不同播期气象条件对酒用高粱农艺性状及产量形成的影响

韦美静 左 晋 孙俊丽 刘元士

1.遵义市农村发展服务中心，贵州 遵义 563000；2.贵州省山地环境气候研究所，贵州 贵阳 550000；3.湄潭县气象局，贵州 湄潭 564100；4.遵义市种植业发展服务中心，贵州 遵义 563000

0 引言

酒用高粱俗称红粱，是生产贵州省酱香白酒的主要原料，主要品种有红缨子、红珍珠、台糯9 号等。茅台酒用高粱生产基地主要分布在贵州省赤水河流域的仁怀、习水、金沙、播州和汇川5个县（市、区）。随着全球气候变化，极端和异常天气频发，给高粱生产带来诸多风险［1-3］。因此，找出影响高粱生长及产量的关键气象因子和最适播期至关重要。目前，学者针对气象条件对高粱产量和品质的影响研究多聚焦于我国北方地区，而且多是针对高粱杂交品种的研究［4-7］；针对贵州省酒用高粱的气象条件研究很少，仅陈娟等［8］对茅台酒用高粱产量品质与气象因子进行相关性研究，敖芹等［9］对贵州省高粱气象适宜性进行研究，但未对适宜播期的气象条件进行分析。梳理针对贵州省酒用高粱品种的研究文献发现，当地专家在其栽培技术、品种选育、不同播种方式对比等方面研究较多［10-12］。因此，此次研究基于贵阳国家农业气象试验站进行红缨子高粱品种的分期播种试验，通过试验拟分析得到气象因子对酒用高粱产量构成因子及产量的影响，以期为高粱扩种布局、合理生产提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验时间、地点

2021 年3—9 月，在贵阳市清镇市暗流镇贵阳国家农业气象试验站进行红缨子高粱的分期播种试验。该地属亚热带湿润季风气候区，四季分明，雨热同季，雨量充沛，多云寡照，年平均气温14.4 ℃，年降水量1 141.9 mm，年日照时间1 164.3 h。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计进行直播，针对播期设计5 个处理：播期Ⅰ为3 月20 日、播期Ⅱ为3 月30 日、播期Ⅲ为4月9日、播期Ⅳ为4月19日、播期Ⅴ为4月29日，3 次重复。共5 个主区试验小区，主区面积30 m2（6 m×5 m）；每个主区裂分为3个副区，共15个副区试验小区，副区面积为10 m2（2 m×5 m）。酒用高粱种植行距为50 cm、窝距33.3 cm，每窝播10 粒左右种子；在三四叶期间苗匀苗，每窝留苗2 株，每667 m2栽植8 004 株。每个副区试验小区种植4行，行长5 m，每行15窝，小区间留走道50 cm，各重复间留走道1 m。

1.3 试验观测项目与方法

在试验期间，记录播种、出苗、拔节、抽穗、开花及成熟等生育期，测量株高、茎直径、穗长、有效穗数、单穗粒数、单穗质量及千粒质量等农艺性状。产量为实收测产，在酒用高粱成熟时对每个副区试验小区进行实割实收，分区脱粒、装袋并称量，由实际小区产量折算每667 m2产量。

1.4 数据来源及分析

气象数据来源于试验园区内试验站及区域自动站监测数据，运用SPSS 和Excel 进行数据处理并制图。通过方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）对不同播期的酒用高粱产量及产量构成因素进行统计分析［13-15］。经过方差齐次性检验后，采用最小显著性差异法（Least—SignificantDifference，LSD）对F测验显著因子进行多重比较，采用皮尔逊相关分析法进行相关性分析。

2 试验结果与分析

2.1 气象因子对酒用高粱生育期的影响

由表1可知，最早播期处理Ⅰ比最晚播期处理Ⅴ出苗天数多10 d，拔节天数多18 d；在不同处理下，酒用高粱拔节之后需要的生育期天数相差不多；处理Ⅰ、处理Ⅱ的酒用高粱在7月上旬后期陆续进入开花期，在8月中旬后期成熟；播期Ⅲ、播期Ⅳ的酒用高粱在7 月中旬进入开花期，在8月下旬成熟；处理Ⅴ的酒用高粱在7月中旬后期进入开花期，在9月2日成熟。

表1 酒用高粱各生育期天数d

由表2 可知，酒用高粱从播种到成熟期天数与≥10 ℃积温相关性最显著，完成各生育期和全生育期所需天数均与≥10 ℃积温呈显著正相关。随着播期的推迟，酒用高粱从播种到成熟所需要的天数越少，能利用的有效积温也越少。因此，播期过迟不利于酒用高粱的营养生长和高产。酒用高粱全生育期天数与平均气温呈负相关，即平均气温升高，酒用高粱生育期将提前，其中出苗—拔节期、播种—成熟期天数与平均气温呈显著负相关。降水量与酒用高粱生育期天数相关性不明显。抽穗开花—成熟期天数与日照时间呈显著负相关，日照时间延长，酒用高粱成熟期将提前。

表2 酒用高粱生育期天数与气象因子的相关性

由表3 可知，试验地3 月下旬平均气温为14.4 ℃，除出现2 日平均气温≤10 ℃的低温天气外，其余时段为晴好天气。3月20日播种的酒用高粱产量位居第2。4 月上旬平均气温为12.2 ℃，降水量为26.0 mm，日照时间为0.6 h。3 月30 日播种的酒用高粱遇5 d 低温天气，出苗不好，产量相对较低。4 月中旬开始，试验地气温和地温稳定上升，日平均气温稳定在10.0 ℃以上，10 cm 地温稳定在12.0 ℃以上，利于酒用高粱出苗和蹲苗。4 月9 日播种的酒用高粱产量最高。综上得出，在入春之后气温稳定在10 ℃以上，10 cm地温稳定在12.0 ℃以上时，避开降温时段，抓“冷尾暖头”播种酒用高粱，有利于酒用高粱出苗和稳产高产。

表3 酒用高粱播期气象要素值统计

2.2 酒用高粱产量构成要素及产量差异性

由表4可知，酒用高粱的株高和茎直径以处理Ⅲ的值最大，其中处理Ⅲ与处理Ⅳ茎直径存在显著差异；穗长以处理Ⅰ最大，与处理Ⅳ存在显著差异；各处理酒用高粱有效穗数由多到少依次为处理Ⅳ、处理Ⅲ、处理Ⅴ、处理Ⅰ、处理Ⅱ；处理Ⅰ、处理Ⅱ与处理Ⅳ有效穗数存在显著差异；10 m2小区产量和每667 m2产量由高到低依次为处理Ⅲ、处理Ⅰ、处理Ⅳ、处理Ⅱ、处理Ⅴ；单穗质量和单穗粒数以处理Ⅰ最大，处理Ⅴ最小，两处理差异显著；千粒质量以处理Ⅲ和处理Ⅳ较大，各处理间差异不显著。

表4 酒用高粱产量构成因素及产量差异性分析

2.3 气象因子对酒用高粱产量构成要素及产量的影响

由表5可知，拔节—抽穗期、拔节—成熟期、抽穗—成熟期气象因子与酒用高粱产量的相关性系数普遍小于0.40，说明在2021 年酒用高粱抽穗之前的气象因子对其产量的影响对大于抽穗之后。酒用高粱产量与播种—拔节期、播种—抽穗期的平均气温、日最高气温、日最低气温呈负相关，与日照时间、降水量呈正相关。出苗—拔节期降水量与酒用高粱产量相关性显著。2021年4—5 月酒用高粱播种—拔节期多低温寡照天气，处理Ⅰ和处理Ⅱ由于出苗—抽穗期气温最低，有效穗数较处理Ⅲ和处理Ⅳ偏少；这说明酒用高粱在营养生长期遇长时段低温寡照天气，不利壮苗和幼穗分化。播种—成熟期≥10 ℃积温同酒用高粱产量呈正相关，其中出苗—抽穗期相关系数最大（0.65），说明≥10 ℃积温越少越不利于酒用高粱产量形成；尤其在抽穗之前，播期偏迟，则酒用高粱能利用的有效积温越少，不利于其充分进行营养生长和高产。2021年不同处理酒用高粱，从播种到成熟期间≥10 ℃积温为2 796.1～2 978.0 ℃，降水量为628.3～655.8 mm，日照时间为523.1～545.5 h；除在出苗—拔节期遇连续低温寡照天气外，在大田后期无明显气象灾害发生，抽穗开花期无连阴雨，灌浆成熟期无干旱发生。因此，酒用高粱抽穗之前的气象因子影响其产量大于抽穗之后。

表5 酒用高粱产量与生育期气象因子的相关性

酒用高粱穗长、单穗质量、单穗粒数随着播期的延后有逐渐变小的趋势，穗长、单穗质量、单穗粒数以处理Ⅰ值最大，处理Ⅳ和处理Ⅴ最小。虽然3 月20 日播种的酒用高粱有效穗数偏少，但穗长、单穗质量、单穗粒数值较大，导致小区产量位居前列，仅次于产量最高处理Ⅲ。由表6 可知，穗长、单穗质量、单穗粒数与≥10 ℃积温呈显著正相关，即酒用高粱从播种到成熟期有效积温越多，越利于穗粒数和穗长增加，可促使产量增加。因此，在气候适宜范围内，抓住“冷尾暖头”适当早播早栽，保证酒用高粱在营养生长期获得更多有效积温，能充分进行营养生长，是合理利用气候资源争取高产的重要举措。

表6 单穗长、单穗质量、单穗粒数与≥10 ℃积温的相关性

3 结论

根据以上研究结果，可得出以下结论。①2021 年4 月9 日播种的酒用高粱产量最高，4 月29 日播种的产量最低，两播期产量差异显著。②全生育期天数与≥10 ℃积温呈显著正相关，与平均气温呈显著负相关，与降水量和日照时间相关性不显著。③酒用高粱产量与播种—拔节期、播种—抽穗期的平均气温、日最高气温、日最低气温呈负相关，与日照时间、降水量呈正相关。出苗—拔节期降水量与酒用高粱产量相关性显著。酒用高粱抽穗之前的气象因子与产量的相关系数大于抽穗之后。2021 年酒用高粱在出苗—拔节期遇长时段低温寡照天气，不利壮苗和幼穗分化，影响有效穗数及产量。穗长、单穗质量、单穗粒数与≥10 ℃积温呈显著正相关，即酒用高粱从播种到成熟期有效积温越多，越有利于穗粒数、穗长、产量增加。

4 讨论

前人针对酒用高粱的分期播种试验研究未结合气象因子进行分析，笔者运用方差和相关性统计分析了酒用高粱不同播期的产量与气象因子的关系，找出影响酒用高粱产量构成要素及产量的关键气象因子。不同处理酒用高粱产量由高到低排序为处理Ⅲ、处理Ⅰ、处理Ⅳ、处理Ⅱ、处理Ⅴ，过早播种易受低温寡照影响，过晚播种则有效积温不充足，会导致穗长、单穗质量、单穗粒数减少，不利稳产高产。因此，在气候适宜范围内，避开强降温，抓住“冷尾暖头”适当早播早栽，保证酒用高粱营养生长期获得更多的有效积温，能充分进行营养生长，是合理利用气候资源争取高产的重要举措，这与张福耀等［16］、Zhou 等［17］的研究结论一致。此次研究仅用2021 年的试验数据进行分析，得出影响酒用高粱产量的关键气象因子仅代表当年的气候条件，但不同气候年景对酒用高粱生长及产量的关键气象因子有所不同，因而有待对此进一步研究。