时间：2022-08-29 02:17:11
摘要：以抗拿捕舫草剂谷子新品种济谷16为试验材料，于2015年4月29日至7月8日，每10 d播种1次，共设置8个播期处理，按播期顺序种植，种植密度60万株/hm2。在五叶期，每小区选120株生长均匀一致的谷子进行标记，成熟期测定其株高、叶片数、干物质积累等农艺性状，按小区统计总产量，室内考察穗长、穗粗、千粒重等产量相关性状，并用近红外光谱测定法测定品质。结果表明：播期对济谷16的农艺性状、产量性状、品质性状的影响达显著水平。随着播期的推迟，生育期由109 d缩短为86 d，主要由出苗至抽穗阶段持续天数的变化引起，株高、叶片数、穗长、穗粗等均表现为先升高后降低；穗重、穗粒重、千粒重、总产量等也表现为先升高后降低；通过曲线模型拟合获得的济谷16播期与产量关系的二次曲线函数方程为Y= 324.00+52.34X-6.947X2；脂肪、碳水化合物含量先升高后降低，蛋白质、总氨基酸含量先降低后升高，其中氨基酸含量的变异系数最大为7.83%。本试验条件下，济谷16的最佳播期是5月27日至5月29日。
关键词：济谷16；播期；农艺性状；产量；品质
中图分类号：S515.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）04-0021-05
Effects of Sowing Date on Agronomic Characters， Yield
and Quality of Foxtail Millet Variety Jigu 16
Cong Xinjun1， Li Guoyu1， Yu Shuting3， Shen Qun4， Zou Renfeng1， Li Ni1， Yan Limei1， Guan Yan’an2
（1. Taian Academy of Agricultural Sciences， Taian 271000， China；
2.Crop Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China；
3.Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109， China；4.China Agricultural University，Beijing 100083，China）
Abstract Foxtail millet variety Jigu 16 with sethoxydim resistance was used as material. Eight sowing dates were set during April 29 and July 8， 2015 at the interval of 10 days. The plant density was set as 600 thousand plants per hectare. At five-leaf stage， 120 uniform seedlings were tagged in each plot for sampling. Thereafter， the agronomic characters， yield and yield-related traits were measured in mature period， and the quality traits were determined by using near infrared spectroscopy （NIRS）. The results showed that there were significant differences in agronomic characters， yield traits and quality traits of Jigu 16 under different sowing dates. With the sowing date delayed， the growth period was shortened from 109 days to 86 days， which was predominantly caused by the lasting time from emergence to heading stage. The plant height， leaf number， ear length and ear diameter increased firstly and then decreased with the delay of sowing date. The spike weight， grain weight per spike， thousand seed weight and yield also increased firstly and then decreased.The predicted equation Y=324.00+52.34X-6.947X2 was the optimal model fitting for the relationship between sowing date and yield of Jigu 16. The content of fat and carbohydrate increased firstly and then decreased， while the protein and total amino acid showed opposite trend.The variation coefficient of amino acid content was the largest as 7.83%. In conclusion， the suitable sowing date for Jigu 16 was from May 27 to May 29 under this experiment conditions.
Keywords Jigu 16； Sowing date； Agronomic characters； Yield； Quality
谷子[Setaria italic（L.）Beauv]学名粟，属禾本科狗尾草属，已有8 700多年的栽培历史，具有抗旱、耐瘠、适应性强、水分利用率高、营养丰富等特点，是中国北方干旱、半干旱地区的重要粮食作物之一[1-3]。谷子去壳后为小米，营养价值高，含有人体必需的8 种氨基酸、不饱和脂肪酸和多种矿物质，具有较好食疗功效，是目前人们不可缺少的保健食粮[4]。丰产优质一直是谷子育种的主要目标，除了受品种的遗传特性控制之外，还受播期、生态环境等多种外界因素的制约[5，6]，王节之等[7]通过研究不同播期下晋谷21号的产量和米质发现，播种或早或晚均不利于谷子高产优质；刘恩魁等[8]认为播期对春谷产量有重要影响，并探索了谷子播期与籽粒产量的最佳拟合曲线模型；刘环等[9]研究表明，适期播种能使夏播谷子的营养生长与生殖生长协调均衡，获得较大的单株穗粒质量，而播期过晚会导致严重减产。山东省域地形复杂，各地区气候特点不同，谷子的播种时期也存在较大差异，而且近年来山东地区育成了一些优质特异性谷子新品种，但这些品种在山东地区的适宜播期尚不明确，品质相关分析鲜有报道。本研究以谷子新品种济谷16为材料，研究播期对其农艺性状、产量和品质等方面的影响，以期确定最适播期，并结合本研究构建的播期与济谷16产量的曲线模型，探讨构建拟合精准、运算简单函数模型的可能性，从而为实现谷子增产和资源高效利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
济谷16为抗拿捕净除草剂谷子新品种，由山东省农业科学院作物研究所提供。
1.2 试验方法
试验于2015年在山东省农业科学院作物研究所济南试验基地进行。土质壤土，0～20 cm耕层有机质含量16.9 g/kg，速效氮72.4 mg/kg，有效磷18.8 mg/kg，速效钾168 mg/kg，pH值7.8。每公顷基施氮磷钾（15-15-15）复合肥375 kg、腐熟有机肥750 kg。试验地前茬为冬小麦，栽培管理措施同丰产田。试验从4月29日开始播种，之后每隔10 d播种1期直至7月8日，共播种8期，依次编号为1，2，…，8。小区行长5 m，6行区，行距0.5 m，密度为60万株/hm2。各处理按播期顺序排列。
1.3 测定方法
谷子五叶期每小区选120个生长均匀一致的植株进行标记，成熟期时测定其株高、叶片数、干物质积累等农艺性状，室内考察穗长、穗粗、千粒重等产量相关性状，按小区收获计产，并取样测定品质性状。
总叶片数：按田间标记叶龄的20个植株主茎总叶片数的平均值计算。
叶面积（L）=长×宽×叶面积指数（0.75）。
干物质重（W）：烘干法，105℃杀青，80℃烘干到恒重。
品质检测：采用近红外分析仪（瑞典波通公司：DA7200型），根据Chen等[10]建立的标准曲线，测定谷子的蛋白质、粗脂肪、总碳水化合物含量等。
1.4 数据分析
采用Microsoft Excel 2007M行数据处理，SPSS 20.0数据处理软件和Origin 8.0绘图软件进行方差分析、回归分析及绘图。
2 结果与分析
2.1 播期对济谷16生育期的影响
由表1可知，随着播期的推迟，济谷16的生育期逐渐缩短，由109 d降低为86 d，变异系数为7.77%，各主要生育阶段经历的天数也明显减少。播期较早时，田间地温较低，谷子发芽缓慢，出苗较晚，随着播期的推迟，地温逐渐升高，出苗速度随之加快，由9 d缩短为3 d。谷子是短日照作物，光照时间越长，营养生长时间也就越长，光照时间变短，能够促进转入生殖生长。随着播期的推迟，出苗至拔节期的天数由25 d缩短为19 d，拔节至抽穗期的天数由35 d缩短为26 d。抽穗至成熟阶段，正值7―10月份，光照、温度和降水能充分满足谷子生殖生长的要求，因此该阶段与出苗至抽穗阶段相比时间变化较小，由49 d缩短为41 d。通过比较变异系数发现，出苗到拔节、拔节到抽穗阶段的值较大，分别为9.09%和10.68%，抽穗到成熟阶段的值较小，为5.39%，说明播期对济谷16生育期的影响主要是由于出苗至抽穗阶段持续天数的变化而引起。
2.2 播期对济谷16农艺性状的影响
由表2可知，随着播期的推迟，株高、茎干重、单株叶片数、叶面积指数、单株叶干重、穗长、穗粗等指标均逐渐升高，当达到一个时期之后又呈现出下降的趋势，变异系数分别为9.88%、14.88%、7.43%、24.83%、16.58%、6.32%和4.60%。在5月29日（处理4）播种时，株高、单株叶片数、叶面积指数、单株叶干重、穗长、穗粗等性状值最大，分别为135.56 cm、21.75片、7.23、5.47 g、22.29 cm、2.36 cm；在6月8日（处理5）播种时，茎干重最大为10.68 g/株。株高与茎干重、叶面积指数与叶干重之间存在显著的正相关性，相关系数为R株高茎干重=0.840， RLAI叶干重=0.889。植株的抗倒伏性随着播期的推迟呈不规律变化，且整体抗倒性都较强。
2.3 播期对济谷16产量性状的影响
由表3可知，随着播期的推迟，济谷16的单穗重、穗粒重、千粒重均呈现出先升高后降低的趋势，在5月29日（处理4）播种时各指标数值最大，分别为14.58、12.51 g和2.81 g，在7月8日（处理8）播种时数值最小，分别为10.05、8.40 g和2.56 g，整体变异系数分别为12.58%、13.72%和3.34%。出谷率也表现出相似的变化趋势，6月18日播种时最高为88.45%，4月29日最早播种时只有78.73%，整体变异系数为3.67%。666.7m2总产量在5月29日播种时达到最大值424.46 kg，较早或较晚播种均有不同程度的减产，7月8日最晚播期的666.7m2产量最低，为290.71 kg，整体变异系数为11.20%。
根据试验播期处理和谷子总产量的实测值，绘制播期对应谷子总产量的散点图（图1），并进行曲线模型拟合，通过分析R2、F、Sig.的值（表4）可以看出，二次曲线函数模型Y=b0+b1X+b2X2的拟合效果最好（式中Y为谷子总产量，X为播期处理，b0、b1、b2为参数）。代入相应参数，可得到济谷16的曲线模型：Y济谷16=324.00+52.34X-6.947X2。由二次函数的性质可知，当X=3.77≈ 3.8（播期为5月27日）时，济谷16的666.7m2产量最大为422.53 kg。因此，结合实际产出及数据分析可以看出，5月27日到5月29日是济谷16的最佳播种时间，可以获得较高的产量。
2.4 播期对济谷16品质性状的影响
由表5可知，随着播期的推迟，出米率先升高后降低，但无显著差异，均维持在80.24%左右。脂肪、碳水化合物含量先增大后减小，达到极显著差异，最大值分别为5.96%、84.19%，均值分别为5.79%、83.36%，变异系数分别为2.56%、0.70%；蛋白质、总氨基酸含量先降低后升高，达到极显著差异，最小值分别为10.83%、8.47%，均值分别为11.45%、9.45%，变异系数分别为2.64%、7.83%，必需氨基酸含量也表现出相同的变化规律，都是7月8日播种时含量最高。由此可见，播期对济谷16的出米率影响很小，但对其营养品质的影响达到极显著水平，不仅影响各项指标的含量，也影响其组成比例，其中氨基酸含量受播期的影响较大。
3 讨论与结论
播种时间早，谷子经过苗期的低温环境锻炼，促进了根系发育以及生育期的延长，积累更多的有机物质使得茎秆组织生长坚实、节间短粗、植株较矮，从而增强了后期的抗倒状、抗旱能力，但抽穗和灌浆期间易受卡脖旱和胎里旱；播种时间晚，温度高、水分充足，单株生育较旺盛，但由于生育期较短、虫害严重，往往不稳产[6，11]。本研究中，播期谷子的农艺性状有极显著影响，随着播期的推迟，济谷16的生育期由109 d缩短为86 d，主要是由于出苗到抽穗的时间显著减少引起的，在5月29日播种时，株高、叶片数、叶面积指数、叶干重、穗长、穗粗等性状的值最大，在6月8日播种时，茎干重最大。
谷子产量是由单位面积穗数、穗粒数和粒重三个因子组成，播期适宜时，穗部分枝小穗群数目多，穗粒数、穗粒重和千粒重都高，单位面积上成粒数多，从而影响谷子的产量水平[12，13]。出谷率也是影响产量的重要因素，较早播种气候条件不适宜，较晚播种生育期缩短，都会造成籽粒成熟不好，粒重降低，出谷率明显减小[14]。本研究中，随着播期的推迟，穗重、穗粒重、千粒重表现先升高后降低趋势，在5月29日播种时各指标的值最大；通过曲线模型拟合获得的二次曲线函数方程Y济谷16=324.00+52.34X-6.947X2是播期与产量关系的最优模型，当X≈3.8（播期为5月27日）时Y值最大。由此认为，济谷16的最佳播期是5月27日至5月29日。获得的播期与籽粒产量的预测模型，具有较强的实用性与广适性，但该模型的参数值，能否应用于山东乃至全国不同生态条件的所有谷子品种适宜播期的预测，有待深入研究。
谷子品质是一个综合性状，包括营养品质、商品外观品质、加工品质与烹煮食味品质等，不仅受遗传因素的影响，同时还受到生态环境和栽培管理措施的影响，通过对环境生态因子的调控，可以提高谷子的品质[8，15]。脂肪、碳水化合物、蛋白质、粗纤维和水分是谷子营养品质的主要构成成分，播期不同，各项指标的含量与组成比例差异明显；出米率是小米加工企业关注的重要指标，体现了谷子的最终使用价值，出米率低则导致成本提高，影响企业的经济效益[16]。本研究中，播期对济谷16的出米率没有影响，但随着播期的推迟，脂肪、碳水化合物含量先升高后降低，蛋白质、总氨基酸含量先降低后升高，不仅显著影响各项指标的含量，也影响其组成比例，其中氨基酸含量受播期的影响较大，变异系数为7.83%。
适期播种能使谷子生长发育时期与有利气候条件相吻合，可以充分利用自然降雨，提高水分和光热等环境条件的利用率，促使谷子营养生长与生殖生长协调均衡，从而获得较高的谷子产量[6，9]。另有报道指出，适期播种条件下，合理的种植密度和施用氮肥，能够提高光温资源利用率，依靠群体发挥谷子增产潜力，是获得高产稳产的重要措施[17-19]。本研究着重分析了播期对谷子农艺性状、产量和品质的影响，而种植密度、肥料利用及其与播期互作效应方面的综合性研究还有待进一步展开。
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