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摘要 为了解谷子地上干物质量的分配情况，以4个品种为研究对象，调查每个品种各器官干物质量的分配情况。结果表明，4个谷子品种中，长生13植株最矮;长农35号植株最高并且地上干物质量最大。4个品种的地上干物质量叶鞘比例均是由大变小;茎比例的变化均是先变大后又减小;3个品种的叶比例变化一致。完熟期长生13的穗比例最大，表明虽然长生13植株最矮，但较适合机械化收获并且其经济转化率较高。
关键词 谷子;干物质量;分配规律;生育期
中图分类号 S515 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2020）10-0027-02
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.008
Abstract In order to understand the distribution of dry matter quantity on the millet， we used four varieties as research objects to investigate the distribution of dry matter quantity of each organ. The results showed that the Changsheng 13 plants were the shortest among the 4 millet varieties; and Changnong 35 has the highest plant and the highest dry matter on the ground. The ratio of the leaf sheath of the aboveground dry matter of all varieties changed from large to small. The change in stem ratio firstly increased and then decreased. The change of stem ratio firstly increased and then decreased for all varieties. And the change in leaf ratio was consistent with three varieties. In the mature period， the ratio of the ear of Changsheng 13 was the largest， which indicated that although Changsheng 13 plant was the shortest， it was more suitable for mechanized harvesting and its economic conversion rate was higher.
Key words Foxtail millet;Dry matter quantity;Distribution rule;Growth period
谷子（Setaria italica（L.）Beauv.）起源于中国，在中国北方旱区是主要粮食作物之一，主要分布于我国东北、华北和西北地区[1]，具有抗旱、耐瘠薄，水分利用效率高等特点，并含有丰富的营养，是我国传统的环境友好型旱地作物[2]。谷子也是山西省改革农业供给侧结构、调整种植产业结构、大力发展优势杂粮的重点作物之一[3]，因此研究谷子对山西有重要的意义。农作物产量的形成实际上是光合产物的积累过程，作物产量的高低取决于干物质的积累及其向籽粒运转分配的比例，干物质是作物光合作用的最终产物，与经济产量呈显著正相关，因此干物质积累对作物产量有着重要作用[4-6]。鉴于此，该研究以山西省谷子中晚熟区4个有代表性的品种为研究对象，调查每个品种各器官干物质量的分配情况，旨在明确这些谷子品种各个生育时期地上各器官干物质量分配的差异，为谷子高产栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
该研究以4个在山西省春谷中晚熟区种植面积较大的品种为试验材料，分别是长生13、长生07、晋谷21号、长农35号。
1.2 试验设计与方法
试验于2018年5—10月在山西省长治市的山西省农业科学院谷子研究所试验田内进行。4个谷子品种均在5月中旬播种，每个品种播种小区面积30 m2;3次重复，共12个小区，随机区组;留苗密度为45万株/hm2，施肥量按丰产田施肥。各品种根据发育情况分别于幼苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和完熟期取样。每小区取10株有代表性的植株，在取样前测量样株农艺性状，取样株的地上部分，烘箱杀青后再烘干至恒重称重，然后分别称叶、叶鞘、茎秆和穗的干物质重量并进行相关计算。
2 结果与分析
2.1 不同谷子品种形态发育比较
由表1可知，长生07生育期最长，随后是长农35号、长生13、晋谷21号;4个谷子品种生育期为113～121 d。长农35号株高最高，而长生13最低，表明长生13可能有较好的抗倒性。单穗重和千粒重均是影响产量的重要因素，在4个谷子品种中，长农35号单穗重最重;而晋谷21号千粒重最重，表明其籽粒最大，随后是长农35号和长生07，而长生13最小;晋谷21号、长农35号和长生07都是植株较高的谷子品种，长生13植株较低，推断千粒重可能与植株大小有关。
2.2 不同谷子品种干物质量的比较
2.2.1 干物质量的积累情况。
各品种单个植株地上干物质量变化规律如图1所示。由图1可知，4个谷子品种在幼苗期和拔节期的干物质量差别不大;而从抽穗期开始变化量逐渐加大。幼苗期、拔节期和拔节期长农35号的干物质量最大;灌浆期晋谷21号最大;到完熟期时，各品种单株地上干物质量大小顺序为长农35号>晋谷21号>长生07>長生13，长农35号与长生13地上植株干物质量相差（11.61±0.45）g。 2.2.2 干物质量的分配规律。
由表2可知，除长生13外，其他品种叶干重比例变化规律均是由大变小，长生13虽然在拔节期最大，但随后也逐渐变小，与其他品种基本一致。4个品种的叶鞘比例均由大变小，完熟期长生07的叶鞘比例最小，晋谷21號最大;推断长生07叶鞘的干物质转化率最大，晋谷21号最小。各品种茎比例的变化基本一致，均是先变大后又减小。长生13穗比例在完熟期最大，而晋谷21号最小。
3 结论与讨论
农作物产量形成的基础是干物质量的累积，它们的生长过程实际上就是营养物质的不断累积并在根、茎、叶等各器官中分配的过程[7-8]，而营养物质在经济器官分配量直接决定了农作物的经济产量[9]。茎、叶及叶鞘均是谷子重要的营养器官，对谷穗干物质量的积累起到至关重要的作用;叶是吸收光能合成碳水化合物的重要器官，茎和叶鞘是植物运输水分、养分的重要通道[10]，因此谷子地上部分各器官干物质量对于籽粒产量有重要的影响。
谷子公顷穗数相同时，单穗重和千粒重均是影响产量的重要因素，在4个谷子品种中长农35号单穗重最大;而千粒重晋谷21号最大，推断这2个品种在正常生长情况下产量较高;而从株高来看，晋谷21号、长农35号和长生07都是植株较高的谷子品种，而长生13 植株较低且千粒重也最小，因此推断千粒重可能和植株大小有关。4个品种中，长农35号谷子幼苗期、拔节期和拔节期干物质量均最大;到完熟期时，各品种单株地上干物质量大小顺序为长农35号>晋谷21号>长生07>长生13，表明在几个谷子成熟后，长农35号植株最高并且地上干物质量最大。
从地上干物质量在各器官的分配规律来看，除长生13外，其他各品种叶干重比例变化规律均是由大变小，长生13虽然在拔节期最大，但随后也逐渐变小，表明长生13在拔节期茎和叶鞘的发育比其他品种晚一些，这也许是由于其植株较矮造成的，具体原因仍需进一步研究。4个品种的叶鞘比例均由大变小，推断叶鞘在幼苗时期起的作用更重要。各品种茎比例的变化基本一致，均先变大后又减小，这可能是由于茎在抽穗期和灌浆期储存大量的营养物质使其所占比例升高，而在完熟期将营养物质转移给谷穗使其所占比例减小，才会造成茎比例先升后降。完熟期长生13穗比例最大，表明长生13虽然植株较矮，但较适合机械化收获并且其经济转化率较高，因此具有高产潜质。
参考文献
[1] 张艾英，郭二虎，刁现民，等.2005—2015年西北春谷中晚熟区谷子育成品种评价[J].中国农业科学，2017，50（23）：4486-4505.
[2] 王小林，纪晓玲，张盼盼，等.黄土高原旱地谷子品种地上器官干物质分配与产量形成相关性分析[J].作物杂志，2018（5）：150-155.
[3] 李顺国，刘斐，刘猛，等.近期中国谷子高粱产业发展形势与未来趋势[J].农业展望，2018，14（10）：37-40.
[4] 卢海博，龚学臣，乔永明，等.张杂谷干物质积累及光合特性的研究[J].作物杂志，2014（1）：121-124.
[5] 乔嘉，朱金城，赵姣，等.基于Logistic模型的玉米干物质积累过程对产量影响研究[J].中国农业大学学报，2011，16（5）：32-38.
[6] 刘鑫，王振华，李会霞，等.谷子杂交种与常规种各器官干物量特征比较[J].农学学报，2017，7（1）：5-11.
[7] 齐文增，陈晓璐，刘鹏，等.超高产夏玉米干物质与氮、磷、钾养分积累与分配特点[J].植物营养与肥料学报，2013，19（1）：26-36.
[8]张萌，肖厚军，赵欢，等.贵州黄壤区辣椒干物质、氮素积累与分配及氮素利用对新型肥料的响应[J].应用生态学报，2016，27（9）：2983-2990.
[9] 梁任繁，李创珍，张娟，等.山药块茎发育中物质积累及相关代谢酶变化[J].作物学报，2011，37（5）：903-910.
[10] 张凤霞.密度、个体大小和种子大小对作物生物量分配的影响[D].杨凌：西北农林科技大学，2016.
关键词 谷子;干物质量;分配规律;生育期
中图分类号 S515 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2020）10-0027-02
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.008
Abstract In order to understand the distribution of dry matter quantity on the millet， we used four varieties as research objects to investigate the distribution of dry matter quantity of each organ. The results showed that the Changsheng 13 plants were the shortest among the 4 millet varieties; and Changnong 35 has the highest plant and the highest dry matter on the ground. The ratio of the leaf sheath of the aboveground dry matter of all varieties changed from large to small. The change in stem ratio firstly increased and then decreased. The change of stem ratio firstly increased and then decreased for all varieties. And the change in leaf ratio was consistent with three varieties. In the mature period， the ratio of the ear of Changsheng 13 was the largest， which indicated that although Changsheng 13 plant was the shortest， it was more suitable for mechanized harvesting and its economic conversion rate was higher.
Key words Foxtail millet;Dry matter quantity;Distribution rule;Growth period
谷子（Setaria italica（L.）Beauv.）起源于中国，在中国北方旱区是主要粮食作物之一，主要分布于我国东北、华北和西北地区[1]，具有抗旱、耐瘠薄，水分利用效率高等特点，并含有丰富的营养，是我国传统的环境友好型旱地作物[2]。谷子也是山西省改革农业供给侧结构、调整种植产业结构、大力发展优势杂粮的重点作物之一[3]，因此研究谷子对山西有重要的意义。农作物产量的形成实际上是光合产物的积累过程，作物产量的高低取决于干物质的积累及其向籽粒运转分配的比例，干物质是作物光合作用的最终产物，与经济产量呈显著正相关，因此干物质积累对作物产量有着重要作用[4-6]。鉴于此，该研究以山西省谷子中晚熟区4个有代表性的品种为研究对象，调查每个品种各器官干物质量的分配情况，旨在明确这些谷子品种各个生育时期地上各器官干物质量分配的差异，为谷子高产栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
该研究以4个在山西省春谷中晚熟区种植面积较大的品种为试验材料，分别是长生13、长生07、晋谷21号、长农35号。
1.2 试验设计与方法
试验于2018年5—10月在山西省长治市的山西省农业科学院谷子研究所试验田内进行。4个谷子品种均在5月中旬播种，每个品种播种小区面积30 m2;3次重复，共12个小区，随机区组;留苗密度为45万株/hm2，施肥量按丰产田施肥。各品种根据发育情况分别于幼苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和完熟期取样。每小区取10株有代表性的植株，在取样前测量样株农艺性状，取样株的地上部分，烘箱杀青后再烘干至恒重称重，然后分别称叶、叶鞘、茎秆和穗的干物质重量并进行相关计算。
2 结果与分析
2.1 不同谷子品种形态发育比较
由表1可知，长生07生育期最长，随后是长农35号、长生13、晋谷21号;4个谷子品种生育期为113～121 d。长农35号株高最高，而长生13最低，表明长生13可能有较好的抗倒性。单穗重和千粒重均是影响产量的重要因素，在4个谷子品种中，长农35号单穗重最重;而晋谷21号千粒重最重，表明其籽粒最大，随后是长农35号和长生07，而长生13最小;晋谷21号、长农35号和长生07都是植株较高的谷子品种，长生13植株较低，推断千粒重可能与植株大小有关。
2.2 不同谷子品种干物质量的比较
2.2.1 干物质量的积累情况。
各品种单个植株地上干物质量变化规律如图1所示。由图1可知，4个谷子品种在幼苗期和拔节期的干物质量差别不大;而从抽穗期开始变化量逐渐加大。幼苗期、拔节期和拔节期长农35号的干物质量最大;灌浆期晋谷21号最大;到完熟期时，各品种单株地上干物质量大小顺序为长农35号>晋谷21号>长生07>長生13，长农35号与长生13地上植株干物质量相差（11.61±0.45）g。 2.2.2 干物质量的分配规律。
由表2可知，除长生13外，其他品种叶干重比例变化规律均是由大变小，长生13虽然在拔节期最大，但随后也逐渐变小，与其他品种基本一致。4个品种的叶鞘比例均由大变小，完熟期长生07的叶鞘比例最小，晋谷21號最大;推断长生07叶鞘的干物质转化率最大，晋谷21号最小。各品种茎比例的变化基本一致，均是先变大后又减小。长生13穗比例在完熟期最大，而晋谷21号最小。
3 结论与讨论
农作物产量形成的基础是干物质量的累积，它们的生长过程实际上就是营养物质的不断累积并在根、茎、叶等各器官中分配的过程[7-8]，而营养物质在经济器官分配量直接决定了农作物的经济产量[9]。茎、叶及叶鞘均是谷子重要的营养器官，对谷穗干物质量的积累起到至关重要的作用;叶是吸收光能合成碳水化合物的重要器官，茎和叶鞘是植物运输水分、养分的重要通道[10]，因此谷子地上部分各器官干物质量对于籽粒产量有重要的影响。
谷子公顷穗数相同时，单穗重和千粒重均是影响产量的重要因素，在4个谷子品种中长农35号单穗重最大;而千粒重晋谷21号最大，推断这2个品种在正常生长情况下产量较高;而从株高来看，晋谷21号、长农35号和长生07都是植株较高的谷子品种，而长生13 植株较低且千粒重也最小，因此推断千粒重可能和植株大小有关。4个品种中，长农35号谷子幼苗期、拔节期和拔节期干物质量均最大;到完熟期时，各品种单株地上干物质量大小顺序为长农35号>晋谷21号>长生07>长生13，表明在几个谷子成熟后，长农35号植株最高并且地上干物质量最大。
从地上干物质量在各器官的分配规律来看，除长生13外，其他各品种叶干重比例变化规律均是由大变小，长生13虽然在拔节期最大，但随后也逐渐变小，表明长生13在拔节期茎和叶鞘的发育比其他品种晚一些，这也许是由于其植株较矮造成的，具体原因仍需进一步研究。4个品种的叶鞘比例均由大变小，推断叶鞘在幼苗时期起的作用更重要。各品种茎比例的变化基本一致，均先变大后又减小，这可能是由于茎在抽穗期和灌浆期储存大量的营养物质使其所占比例升高，而在完熟期将营养物质转移给谷穗使其所占比例减小，才会造成茎比例先升后降。完熟期长生13穗比例最大，表明长生13虽然植株较矮，但较适合机械化收获并且其经济转化率较高，因此具有高产潜质。
参考文献
[1] 张艾英，郭二虎，刁现民，等.2005—2015年西北春谷中晚熟区谷子育成品种评价[J].中国农业科学，2017，50（23）：4486-4505.
[2] 王小林，纪晓玲，张盼盼，等.黄土高原旱地谷子品种地上器官干物质分配与产量形成相关性分析[J].作物杂志，2018（5）：150-155.
[3] 李顺国，刘斐，刘猛，等.近期中国谷子高粱产业发展形势与未来趋势[J].农业展望，2018，14（10）：37-40.
[4] 卢海博，龚学臣，乔永明，等.张杂谷干物质积累及光合特性的研究[J].作物杂志，2014（1）：121-124.
[5] 乔嘉，朱金城，赵姣，等.基于Logistic模型的玉米干物质积累过程对产量影响研究[J].中国农业大学学报，2011，16（5）：32-38.
[6] 刘鑫，王振华，李会霞，等.谷子杂交种与常规种各器官干物量特征比较[J].农学学报，2017，7（1）：5-11.
[7] 齐文增，陈晓璐，刘鹏，等.超高产夏玉米干物质与氮、磷、钾养分积累与分配特点[J].植物营养与肥料学报，2013，19（1）：26-36.
[8]张萌，肖厚军，赵欢，等.贵州黄壤区辣椒干物质、氮素积累与分配及氮素利用对新型肥料的响应[J].应用生态学报，2016，27（9）：2983-2990.
[9] 梁任繁，李创珍，张娟，等.山药块茎发育中物质积累及相关代谢酶变化[J].作物学报，2011，37（5）：903-910.
[10] 张凤霞.密度、个体大小和种子大小对作物生物量分配的影响[D].杨凌：西北农林科技大学，2016.