刈割对糜子生长及产量的影响

刈割对糜子生长及产量的影响
李子威张东杰吾买尔夏提·塔汉*
（新疆农业大学生命科学学院，新疆乌鲁木齐830052）
摘要为了探明刈割对糜子生长及产量的影响，本文开展了苗期和拔节期刈割试验。

结果表明，不同时期和位置刈割，糜子的根干重、秆干重、穗干重、株高、茎粗、主茎节数、叶长、叶宽、主穗长、单株分枝数、单株有效穗数和单株分蘖数均出现不同程度的变化。

其中，植株6叶1心时余下基2叶刈割，糜子生长至成熟期获得的生物量最大，为本次试验中的最佳刈割时期和位置。

表明在恰当的时期和位置进行刈割处理可以刺激植物体的冗余和补偿效应，达到增加糜子地上部分生物量的效果。

关键词糜子；刈割时期；刈割位置；产量
中图分类号S516文献标识码A
文章编号1007-5739（2024）02-0090-04
DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.02.023开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Effect of Cutting on Growth and Yield of Broomcorn Millet
LI Ziwei ZHANG Dongjie Wumaierxiati Tahan*
(College of Life Sciences,Xinjiang Agricultural University,Urumqi Xinjiang830052) Abstract In order to investigate the effect of cutting on the growth and yield of broomcorn millet,this paper conducted cutting experiments during the seedling and jointing stages.The results showed that the root dry weight,stem dry weight,panicle dry weight,plant height,stem diameter,number of main stem nodes,leaf length,leaf width,main panicle length,number of branches per plant,effective panicle number per plant,and tiller number per plant of broomcorn millet all showed varying degrees of changes when cut at different stages and positions.When the plants had 6leaves and1heart,the base2leaves were left and orther parts were cut,the biomass of broomcorn millet at mature stage was the largest,which was the optimal cutting stage and position in this experiment.It indicated that cutting at the appropriate stage and position could stimulate plant redundancy and compensatory effects,and increase the aboveground biomass of broomcorn millet.
Keywords broomcorn millet;cutting stage;cutting position;yield
糜子（Panicum miliaceum L.）是禾本科黍属一年生草本作物，种质资源表型性状的遗传多样性丰富[1]。

由于具有抗逆性强[2]、生长期短、耐贫瘠[3]等特性，以及地区优势和生产优势[4]，糜子在干旱、半干旱地区分布广泛。

在干旱、半干旱地区存在饲草缺乏问题，为了避免饲草种植与粮食作物种植面积相互影响，美国、加拿大和澳大利亚等国提出了粮饲两用概念并推广应用[5]，这是利用作物生长冗余释放、粮草兼顾、提高农户收益的举措[6]。

糜子干草营养丰富，可为畜禽提供维生素、蛋白质和矿物质[7]，降低饲养成本，提高经济效益；并且在玉米、小麦、裸燕麦、高粱、糜子、谷子6种常见作物秸秆中，糜子秸秆的营养价值居首位[8]。

刈割指对植株地上部分进行剪取，是一种符合粮草兼顾要求的处理方式。

通过刈割，可以收获种植的草以及其他植物的茎、叶等部分用作饲料或者草料，同时也可以控制植物生长，促进植物长出新的地上部分。

已有研究表明，在适宜的时间对再生稻进行刈割，可以调节其生育期[9]；低留桩高度可以延长再生稻抽穗所需时间，使其推迟抽穗[10]；同时，刈割可以增加饲用小黑麦籽实和干草的产量[11]；且适当的刈割次数可以影响饲药兼用金荞麦的营养物质积累[12]，对秸秆利用率的提高有促进作用。

因此，推测刈割可以调节
基金项目国家自然科学基金（31760083）。

第一作者李子威（2001—），男，本科在读，从事糜子植物生物学研究工作。

E-mail：*****************
*通信作者E-mail：****************
收稿日期2023-05-03
糜子表型性状的生长趋势。

目前，只有党科等[13]和董扬[14]对糜子刈割进行了研究，但均以营养价值和草产量最高时的最佳收获时期为目的进行探索。

糜子可以两次利用：收获青储的刈割，为第一次利用；成熟期收获全部地上部分，为第二次利用。

本试验是探究新疆北部地区糜子第一
次利用的适宜刈割时期。

1材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于新疆农业大学陆港校区实验基地（东经87°21′，北纬43°56′），在新疆维吾尔自治区乌鲁木齐头屯河区十二师三坪农场，海拔580~739m。

气候属温带大陆性半干旱气候，日照充足，具有丰富的光照资源，年日照时数为2829.4h，年降水量为228.8mm，年均蒸发量为2647mm，无霜期为163d，年均气温7.2℃，7月平均气温为24.6℃，土壤类型多为黄板土。

1.2试验材料
供试材料为糜子HP（引自哈萨克斯坦），具有生育期短、产量较高的特性，成熟期植株为7叶1心。

1.3试验设计
试验共设7个处理，包括6个对糜子植株进行刈割的处理和1个不刈割的对照（CK），具体试验设计见表1。

3次重复，共21个小区。

试验小区规划：小区长2m、宽1m，开沟（深3~5cm）条播种植，行距30cm，小区播种量为4.5g，各小区随机排布。

试验地施底肥30t/hm2，采用常规式田间管理。

1.4测量内容及方法
刈割后再生长至成熟期，每个小区随机采样5株进行测量。

测量指标主要有穗干重、秆干重、根干重、主茎节数、叶长、叶宽、株高、茎粗、主穗长、单株分枝数、单株有效穗数和单株分蘖数。

干重由烘箱烘干后称重获得。

1.5数据处理
数据录入、统计整理应用Excel2019完成，方差分析应用SPSS21.0完成。

2结果与分析
2.1糜子生物量相关变量分析
由图1可知：处理6-2的穗干重和秆干重均最高，与其他各处理相比均存在显著差异（P<0.05）；处理6-2根干重最高，但与处理5-1和处理6-1差异不显著；处理6-2株高最高，与除处理5-1以外的其他各处理相比均存在显著差异（P<0.05）；处理5-1的茎粗最粗，与处理3-1、5-2差异显著（P<0.05），与其他处理差异不显著；处理5-1、6-1、6-2主茎节数较其他处理显著提升（P<0.05）。

综合各刈割处理结果可知，拔节期刈割对糜子的总生物量增加有促进作用，穗
干穗
干
重
/
（
g
·
株
-
1
）
处理处理
秆
干
重
/
（
g
·
株
-
1
）
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
根
干
重
/
（
g
·
株
-
1
）
处理
6
5
4
3
2
1
主
茎
节
数
/
节
处理
株
高
/
c
m
处理
茎
粗
/
m
m
处理
图1不同处理糜子生物量相关指标均值方差分析
注：图柱上不同小写字母表示差异显著（P<0.05），下同。

表1糜子刈割试验设计详情
生育时期
苗期
拔节期
刈割时期
3叶1心
4叶1心
5叶1心
5叶1心
6叶1心
6叶1心
刈割位置
余下基1叶
余下基1叶
余下基1叶
余下基2叶
余下基1叶
余下基2叶
处理代号
3-1
4-1
5-1
5-2
6-1
6-2
重、秆干重、根干重总体上升高，处理6-2总生物量在各处理中居首位。

2.2糜子叶片大小相关变量分析
在叶长方面，与CK 相比，处理3-1、5-1、5-2、6-1
均显著下降（P <0.05），其他处理叶长变化均不显著；在
叶宽方面，与CK 相比，处理5-1、6-1均显著下降（P <0.05），其他处理叶宽下降均未达到显著水平（图2）。

综合各刈割处理结果发现，苗期和拔节期刈割对糜子叶片生长均存在抑制作用，叶长和叶宽总体上均表现为下降。

1815129630
处理
叶长/c m
1.0
0.80.60.40.20
叶宽/c m
处理
图2不同处理糜子叶长和叶宽均值方差
分析
2520151050处理
主穗长/c m
1.4
0.80.60.40.20
单株分枝数/个
1.21.0处理
1.80.90.60.30
单株有效穗数/个
1.51.2 1.00.80.60.40.20
单株分蘖数/个
处理
处理
图3不同处理糜子产量相关指标均值方差分析
2.3糜子籽粒产量相关变量分析
由图3可以看出，不同处理间主穗长、分枝数、有
效穗数和分蘖数均存在一定差异。

其中：处理5-1的主穗长最长，与除处理6-2外的其他各处理均存在显著差异（P <0.05）；CK 的单株分枝数最多，且随刈割处
理时期的延后分枝数呈下降趋势，处理3-1下降显著（P <0.05）；处理6-2的单株有效穗数最多，与CK 和处理3-1、6-1差异显著（P <0.05）；处理6-2的单株分蘖数最多，与其他各处理均存在显著差异（P <0.05）。

综合各刈割处理结果发现，拔节期刈割对糜子籽粒产量
增加存在促进作用，以处理6-2的总体表现最好。

3讨论与结论
研究表明，去叶后植物整体上光合速率有所提
高[15]，刈割处理模拟采食的羊草株高与净光合速率、
气孔导度、胞间CO 2浓度、蒸腾速率显著负相关[16]。

由此可得出恰当位置和时期的刈割处理可以提高糜子光合速率、促进碳氮产物积累的结论。

本试验中，与不刈割对照相比，在糜子苗期进行刈割处理会使总
生物量降低；除了5叶1心时余下基2叶刈割和6叶1心时余下基1叶刈割的处理以外，其他的拔节期刈割处理糜子的总生物量均升高。

表明糜子苗期刈割对生物量积累表现为抑制，拔节期刈割则表现为促进，这可能是糜子种群抵抗刈割干扰的一种生存对策。

该结果印证了生长冗余理论[17]，并且与稗草刈割[18]结果一致。

要获得较高的地上生物量（茎秆和穗），糜子植株刈割以6叶1心时余下基2叶为适宜时期及位置。

糜子作为粮食作物，籽粒产量至关重要。

主穗长、单株分枝数、单株有效穗数、单株分蘖数与糜子产量之间存在相关性。

拔节期5叶1心时余下基1叶刈割和6叶1心时余下基2叶刈割的处理均促进了糜子穗长及单株有效穗数的增加，即生殖生长分配的能量增加。

糜子6叶1心时余下基2叶刈割单株分蘖数显著升高，其他刈割处理单株分蘖数变化不显著，与王桂良等[19]得出的适当刈割可提高黑麦草分蘖数结果相同。

黑麦草和稗草在重度刈割条件下，单株分蘖数与刈割强度成正相关[16，19]，因而推测糜子重度刈割可继续提高分蘖数。

刈割高度也与分蘖数成正相关，5叶1心时余下基2叶刈割处理的单株分蘖数多于5叶1心时余下基1叶刈割处理，6叶1心时余下基2叶刈割处理的单株分蘖数多于6叶1心时余下基1叶刈割处理，与王竟绍[20]的研究结果一致。

表明恰当的刈割可以提升主穗长、单株有效穗数、单株分蘖数，同时确保单株分枝数不显著下降，在升多降少的情况下籽粒产量总体提升。

综上所述，哈萨克斯坦糜子HP在新疆乌鲁木齐经过长期驯化后，植株6叶1心时余下基2叶进行刈割在成熟期获得的生物量最大，为本次试验中的最佳刈割时期及位置。

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