種植密度對甘農(nóng)5號苜蓿種子產(chǎn)量的影響

柴連生 雷榮深 周豐 柴小琴

摘要：對引進的苜蓿品種甘農(nóng)5號進行了種植密度試驗，觀察了密度對其產(chǎn)量構成因素及產(chǎn)量的影響，結果表明，密度對株高、一級分枝、結莢花序數(shù)和莢果數(shù)的影響較大，對籽粒數(shù)和千粒重影響較小。在試驗設計的密度范圍內(nèi)，甘農(nóng)5號苜蓿種子產(chǎn)量隨種植密度的增加先上升后下降，當密度為82 530株/hm2時產(chǎn)量達到最高。產(chǎn)量與構成因素間的相關分析表明，結莢花序數(shù)、莢果數(shù)、籽粒數(shù)及千粒重均與種子產(chǎn)量呈正相關，其相關系數(shù)分別為0.20，0.39，0.14，0.53。甘農(nóng)5號苜蓿獲得較高種子產(chǎn)量的種植密度為82 530株/hm2，即行距60 cm、株距30 cm。

關鍵詞：甘農(nóng)5號；紫花苜蓿；種植密度；種子產(chǎn)量

中圖分類號：S 551 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2017）08-0044-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.08.011

Benefit Analysis of Potato Intercropping with Soybean

in Northwest Irrigation Areas

YANG Guo 1， CHEN Guangrong 2， 3， WANG LiMing 2， 3， YANG Ruping 2， 3， DONG Bo 2， 3， ZHANG Guohong 2， 3， Li Chende 4 ， YANG Guifang 5

（1. Jingyuan Farming and Animal Husnbandry Bureau， Jingyuan Gansu 730600， China； 2. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China； 3. Key Laboratory of Northwest Drought Crop Cultivation of Chinese Ministry of Agriculture， Lanzhou Gansu 730070， China； 4. Gansu Institute of Agriculture Technology， Lanzhou Gansu 730020， China； 5. Gansu Central Keya green agriculture Technology Ltd， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：Field experiments are conducted in Northwest irrigation districts along Yellow river from 2013 to 2016. The concept related to yield equivalent and value of output equivalent is proposed， using various quantitative standards such as land equivalent ratio， yield equivalent， and value of output equivalent， the efficiency and the economic benefit. The physiological effect and micro ecological benefit on photosynthetic properties， soil microorganism populations， crop quality and weed control in intercropping systems are studied systematically. Early potato and soybean intercropping could significantly improve illumination effective utilization， ≥10 ℃ temperature effective utilization， rainfall effective utilization during green period and ground cover effective utilization. Intercropping significantly improved the land use efficiency， the unit area yield and the unit area value are 1.53 and 1.49 times of sole cropping. Intercropping also significantly improved soil microbial structure and crop quality， and therefore alleviated the obstacles of continuous cropping. Early potato and soybean intercropping is an effective cultivation method with great ecological and economic benefits. In addition to Labor， soil， heat and water resource intensively utilizing temporally and spatially， Early potato and soybean intercropping could increase the crop yield per unit area greatly， which could be extended at large scale.

Key words：Potato/ Soybean；Northwest Irrigation areas；Continuous croppingbostacle；Quality；Yield effect；Ecological benefit

紫花苜蓿是多年生優(yōu)良豆科牧草，種植歷史悠久，不僅是優(yōu)質(zhì)的飼料作物，也是優(yōu)良觀賞植物。甘肅省是苜蓿種植大省，目前全省苜蓿種植面積達60萬多hm2，占全國種植面積的38%，始終位居全國之首。天水市位于甘肅東南部，自然條件和地理條件適合紫花苜蓿生長，近幾年來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的戰(zhàn)略性調(diào)整，天水市把發(fā)展草食畜牧業(yè)作為建設“畜牧大市，草業(yè)強市”的突破口來抓，使草食畜牧業(yè)有了較快的發(fā)展，草產(chǎn)業(yè)基地基本建成。紫花苜蓿作為天水市草業(yè)發(fā)展的主栽品種，種植面積逐年增大，市場對紫花苜蓿優(yōu)良品種及種子的需求量增加，亟待加大對苜蓿優(yōu)良品種的引進及種子生產(chǎn)技術的研究。不同區(qū)域的土壤與水肥條件不同，苜蓿的單株營養(yǎng)面積不同，進而苜蓿的群體密度不同，只有保證了適宜的播種密度，才能獲得最大的籽實產(chǎn)量[1 - 6 ]。苜蓿新品種甘農(nóng)5號是我國第1個抗蟲、高秋眠級苜蓿品種，產(chǎn)草量較高，具有極強的適應性。我們研究了種植密度對甘農(nóng)5號產(chǎn)量構成因素及產(chǎn)量的影響，以期為紫花苜蓿種子在天水地區(qū)的生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在天水市秦州區(qū)西十里川區(qū)水澆地，前茬作物為花卉，試驗田耕層含有機質(zhì)14.85 g/kg、全氮1.15 g/kg、全磷0.71 g/kg、全鉀32.07 g/kg、堿解氮58 g/kg、速效磷22 g/kg、速效鉀230 g/kg、pH 8.05，肥力中等，河淀黃沙土。

1.2 材料

供試苜蓿新品種甘農(nóng)5號由甘肅省農(nóng)業(yè)科學院提供。

1.3 試驗方法

試驗行距均為60 cm；處理分別用M1、M2、M3、M4表示，密度分別為50 820、82 530、152 475、451 020 株/hm2。試驗順序排列，重復3次，12個小區(qū)，小區(qū)面積 6.3 m2（1.8 m×3.5 m），區(qū)組間設觀察道0.8 m。為了保證苗齊并當年能開花結籽， 2014年3月8日在冬暖棚內(nèi)采用穴盤育苗，每穴1粒。4月23日苗長10 cm左右時移栽于大田。移栽前翻耕、摔土、整地；移栽后及時灌溉，灌溉方式為地面濕灌。田間管理同當?shù)卮筇铩?014年收獲期為8月20日，2015年收獲期為7月17日。

1.4 觀測內(nèi)容及方法

1.4.1 株高 在自然狀態(tài)下測量植株頂端到地面的最大距離。

1.4.2 生長速度 移栽大田后，每小區(qū)隨機選定10株，每周測量植株高度，計算其生長速度。1.4.3 莖粗 收獲期用游標卡尺測量一極分枝基部的直徑。

1.4.4 一級分枝數(shù) 現(xiàn)蕾期每個小區(qū)隨機取5株，統(tǒng)計地表分枝數(shù)量。2014年觀測時間為6月12日，2015年為5月10日。

1.4.5 結莢花序數(shù) 每小區(qū)隨機選擇5株，統(tǒng)計主枝上的結莢花序數(shù)。

1.4.6 莢果數(shù) 每個小區(qū)隨機選擇植株不同部位的結莢花序50個，統(tǒng)計每個花序的莢果數(shù)目。

1.4.7 種子數(shù) 收獲時，每個小區(qū)隨機統(tǒng)計50個莢果的種子數(shù)。

1.4.8 種子產(chǎn)量 當大部分莢果變?yōu)楹诤稚珪r進行人工收獲、脫離、篩選、清選，最后稱重。

1.4.9 千粒重 從各小區(qū)收獲的種子中取20 g樣品，隨機取1 000粒種子稱重，重復4次。

1.4.10 鮮草產(chǎn)量 種子收獲后，待再生草現(xiàn)蕾期刈割，鮮草重為種子收獲后刈割1次的產(chǎn)量。統(tǒng)計小區(qū)產(chǎn)草量。2014年鮮草刈割時間為10月25日，2015年為8月29日。

2 結果與分析

2.1 產(chǎn)量構成因素

2.1.1 株高 由表1可知，不同播種密度處理下，甘農(nóng)5號苜蓿株高有所差異。試驗期間內(nèi)苜蓿株高均以M4處理最高，2014年和2015年分別為90.4、123.8 cm；其次是M3處理，分別為87.7、117.4 cm；M1處理最矮，分別為86.6、101.9 cm。M4處理與其他差異顯著，其他處理間差異不顯著。表明密植時有利于植株垂直生長。

2.1.2 生長速度 由表1可知，2014年生長速度以M4處理最快，為0.89 cm/d；其次是M3處理、M2處理、M1處理，分別為0.87、0.86、0.86 cm/d。2015年苜蓿生長速度以M2處理最快，為1.11 cm/d；其次是M3處理、M1處理，均為1.10 cm/d；M4處理最慢，為1.08 cm/ d。表明不同播種密度處理下，甘農(nóng)5號苜蓿生長速度差異不明顯。

2.1.3 莖粗、一級分枝數(shù) 由表1可知，2 a苜蓿莖粗和一級分枝數(shù)均以M1處理最高，其次是M2處理，M4處理最低。其中莖粗M1處理與M2處理差異顯著，與其他處理差異極顯著；一級分枝數(shù)處理間差異極顯著。表明密植不利于苜蓿的分枝和抗倒伏性，因此合理的播種密度能夠增加苜蓿的分枝，提高抗倒伏性。

2.1.4 結莢花序數(shù) 由表1可知，各播種密度處理下，結莢花序數(shù)2014年以M1處理最多，為71.50個/株；其次是M2處理，為71.20個/株；M3處理最少，為58.70個/株。2015年以M2處理最多，為61.08個/株；其次是M2處理，為60.45個/株；M4處理最少，為56.37個/株。2014年M1處理與M2處理差異不顯著，與M4處理和M3處理差異顯著。

2.1.5 莢果數(shù) 由表1可知，莢果數(shù)2014年以M2處理最多，為11.56個/株；其次是M1處理，為11.20個/株；M4處理最少，為10.10個/株。2015年以M1處理最多，為10.55個/株；其次是M2處理，為10.40個/株；M4處理最少，為9.30個/株。2014年M1處理與M2處理差異不顯著，與M4處理和M3處理差異顯著；M4處理與M3處理差異不顯著。

2.1.6 籽粒數(shù) 由表1可知，籽粒數(shù)均以M1處理最多，2014年和2015年分別為3.50、3.42粒/莢；其次是M2處理，分別為3.44、3.28粒/莢；M4處理最矮，分別為3.05、2.98粒/莢。

2.1.7 千粒重 由表1可知，千粒重2014年以M2處理最重，為2.34 g；其次是M3處理，為2.29 g；M4處理最少，為2.15 g。2015年以M2處理最重，為2.30 g；其次是M4處理，為2.28 g；M1處理最少，為2.16 g。各播種密度處理下，甘農(nóng)5號苜蓿種子千粒重和籽粒數(shù)并未呈現(xiàn)明顯的規(guī)律變化，可見密度對二者影響不大。

2.2 種子及鮮草產(chǎn)量

從表2、圖1可以看出，隨著密度的增加，種子的產(chǎn)量呈先上升后下降趨勢，種子收獲后的第1茬鮮草產(chǎn)量呈下降趨勢。各密度處理下，甘農(nóng)5號種子產(chǎn)量均以M2處理的最高，2014年和2015年分別為600、440 kg/hm2；M1次之，分別為560、350 kg/hm2；M4最低，分別為410、300 kg/hm2。 鮮草產(chǎn)量均以M4最高，分別為20 635.95、 30 266.10 kg/hm2；M2次之，分別為19 572.45、 26 773.80 kg/hm2；M1最低，分別為17 461.20、 25 742.10 kg/hm2。其中2014年種子產(chǎn)量M2處理比M4處理增產(chǎn)50%，比M3處理增產(chǎn)14.50%，比M1處理增產(chǎn)6.91%。2015年受春夏季多雨的影響，加之徒長倒伏嚴重，影響了苜蓿的開花授粉，種子產(chǎn)量較上年大幅下降，種子收獲后第一茬鮮草產(chǎn)量各處理普遍比上年增加40%左右，但趨勢與上年相同。

2.3 種子產(chǎn)量與構成因素間的相關分析

從表3可知，甘農(nóng)5號苜蓿的結莢花序數(shù)、莢果數(shù)、籽粒數(shù)及千粒重均與種子產(chǎn)量呈正相關，其相關系數(shù)分別為0.20，0.39，0.14，0.53；株高與種子產(chǎn)量呈負相關，其相關系數(shù)為-0.20，但均未達到顯著水平。而株高與莢果數(shù)呈極顯著負相關（R=-0.78，P < 0.01），結莢花序數(shù)與莢果數(shù)之間呈顯著正相關（R=0.73，P < 0.05）。

3 小結與討論

播種密度是影響紫花苜蓿種子產(chǎn)量的主要因素，紫花苜蓿種子產(chǎn)量隨著播種密度的變化而變化。試驗結果表明，密度對紫花苜蓿種子產(chǎn)量構成因素的影響不同，對株高、一級分枝、結莢花序數(shù)和莢果數(shù)的影響較大，對籽粒數(shù)和千粒重影響較小。適當稀植時，結莢花序數(shù)、莢果數(shù)都比較高；而過度密植時，結莢花序數(shù)、莢果數(shù)降低，最終影響種子的產(chǎn)量。在試驗設計的密度范圍內(nèi)，甘農(nóng)5號苜蓿種子產(chǎn)量隨播種密度的增加先上升后下降，當播種密度為82 530株/hm2時產(chǎn)量達到最高；其余處理產(chǎn)量較低。說明密度過稀或過密時種子產(chǎn)量都偏低，這與王明澤等[2 ]的研究結果相同。甘農(nóng)5號苜蓿種子產(chǎn)量與構成因素間的相關分析表明，種子結莢花序數(shù)、莢果數(shù)、籽粒數(shù)及千粒重均與種子產(chǎn)量呈正相關，其相關系數(shù)分別為0.20，0.39，0.14， 0.53。綜上所述，甘農(nóng)5號苜蓿獲得較高種子產(chǎn)量的種植密度為82 530 株/hm2，即行距60 cm、株距30 cm。

密度增加后，植株個體間的競爭關系發(fā)生改變，個體占有的空間和資源份額較小，在一定范圍內(nèi)不影響植株個體發(fā)育。當達到臨界值時，影響了植株的光合產(chǎn)物的合成及分配，限制植株個體的生長發(fā)育，從而導致紫花苜蓿種子產(chǎn)量降 低[2 ]。

參考文獻：

[1] 柴小琴，劉 娟，楊紅善，等. 紫花苜蓿新品種航苜1號種子天水市的生產(chǎn)性能初報[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（1）：3-6.

[2] 王明澤，李國良，王殿奎，等. 不同播種密度對紫花苜蓿種子產(chǎn)量影響的研究[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2011（8）：83-85.

[3] 陳述明，李衛(wèi)軍，李雪峰，等. 密度對苜蓿生長發(fā)育及種子產(chǎn)量的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2005，42（3）：189-191.

[4] 李擁軍. 灌溉次數(shù)、播種密度對留種紫花苜蓿生長發(fā)育和種子產(chǎn)量的影響[J]. 草業(yè)科學，1998，7（3）：25-28.

[5] 張培杰，杜永生. 華池縣紫花苜蓿種植技術[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2012（7）：58-59.

[6] 趙 麗，柴小琴，劉 娟. 6個紫花苜蓿扦插繁殖技術要點 [J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2012（3）：57-58.

（本文責編：楊 杰）