不同株行距配置对酒用糯高粱红粱丰1号农艺性状、产量及品质的影响

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  摘要:为探明酒用糯高粱红粱丰1号在贵州地区种植时的最佳株距和行距,采用裂区试验设计,研究不同株行距配置对红粱丰1号农艺性状、产量及品质的影响。结果表明,行距和株距对红粱丰1号产量、农艺性状和品质均有显著影响。随着行距和株距的增加,产量、株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、总淀粉含量和支链淀粉含量表现为先增加后降低,而单宁含量和直链淀粉含量表现为先降低后增加。在贵州地区种植红粱丰1号时,以行距为70 cm、株距为25 cm较好。
  关键词:酒用糯高粱;株行距配置;农艺性状;产量;品质;相关分析
  中图分类号: S514.04 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2019)01-0076-04
  糯高粱是酿造茅台酒等酱香型高档白酒的主要原料,对我国区域经济的发展发挥重要作用[1-2]。红粱丰1号是贵州省农业科学院旱粮研究所和贵州粱丰农业科技有限公司从贵州地方酒用糯高粱品种黔高7号中系统选育而成的,是丰产性好、适应性强、抗性强和品质优良的酒用糯高粱品种,于2016年通过贵州省农作物品种审定委员会审定。目前,红粱丰1号在贵州高粱种植地区已局部示范应用,但由于缺乏相应的配套栽培技术,其产量水平较低,增产潜力未能得到充分发挥。为实现良种与良法配套,本试验采用裂区试验设计,研究不同株行距配置对红粱丰1号农艺性状、产量及品质的影响,以期为红粱丰1号高产优质栽培的最佳种植方案提供技术支撑,对其大面积推广应用具有重要意义。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料与试验设计
  供试品种为红粱丰1号,试验于2016—2017年在贵州省农业科学院旱粮研究所惠水试验基地进行。试验地土壤为黄壤土,含有机质18.74 g/kg、碱解氮64.38 mg/kg、速效磷 4.51 mg/kg、速效钾78.45 mg/kg,前茬为油菜。采用裂区试验设计,行距(A)为主区,设60 cm(A1)、70 cm(A2)和80 cm(A3)3个水平;株距为副区,设20 cm(B1)、25 cm(B2)和 30 cm(B3)3个水平。随机区组排列,小区长9 m,每小区种植5行(宽分别为3、3.5、4 m,面积分别为27、31.5、 36 m2),3次重复,区组间走道1 m,分别于2016年4月14日和2017年4月12日播种,试验地四周播种3行作为保护行,播种时施450 kg/hm2硫酸钾复合肥作基肥,4叶期定苗、中耕除草、300 kg/hm2尿素追肥、培土、常规管理。
  1.2 指标测定及方法
  于高粱成熟前3 d在每个小区的中间条带随机选择5株生长正常的植株,测定其株高、茎粗和穗长,待籽粒70%~80%成熟时对每个小区进行单独收获,脱粒风干后测定穗粒数、穗粒质量和千粒质量,并计产。收获后的高粱籽粒自然晾晒2周后,利用福斯XDS快速成分分析仪测定其蛋白质、单宁、总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量。
  1.3 数据处理
  由2016、2017年2年的数据发现无显著差异,因此用2年平均值进行统计分析。用Microsoft Excel 2013整理数据,用DPS v 7.05专业版软件统计分析,采用LSD法检测显著性。
  2 结果与分析
  2.1 方差分析
  不同株行距配置对产量影响的方差分析结果表明,区组间F值不显著(F=3.43>F0.05),说明本试验区组间土壤差异小,试验地肥力均匀,试验结果精确度高。由表1和表2可知,行距和株距对产量、株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、单宁含量、总淀粉含量、支链淀粉和支链淀粉含量均有显著或极显著影响;行距和株距的交互作用对茎粗、穗粒数、穗粒质量、蛋白质含量、单宁含量、总淀粉含量、支链淀粉和支链淀粉含量均有显著或极显著影响,而对产量、株高、穗长和千粒质量的影响不显著。
  2.2 不同行距和株距对红粱丰1号产量、农艺性状和品质的影响
  2.2.1 不同行距和株距对红粱丰1号产量的影响 不同行距条件下产量的多重比较(表3)表明,70 cm 行距条件下红粱丰1号产量最高,与其余行距间产量均有显著性差异;60 cm 行距条件下产量最低,与80 cm行距间产量无显著差异。说明随着行距的增加,产量呈先增加后降低的趋势。不同株距条件下产量的多重比较(表3)表明,25 cm株距条件下的产量最高,与其余株距间产量有显著差异;20 cm株距条件下产量最低,与30 cm株距产量有显著差异。说明随着株距的增加,产量呈先增加后降低的趋势。
  2.2.2 不同行距和株距对红粱丰1号农艺性状的影响 (1)株高。不同行距条件下株高的多重比較(表3)表明,70 cm 行距条件下株高最高,与其余行距间株高均有显著性差异;60 cm行距条件下株高最矮,与80 cm行距间株高无显著差异。说明随着行距的增加,株高呈先增加后降低的趋势。不同株距条件下株高的多重比较(表3)表明,25 cm株距条件下的株高最高,与其余株距间株高有显著差异;20 cm株距条件下株高最矮,与30 cm株距株高有显著差异。说明随着株距的增加,株高呈先增加后降低的趋势。(2)穗长。不同行距间的穗长存在显著差异(表3),表现为70 cm>80 cm>60 cm;不同株距间的穗长存在显著差异(表3),表现为25 cm>30 cm>20 cm;说明穗长随行距和株距的增加均表现为先增加后减少。(3)茎粗。不同行距间的茎粗存在显著差异(表3),表现为 70 cm>80 cm>60 cm;不同株距间的茎粗存在显著差异(表3),表现为25 cm>30 cm>20 cm,说明茎粗随行距和株距的增加表现为先增加后减少。(4)穗粒数。不同行距间的穗粒数存在显著差异(表3),表现为70 cm>80 cm>60 cm;不同株距间的穗粒数存在显著差异(表3),表现为 25 cm>30 cm>20 cm,说明穗粒数随行距和株距的增加均表现为先增加后减少。(5)穗粒质量。不同行距间的穗粒质量存在显著差异,且在70 cm行距条件下达最大值,在60 cm行距条件下达最小值(表3),与60、80 cm行距比较,70 cm行距条件下的穗粒质量分别增加20.06%、5.95%,说明随着行距的增加,穗粒质量呈先增加后降低的趋势。不同株距间的穗粒质量存在显著差异,在25 cm株距条件下达最大值,在 20 cm 株距条件下达最小值(表3),与20、30 cm株距比较,25 cm 株距条件下的穗粒质量分别增加了34.62%、17.77%,说明随着株距的增加,穗粒质量呈先增加后降低的趋势。(6)千粒质量。不同行距间的千粒质量存在显著差异,且在70 cm行距条件下达最大值,在60 cm行距条件下达最小值(表3),与60、80 cm行距比较,70 cm行距条件下的千粒质量分别增加了10.61%、4.06%,说明随着行距的增加,千粒质量呈先增加后降低的趋势。不同株距间的千粒质量存在显著差异,在 25 cm 株距条件下达最大值,在20 cm株距条件下达最小值(表3),与20、30 cm株距比较,25 cm株距条件下的千粒质量分别增加了11.86%、7.34%,说明随着株距的增加,千粒质量呈先增加后降低的趋势。   2.2.3 不同行距和株距对红粱丰1号品质的影响 不同行距条件下蛋白质含量的多重比较(表4)表明,70 cm行距条件下蛋白质含量最高,与80 cm行距间无显著差异,与60 cm行距间差异显著,且最小值出现在60 cm行距条件下。说明随着行距的增加,蛋白质含量呈先增加后降低的趋势。不同株距间的蛋白质含量存在显著差异(表4),表现为25 cm>30 cm>20 cm,说明蛋白质含量随株距的增加表现为先增加后减少。不同行距条件下单宁含量的多重比较(表4)表明,70 cm行距条件下单宁含量最低,与其余行距间均有显著性差异;80 cm行距条件下单宁含量最高,与60 cm行距间无显著差异。说明随着行距的增加,单宁含量呈先降低后增加的趋势。不同株距间的单宁含量存在显著差异(表4),表现为20 cm>30 cm>25 cm,说明单宁含量随株距的增加表现为先降低后增加。不同行距条件下总淀粉含量的多重比较(表4)表明,70 cm行距条件下总淀粉含量最高,与其余行距间均有显著性差异;60 cm行距条件下总淀粉含量最低,与80 cm行距间无显著差异。说明随着行距的增加,总淀粉含量呈先增加后降低的趋势。不同株距间的蛋白质含量存在显著差异(表4),表现为25 cm>30 cm>20 cm,说明蛋白质含量随株距的增加均表现为先增加后减少。不同行距间的支链淀粉含量存在显著差异(表4),表现为70 cm>80 cm>60 cm;不同株距间的支链淀粉含量存在显著差异(表4),表现为25 cm>30 cm>20 cm。说明支链淀粉含量随行距和株距的增加表现为先增加后减少。不同行距间的直链淀粉含量存在显著差异(表4),表现为60 cm>80 cm>70 cm;不同株距间的直链淀粉含量存在显著差异(表4),表现為20 cm>30 cm>25 cm。说明直链淀粉含量随行距和株距的增加呈先降低后增加的趋势。
  2.3 行距和株距交互作用对红粱丰1号产量、农艺性状和品质的影响
  株距和行距的交互作用表明,70 cm行距和25 cm株距处理的产量、株高、穗长、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、总淀粉含量和支链淀粉含量均为最大值,分别为 6 283.70 kg/hm2、227.01 cm、36.32 cm、4 741.29粒、120.55 g、26.06 g、11.75%、80.71%和74.98%(表5、表6);而70 cm行距和25 cm株距处理的茎粗、单宁含量和直链淀粉含量最低,分别为10.19 mm、1.14%和5.73%(表6)。
  2.4 产量、品质及农艺性状的关系
  由表7可知,产量与株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、总淀粉含量和支链淀粉含量呈极显著正相关,而与单宁含量和直链淀粉含量呈极显著负相关;支链淀粉含量与株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量和总淀粉含量呈极显著正相关,与单宁含量和直链淀粉含量呈极显著负相关。说明植株高大、健壮、穗发育好是红粱丰1号高产优质的特征。
  3 讨论
  高粱产量构成因素包括穗数、穗粒数和千粒质量,但大田高粱产量的形成是穗数、穗粒数、千粒质量共同作用的结果[3-4],而株高和茎粗是作物生长量的基本标志之一,在作物栽培和耕作实践中,通常以株高和茎粗的动态变化来衡量各种技术措施的结果[5]。在本研究中,产量与株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量和千粒质量呈极显著正相关,这与刘洋等的研究结果[6-7]相似。因此,合理有效地提高红粱丰1号的植株营养体生长量以及增加有效穗数、穗粒数和千粒质量是提高其产量的关键因素。蛋白质含量、总淀粉含量、支链淀粉含量和单宁含量是衡量酒用糯高粱酿造品质的重要标准,支链淀粉含量越高,糯高粱的酿造品质越好,而高粱籽粒总淀粉含量和支链淀粉含量与产量有重要联系[8-9]。在本研究中,高粱的总淀粉含量和支链淀粉含量都与产量呈极显著正相关,支链淀粉含量与总淀粉含量也呈极显著正相关,这与李嵩博等研究[10]相符,因此,提高高粱籽粒产量是提高总淀粉含量和支链淀粉含量的重要因素。
  适宜的株行距配置是酒用糯高粱获得高产优质的重要因素之一。一般情况下,适当地扩大行距,有利于作物光合作用和干物质积累,从而提高有效穗数、单穗粒数、单穗质量和千粒质量,进而提高产量和品质[11]。但是,每个作物品种都有最佳的行距和株距配置来使其达到最大产量和最优品质,搭配不当都会适得其反[12-16]。在本研究中,当行距从60 cm增加到 70 cm 时,产量、株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、总淀粉含量和支链淀粉含量显著增加,同时,单宁含量和直链淀粉含量显著下降;当行距从70 cm增加到80 cm时,产量、株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、总淀粉含量和支链淀粉含量显著降低,同时,单宁含量和直链淀粉含量显著增加。当株距从20 cm增加到25 cm时,产量、株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、总淀粉含量和支链淀粉含量显著增加,同时,单宁含量和直链淀粉含量显著下降;当株距从25 cm增加到30 cm时,产量、株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、总淀粉含量和支链淀粉含量显著降低,同时,单宁含量和直链淀粉含量显著增加,这与朱元刚在谷子上的研究[17]基本相吻合。因此,在行距70 cm和株距25 cm条件下,红粱丰1号产量和品质达到最佳状态。
  4 结论
  行距和株距对红粱丰1号产量、农艺性状和品质均有显著影响。随着行距和株距的增加,产量、株高、穗长、茎粗、穗粒数、穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、总淀粉含量和支链淀粉含量表现为先增加后降低,而单宁含量和直链淀粉含量表现为先降低后增加。在贵州地区种植红粱丰1号时,以行距为70 cm、株距为25 cm较好。
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