应用技一 文章编号：１６７４—９１４６（２０１４）０７—０１０９—０４ 种植褰度 对晋谷２ １主 特性 影响冰 王虎瑞 （陵川县农业委员会，山西陵川０４８３００） 摘要：为了给谷子生产提供科学依据，试验采用完全随机区组设计，以优 质晋谷２ｌｌ品种和速效钾、速效磷为研究 材料，对谷子几种种植密度的生育中期主要特性的试验数据进行了分析与比较。结果表明。宽窄行行距２０１４０ｅ 种 植中，谷子的叶绿素含量最高，对光能的利用率最高 抗逆性酶活性最好’光合作用下可用性糖含量增加最多。能 更好她促进耔轻饱．：；蒡 ｜ 。｜ Ｉ ０ 关键词：谷子；密度；生育中期 中图分类号：￥３５２．３ 文献标志码：Ａ ｔｇＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－９１４６．２０１４．０７．１０９ 谷子具有营养丰富，抗逆性强等特点，是山西 期，称为生育中期；从抽穗到籽粒成熟期，是纯生 省重要的粮草皆用型抗旱作物ｌ】＿３ｌ。随着农业产业化 殖生长期，称为生育后期。该试验对谷子生育中期 和种植业的结构调整．谷子生产势必在半干旱地区 的各项生理指标进行了测定。 粮食生产中发挥重要作用 Ｉ。谷子植株小，种植密 在完成播前整地与选种后于２０１２年５月１５日 度相对玉米，高粱等作物要高，如果密度过高，单 划小区并播种。试验随机区组设计，采用３种种植 株产量低，群体产量受影响：密度过低，虽然单株 密度：行距为３０ ｅｍ，３５ ｅｍ，４０ ｅｍ与宽窄行２０１ 产量高，群体产量也受影响。 ４０ ｅｍ对比，株距５ ｅｍ左右，３次重复，每小区 １材料与方法 １０ ｍｚ，田问常规管理。具体实验方案见表１。 １．１供试材料 表１试验设计方案 （ｃｍ） 试验设在谷子基地陵川县西河底镇徐社村，试 行距 小区 验田土壤为碳酸盐褐土。０ ２０ ｅｍ土层内有机质含 ３０ Ａ１ ２ Ａ 量为１．３７％，全氮０．０６％，速效钾１５６．６ ｍｇ／ｋｇ，速 ３５ １ Ｂ２ 效磷６．６９ ｍｇ／ｋｇ。供试品种晋谷２１，由田润农业科 ４０ Ｃ１ ａ 技开发有限公司提供。有机肥养分含量为速效钾 ２０／４０ Ｄ１ Ｄ２ Ｄ３ ３ ４４１．０ ｍｇ／ｋｇ，速效磷２ ６６７．７ ｍｇ／ｋｇ，按７５ ０００ ｋｇ／ １．３测定指标与方法 ｈｍ。施用 １．３．１ 谷子形态指标的测定 １．２试验设计 按常规方法测定谷子株高，每７天一次。 根据谷子的生长发育特点和栽培管理的需要， １．３．２谷子叶面积的测定 一般把谷子的生长发育期分为３个时期．即从种子 试验分别在谷子生育中期取长势、长相和朝向 萌发到拔节期是纯营养生长时期，也称为生育前 基本一致的同一叶片位进行叶面积测定．每ｌ０天 期：从拔节到抽穗，是营养生长和生殖生长并进时 一次，重复５次。 【基金项目】山西省现代农业产业技术体系（谷子）项目；山西省科技攻关项目（０４１０１４） 收稿日期：２０１３—１１－１９；修回日期：２０１４—０２—１９ 作者简介：王虎瑞（１９６９一），男，山西陵川人，农艺师，主要从事作物生产技术研究，Ｅ—ｍａｉｌ：１９０５９０３８７３＠ｑｑ．ｃｏｍ。 科接鼬秭墨圭 Ｉ ２０１４－ｆ－７月总第 塑一一ｉ— ６１．９一 用技术‘ １．３．３谷子叶绿素含量的测定 在谷子生育中期，每个小区取长势一致的５株 植株，每株在标记叶片叶中部，测定其叶绿素含量。 １．３．４谷子过氧化物酶活性（ＰＯＤ）的测定 在谷子的生育中期，各小区选取长势一致的３ 株植株，取上部分第１片完整展开叶，采用愈创木 酚法ｉ８－９Ｉ．取光径１ ｃｍ的比色杯２支，一支加入反 应混合液３ ｍＬ，ｐＨ值６．０的磷酸缓冲液０．２ ｍＬ作 为空白：另一支加入反应液３ ｍＬ，酶液０．２ ｍＬ， 测定波长４７０ ｎｍ的ＰＯＤ值，以每分钟吸光度变化 值表示酶活性大小，计算公式为 ＰＯＤ活性＝ｚＭ× ／（Ｗ×Ｖ ×￡）， （１） 式中： 为３ ｍｉｎ内吸光值的变化量； 为酶液提 取总体积； 为样品鲜质量；Ｖ 为所有酶液测定的 体积，ｔ为反应时间。 １．３．５谷子超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性的测定 在谷子的生育中期．各小区选取长势一致的３ 株植株，取上部分第１片完整展开叶，采用ＮＢＴ法 ［１ｏｉ。剪取０．１ ｇ植物材料置于研钵中，加入１ ｍＬ， ５０ ｍＬ，ｐＨ７．８磷酸缓冲液，在冰上研磨；转入 １．５ ｍＬ离心管。冷冻离心１５ ｍｉｎ，取上清液供酶活 性测定 样品酶活性＝（Ａ 一Ａ ）× ／ （Ａ ×０．５×Ｗ×Ｖ ）， （２） 式中： 为照光对照管的吸光度，４ 为样品的吸 光度， 为提取液总体积， 为样品鲜质量， 为 测定时酶液的体积。 １．３．６谷子可溶性糖含量的测定 采用蒽酮比色法测定可溶性糖。 １）样品的提取：称取０．１ ｇ磨碎过的１００目筛 的叶片或枝条烘干样品，置１０ｍＬ离心管中，加入 ６～７ ｍＬ的质量分数为８０％的乙醇．再置８Ｏ℃的水 浴中浸提并不时搅拌，３０ ｍｉｎ后取出冷却。再离心 ５ ｍｉｎ，重复提取两次，将第３次提取分离的上清 液合并于２５ ｍＬ的容量瓶，以８０％乙醇定容。 ２）标准线的制作：给７支试管中分别加入 １００ ｍｇ的葡萄糖０．０ ｍＬ，０．２ ｍＬ．０．４ ｍＬ，０．６ ｍＬ， ０．８ ｍＬ，１．０ ｍＬ，１．２ ｍＬ，再分别加蒸馏水２．０ ｍＬ， １．８ ｍＬ，１．６ ｍＬ，１．４ ｍＬ，１．２ ｍＬ，１．０ ｍＬ，０．８ ｍＬ 和５ ｍＬ硫酸一蒽酮试剂，摇匀后沸水浴中加热 １０ ｍｉｎ．取出冷却．在分光光度计上６２０ ｎｍ波长下 测定消光值。以消光值为纵坐标，糖浓度为横坐 标，绘制标准曲线。 ３）可溶性糖的测定：吸取糖的乙醇提取液 ｌ ＳＣ￣ＴＥＣＨ ＩＮＮＯＶＡＴＩＯＮ＆ＰＲＯＤＵＣＴＩＶＩＴＹ ‘－－—－・－・－－－—－－－－－・－－－－－－－－－ －・－－—・ 一 一１１０一Ｌ ！ Ｔｏｔａｌ Ｎｏ・２４６ ２ ｍＬ置于１０ ｍＬ离心管中，放于水浴中蒸去乙醇， 加人１０ ｍＬ蒸馏水，用玻璃棒仔细搅拌使糖完全溶 解．离心．吸取上清液２ ｍＬ放人试管中，其余 操作与标准管完全相同，记录６２０ ｎｍ波长下的消 光值。 ２结果与分析 ２．１对谷子农艺性状的分析 １）谷子株高的变化规律。谷子株高与光能的 利用有一定关系，越矮的植株随着冠层加深，光强 度下降缓慢。各层叶片受光比较均匀，但叶面积指 数偏低，越高的植株内部光照强度剧烈下降，各层 叶片受光强度差异很大，不利于提高整个群体的光 合能力。且易倒伏。从图１可以看出Ｂ（３５），Ｃ （４Ｏ）处理下的株高要大于（Ａ），（Ｄ）处理下的株， 平均高出３－６ ｃｍ，说明行距大有利于株高的生长。 时间／ｄ 图１晋谷２１生育中期株高的变化曲线 ２）谷子叶面积的变化规律。叶面积是光合特 性的重要指标之一。叶面积的大小直接和光合效率 有关。谷子一生叶面积的变化从出苗后随着植株生 长叶面积逐渐增大，到抽穗前后达到最大值，以后 到灌浆期有一个相对稳定时期，接着随下部叶片衰 老死亡而逐渐下降。古世禄等将谷子整个叶面积的 发展过程划分为缓慢增长期，快速增长期，稳定期 和衰亡期４个阶段．指出叶面积稳定的时间越长， 积累的有机营养物质就越多，可以促进开花，提高 产量［４１ 表２生育中期叶面积比较 （ＣｌＴＩ ） 处理 叶面积 ５％显著水平 Ａ ３３．４７３ ２ Ｂ Ｂ ４５．４３６ ５ ，４ Ｃ ４６．３５７ ８ Ｄ ４７．８９５ ３ ４ 由表２可以看出晋谷２１在生育中期４种不同 种植密度下的叶面积大小顺序为：Ｄ＞Ｃ＞Ｂ＞Ａ。叶面 积在行距为３０ ｃｍ（Ａ）时最小，在２０／４０ ｃｎｌ（Ｄ）行 距下最大。说明种植密度小的植株在生育中期叶面 积较大。 ，Ｄ同密度相比较，差异显著，说明同 密度下宽窄行处理有优势。 叶片长宽比大小不同，对太阳光能的吸收利用 不同，长宽比大时，叶片为细长型，叶片与植株的 夹角增大，表现为叶下垂，相互问遮光严重：而叶 片长宽比小时，叶片表现为直立上冲，相互遮荫比 较小，易于充分吸收光能，所以长宽比越小越好『１ｌ】。 表３生育中期叶长宽比比较 （％） 处理 长宽比 ５％显著水平 Ａ １６．２２３ ３ ４ 曰 １４．９３３ ３ 曰 Ｃ １４．５８５ ４ 曰 Ｄ １３．２９０ １ Ｃ 从表３中可以看出，晋谷２ｌ在Ａ密度条件下 叶子长宽比明显高于日，Ｃ，Ｄ密度条件下 Ｃ密 度条件下微低于 密度条件下．而Ｄ密度条件下 最小，说明随种植密度增大长宽比有增大的趋势。 谷子的生育中期是从拔节到抽穗，为营养生长和生 殖生长并进时期．这个时期谷子生长最快，如果叶 长宽比大容易下垂．不利于充分利用光能，所以从 试验数据来看，低密度种植更有利于晋谷２１生长。 Ａ，Ｄ同密度相比较，Ｄ的长宽比远小于Ａ所以， 同密度下宽窄行种植更有优势。 ２－２对谷子生理特性的分析 １）谷子叶绿素含量的变化。叶绿素是植物进 行光合作用的重要物质，其含量的高低会直接影响 光合作用，而单位叶面积的叶绿素含量因栽培措 施，营养条件会发生很大的变化。 表４生育中期叶绿素含量比较 （ｍｇ／ｇ） 处理 叶绿素含量 ５％显著水平 ３６．４３３ ３ Ｃ ４１．７６６ ７ 曰 Ｃ ４２．２５６ ３ 曰 Ｄ ４７．１５４ ２ Ａ 由表４可以看出．晋谷２１在生育中期，Ｄ行 距下叶绿素含量显著高于Ａ，Ｂ两种种植密度的叶 绿素含量。叶绿素含量的高低对作物的光合作用有 直接的影响．而光合作用的强弱影响着同化物的形 成，直接决定着产量的形成。Ｄ种植密度条件下， 叶绿素含量高，增强了光合作用，能积累更多的同 化物，提高产量。 ，ｃ处理间差异不明显，Ａ，Ｄ 同密度处理下差异极显著。 ２）谷子ＳＯＤ活性的变化。许多逆境条件能增 加活性氧如超氧化物离子，氢氧自由基，单线态 应用技 氧，过氧化氢的含量水平，这些自由基具有很强的 氧化能力，对许多生物功能分子有破坏作用。正常 情况下，细胞内自由基的产生和清除处于动态平衡 状态，当受到胁迫时，自由基导致膜脂的过氧化作 用，清除自由基的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）和过氧 化物酶（ＰＯＤ）活性下降，平衡被破坏ｌ１２１。 表５生育中期ＳＯＤ活性比较 （ｕ／ｇ） 处理 ＳＯＤ活性 ５％显著水平 ３９７．８１０ ３ Ｃ ４１２．９１０ ２ 曰 Ｃ ３９３．０６０ ５ Ｃ Ｄ ４７０．８６３ ４ Ａ 从表５可以看出Ｄ行距种植ＳＯＤ活性显著高 于其他３种行距种植条件的ＳＯＤ活性。具体为Ｄ＞ Ｂ＞Ａ＞ｃ。ＳＯＤ的活性大小反应了作物抗逆能力的大 小，关系到植物能否正常生长。Ｄ行距下ＳＯＤ活性 高，谷子的抗逆能力提高。谷子生育中期是谷子一 生中生长最为旺盛的时期．因此也是谷子对外界环 境最为敏感的时期，所以生育中期谷子ＳＯＤ活性的 提高使得植物有较强的抗性．提高了对不良环境的 适应能力【１３１。 ３）谷子ＰＯＤ活性的变化。ＰＯＤ是植物在逆境 条件下酶促防御系统的关键酶之一，它与ＳＯＤ、过 氧化氢酶相互协调配合，清除过剩的自由基，使体 内自由基维持在一个正常的动态水平，以提高植物 的抗逆性。谷子的生育中期为谷子生长发育最为活 跃的时期，生育中期是谷子源、库形成的关键时 期，这一时期往往决定了作物后期的生长，所以生 育中期谷子ＰＯＤ活性高，将有利于籽粒形成，产 量提高㈣ 表６生育中期ＰＯＤ４ｍ活性比较 （ｇ・ｍｉｎ） 处理 ｐｏＤ活性 ５％显著水平 Ａ ３４８．６８７ ５ 曰 ３４４．３８３ ３ Ａ Ｃ ３４６．２４０ ９ Ａ Ｄ ３５１．６３４ ３ 从表６可以看出，晋谷２１生育中期各种种植 密度条件下的ＰＯＤ活性虽然没有显著差异，但以Ｄ 条件下为高，具体为Ｄ＞Ａ＞ｃ＞ 。说明２０／４０ ｅｍ密 度下增强了谷子对逆境的抵抗能力。 ４）谷子可溶性糖含量的变化。作物体内碳水 化合物大约占干物质总量的９０％～９５％，而可溶性 糖在碳水化合物中的含量较高，不仅可以作为呼吸 的底物．还可以通过合成代谢转化为结构物质或 科接翻葡与生产力Ｉ ２０１４－￣ｒ－７月总第 坦 厂二 用技术 贮藏物质，同时也是维持细胞渗透势的重要因素 之一 １。 表７生育中期可溶性糖含量的比较处理 Ａ 日 的分析与评价 河北工业科技，２０１２，２９（１）：２３—２６ 【３】颜孙安，钱爱萍，宋永康，等．晋谷蛋白中氨基酸的含量与营 （ｇ） 养分析卟中国农学通报，２００９，２５（１８）：１１３—１１７ 【４】 古世禄，古兆明，骈跃斌，等．山西古代谷子（粟）生产与品种 选育卟山西农业科学，２００２，３０（２）：３４—３９． 【５】 陈卫军，魏益民，张国权，等．国内外谷子的研究现状Ｕ】．杂 粮作物，２０００（３）：２７—２９． ［６１ 郭德仁．正确认识谷子地位积极发展谷子生产Ｕ１．黑龙江 可溶性糖含量 ｉ．６５０ ２ １．２３３ ３ ５％显著水平 Ｃ ，Ｊ Ｃ Ｄ １．８９２ ５ ２．４５１ ２ Ｂ Ａ 农业科学，１９９５（４）：３７—４０． 从表７可以看出，晋谷２１生育中期Ｄ行距下 可溶性糖含量显著高与其他３种种植密度条件下的 可溶性糖含量，具体为Ｄ＞Ｃ＞Ａ＞Ｂ，Ａ和Ｄ同密度 比较，Ｄ显著高于Ａ。说明晋谷２１在Ｄ行距下具 有较高的合成底物，高的合成代谢水平，其可以提 【７】 郭晋襄，李会霞，田岗．长杂２号在襄垣县的表现与高产栽 培技术【Ｊ】．山西农业科学，２０１１，３９（１１）：１１７４—１１７６． ［８８】 王金胜．农业生物化学技术［Ｍ】．太原：山西科学技术出版 社．１９９７． 【９】 蒋立科，杨婉身．现代生物化学实验技术［Ｍ１．北京：中国农 业出版社．２００４． 供给籽粒更多的营养物质，促进籽粒的饱满。 ３结束语 通过对试验结果的分析。晋谷２１行距过窄会 对农艺性状有影响，不适宜高密度种植，采用４与 【１Ｏ１乔富康．植物生理学实验分析测定技术［Ｍ】．北京：中国农 业科技出版社，２００２． 【１１】 史宏，史根生，史关燕，等．谷子开发现状及结构调整的对 策 陕西农业科学，２００１（３）：１８—２０． Ｄ同密度处理，实验又说明采用宽窄行（２０／４０ ｃｍ） 行距更有利于植株生长和形态建设，提高各项生理 指标。 参考文献： ’… 马建萍，古兆明，古世禄，等．谷子（粟）蛋白质品质及其优化 栽培 山西农业科学，２００９，３７（１０）：１４—１ ８． 『２１ 韩俊华，张爱霞，罗敏，等．“张杂谷”系列谷子品种淀粉含量 （１２】 吴映明．谷类作物栽培技术【ＭＪ北京：中国育文出版社， １９９７． ［１３】 李润植，赵志立．谷子遗传育种原理【Ｍ】．北京：气象出版 社．１９９７． 【１４］李荫梅．谷子育种学ｆＭ】北京：中国农业出版社．１９９７． 【１５】王忠．植物生理学［Ｍ】．北京：中国农业出版社，２０００． （责任编辑石俊仙） Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｐｌａｎｔｉｎｇ Ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ Ｍａｉｎ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｊｉｎｇｕ ２１ Ｗａｎｇ Ｈｕ－ｒｕｉ （Ｌｉｎｇｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ，Ｌｉｎｇｃｈｕａｎ ０４８３００ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｍｉｌｌｅｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄ ｂｌｏｃｋ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔａｋｉｎｇ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｙ ２ ｔ１ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｋ， ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍａｔｅｒｉａ１．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｍｉｌｌｅｔ ｈａｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｅｎｅｒｇｙ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｙ ｉｓ ｂｅｓｔ，ｍｏｓｔｔ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｙ ｕｎｄｅｒｔ ｔｈｅ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｂｅ￣ｅｒ ａｂｌｅ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｇｒａｉｎ ｆｕｌｌ ｔｈｅ ｓｐａｃｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｏｆ ２０／４０ ｃｍ ｓｐａｃｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｌｌｅｔ；ｄｅｎｓｉｔｙ；ｍｉｄｄｌｅ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ 太原市２４个项目列入ＬＩ＿Ｉ西省２Ｏ１４年科技发展计划 （工业词５分）和火炬计划 近日，２０１４年山西省科学技术发展计划（工业部分）及２０１４年山西省火炬计划项目已经确 定，太重煤机有限公司“采煤机设计制造数字化集成与协同’’、太原锅炉集团有限公司“循环流化 床锅炉烟气脱硫脱硝技术”等ｌ８个项目列入山西省科学技术发展计划（工业部分），争取资金 ４２０万元；太原市恒山机电设备有限公司“数控立式双主轴车床生产线”等６个项目列入山西省 火炬诗 争取资金１２０ ７ｉ无 ｝ＳＣｌ＿ＴＥＣＨ ＩＮＮ０ＶＡＴＩＯＮ＆ＰＲＯＤＵＣＴＩＶＩＴＹ １ｗ－ －ｕ－．－．－－．．－～一——— —— １１２一ｌ¨Ｎ，－７ ａ－！ｙ・２…０１４，Ｔｏｔａｌ Ｎｏ・２４６