董亞兵 彭亞姝 李魁印 田山君 徐如宏 吳傳璽 任明見

摘要 探究酒用糯高粱品種茅粱糯2號在貴州地區(qū)栽培時的最佳種植密度和施肥水平，制定科學(xué)合理的肥密互作栽培技術(shù)提高其產(chǎn)量及品質(zhì)，為糯高粱田間栽培提供參考依據(jù)。采用二因素隨機(jī)區(qū)組試驗，以酒用糯高粱優(yōu)質(zhì)品種茅粱糯2號為試驗材料，通過設(shè)置不同種植密度及施肥水平，探究種植密度和施肥水平互作對糯高粱茅粱糯2號的產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，種植密度和施肥水平對茅粱糯2號的凈光合速率、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)均有顯著影響。種植密度與施肥量的交互作用表明，32.4萬株/hm2+基肥340.61kg/hm2+追肥176.63kg/hm2（A3B2）處理的產(chǎn)量最高（6371.84kg/hm2）;24.7萬株/hm2+基肥340.61kg/hm2+追肥176.63kg/hm2（A2B2）處理下的品質(zhì)最高，茅粱糯2號的單寧含量最高（2.32%）;其直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量和總淀粉含量均達(dá)最高（分別為17.32%、58.67%、75.99%）。相關(guān)性分析結(jié)果表明，產(chǎn)量與穗粒數(shù)、穗數(shù)、穗重、千粒重、總淀粉含量、支鏈淀粉呈顯著正相關(guān);與單寧含量呈負(fù)相關(guān)。種植密度和施肥量顯著影響茅粱糯2號的產(chǎn)量及品質(zhì)。針對貴州地區(qū)糯高粱的產(chǎn)量和品質(zhì)，茅粱糯2號品種的種植密度和施肥量互作以A3B2和A2B2為宜。

關(guān)鍵詞 密度;施肥;茅粱糯2號;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號 S.514文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2021）07-0020-05

AbstractToexploretheoptimalplantingdensityandfertilizerlevelsofwaxysorghumvarietiesMaoliangnuo2inGuizhouregion，toformulateascientificandreasonablefertilizerdensityinteractioncultivationtechniquetoimprovetheyieldandquality，weadoptedtwofactorrandomizedblockexperiment.WithMaoliangnuo2asexperimentalmaterial，differentplantingdensitiesandfertilizerlevelsweredesignedtoexploretheeffectsoftheinteractionofplantingdensityandfertilizerlevelsontheyieldandqualityofMaoliangnuo2.ResultsshowedthatplantingdensityandfertilizerlevelsonMaoliangnuo2hadsignificanteffectsonnetphotosyntheticrate，agronomictraits，yieldandquality.TheinteractionoftheplantingdensityandfertilizerlevelsshowedthatA3B2treatmenthadthehighestyield（6371.84kg/hm2），andA2B2treatmenthadtheoptimalquality.Maoliangnuo2hadthehighesttannincontent（2.32%），theamylose，amylopectinandtotalstarchcontentsreachedthehighestvaluesof17.31%，58.67%and75.99%.Correlationanalysisresultsshowedthatgrainshowedsignificantlypositivecorrelationwithgrainsperspike，earweight，1000grainweight，totalstarchcontentandamylopectincontent，buthadnegativelycorrelationwithtannincontent.TheyieldandqualityofMaoliangnuo2weresignificantlyaffectedbyplantingdensityandfertilizeramount.AccordingtotheyieldandqualityofwaxysorghuminGuizhouArea，treatmentsA3B2andA2B2weretheoptimalplantingdensityandfertilizationlevel.

KeywordsDensity;Fertilization;Maoliangnuo2;Yield;Quality

作者簡介 董亞兵（1993—），男，河南駐馬店人，碩士研究生，研究方向：作物遺傳育種。*通信作者，教授，博士生導(dǎo)師，碩士，從事小麥、高粱等作物遺傳育種及栽培技術(shù)研究工作。

糯高粱是釀造高檔白酒的主要原料[1-2]。淀粉含量、淀粉結(jié)構(gòu)及單寧含量與出酒率、白酒品質(zhì)密切相關(guān)[3]?，F(xiàn)有研究表明，種植密度和施肥量是影響作物產(chǎn)量及品質(zhì)的重要因素[4-6]。因此，改良糯高粱現(xiàn)有栽培模式對其產(chǎn)量、品質(zhì)提升具有重要意義。因醬香型白酒獨特的釀造工藝，對酒用糯高粱的籽粒品質(zhì)要求格外嚴(yán)格，以保證原料能夠經(jīng)受“八蒸九煮”的釀造工藝[7]。通過提高糯高粱的產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)，滿足醬香型白酒釀造工藝提高白酒品質(zhì)具有重要意義。糯高粱產(chǎn)量及籽粒品質(zhì)可通過種植密度和施肥水平等措施進(jìn)行調(diào)控[8]。種植密度為32萬株/hm2時，湘糯1號、2號產(chǎn)量最大分別為6428.52、6853.51kg/hm2，籽粒產(chǎn)量隨種植密度的增加而增加[9]。相同密度條件下，施肥量為375kg/hm2時產(chǎn)量最高（8819.30kg/hm2），釀造高粱龍雜5號產(chǎn)量隨密度的增加而增加[10]。晉雜30號的種植密度的高低均對產(chǎn)量有影響，晉雜30號在種植密度15.75萬株/hm2時，產(chǎn)量最高，為5277.6kg/hm2[11]。糯高粱的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潛力不僅受遺傳因素的影響，也可通過種植密度和施肥水平進(jìn)行調(diào)控。為提高糯高粱的產(chǎn)量和品質(zhì)而提升高檔白酒品質(zhì)，筆者采用糯高粱茅粱糯2號優(yōu)質(zhì)品種，在大田條件下探究不同的種植密度和施肥水平對茅粱糯2號產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在當(dāng)糯高粱茅粱糯2號品種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)時，制定其科學(xué)合理的種植密度和施肥量互作栽培模式，為糯高粱茅粱糯2號在田間實踐種植提供理論參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試材料為茅粱糯2號（審定編號：黔審粱2016001號），由貴州大學(xué)國家小麥改良中心貴州分中心選育，適宜釀制貴州醬香型白酒的優(yōu)質(zhì)專用糯高粱品種。

供試基肥為磷肥（P2O5≥12%的過磷酸鈣）、鉀肥（K2O≥53%的硫酸鉀），供試追肥為氮肥（N≥46%的尿素）。

1.2試驗方法

試驗為二因素隨機(jī)區(qū)組試驗，A因素為栽培密度，分別為A1處理17.0萬株/hm2（窩距0.8m），A2處理24.7萬株/hm2（窩距0.48m），A3處理32.4萬株/hm2（窩距0.343m），A4處理37.0萬株/hm2（窩距0.267m），行距統(tǒng)一為0.5m。B因素為施肥水平，分別為B0處理（基肥0kg/hm2;追肥0/hm2）、B1處理（基肥226.97kg/hm2;追肥88.32kg/hm2）、B2處理（基肥340.61kg/hm2;追肥176.63kg/hm2）、B3處理（基肥454.00kg/hm2;追肥265.26kg/hm2）。設(shè)置3重復(fù)，總共48個小區(qū)。

試驗于2019年在貴州大學(xué)國家小麥改良中心進(jìn)行。前茬作物為小麥，土壤養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)13.7g/kg，全氮380.50mg/kg，破解氮48.58mg/kg，速效磷9.79mg/kg，速效鉀62.71mg/kg。小區(qū)面積為22m2（長9.0m×寬2.4m）。

施肥水平以B0處理為對照，不進(jìn)行施肥?；释侠瓩C(jī)整地后，起壟溝打窩?；剩追屎外浄剩┉h(huán)施于種植窩周圍。5月29日采用人工直播方式種植，苗期、拔節(jié)期、抽穗期雨水過后統(tǒng)一用氮肥環(huán)施進(jìn)行追肥。

1.3測定方法

在高粱植株苗期、拔節(jié)期、抽穗期分別在中部及邊緣地區(qū)隨機(jī)選30株，測定其株高、葉面積、凈光合速率。于10月21日成熟期取樣考種，實收測產(chǎn)。糯高粱烘干磨粉過篩，完成單寧和淀粉含量的測定及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制[12-15]。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用MicrosoftExcel2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理;數(shù)據(jù)采用SPSS軟件20.0進(jìn)行統(tǒng)計分析和多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1種植密度和施肥水平對茅粱糯2號不同生育期凈光合速率的影響

種植密度和施肥水平互作下進(jìn)行多重比較，結(jié)果見表1。由表1可知，茅粱糯2號的凈光合速率均存在顯著差異（P<005）。不同種植密度下3個時期，茅粱糯2號的凈光合速率表現(xiàn)為A3處理>A4處理>A2處理>A1處理和A2處理>A3處理>A4處理>A1處理，這表明隨著種植密度的提高，茅粱糯2號的凈光合速率表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢。不同施肥水平下3個時期的凈光合速率表現(xiàn)為B3

處理>B2處理>B1處理>B0處理。這表明隨施肥量的增加，茅粱糯2號在3個時期內(nèi)的凈光合速率表現(xiàn)為上升的變化趨勢。茅粱糯2號在種植密度和施肥水平互作下，A3B3處理下平均凈光合速率最高，為30.45μmol/（m2·s）。

2.2種植密度和施肥水平對茅粱糯2號不同生育期農(nóng)藝性狀的影響

種植密度和施肥水平互作下進(jìn)行多重比較結(jié)果

見表2。由表2可知，茅粱糯2號的株高均存在顯著差異

（P<0.05）。不同施肥水平下茅粱糯2號株高表現(xiàn)為B2處理>B3處理>B1處理>B0處理，且株高均高于對照B0處理;種植密度下茅粱糯2號的株高表現(xiàn)為A2處理>A1處理>A4處理>A3處理。這表明隨著種植密度和施肥水平的提高，茅粱糯2號的株高呈先上升后下降的趨勢。茅粱糯2號在種植密度和施肥水平互作下，A3B2處理下3個時期平均株高最高。

不同種植密度和施肥水平互作下進(jìn)行多重比較，結(jié)果見表2。由表2可知，茅粱糯2號葉面積均存在顯著差異（P<0.05）。不同施肥水平下茅粱糯2號葉面積表現(xiàn)為B3處理>B2處理>B1處理>B0處理，均高于對照B0處理。這表明隨施肥量的增加，茅粱糯2號的葉面積表現(xiàn)為上升的趨勢。不同種植密度下茅粱糯2號的葉面積表現(xiàn)為A2處理>A1處理>A4處理>A3處理和A3處理>A4處理>A2處理>A1處理。這說明隨著種植密度的提高，茅粱糯2號的葉面積呈先上升后下降的趨勢。茅粱糯2號在種植密度和施肥水平互作下，A3B2處理下3個時期平均葉面積最大。

2.3種植密度和施肥水平對茅粱糯2號產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由圖1可知，不同處理茅粱糯2號產(chǎn)量均存在顯著差異（P<0.05）。茅粱糯2號種植密度和施肥水平互作下，A3B2處理的產(chǎn)量最高，為6371.84kg/hm2。不同種植密度下茅粱糯2號的產(chǎn)量變幅為：1.94%（A2處理>A1處理）、947%（A3處理>A2處理）、-6.67%（A4處理A2處理>A4處理>A1處理。不同施肥水平下茅粱糯2號產(chǎn)量變幅為：4.42%（B1處理>B0處理）、10.99%（B2處理>B1處理）、-3.13%（B3處理>B2處理），其產(chǎn)量表現(xiàn)為B2處理>B3處理>B1處理>B0處理，產(chǎn)量均超過對照B0處理，表明隨著種植密度和施肥水平的提高，茅粱糯2號的產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢。

圖2A為密度和施肥對茅粱糯2號單產(chǎn)的影響。茅粱糯2號在不同種植密度和施肥水平互作下進(jìn)行多重比較（圖2A），其單產(chǎn)均存在顯著差異（P<0.05）。不同施肥水平下茅粱糯2號單產(chǎn)變幅為：12.34%（B1處理>B0處理）、2.94%（B2處理>B1處理）、-6.4（B3處理B3處理>B1處理>B0處理。這表明隨施肥量的增加，茅粱糯2號的單產(chǎn)呈先上升后下降的變化趨勢。不同種植密度下茅粱糯2號的單產(chǎn)變幅為：-7.61%（A1處理>A2處理）、-19.75%（A2處理>A3處理）、-8.96%（A3處理>A4處理），其單產(chǎn)表現(xiàn)為A1處理>A2處理>A3處理>A4處理，這表明隨著種植密度的提高，茅粱糯2號的單產(chǎn)表現(xiàn)為下降的變化趨勢。

圖2B為密度和施肥對茅粱糯2號千粒重的影響。茅粱糯2號在不同種植密度和施肥水平互作下進(jìn)行多重比較（圖2B），其千粒重均存在顯著差異（P<0.05）。不同施肥水平下千粒重變幅為：16.15%（B1處理>B0處理）、9.38%（B2處理>B1處理）、2.34%（B3處理>B2處理），表現(xiàn)為B3處理>B2處理>B1處理>B0處理，這表明隨著施肥量的增加，茅粱糯2號的千粒重表現(xiàn)為上升的變化趨勢。不同種植密度下茅粱糯2號的千粒重變幅為：2%（A2處理>A1處理）、-2.4%（A3處理A3處理），其千粒重表現(xiàn)為A2處理>A4處理>A1處理>A3處理，這表明隨著種植密度的提高，茅粱糯2號的千粒重呈先上升后下降變化趨勢。

圖2C為密度和施肥對茅粱糯2號有效穗數(shù)的影響。茅粱糯2號在不同種植密度和施肥水平互作下進(jìn)行多重比較，其有效穗數(shù)均存在顯著差異（圖2C）。不同施肥水平下其千粒重表現(xiàn)為B3處理>B2處理>B1處理>B0處理;不同種植密度下茅粱糯2號的平均單產(chǎn)表現(xiàn)為A4處理>A3處理>A2處理>A1處理，這表明隨著種植密度和施肥水平的提高，茅粱糯2號的穗粒數(shù)均呈上升趨勢。

圖2D為密度和施肥對茅粱糯2號穗粒數(shù)的影響。茅粱糯2號在不同種植密度和施肥水平互作進(jìn)行多重比較（圖2D），其單產(chǎn)均存在顯著差異（P<0.05）。不同施肥水平下穗粒數(shù)表現(xiàn)為B3處理>B2處理>B1處理>B0處理，這表明隨著施肥水平的提高，茅粱糯2號的穗粒數(shù)呈上升趨勢。不同種植密度下茅粱糯2號的穗粒數(shù)表現(xiàn)為A1處理>A2處理>A3處理>A4處理，這表明隨著種植密度的提高，茅粱糯2號的穗粒數(shù)呈下降趨勢。

2.4種植密度和施肥水平對茅粱糯2號品質(zhì)的影響

表3為密度和施肥對茅粱糯2號單寧含量的影響。不同施肥水平下單寧含量的多重比較表明，其單寧含量變幅為：16.27%（B1處理>B0處理）、5.82%（B2處理>B1處理）、-8.67%（B3處理B1處理>B3處理>B0處理;不同施肥水平間單寧含量存在顯著差異。不同種植密度下茅粱糯2號的單寧含量變幅為：793%（A2處理>A1處理）、-8.68%（A3處理A1處理>A3處理>A4處理。這表明隨著種植密度和施肥水平的提高，茅粱糯2號的單寧含量均呈先上升后下降的變化趨勢。茅粱糯2號在種植密度和施肥水平互作下，A2B2處理的單寧含量最高（2.32%）。

在不同種植密度和施肥水平下，對茅粱糯2號直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量均存在顯著性差異（表3）。不同施肥水平下，對茅粱糯2號直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量進(jìn)行多重比較，結(jié)果均為B2處理>B1處理>B3處理>B0處理;不同種植密度下，直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量均表現(xiàn)為A2處理>A1處理>A3處理>A4處理。這表明隨著種植密度和施肥水平的提高，茅粱糯2號的直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量均表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢。茅粱糯2號種植密度和施肥水平互作下，A2B2處理的直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量最高，分別為17.32%、58.67%、75.99%。

2.5密度和施肥下茅粱糯2號產(chǎn)量和品質(zhì)部分指標(biāo)相關(guān)性分析

由表3可知，產(chǎn)量與穗粒數(shù)、穗數(shù)、穗重、千粒重、總淀粉含量、支鏈淀粉呈顯著正相關(guān);與單寧含量呈負(fù)相關(guān)。這表明茅粱糯2號的產(chǎn)量可通過提高總淀粉含量、千粒重和穗粒數(shù)等指標(biāo)實現(xiàn)。穗粒數(shù)與穗重呈顯著正相關(guān);與穗數(shù)和千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)。這表明隨著穗重的上升，穗粒數(shù)呈上升變化趨勢;穗數(shù)和千粒重呈下降趨勢。穗數(shù)分別與穗重和單寧呈顯著負(fù)相關(guān)。這表明隨著密度的上升，穗重和單寧含量呈下降趨勢。千粒重與單寧含量呈負(fù)相關(guān);與各淀粉含量呈正相關(guān)。因此，提高茅粱糯2號的千粒重可通過提高淀粉含量實現(xiàn)。單寧存于種皮內(nèi)，高千粒重種子內(nèi)富含淀粉，種皮較薄，單寧含量較低。茅粱糯2號在合理施肥范圍內(nèi)低密度種植更利于干物質(zhì)的積累。茅粱糯2號通過提高種植密度能夠達(dá)到增產(chǎn)目的。

3結(jié)論與討論

株高和葉面積是作物生長量的基本標(biāo)志[16]，在一定種植密度范圍內(nèi)，高粱株高和葉面積隨著種植密度的增加而呈上升的趨勢[17]。研究結(jié)果表明，隨著施肥水平的提高，茅粱糯2號株高和葉面積呈上升趨勢;隨著種植密度的提高，株高和葉面積表現(xiàn)為先上升后下降變化趨勢，這說明株高和葉面積在種植密度條件下存在變動空間，超過合理密度后株高和葉面積便呈下降趨勢。光合速率隨著種植密度的提高呈下降趨勢;隨著施肥水平的提高，光合速率呈上升趨勢[18]。隨著種植密度的提高，茅粱糯2號的凈光合速率表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢;隨著施肥水平的提高，茅梁糯2號的凈光合速率呈上升趨勢，這表明由于茅粱糯2號的群體植株間對光照和水肥等資源存在相互競爭，從而影響其凈光合速率。因不同密度和施肥條件下凈光合速率不同，最終影響茅梁糯2號的產(chǎn)量和品質(zhì)。

前人研究表明，不同品種間其最佳種植密度存在差異。在合理密度范圍內(nèi)，隨著種植密度的增加，作物的群體產(chǎn)量呈先上升后下降的變化趨勢，而單株產(chǎn)量有所下降[19]。結(jié)果表明，在32.4萬株/hm2的種植密度范圍內(nèi)，茅粱糯2號的產(chǎn)量明顯提高，單株產(chǎn)量卻有所下降，與前人研究基本一致。種植密度提高導(dǎo)致千粒重下降明顯，高密度下，有效穗數(shù)增加是調(diào)控產(chǎn)量上升的重要原因，彌補(bǔ)了百粒重降低造成的產(chǎn)量損失，可見適當(dāng)提高種植密度能夠提高產(chǎn)量。隨著種植密度的提高，千粒重變化最小，穗粒數(shù)、單產(chǎn)、穗重變化最為明顯[20-22]。由此推測，種植密度提高，產(chǎn)量主要由穗粒數(shù)、單產(chǎn)、有效穗數(shù)進(jìn)行調(diào)控。同樣，前人研究表明，隨著施肥量的增加，高粱產(chǎn)量呈先上升后下降趨勢[23]，這與前人研究結(jié)果基本一致。

糯高粱品質(zhì)（單寧含量及淀粉含量）對白酒品質(zhì)及出酒率有著深遠(yuǎn)的影響[24]。目前，糯高粱栽培技術(shù)研究尚少，其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)未能得以顯現(xiàn)。前人研究表明，高粱單寧及干物質(zhì)的積累隨著施肥量的增加呈上升趨勢[25-27]。高粱種植密度對單寧及干物質(zhì)的積累影響顯著，隨著種植密度的提高呈下降趨勢[28]。隨著種植密度和施肥水平的提高，茅粱糯2號的單寧、直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量均呈先上升后下降的趨勢。這說明茅粱糯2號的品質(zhì)隨著種植密度和施肥水平的提高存在上升空間，該品種在種植密度和施肥水平互作下存在峰值。因此，該試驗探究茅粱糯2號高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)時的肥密互作栽培技術(shù)具有可行性。

茅粱糯2號種植密度和施肥水平互作處理中，A2B3處理下產(chǎn)量最高（6371.84kg/hm2）。針對貴州地區(qū)，茅粱糯2號在A2B3處理下可直接用于田間實踐栽培生產(chǎn);A2B2處理下茅粱糯2號品質(zhì)（單寧含量、淀粉含量）最高。作為主要釀酒原料，茅粱糯2號在種植密度A2和施肥水平B2互作條件下可滿足醬香白酒的品質(zhì)。

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