不同品种、密度、施氮量、播种方式对糯高粱生物性状及产量的影响

张艳军，刘 佳，张 钟，张翠萍，李建增，胡选江，施立安，高玉玺，罗 磊，蔡述江，李怀红，饶 敏

（1玉溪市农业科学院，云南玉溪 653100；2云南省农业科学院经济作物研究所，昆明 650205；3澄江市种植业综合服务管理中心，云南澄江 652500；4玉溪市农产品质量安全检验检测中心，云南玉溪 653100）

0 引言

高粱(Sorghum bicolor L.Moench)是世界上最重要的谷类作物之一，其产量仅次于玉米、小麦、水稻和大麦[1-2]，是世界上最古老的禾谷类作物之一[3]。粒用高粱根据籽粒淀粉的性质不同，可分为粳型和糯型[4]。糯高粱籽粒的直链淀粉含量在0%～5%[5]，糯高粱是酿造高档白酒的主要原料之一，因而具有重要的经济价值[6]。糯高粱的产量与品质不仅受遗传基因条件的影响，种植密度、施氮量水平、种植方式也是调控糯高粱优质高产的重要措施。焦少杰等[7]研究表明，同一高粱品种不同栽培密度间的产量差异极显著。合理密度能够协调好群体与个体的关系，使个体发育健壮而不早衰，既保证了一定数量的群体，单位面积穗数、穗粒数和单粒重得到协调发展，有利于发挥高粱品种的增产潜力[8]。Mousavi等[9]、丁国祥等[10]研究表明，随着密度增大，千粒重和穗粒数下降。据前人研究结果表明，种植密度和施肥水平对高粱植株生育及产量的影响很大[11-12]，且不同品种特性、不同土壤肥力的适宜种植密度和施肥量不同[13-14]。氮肥是农业生产中需要量最大的化肥品种，是影响作物生长发育和产量最敏感的因素之一[15-16]，对高粱生长发育[17-18]、产量[19-21]均有影响。有研究表明，氮肥的施用有利于产量的提高，且在一定氮肥用量范围内，籽粒产量随氮肥用量增加而提高，超过这个水平，产量不再增加[22-25]。但迄今为止，有关不同糯高粱品种、种植密度、施氮量、种植方式对糯高粱生物性状及产量的影响的相关研究鲜见报道。为此，本研究采用L9（34）正交试验设计，研究了不同品种、种植密度、施氮量和播种方式对糯高粱生物性状及产量的影响，以期明确不同品种、种植密度、施氮量和播种方式与糯高粱生物性状及产量的关系，旨在筛选最适丰产糯高粱品种、最佳种植密度和最适施氮量及种植方式，为糯高粱高产优质种植技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点

试验于2020年5—12月在玉溪市农业科学院高原特色现代农业科研试验示范基地进行。试验地点位于102.29867°E，24.16767°N，海拔1615.2 m，土壤类型为壤土，前作为草莓，地势平坦，排灌条件方便，耕作层土壤养分检测结果为pH 6.08，有机质35.41 g/kg，有效氮152.60mg/kg，有效磷73.95mg/kg，速效钾267.60mg/kg。

1.2 参试材料

参试品种‘红糯16号’由黑龙江省衲河市惠龙农业科技开发有限公司生产，‘晋糯3号’和‘晋糯8号’由山西冠丰高粱科技有限公司生产，参试种子由云南省农业科学院经济作物研究所提供。氮肥为尿素（含N≥46.2%），过磷酸钙（含P2O5≥16.0%），硫酸钾(K2O≥50.0%)。

1.3 试验设计

试验采用L9(34)正交试验设计，试验因素为品种、密度、施氮量和播种方式4个因素，每个因素设3个水平，品种分别为‘红糯16号’、‘晋糯3号’和‘晋糯8号’；密度分别为8.25万、9.75万、11.25万株/hm2；施氮水平分别为180、255、330 kg/hm2；播种方式为等行（行距65 cm）、宽窄行（宽行行距75 cm、窄行行距55 cm）和大小行（大行行距80 cm、小行行距50 cm）。试验组合见表1。

表1 不同品种、种植密度、施氮量、播种方式的L9（34）正交试验设计表

试验设计9个处理，3次重复，每个小区面积为20.0 m2(5.0 m×4.0 m)，四周设置保护行。施肥分基肥和追肥（在苗期、拔节期和抽穗期各追施1次肥），在播种后20～25天进行间苗补苗，拔节期及时小培土和穗期大培土，适时去除糯高粱的无效分蘖。

1.4 调查方法

田间调查记载各个处理的主要生育期，在糯高粱成熟时随机采取15株进行株高、叶片数、茎粗、穗长、穗粒数、单穗重、千粒重测量调查，以及按小区实际产量进行称重计产。

1.5 数据统计分析

采用Excel 2010和DPS 7.05[26]软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 生育期

从表2可以得知，‘晋糯3号’生育期最长为138天，其次是‘晋糯8号’为135天‘，红糯16号’最短为134天。由此可见不同品种、密度、施氮量和播种方式试验因素中，糯高粱的生育期主要由品种本身特性因素所确定，其余试验因素对生育期的影响不明显。

表2 生育期结果与分析

2.2 不同品种、种植密度、施氮量、种植方式对糯高粱生物性状的影响

通过不同品种、种植密度、施氮量、种植方式对糯高粱生物性状的影响试验结果表明（见表3），不同糯高粱品种对生物性状的影响差异较大。随着密度的增加，株高随之增高，而穗粒数和单穗重则随之减少，不同密度对糯高粱的叶片数、茎粗、穗长及千粒重影响不明显。在180～330 kg/hm2的施氮条件下，糯高粱的生物性状表现不明显，但施氮量255 kg/hm2的糯高粱穗长、穗粒数、单穗重和千粒重最好。糯高粱采用不同种植方式对生物性状的影响不明显，极大可能是糯高粱株高较矮、叶片少和糯高粱穗在植株顶部，不同种植方式对糯高粱的通风和光照的影响不明显的缘故。

表3 不同品种、种植密度、施氮量、种植方式对糯高粱生物性状的影响

2.3 生物性状与产量的相关性分析

由表4可以看出，糯高粱生物性状的株高、叶片数、穗粒数和单穗重与产量成正相关，茎粗、穗长和千粒重与产量成负相关，其生物性状千粒重对产量的影响显著水平不明显。

表4 生物性状与产量的相关性分析

2.4 产量结果与分析

2.4.1 不同品种、密度、施氮量和种植方式对产量影响的正交方差分析结果 由表5和表6可知，品种的F值达到极显著水平，种植密度的F值达到显著水平，施氮量和种植方式不显著。通过Duncan多重比较得知，A2B3C1D2与 A2B1C2D3之间差异不显著，与 A2B2C3D1之间差异达显著水平，与其余组合之间差异达极显著水平；A2B1C2D3与A2B2C3D1和A3B3C2D1之间差异不显著，与A1B1C1D1之间差异达极显著水平，与剩余组合之间差异达显著水平；A2B2C3D1与A1B1C1D1之间差异达极显著水平，与其余组合之间差异不显著；A3B3C2D1与A1B1C1D1之间差异达显著水平，与其余组合之间差异达显著水平；剩余组合之间差异不显著。综上所述，不同品种、密度、施氮量和种植方式对产量影响的组合A2B3C1D2产量最高，达12257.28 kg/hm2，其次为组合A2B1C2D3，为 11553.91 kg/hm2。

表5 正交方差分析结果

表6 Duncan多重比较结果

2.4.2 不同品种、密度、施氮量和种植方式对产量影响极差分析结果 不同品种、密度、施氮量和种植方式对糯高粱产量影响结果表明（见表7和表8），糯高粱品种极差(R)位于第一，是影响糯高粱产量的主要因子，其次是种植密度，再次是种植方式，在该试验土壤、气候环境条件下，施氮量对糯高粱产量的影响最小。根据糯高粱品种、密度、施氮量和种植方式对产量影响的各因子产量平均数表明，‘晋糯3号’平均产量最高，达11645.03 kg/hm2，其 次 为‘ 晋 糯 8号 ’，产 量 为10303.29 kg/hm2，‘ 红 糯 16 号 ’的 产 量 最 低 ，仅 为10011.61 kg/hm2；糯高粱产量随密度增大产量随之增加，种植密度为11.25万株/hm2时，产量达11077.78kg/hm2；糯高粱产量随着施氮量的增加呈现先增加而后降低的趋势，即施氮量为255 kg/hm2时，产量最高，达10826.65 kg/hm2；不同种植方式中，宽窄行（75 cm和55 cm)种植方式的产量最高，达10889.43 kg/hm2，其次是大小行（80 cm和50 cm），10 736.09 kg/hm2，最低为等行(65 cm)，10334.41 kg/hm2。因此仅从糯高粱品种、密度、施氮量和种植方式的因子对糯高粱产量影响结果可以看出，‘晋糯 3 号’、11.25 万株/hm2、施氮量255 kg/hm2和宽窄行（75 cm和55 cm)种植方式为增加糯高粱产量的最适条件，其搭配组合为A2B3C2D2，但因施氮量和种植方式因子对糯高粱产量的影响较小，且施氮量和种植方式的水平对糯高粱产量的影响不显著，同时该试验研究A2B3C1D2和A2B1C2D3搭配组合的糯高粱产量分居第一和第二，因此最优组合取A2B3C1D2或 A2B1C2D3。

表7 不同品种、密度、施氮量和种植方式对产量的影响

表8 不同品种、种植密度、施氮量、种植方式对产量的影响

3 结论与讨论

3.1 不同品种、密度、施氮量和播种方式对糯高粱的生育期的影响

不同糯高粱品种间的生育期存在差异，但不同密度、施氮量和播种方式对糯高粱的生育期影响不明显。糯高粱的生育期主要由品种本身特性因素所确定，其余试验因素对生育期的影响不明显。

3.2 不同品种、密度、施氮量和播种方式对糯高粱的生物性状的影响

本研究表明，不同糯高粱品种对生物性状的影响差异较大。随着密度的增加，株高随之增高，而穗粒数和单穗重，则随之减少，不同密度对糯高粱的叶片数、茎粗、穗长及千粒重影响不明显。这与刘天朋等[19]、汪由等[27]研究结果极为一致。在180～330 kg/hm2的施氮条件下，糯高粱的生物性状表现不明显，但施氮量为255 kg/hm2时糯高粱穗长、穗粒数、单穗重和千粒重最好。糯高粱采用不同种植方式对生物性状的影响不明显，极大可能是糯高株高较矮、叶片少和糯高粱穗在植株顶部，不同种植方式对糯高粱的通风和光照的影响不明显的缘故。

3.3 不同品种、密度、施氮量和种植方式的生物性状与产量的相关性

本研究结果表明，糯高粱生物性状的株高、叶片数、穗粒数和单穗重与产量成正相关，茎粗、穗长和千粒重与产量成负相关，其生物性状千粒重对产量的影响显著水平不明显。说明适当的增加糯高粱的株高和叶片数，有利于产量的提高，同时增加穗粒数和单穗重是实现糯高产的前提。这与刘贵锋等[8]、杨建昌等[28]、薛亚光等[29]的研究结论部分相一致。

3.4 不同品种、密度、施氮量和种植方式对糯高粱产量的影响

从糯高粱品种、密度、施氮量和种植方式的因子对糯高粱产量影响结果可以看出，‘晋糯3号’、11.25万株/hm2、施氮量255 kg/hm2和宽窄行（75 cm和55 cm)种植方式对增加糯高粱产量为最适条件，其搭配组合为A2B3C2D2，但因施氮量和种植方式因子对糯高粱产量的影响较小，且施氮量和种植方式的水平对糯高粱产量的影响不显著，同时该试验研究A2B3C1D2和A2B1C2D3搭配组合的糯高粱产量分居第一和第二，因此最优组合取A2B3C1D2或A2B1C2D3。

3.5 试验不足及待探讨研究方向

本研究初步筛选出最适丰产糯高粱品种‘晋糯3号’、最佳种植密度11.25万株/hm2和最适施氮量为180～330 kg/hm2及种植方式宽窄行（75 cm和55 cm），为玉溪今后糯高粱高产优质种植提供科学依据。从不同品种、密度、施氮量及种植方式的单因素对产量表现最优的搭配组合[即‘晋糯3号’+11.25万株/hm2+施氮量255 kg/hm2+宽窄行（75 cm和55 cm）]的搭配组合A2B3C2D2未包括在该试验组合中，有待进一步试验研究论证。

综上，本试验通过不同品种、种植密度、施氮量和播种方式对糯高粱生物性状及产量的影响进行研究。试验结果表明，糯高粱品种对生物性状的影响差异较大，随着密度的增加，株高随之增高，而穗粒数和单穗重则随之减少，密度对糯高粱的叶片数、茎粗、穗长及千粒重影响不明显，施氮量255 kg/hm2的糯高粱穗长、穗粒数、单穗重和千粒重最好，不同种植方式对生物性状的影响不明显；糯高粱的株高、叶片数、穗粒数和单穗重与产量成正相关，茎粗、穗长和千粒重与产量成负相关；品种是影响糯高粱产量的主要因子，其次是种植密度，再次是种植方式，产量以组合A2B3C1D2最高，其次为组合A2B1C2D3，因此最优组合取A2B3C1D2或A2B1C2D3，但从不同品种、密度、施氮量及种植方式的单因素对产量表现最优的搭配组合A2B3C2D2未包括在该试验组合中，有待进一步试验研究论证。