品种和种植密度对高粱主要农艺性状和产量的影响

韩永亮，崔江慧，罗河月，方路斌，常金华

（1.邯郸市农业科学院，河北 邯郸 056000；2.河北农业大学农学院，河北 保定 071001）

高粱［Sorghum bicolor（L.）Moench］是白酒酿造的主要原料，是中国重要的杂粮作物，具有较强的抗旱、抗捞、耐盐碱等特性，在平原、山丘、涝洼、盐碱地均可种植［1］。影响高粱产量的相关因素较多，主要包括株高、穗长、穗重、穗粒重、出谷率、种植密度等［2］，种植密度是影响作物生产的重要因素之一。合理密度能够协调好群体与个体的关系［3］，既保证个体发育健壮而不早衰，又能维持一定数量的群体，保证单位面积穗数，有利于发挥高粱品种的增产潜力［4］。前人研究结果表明，种植密度对高粱植株生育及产量的影响很大［5-7］，且不同品种特性的适宜种植密度不同［8-10］。冀中南地区高粱种植过去多以零星和间套种植为主，净作面积较少，种植品种多以农家品种为主，缺少主栽品种与配套栽培技术。随着白酒产业的发展，种植高粱效益提高，高粱种植面积进一步增加。为筛选适合冀中南地区种植的优良品种，确定品种的合理种植密度，实现高粱高效生产良种良法配套，本试验选用3个不同类型高粱品种（系），研究3个密度条件下产量及产量因子的变化，为冀中南高粱高产创建提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以河北农业大学新选育品种农大红3号、自选品系矮秆1号、红茅梁6号选系为试验材料。

1.2 试验方法

采用双因素完全随机设计［11］，3个高粱品种（系），3次重复，3个密度处理分别为90 000、105 000、120 000株/hm2，2次重复，小区面积2.0 m×5.0 m，共种植18个小区，南北行向，周围设保护行。

1.3 田间管理

试验田安排在邯郸市农业科学院试验场，位于邯郸县南堡，土地平整、肥力均匀、中等肥力，前茬作物为大豆，土壤为沙质壤土。栽培措施与大田生产基本一致，2019年5月25日播种，播前施氮磷钾三元复合肥（22-8-10）450 kg/hm2，6月6日定苗，6月23日中耕除草1次，7月14日灌溉1次。

1.4 调查内容及统计方法

成熟期每个小区每个处理选取有代表性的10株测量株高、穗长等性状，收获后对每个处理10个标准穗进行室内考种，测定穗重、穗粒重、出谷率等性状。试验数据用Excel 2007进行整理汇总，用SPSS13.0软件进行统计分析［12］。

2 结果与分析

2.1 品种和种植密度对高粱产量及主要性状的影响

根据不同品种不同密度的高粱产量及主要性状表现（表1），计算各因子每个水平的表型极差，通过极差大小确定因素的主次关系，见表2。由表2可以看出，产量、穗粒重、穗重、出谷率、株高5个性状品种效应产生的极差大于密度效应产生的极差，因此对于这5个性状，品种为主要影响因素；对于穗长性状，虽然品种的影响大于密度的影响，但不同品种受密度的影响不同，矮秆1号和农大红3号受密度影响较大，红茅梁6号选系对密度不敏感。

表1 不同品种不同密度的高粱产量及主要性状

表2 不同品种不同密度的高粱农艺性状极差

2.2 品种和种植密度对高粱产量及主要性状影响的方差分析

品种和种植密度对高粱产量及主要性状影响的方差分析结果见表3。由表3可以看出，穗粒重、穗重、出谷率、穗长、株高5个性状在品种间均存在显著差异（P<0.05），不同种植密度处理差异不显著（P>0.05）；对于产量性状，品种间与密度间均存在显著差异（P<0.05）；对于穗重性状，品种与密度间互作效应显著（P<0.05），其他性状均不存在互作效应（P>0.05）。从表4多重比较结果可以看出，随着密度的增加，穗粒重、穗重有降低的趋势，出谷率、穗长、株高变化不明显，产量随着密度增加有增加的趋势。不同品种间各个性状差异显著。对3个密度条件下品种产量进行比较（表5），结果显示在相同密度条件下，农大红3号子粒产量均显著高于矮秆1号和红茅梁6号选系，而矮红1号和红茅梁6号选系之间产量差异均不显著。综合来看，农大红3号优于其他2个品种，种植密度为120 000株/hm2时，农大红3号产量水平最高，达到10 270.5 kg/hm2。

表3 高梁不同性状方差分析

表4 不同性状多重比较结果

表5 相同密度条件下不同品种子粒产量比较

3 小论与讨论

本试验中，在肥力一致的土壤条件下，种植密度和品种对产量都有影响，品种的增产作用大于种植密度的增产作用，其中农大红3号产量水平显著高于其他品种。品种和种植密度是影响高粱高产创建的重要因素，品种固定的情况下，合理密植可以创造优良群体结构，又可以协调各个性状之间的关系，适当增加种植密度是实现高产的有效途径［13］。牟芝兰［14］研究得出，只有在适当的密度下，个体植株占有的资源空间和份额适中，才可获得理想的产量。本试验中90 000、105 000、120 000株/hm23个密度水平下高粱产量差异显著，120 000株/hm2可以显著提高产量，其他性状并未表现出被显著抑制，随着穗数增加，穗粒重并未显著降低。这一结果与丁国祥等［15］研究一致。有研究［16-19］指出，高密度种植高粱不但可以增加穗柄伸出长度和穗柄长度，还有利于机械化收割［20］，而且还可以降低桃蛀螟对高粱的危害。因此选用农大红3号在冀中南地区种植，适宜密度在120 000株/hm2左右即可实现较高产量，也有利于实现机械化采收。本试验中密度水平未涉及120 000株/hm2以上，同时仅对品种和密度2个因素进行分析，并未对肥力设置梯度试验，今后仍需对这些方面作进一步研究。