而8月11日播种（B2）时分蘖穗极少，没有形成有效产量，原因可能与晚播后积温减少有关。

3 结论与讨论

3.1 衡谷12号适播期较长，生育期稳定

衡谷12号适播期较长，在4月16日～8月15日播种均能够正常成熟，且不同播期的生育期均稳定在58 d左右，最晚播种时间为8月15日左右，而截至目前在这一时间播种仍可正常成熟的谷子品种尚未见文献报道。衡谷12号生育期短，可与多种作物组成一年两熟制栽培模式，但由于其产量较低，因此不适于正常的大田生产，而将其作为超早熟种质资源进行研究价值较大。

3.2 衡谷12号营养生长阶段缩短、穗分化提前是导致其超早熟的主要原因

衡谷12号从出苗到抽穗仅需26 d，较正常中早熟谷子品种如衡谷9号和冀谷19需时缩短60 d左右，较目前已知的其他早熟谷子品种需时缩短47 d左右，而营养生长期、营养生长与生殖生长并进期缩短，从而引起穗分化开始较早，最终导致该品种整个生育期缩短，这是导致其超早熟特性的一个主要原因。同时，生育时期的缩短，造成营养生长时间过短，碳水化合物积累过少，导致较其他早熟品种株型矮小，节数和叶片数减少，谷穗变小，产量降低等一系列农艺性状的差异。作物一生中经历出苗、抽穗、开花、灌浆、成熟等阶段，由于决定其生育期的主要因素是感温性和感光性，因此，通常用播种～抽穗所需的天数来反映生育期的长短。不同作物早熟性遗传的研究结果表明，作物早熟性是一个受多基因系统控制的、复杂的数量性状[12]。Macro-Herrera等[13]利用谷子材料B 100与青狗尾草材料A10杂交构建获得182个株系的重组自交系群体，其对这些株系在8个环境下进行了抽穗期等性状调查，获得了16个控制抽穗期的QTLs。分析这些QTL位点所在的基因区域，并与水稻、玉米、高粱和拟南芥等植物已知的控制开花的基因进行比对，但是，小麦和拟南芥中的春化相关基因在谷子中却未找到相对应的QTL，暗示了谷子抽穗可能不受春化基因的调控。丁保朋[14]认为，造成谷子早熟突变的原因可能来源于与抽穗时间相关基因的突变，因而缩短了生育时期。但是，衡谷12号特早熟的具体原因，还有待于进一步研究。

3.3 衡谷12号植株低矮、主穗较小、分蘖穗多，适于灾后补栽和高密种植

衡谷12号生育期较短，植株低矮，主穗较小，产量较低，而推迟播期会影响其分蘖穗的数量，从而影响产量。目前，对禾本科植物分蘖性状的研究主要集中在激素水平、栽培条件、形态学、解剖学等方面。从生产实践来看，肥力水平、密度、温度、光照等对小麦分蘖的影响较大。赵昌平等[15]研究了小麦分蘖成穗的生理原因，结果显示，随着分蘖营养生长积温的减少，分蘖成穗率逐渐显著降低，同时也直接导致各蘖群成穗蘖之间穗粒数和粒重的不同。多名学者[16～20]也证实了分蘖数会随播期的推迟而逐渐减少。

衡谷12号特殊的农艺及产量性状决定了其不适于正常的大田生产，但是，作为救灾作物用于灾后紧急补种还是可行的，然而，其是否适于高寒地区种植还有待于进一步的试验。同时，其由于植株矮小，茎秆节数6节、叶数仅6片，导致常规行距40cm种植时植株难以封垄。本研究结果显示，正常夏播时以行距20 cm种植为佳，留苗密度为187.5万株/hm2时产量达到最高水平，为2 447.93 kg/hm2；晚播会导致谷子明显减产，要获得较高产量，就应适当增大种植密度，留苗密度为225.0万～262.5万株/hm2时产量较高，为2010.43～2076.40 kg/hm2，其中，262.5万株/hm2密度处理的产量略高于225.0万株/hm2密度处理。建议实际生产中以播种量作为留苗密度的参考依据，具有很好的可操作性，一般衡谷12号播种量为11.36～13.26 kg/hm2时可获得较高产量。另外，推迟播期会引起产量的大幅度降低。综上所述，衡谷12号作为一个超早熟的特殊资源意义更大。

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Study on the Early Maturity，the Latest Sowing Date and the Suitable Seedling Density of Henggu No.12

HAO Hong-bo，CUI Hai-ying*，LI Ming-zhe*，LIU Gui-bo，YANG Jian-zhong

（Institute of Dryland Farming of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Key Lab of Crop Drought Tolerance Research of Hebei Province，Hengshui 053000，China）

Henggu No.12 is super prematurity new millet variety found in the seed production plots of Henggu No.9 by Institute of Dryland Farming，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences.Its growth period is only about 58 days，and this is its prominent characters.The study of its early maturity，the late sowing date and the best sowing density can provide the basis for the reasonable utilization of the variety.The changes of growth and development stages of Henggu No.12 were studied by sowing once per 15 days from April 16th to August 31th with 3 early maturing and 2 medium maturing varieties.At the same time，a two-factor (sowing date，density)random experimental design was used.The sowing date was set at two levels，June 11 and August 11，and the seedling density (seeding，row spacing and spacing) was 75.0×104，112.5×104，150.0×104，187.5×104，225.0×104，262.5×104and 300.0×104plants/hm2，respectively，the changes of yield under different sowing dates and densities were studied.The results showed that the growth period of Henggu No.12 was short，and it was still mature when it was breed on August 15，and the growth period was about 58 days under different sowing date.The vegetative stage was shortened and the ear differentiation was earlier than that of early-maturing variety 47-62 d，so it was the main reason that it lead to its early maturation.The yield of Henggu No.12 was higher when the seedlingdensity was breed on June 11 and the density was 187.5×104plants/hm2，the highest yield was 2 447.93 kg/hm2and the yield was decreased when sowing was delayed，on August 11 the best density was 262.5×104plants/hm2. The suitable sowing clensity for late sowing and high yield was 225.0×104-262.5×104plants/hm2，in which the yield could reach 2 010.43-2 076.40 kg/hm2.I summary，the variety is not suitable for normal field production，but it can be used as a study of ultra-early maturing germplasm resources or emergency replanting planting.

Henggu No.12；Foxtail millet；Super prematurity；Sowing date；Sowing density；Yield

S515

：A

：1008-1631（2017）01-0001-05

2016-05-12

国家谷子糜子产业技术体系项目（CARS-07）

郝洪波（1974-），男，河北藁城人，副研究员，主要从事谷子栽培与选育研究。Tel：0318-7920337；E-mail：haohongbo-123@126.com。

崔海英（1962-），男，河北景县人，副研究员，主要从事谷子栽培与选育研究。Tel：0318-7920337。

通讯作者：李明哲（1976-），男，河北饶阳人，副研究员，硕士，主要从事谷子栽培与选育研究。Tel：0318-7920336。