不同種植密度對套作多花黑麥草生產(chǎn)性能的影響

朱永群,林超文,杜周和,左艷春

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，四川 成都 610066； 2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牧業(yè)研究中心,四川 南充 637000)

桑樹(Morusalba)栽培有較大間距，桑園套作牧草可以有效提高土地利用效率，增加收益。套作模式下，植物的種植密度很大程度上影響著套作群體結(jié)構(gòu)，進而影響到套作群體的光能利用和干物質(zhì)生產(chǎn)。單作密度根據(jù)品種特性、當(dāng)?shù)亻L期的生產(chǎn)經(jīng)驗，較容易確定，但一種新套作模式的密度確定卻是一個比較復(fù)雜的問題。韓湘玲[1]、舒健虹和尚以順[2]采用群體多維分層切片，探討了高粱(Sorghumbicolor)-紫云英(Astragalussinicus)模式的密度效應(yīng)，研究表明，為使套作的2個作物都能高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，應(yīng)避免葉面積密度區(qū)間重疊。目前有關(guān)桑園套作多花黑麥草(Loliummultifolorum)密度的研究報道甚少，但對于單作牧草，許多研究表明，隨著密度的增加，株高、莖葉比、風(fēng)干率、節(jié)間長度增加，莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、莖稈質(zhì)量和莖粗減小，葉面積指數(shù)呈上升趨勢，單株葉面積和干物質(zhì)積累呈下降趨勢，群體產(chǎn)量呈增加趨勢[3-7]。據(jù)此，在桑草套作模式下，系統(tǒng)研究不同種植密度對多花黑麥草主要性狀和產(chǎn)量的影響，以期找出適宜于套作的黑麥草品種及其種植密度，進一步完善桑草套作模式的技術(shù)要點，為生產(chǎn)上的推廣和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

多花黑麥草品種為‘海灣’、‘杰威’，購于四川金種燎原公司。

1.1試驗地概況 試驗地位于四川省南充市順慶區(qū)文峰鎮(zhèn)，106°12′ E，31°6′ N，海拔275 m。屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，全年太陽總輻射量為2 538.93 kJ/m2，年日照時數(shù)1 052 h，年均氣溫17.4℃，極端最高氣溫為41.2℃，極端最低氣溫為-2.8℃，≥10℃的年總積溫為5 204.9℃·d，全年日均溫≥10℃天數(shù)在231 d，年無霜期299 d，年均降水量1 070.1 mm，土壤養(yǎng)分含量低，pH值7.0～8.5，缺P、Zn，少N，K、Fe含量豐富。

1.2試驗方法

1.2.1試驗設(shè)計 在桑園里采用兩因素隨機區(qū)組設(shè)計，A因素為不同的多花黑麥草品種：A1(杰威)、A2(海灣)。B因素為不同的種植密度：B1(2.0 g/m2)、B2(2.5 g/m2)、B3(3.0 g/m2)。3次重復(fù)，共18個小區(qū)，小區(qū)面積為1.5 m×5.0 m。桑樹密度為15 000株/hm2，采用寬行窄株，間距為1.7 m×0.4 m，在寬行種植黑麥草。底肥施復(fù)合肥1 500 kg/hm2，苗期施氮肥75 kg/hm2，每次刈割后施氮肥37.5 kg/hm2。于2009年10月播種，2010年5月收獲。

1.2.2測定項目與方法

1)株高。于黑麥草兩葉期(R1)、分蘗期(R2)、拔節(jié)期(R3)、孕穗期(R4)、抽穗期(R5)、開花期(R6)，蠟熟期(R7)、成熟期(R8)，共8個時期分別調(diào)查。各小區(qū)用紅色木棍選擇10株進行定株觀測，測定其絕對高度，然后求其平均值。

2)莖葉比。黑麥草的每一個生長期，分別在各小區(qū)隨機調(diào)查5株，于105℃下殺青30 min后，繼續(xù)在80℃下烘至恒質(zhì)量，將其莖、葉分別進行稱量，求其平均值。莖葉比=莖質(zhì)量/葉質(zhì)量。

3)單株生物量。黑麥草抽穗期，在各小區(qū)隨機調(diào)查10株，于105℃下殺青30 min后，繼續(xù)在80℃下烘至恒質(zhì)量，分別測定其鮮、干質(zhì)量。

4)鮮草產(chǎn)量。采用人工刈割，在黑麥草草叢高度大約120 cm左右時刈割，刈割留茬高度為5 cm，測定各小區(qū)產(chǎn)量。

5)干草產(chǎn)量。每次測定鮮草產(chǎn)量時，每個測產(chǎn)小區(qū)中隨機選1 kg鮮草，置于烘箱中105℃,20 min殺青,之后于80℃，烘至恒質(zhì)量,3次重復(fù)，取其平均值，得到干草產(chǎn)量，從而推算各小區(qū)干草產(chǎn)量。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 采用Excel和SPSS 16.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1種植密度對黑麥草株高的影響 如圖1所示，從兩葉期到拔節(jié)期，黑麥草‘杰威’隨密度增加，株高不斷地升高，從拔節(jié)期到孕穗期，株高增長幅度最大，其值為76.42%，其株高平均值為156.2 cm，從孕穗期到種子成熟期，株高長幅降低，其中從拔節(jié)期到孕穗期，以種植密度B2的長幅最高，B1為最低(140.5 cm)，由于黑麥草營養(yǎng)生長比生殖生長時間長，從開花初期到種子成熟期黑麥草株高一直呈上升趨勢，但長幅逐漸降低，增長幅度為19.77%～5.88%。黑麥草‘海灣’整個生育期的株高平均值隨密度的加大，有升高的趨勢，以種植密度B3為最高，其株高平均值為162.4 cm；B1為最低(148.7 cm)。拔節(jié)期到孕穗期增長最快，長幅為51.50%。

圖1 不同密度下不同多花黑麥草株高的變化

2.2種植密度對黑麥草莖葉比的影響 如圖2所示，隨著生育期的推進，兩個黑麥草品種莖葉比呈單峰曲線變化。各處理在抽穗期至開花期達(dá)到峰值，之后下降，整個生育期莖葉比平均值表現(xiàn)為隨密度的增加而增大。黑麥草‘杰威’峰值以種植密度B3為最大(2.03)，B1(1.87)為最小；苗期至開花期以B3為最高，B1為最低。黑麥草‘海灣’峰值以種植密度B3(2.1)為最大，B1(1.91)為最??；苗期至開花期其莖葉比增加幅度以B3為最高，B1為最低。

2.3品種和種植密度對黑麥草產(chǎn)量的影響 對一次性測定的產(chǎn)量進行方差分析，結(jié)果表明(表1)不同品種對單株生物量影響達(dá)顯著水平(P<0.05)，對產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平(P<0.01)，密度對黑麥草單株和產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平(P<0.01)，品種和密度互作的影響達(dá)顯著水平(P<0.05)。各作用因子對黑麥草產(chǎn)量的影響大小順序為：密度(F=108.9**)>品種(F=23.45**)>密度×品種(F=6.52*)。黑麥草‘海灣’品種產(chǎn)量比‘杰威’品種產(chǎn)量高出12.54%，差異顯著(P<0.05)；在不同的種植密度下，黑麥草單株和產(chǎn)量的差異均達(dá)極顯著，這說明不同種植密度對黑麥草單株和產(chǎn)量都有很大的影響。

圖2 不同密度下不同多花黑麥草品種莖葉比的變化

不同品種和密度下黑麥草產(chǎn)量方差分析結(jié)果表明，不同黑麥草有各自不同的最適種植密度?！芡仓贻^‘海灣’矮(圖1)，分蘗較‘海灣’少，因此耐密性比‘海灣’好；而‘海灣’植株高大，分蘗較多，在高密度下減產(chǎn)嚴(yán)重。2個品種在不同的密度種植下，產(chǎn)量差異顯著(表1)。海灣在密度處理B2下，產(chǎn)量最高，極顯著高于B1和B3處理下的產(chǎn)量，可見‘海灣’的最適種植密度為2.5 g/m2(25.020 kg/hm2)；‘杰威’在B2時產(chǎn)量最高，在該密度下產(chǎn)量極顯著高于B1，與B3差異不顯著，可見，‘杰威’的最適種植密度為2.5～3.0 g/m2(25.020～30.015 kg/hm2)。

表1 不同密度下不同黑麥草品種的產(chǎn)量

3 討論與結(jié)論

黑麥草的個體與群體之間存在著較強的調(diào)節(jié)能力，隨著栽培密度的增加，群體產(chǎn)量也會增加，但并非無限制地增加。群體產(chǎn)量達(dá)到最高時的密度即為品種的適宜密度。黑麥草‘海灣’產(chǎn)量高于‘杰威’，但耐密性較差，最適密度為25.020 kg/hm2，高密度下減產(chǎn)嚴(yán)重；‘杰威’的耐密性較強，最適密度為25.020～30.015 kg/hm2，在高密度下減產(chǎn)較少。合理密植是提高黑麥草產(chǎn)量的重要措施之一。

鐘華平等[8]、許艷芬等[9]、劉忠寬等[10]對不同播種量對黑麥草生產(chǎn)性能進行了研究，隨著密度的增加，個體為了生存向上生長快，單株鮮質(zhì)量、單株干質(zhì)量、株高之間差異達(dá)到顯著水平，其產(chǎn)量性狀隨密度增加呈下降趨勢，莖葉比、風(fēng)干率等性狀隨密度增加比值加大。這與該試驗的結(jié)果一致。但在株高的變化上，他們所選用特高品種表現(xiàn)為隨密度的增加而增高，與本研究選用‘海灣’品種變化一致；但‘杰威’株高的變化則是隨著密度的增加株高降低?？梢?，黑麥草株高隨密度的變化存在品種間差異。

合理的間、套作有利于增產(chǎn)：在較低的生產(chǎn)水平下，間混套作可增加產(chǎn)量的穩(wěn)定性，減少農(nóng)業(yè)投入，培肥地力；在較高的生產(chǎn)水平下，間混套作可充分利用資源，增加作物總產(chǎn)，減少病蟲害的發(fā)生[11]。 在桑草套作模式中，建議及時對桑樹進行冬伐，要重施冬肥，多施腐熟的糞肥、堆肥、土雜肥、塘泥等有機肥；及時、足量補充化學(xué)肥料，這樣能保證兩個作物都達(dá)到高產(chǎn)高質(zhì)，使套作復(fù)合群體結(jié)構(gòu)產(chǎn)量穩(wěn)定。對于桑草套作模式中，各作物對肥的競爭互補關(guān)系對產(chǎn)量的影響將是下一步探討的問題。

套作模式中，和諧的空間配置是保證植物良性生長，獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)，對于喜光的低層植物，處于群體光能截獲的劣勢，要想減緩其弱光脅迫，選擇株型緊湊的植株是一項有效的措施。同時，篩選優(yōu)良的黑麥草耐蔭品種，對于提高桑-草模式下黑麥草的產(chǎn)量將有實質(zhì)性突破,也是下一步工作的重點。

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