全 文 ：93总第 170 期
硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡光合
特性、农艺性状及产量的影响
周棱波 1,2 汪 灿 1,2 张国兵 1,2 徐 燕 1,2
白俊霞 3 吴兰英 4 罗 海 2 邵明波 1,2
（1 贵州省农业科学院旱粮研究所，550006，贵州贵阳；2 贵州粱丰农业科技有限公司，550006，贵州贵阳；
3 贵州省油菜研究所，550006，贵州贵阳；4 铜仁市农业科学研究所，554300，贵州铜仁）
摘 要 为探明适合贵州地区种植薏苡的栽培技术，以薏苡 14-2 为材料，采用裂区试验设计，研究硫酸钾复
合肥和种植密度对薏苡产量、农艺性状及光合特性的影响。结果表明，施肥量和种植密度对产量、株高、主茎
节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度、胞间 CO2 浓度和蒸腾速率均有极显著影响；随着施肥量和
种植密度的增加，产量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均表现为先增
加后降低，而胞间 CO2 浓度表现为先降低后增加。相关分析表明，产量与株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、
净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈极显著正相关，而与胞间 CO2 浓度呈极显著负相关。在贵州地区种植
薏苡时，以施肥量为 225kg/hm2、种植密度为 12 万株/hm2 较好。
关键词 薏苡；施肥量；种植密度；产量；农艺性状；光合特性
薏苡是贵州的特色作物之一，由于交通不便，
管理粗放，生产方式落后，薏苡产量一直以来都
维持在较低水平，且不稳定。为了提高贵州地区
薏苡的产量，在自然条件无法改变的情况下，改
进栽培措施是非常关键的技术。研究发现，适宜
的施肥量和种植密度对提高薏苡产量具有重要意
义 [1-3]。前人的研究大多集中于施肥量和种植密度
对薏苡产量及农艺性状的影响，而对薏苡光合特
性的影响未见报道。因此，以薏苡 14-2 为材料，
研究不同硫酸钾复合肥施用量和种植密度对薏苡
光合特性、产量及农艺性状的影响，旨在探明最
适合贵州地区种植薏苡的栽培技术措施，为贵州
薏苡产业的发展提供理论和实践依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供 试 品 种 为 薏 苡 14-2；供 试 肥 料 为 总 养 分
≥45% 的 高 浓 度 硫 酸 钾 复 合 肥 , 含 N 15%、P2O5
15%、K2O 15%。
1.2 试验设计
试验于 2013-2014 年在贵州省农业科学院旱
粮研究所实验基地进行，试验地土壤为黄壤土，
含 有 机 质 21.61g/kg， 碱 解 N 75.68mg/kg， 速 效 P
3.05mg/kg，速效 K 95.67mg/kg，pH5.08，前茬为高粱，
无灌溉。采用裂区试验设计，施肥量为主区，设
150kg/hm2（A1）、225kg/hm2（A2）和 300kg/hm2（A3）
3 个水平；种植密度为裂区，设 9 万株 /hm2（B1）、
12 万株 /hm2（B2）和 15 万株/hm2（B3）3 个水平。
随机区组排列，小区面积 9m2（3m×3m）, 人工
直播，行距 60cm，种植 5 行，重复 3 次，分别于
2013 年 4 月 12 日和 2014 年 4 月 9 日播种，试验
地四周播种 3 行作为保护行，肥料以 50% 为基肥、
25% 为第一次追肥和 25% 为第二次追肥，分别于
拔节期和挑旗期进行追肥，常规管理。
1.3 指标测定及方法
于抽穗期某一晴天的 9∶30～11∶30 在各小区的
中间条带随机选择 5 株植株，用 LI-6400 XT 光合
仪测定其倒数第 3 片功能叶的净光合速率、气孔导
度、胞间 CO2 浓度和蒸腾速率；待子粒 70% ～ 80%
成熟时，对每个小区进行单独收获，脱粒风干后称
重、计产；于收获前 3d 在每个小区的中间条带随机
作者简介：周棱波，助理研究员，主要从事高粱、薏苡、油菜育
种及成果推广转化工作
邵明波为通信作者，研究员，主要从事高粱、薏苡、
油菜育种及成果推广转化工作
基金项目：贵州省农业动物育种专项 [ 黔农育专字（2012）023 号 ]
收稿日期：2015-10-13；修回日期：2015-12-07
作物杂志 Crops 2016（1）：93-97 DOI：10.16035/j.issn.1001-7283.2016.01.017
94 作物杂志 Crops 2016 年第 1 期
选择 5 株生长正常的植株，测定其株高、主茎节数、
穗粒数和千粒重。
1.4 数据处理
由于 2013 和 2014 两年数据无显著差异（P ＞
0.05），因此用两年数据的平均值进行统计分析。用
Microsoft Excel 2003 整理数据，用 DPS v7.05 专业版
软件统计分析，采用 LSD 法检测显著性。
2 结果与分析
2.1 方差分析
施肥量和种植密度对产量影响的方差分析结果
表明，区组间 F 值不显著（F=2.62>F0.05），说明本
试验区组间土壤差异小，试验地肥力均匀，试验结
果精确度高。由表 1 可知，施肥量和种植密度对产
表 1 施肥量和种植密度对薏苡光合特性、农艺性状及产量影响的方差分析（F 值）
Table 1 Analysis of variance for the effects of fertilization and planting density on the photosynthetic
characteristics, agronomic traits, and yield in Coix lacryma-jobi L. （F value）
变异来源
Variation
source
自由度
Degree of
freedom
产量
Yield
株高
Plant
height
主茎节数
Stem nodal
number
穗粒数
Grain number
per spike
千粒重
1000-grain
weight
净光合速率
Net photosyn-
thetic rate
气孔导度
Stomatal
conductance
胞间 CO2 浓度
Intercellular CO2
concentration
蒸腾速率
Transpiration
rate
A 2 176.31** 16.33** 45.63** 109.70** 28.08** 62.63** 173.09** 118.83** 243.80**
B 2 124.52** 185.16** 51.93** 89.31** 95.15** 138.51** 192.89** 199.03** 122.37**
A×B 4 1.22 0.28 0.17 0.68 0.73 2.74 6.14** 0.49 0.59
注：** 表示 P ＜ 0.01，影响极显著，下同 Note：** indicate extremely significant effect，P ＜ 0.01，the same below
量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速
率、气孔导度、胞间 CO2 浓度和蒸腾速率均有极显
著影响；施肥量和种植密度的交互作用对气孔导度
有极显著影响，而对产量、株高、主茎节数、穗粒数、
千粒重、净光合速率、胞间 CO2 浓度和蒸腾速率的
影响不显著。
2.2 施肥量和种植密度的影响
不同施肥量条件下产量的多重比较（表 2）表
明，225kg/hm2 施肥量条件下产量最高，与其余施肥
量间均有显著差异；150kg/hm2 施肥量条件下产量最
低，与 300kg/hm2 施肥量间有显著差异：说明随着
施肥量的增加，产量呈先增加后降低的趋势。不同
种植密度条件下产量的多重比较（表 2）表明，12
万株/hm2 种植密度条件下的产量最高，与其余种
植密度间均有显著差异；9 万株/hm2 种植密度条件
下产量最低，与 15 万株/hm2 种植密度有显著差异：
说明随着种植密度的增加，产量呈先增加后降低的
趋势。
不同施肥量间的株高存在显著差异，且在
225kg/hm2 施肥量条件下达最大值，在 150kg/hm2 施
肥量条件下达最小值 ( 表 2)，与 150 和 300kg/hm2
施肥量比较，225kg/hm2 施肥量条件下的株高分别
增加了 11.91% 和 6.48%，说明随着施肥量的增加，
株高呈先增加后降低的趋势。不同种植密度间的株
高存在显著差异，在 12 万株/hm2 种植密度条件下
达最大值，在 9 万株/hm2 种植密度条件下达最小值
（表 2），与 9 万和 15 万株/hm2 种植密度比较，12
万株/hm2 种植密度条件下的株高分别增加了 25.43%
和 11.69%，说明随着种植密度的增加，株高呈先
增加后降低的趋势。
不同施肥量间的主茎节数存在显著差异（表
2）， 表 现 为 225kg/hm2 ＞ 300kg/hm2 ＞ 150kg/hm2；
不同种植密度间的主茎节数存在显著差异（表 2），
表现为 12 万株/hm2 ＞ 15 万株/hm2 ＞ 9 万株/hm2，
说明主茎节数随施肥量和种植密度的增加表现为先
增加后减少。
不同施肥量间的穗粒数存在显著差异（表 2），
表现为 225kg/hm2 ＞ 300kg/hm2 ＞ 150kg/hm2；不同
种植密度间的穗粒数存在显著差异（表 2），表现
为 12 万株/hm2 ＞ 15 万株/hm2 ＞ 9 万株/hm2，说明
穗粒数随施肥量和种植密度的增加表现为先增加
后减少。
不同施肥量间的千粒重存在显著差异，在
225kg/hm2 施肥量条件下达最大值，在 150kg/hm2 施
肥量条件下达最小值（表 2），与 150 和 300kg/hm2
施肥量比较，225kg/hm2 施肥量条件下千粒重分别
增加了 8.22% 和 4.04%，说明随着施肥量的增加，
千粒重呈先增加后降低的趋势。不同种植密度间
的千粒重存在显著差异，在 12 万株/hm2 种植密度
条件下达最大值，在 9 万株/hm2 种植密度条件下达
最小值（表 2），与 9 万和 15 万株/hm2 种植密度比
较，12 万株/hm2 种植密度条件下千粒重分别增加了
95总第 170 期
表 2 施肥量和种植密度对薏苡光合特性、农艺性状及产量的影响
Table 2 Effects of fertilization and planting density on the photosynthetic characteristics,
agronomic traits, and yield in Coix lacryma-jobi L.
处理
Treatments
产量
Yield
(kg/hm2)
株高
Plant
height
(cm)
主茎节数
Stem nodal
number
( 节 )
穗粒数
Grain
number per
spike( 粒 )
千粒重
1000-grain
weight
(g)
净光合速率
Net hotosynthetic
rate[μmol/(m2·s)]
气孔导度
Stomatal
conductance
[mol/(m2·s)]
胞间 CO2 浓度
Intercellular CO2
concentration
(μmol/mol)
蒸腾速率
Transpiration
rate[mmol/
(m2·s)]
施肥量 A1 2 589.47c 156.63c 7.75c 163.41c 95.38c 7.64c 0.27c 437.74a 5.36c
Fertilization A2 3 861.98a 175.28a 9.83a 185.09a 103.22a 9.32a 0.45a 371.74c 6.31a
A3 3 305.37b 164.61b 8.41b 174.31b 99.21b 8.33b 0.33b 402.71b 5.75b
种植密度 B1 2 500.67c 146.13c 7.52c 163.11c 93.39c 7.47c 0.25c 430.86a 5.47c
Planting B2 4 038.40a 183.29a 9.79a 186.08a 107.80a 9.53a 0.45a 380.68c 6.19a
density B3 3 217.75b 164.10b 8.68b 173.62b 96.62b 8.29b 0.35b 410.64b 5.77b
注：表中数据为 3 次重复的平均值，数据后不同字母表示 P ＜ 0.05，差异显著，下同
Note：Data are mean of three replications. Values followed by different letters are significantly different，P ＜ 0.05，the same below
15.43% 和 11.57%，说明随着种植密度的增加，千
粒重呈先增加后降低的趋势。
不同施肥量间的净光合速率存在显著差异（表
2），表现为 225kg/hm2 ＞ 300kg/hm2 ＞ 150kg/hm2；不
同种植密度间的净光合速率存在显著差异（表 2），
表现为 12 万株/hm2 ＞ 15 万株/hm2 ＞ 9 万株/hm2，
说明净光合速率随施肥量和种植密度的增加表现为
先增加后减少。
不同施肥量间的气孔导度存在显著差异，且在
225kg/hm2 施肥量条件下达最大值，在 150kg/hm2 施
肥量条件下达最小值（表 2）；不同种植密度间的气
孔导度存在显著差异，在 12 万株/hm2 种植密度条
件下达最大值，在 9 万株/hm2 种植密度条件下达最
小值（表 2），说明随着施肥量和种植密度的增加，
气孔导度呈先增加后降低的趋势。
不同施肥量间的胞间 CO2 浓度存在显著差异（表
2），表现为 150kg/hm2 ＞ 300kg/hm2 ＞ 225kg/hm2；不
同种植密度间的胞间 CO2 浓度存在显著差异（表 2），
表现为 9 万株/hm2 ＞ 15 万株/hm2 ＞ 12 万株/hm2，说
明胞间 CO2 浓度随施肥量和种植密度的增加表现为
先降低后升高。
不同施肥量间的蒸腾速率存在显著差异，且在
225kg/hm2 施肥量条件下达最大值，在 150kg/hm2 施
肥量条件下达最小值（表 2）；不同种植密度间的蒸
腾速率存在显著差异，且在 12 万株/hm2 种植密度
条件下达最大值，在 9 万株/hm2 种植密度条件下达
最小值（表 2），说明随着施肥量和种植密度的增加，
蒸腾速率呈先增加后降低的趋势。
2.3 施肥量和种植密度的交互作用
施肥量和种植密度的交互作用表明，225kg/hm2
施肥量和 12 万株/hm2 种植密度处理的产量、株高、主
茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度
和蒸腾速率均为最大值，分别平均达 4 731.30g/hm2、
194.14cm、10.94 节、198.43 粒、112.70g、10.57μmol/（m2·s）、
0.59mol/（m2·s）和 6.70mmol/（m2·s）；而 225kg/hm2 施
肥量和 12 万株/hm2 种植密度处理的胞间 CO2 浓度
最低，平均为 356.36μmol/mol（表 3）。说明在本试
验条件下，施肥量以 225kg/hm2、种植密度以 12 万
株/hm2 最好。
2.4 产量与农艺性状和光合特性的关系
相关分析结果（表 4）表明，产量与株高、主
茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度
和蒸腾速率呈极显著正相关，而与胞间 CO2 浓度呈
极显著负相关。说明植株高大、主茎节数和穗粒数
多、千粒重大、光合性能好是高产薏苡植株的特征。
3 讨论
根据当地实际情况掌握适宜的施肥量和种植密
度是栽培薏苡的关键措施之一。本研究结果表明，
施肥量和种植密度对薏苡产量及相关农艺性状均有
极显著影响，产量、株高、主茎节数、穗粒数和千
粒重均随施肥量和种植密度的增加呈先增加后降低
的趋势。魏心元等 [1] 研究表明，不同种植密度对薏
苡农艺性状和产量均有不同程度的影响，株高和有
效穗数等农艺性状随密度的增大而增加，茎粗、千
粒重和穗粒数随密度的增大而减小，本研究与之存
在差异，其原因有待进一步研究。林炎照 [2] 研究表
明，产量、穗粒数、千粒重、茎粗和株高均随施肥
水平的增加表现为先增加后降低的趋势，本研究与
之结果一致。本研究中，在 225kg/hm2 施肥量和 12
万株/hm2 种植密度处理时，薏苡产量、株高、主
茎节数、穗粒数和千粒重均达最大值。因此，在
周棱波等：硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡光合特性、农艺性状及产量的影响
96 作物杂志 Crops 2016 年第 1 期
表 3 施肥量和种植密度的交互作用对薏苡光合特性、农艺性状及产量的影响
Table 3 Effects of interaction between fertilization and planting density on the photosynthetic
characteristics, agronomic traits, and yield in Coix lacryma-jobi L.
处理
Treatments
产量
Yield
(kg/hm2)
株高
Plant height
(cm)
主茎节数
Stem nodal
number
( 节 )
穗粒数
Grain
number per
spike( 粒 )
千粒重
1000-grain
weight(g)
净光合速率
Net photosynthetic
rate[μmol/(m2·s)]
气孔导度
Stomatal
conductance
[mol/(m2·s)]
胞间 CO2 浓度
Intercellular CO2
concentration
(μmol/mol)
蒸腾速率
Transpiration
rate
[mmol/(m2·s)]
A1B1 1 985.44e 138.40d 6.50g 152.58e 90.24e 6.86e 0.19e 462.18a 5.03f
A1B2 3 287.80c 176.48b 8.86cd 173.16c 102.62c 8.76cd 0.34c 408.48d 5.78d
A1B3 2 495.16d 155.01c 7.89ef 164.50d 93.27de 7.29e 0.26d 442.56b 5.28e
A2B1 3 079.43c 157.07c 8.79cd 173.81c 96.26d 8.33d 0.33c 403.69d 5.96c
A2B2 4 731.30a 194.14a 10.94a 198.43a 112.70a 10.57a 0.59a 356.36f 6.70a
A2B3 3 775.20b 174.62b 9.75b 183.04b 100.69c 9.07bc 0.43b 385.15e 6.27b
A3B1 2 437.13d 142.92d 7.27fg 162.95d 93.66de 7.23e 0.22e 426.72c 5.43e
A3B2 4 094.10b 179.26b 9.56bc 186.66b 108.07b 9.26b 0.43b 377.19e 6.08c
A3B3 3 382.89c 162.66c 8.39de 173.31c 95.89d 8.50d 0.35c 404.21d 5.74d
表 4 薏苡产量与农艺性状及光合特性的关系
Table 4 Relationships of yield to the photosynthetic characteristics and agronomic traits in Coix lacryma-jobi L.
株高
Plant
height
主茎节数
Stem nodal
number
穗粒数
Grain number
per spike
千粒重
1000-grain
weight
净光合速率 Net
photosynthetic
rate
气孔导度
Stomatal
conductance
胞间 CO2 浓度
Intercellular CO2
concentration
蒸腾速率
Transpiration
rate
主茎节数 Stem nodal number 0.958**
穗粒数 Grain number per spike 0.943** 0.985**
千粒重 1000-grain weight 0.951** 0.915** 0.938**
净光合速率 Net photosynthetic rate 0.965** 0.973** 0.977** 0.946**
气孔导度 Stomatal conductance 0.948** 0.977** 0.984** 0.927** 0.986**
胞间 CO2 浓度
Intercellular CO2 concentration
-0.904** -0.958** -0.982** -0.908** -0.964** -0.951**
蒸腾速率 Transpiration rate 0.896** 0.974** 0.973** 0.880** 0.964** 0.964** -0.977**
产量 Yield 0.956** 0.970** 0.990** 0.944** 0.988** 0.984** -0.979** 0.957**
本试验条件下，施肥量为 225kg/hm2、种植密度为
12 万株/hm2 时，能有效改善薏苡群体结构，进而
提高产量。
光合作用是作物生长发育和产量形成的基础，
是作物生产力组成的最主要因素 [4]。有关薏苡不同
生育期和不同品种间的光合特性差异已有一些报
道 [5-7]，而关于施肥量和种植密度对薏苡光合特性
的影响未见报道。王玉莲等 [8] 研究表明，大豆叶片
光合能力随施肥水平和栽培密度的增加先增加后降
低；李小勇等 [9] 研究表明，超高产稻田春玉米光合
能力随种植密度的增加呈先增加后降低的趋势；杨
楠等 [10] 研究表明，高粱群体光合能力随种植密度
的增加表现为先增加后降低。本研究结果表明，施
肥量和种植密度对薏苡光合特性有极显著影响，随
着施肥量和种植密度的增加，净光合速率、气孔导
度和蒸腾速率表现为先增加后降低，而胞间 CO2 浓
度表现为先降低后增加。这与前人的研究结果一致，
说明适宜的施肥量和种植密度能提高薏苡叶片光合
能力，有利于增产。
李学俊等 [11] 对来自不同地区的 12 个薏苡种质
资源的 10 个主要数量性状进行了相关、通径和主
成分分析，表明产量与各农艺性状之间的相关性均
不显著；俞玮等 [12] 根据 2012-2014 年国家薏苡区域
试验数据，对产量及主要农艺性状进行了灰色关联
度分析，表明对薏苡产量影响最大的性状为穗粒数，
其后依次为主茎节数、生育期、千粒重、株高。本
研究结果表明，产量与株高、主茎节数、穗粒数、
千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈极显
著正相关，而与胞间 CO2 浓度呈极显著负相关。这
与前人的研究结果存在一定差异，其原因可能是试
验所用品种及试验地点不同。因此，在薏苡高产育
种工作中，应选择植株高大、主茎节数和穗粒数多、
千粒重大、光合性能好的品种。
4 结论
硫酸钾复合肥和种植密度对产量、株高、主茎
97总第 170 期
Effects of Potassium Sulphate Compound
Fertilizer and Planting Density on Photosynthetic
Characteristics, Agronomic Traits and
Yield in Coix lacryma-jobi L.
Zhou Lingbo1,2,Wang Can1,2,Zhang Guobin1,2,Xu Yan1,2,
Bai Junxia3,Wu Lanying4,Luo Hai2,Shao Mingbo1,2
(1Institute of Upland Food Crops,Guizhou Academy of Agricultural Sciences,Guiyang 550006,Guizhou,China;
2Guizhou Liangfeng Agricultural Science and Technology Co.,LTD,Guiyang 550006,Guizhou,China;
3Guizhou Rapeseed Institute,Guiyang 550006,Guizhou,China;
4Institute of Agricultural Sciences in Tongren,Tongren 554300,Guizhou,China)
Abstract To explore the cultivation techniques suitable for planting Coix lacryma-jobi L. in Guizhou, Coix lacryma-
jobi L. 14-2 was grown in an experiment of split-plot design to study the influence of potassium sulphate compound
fertilizer and planting density on yield, agronomic traits, and photosynthetic characteristics. The results showed
that fertilization and planting density had significant effects on the yield, plant height, stem nodal number, grain
number per spike, 1000-grain weight, net photosynthetic rate, stomatal conductance, intercellular CO2 concentration,
and transpiration rate. The yield, plant height, stem nodal number, grain number per spike, 1000-grain weight, net
photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate firstly increased and decreased with the increase
of fertilization and planting density, while the intercellular CO2 concentration firstly decreased and then increased
with the increase of fertilization and planting density. Correlation analysis indicated that the yield was significantly
and positively correlated with plant height, stem nodal number, grain number per spike, 1000-grain weight, net
photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate, while significantly and negatively correlated with
intercellular CO2 concentration. In conclusion, the combination of fertilization of 225kg/hm
2 and planting density of
1.2×105 plants/hm2 is recommended for Coix lacryma-jobi L. cultivation in Guizhou.
Key words Coix lacryma-jobi L.; Fertilization; Planting density; Yield; Agronomic traits; Photosynthetic
characteristics
节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度、
胞间 CO2 浓度和蒸腾速率均有极显著影响 ；随着施
肥量和种植密度的增加，产量、株高、主茎节数、
穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速
率均表现为先增加后降低，而胞间 CO2 浓度表现为
先降低后增加。在贵州地区种植薏苡时，以施肥量
为 225kg/hm2、种植密度为 12 万株/hm2 较好。
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