杂交谷子地膜穴播方式出苗和节水稳产效果分析

张文飞，陈国秋，张海金

（辽宁省旱地农林研究所，辽宁朝阳 122000）

常规谷子的播种技术研究历史时间较长，但杂交谷子播种技术研究和试验较少[1]。2010年全国杂交谷子推广面积达13.33万hm2，通常增产量在30%～50%。目前，“张杂谷”在京津及东北、华北、西北地区的15个省市、自治区都有种植，累计推广种植面积达26.67万hm2，平均增产 3000 kg/hm2，为我国增产粮食8亿kg。从目前生产状况看，杂交谷子最高产量达12645 kg/hm2。杂交谷子品种优于常规谷子，因此在我国北方等干旱、半干旱地区被广泛选用，关于杂交谷子播种技术研究就显得尤为重要。针对杂交谷子的特点，为区别于常规种植，其种植密度和水分利用率等都要进行充分的试验探究。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地点选择。试验于2018年在辽宁省旱地农林研究所试验基地小波罗赤村附近进行，该地位于辽宁西部，属于典型半干旱地区，海拔为887.8 m，年平均降水量为420 mm，无霜期125 d左右，昼夜温差较大，大于10℃的活动积温2600℃。

1.1.2 试验材料。供试品种为张杂谷5号。

1.2 试验设计

以单位面积下不同穴数为基础，设16万穴/hm2（穴距12 cm）、8万穴 /hm2（穴距24 cm）、4万穴 /hm2（穴距36 cm）共3个水平。留苗数设1～4苗，每穴4个水平进行。种植面积16 m2，行距60 cm。在播种前使用尿素和磷酸二铵一次性施肥。

1.3 观测方法

观察记录谷子出苗率、成穗数，部分取样测总穗数，观察茎秆质量及收获测产量，并运用水分测试仪测定土壤水分，计算耗水量和水分利用率[2]。

1.4 田间管理

前茬一致，地势平坦，肥力均匀，及时进行除草、治虫、追肥等田间管理，单项作业当天完成，其他管理按试验设计完成。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对杂交谷子出苗的影响

通过设计表中处理数据，探讨杂交谷子的光合以及植株形态和产出性状的不同特性，以此来发现不同种植密度对杂交谷子出苗和产量的影响，从而进一步分析地膜穴播方式对出苗和稳产的影响。

2.1.1 种植密度与生物性状的关系。在杂交谷子发苗过程中，叶面积以及光合势都是先升后降的。

2.1.2 种植密度与水分利用的关系。种植密度越大，耗水量总体增加，水分利用率先升后降。

2.1.3 种植密度与植株形态的关系。密度越大，株高从123.65 cm提高到145.69 cm，重心由62.9 cm增高到70.59 cm，茎部增长变薄，降低了强度和抗倒指数。

2.1.4 种植密度与谷子营养的关系。密度越大其叶片中的氮磷钾含量越少，最大累积量在抽穗期。合理的密度有助于杂交谷子的营养积累，对氮磷钾的转移和分配都有一定的影响。氮磷钾的比例会影响杂交谷子茎秆的性状，对其抗倒伏指数等有影响[3]。

2.2 杂交谷子单穴不同留苗数对产量的影响

将相同单位面积下留苗量固定，进行不同穴数、单穴留苗数对产量影响的研究。结果表明，每穴1苗、2苗、3苗处理产量之间差异不明显，但3者均与每穴4苗处理产量间存在很大差异，每穴4苗相对于每穴1苗减产10%。表明地膜穴播条件下，张杂谷5号自我调节能力不能弥补穴距离过大带来的减产。张杂谷5号穴播时，每穴留苗数不能超过3苗。

从表1可以看出，在一定范围内，增加播种穴数或留苗数均能提高产量，但密度组合在16万穴以下产量间差异不显著，说明此时增加密度已不能提高产量，在低密度组合下，杂交谷子能通过自身调节提高分蘖、单穗籽粒质量、千粒质量，从而稳定产量。从表2可以看出，水分利用率随种植密度增大而降低，高密度下杂交谷子生物产量增加、经济系数降低，导致籽粒产量不仅没有提高，反而不断增加耗水量。杂交谷子在单位面积留穴数多时，水分利用率较低，可能是生物产量高、经济系数低造成的。

2.3 用配套机械进行地膜穴播对产量的影响

杂交谷子采用配套机具播种，进行间苗与不间苗处理。结果表明，产量并无明显差异且均达到稳产水平，说明杂交谷子在稳产密度组合下结合配套播种机具生产，可以达到既不间苗又稳产的双重要求。采用配套机械穴播，杂交谷子空穴率较高，这与机器穴播后孔穴错位、田间整地质量不高、播后遇雨板结等因素有关，空穴率是造成出苗率下降的主要原因。为保证单位面积的穴留苗数，在机械穴播时，应在最佳穴播数基础上提高30%进行播种[4]。

表1 不同种植密度对产量构成因素的影响

表2 不同种植密度对水分利用率的影响

3 结论与讨论

杂交谷子的产量随着播种穴数或留苗数的增加，先增加后减少，最高产量密度组合为8万穴/hm2，每穴4苗，为密度中间值。在低密度下，杂交谷子可以通过自身调节来弥补产量，达到稳产的效果。密度和耗水量在一定范围内可以提高产量，超出临界范围则产量不再提高，经济系数下降，导致水分利用率降低[5]。留苗数的增加和穴数的增加，会让水分利用率降低，杂交谷子不适合密集种植，在稀植条件下能够体现杂交谷子本身的调节能力。经对播前和收获后土壤贮水量计算分析，在不同的水分梯度下，谷子水分临界期（孕穗期—开花期）补水与未补水之间产量差异达极显著水平，谷子杂交种较常规种的水分利用效率（WUE）均值可提高30.99%～41.00%，说明谷子杂交种具有十分明显的高效用水的遗传特性。在需水高峰期根系有较强的吸水能力，是抗旱性强的体现，亦为高效用水奠定了生理基础[6]。由于该试验仅针对4万～16万穴/hm2，每穴苗数在1～4苗，其余未涉及的范围没有数据证明，后续应增加更广泛数据试验，以研究不同留苗数的影响。