播量與行距對飼用黑麥種子生產(chǎn)性能的影響

孟祥君，杜笑村，武慧娟，俞慧云，周棟昌

（甘肅省草原技術(shù)推廣總站，甘肅 蘭州 730010）

黑麥(Secale cereale)是禾本科(Gramineae)黑麥屬一年生或越年生草本植物，原產(chǎn)于中東及地中海地區(qū)，20世紀(jì)曾是俄羅斯等國家的主要糧食作物[1-2]。自20世紀(jì)80年代我國首次從美國引進(jìn)冬牧70(S.cerealeWintergrazer-70)以來，黑麥作為一種重要飼料作物被引入黃淮海區(qū)域在冬閑田種植利用[3-4]。近年來，隨著草原畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，飼草種植面積不斷擴(kuò)大，飼用黑麥因其抗逆性強(qiáng)、籽實(shí)產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量高，已成為甘肅高寒牧區(qū)一年生栽培飼草地的主要栽培牧草之一[5-6]，種子需求量逐年增加。目前，國內(nèi)對黑麥的研究和利用主要集中在飼草生產(chǎn)和品質(zhì)方面，栽培措施多偏重提高生物量、株高、分蘗等因素的研究[7-9]，對提高種子產(chǎn)量的栽培措施和產(chǎn)量構(gòu)成因素研究較少，尤其對黑麥在高寒地區(qū)的種子生產(chǎn)技術(shù)研究未見相關(guān)報(bào)道。因此，本研究通過分析不同播量和行距對黑麥種子產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響，尋求飼用黑麥在甘肅高寒區(qū)種子生產(chǎn)最佳栽培措施，為今后飼用黑麥在這類地區(qū)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于甘肅省天?？h華藏寺鎮(zhèn)紅大村，130°84′45.85″ E，37°02′8.75″ N，海拔 2 576.3 m。2016年，年平均氣溫1.64 ℃，全年降水量486.5 mm，最高氣溫23.1 ℃，最低氣溫-27 ℃，≥ 0 ℃年積溫為1 750 ℃·d左右。土壤pH為8.22，有機(jī)質(zhì)含量 28.6 g·kg-1，全氮含量 770 mg·kg-1，速效氮含量75.98 mg·kg-1，速效磷含量 21.35 mg·kg-1，速效鉀含量79.67 mg·kg-1。試驗(yàn)地為耕地，前茬作物豌豆(Pisum sativum)，無灌溉。

1.2 試驗(yàn)材料

甘引1號(hào)黑麥(S.cereale‘Ganyin No.1 ’)，2013年經(jīng)甘肅省草品種審定委員會(huì)審定登記的黑麥品種，登記號(hào)：GCS004。參試品種由甘肅省草原技術(shù)推廣總站提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，播量(A)設(shè)120(A1)、150(A2)、187.5(A3)、225 kg·hm-2(A4) 4 個(gè)處理；行距(B)設(shè)20(B1)、25(B2)、30(B3)、35 cm(B4)共 4個(gè)處理，小區(qū)面積3 m×5 m，設(shè)3個(gè)重復(fù)。共48個(gè)小區(qū)，小區(qū)間隔50 cm。于2017年4月20日播種，條播，播種深度3～5 cm。整地時(shí)施基肥磷酸二銨225 kg·hm-2，拔節(jié)期每個(gè)小區(qū)追施尿肥135 g。6月15日人工除草一次。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

株高：成熟期測定，每小區(qū)隨機(jī)選取10個(gè)單株，測量從地面至植株的最高部位(芒除外)的絕對高度，取其平均值。種子產(chǎn)量：種子成熟后，每小區(qū)離邊行各50 cm，取1 m2的樣方，刈割后自然風(fēng)干，脫粒，稱重。有效分蘗數(shù)：在成熟測產(chǎn)前，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，統(tǒng)計(jì)每株的有效分蘗數(shù)，取平均值。千粒重：種子收獲后，每小區(qū)隨機(jī)取1 000粒種子稱重，重復(fù)3次，取平均值。室內(nèi)考種：成熟期收獲種子前，每小區(qū)隨機(jī)選取20株主莖的單穗，測定穗長、穗粒數(shù)、穗粒重，取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果均以平均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差示出。采用SPSS 17.0軟件的One-way過程對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著時(shí)用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 播量和行距對株高的影響

播量(A)對甘引1號(hào)黑麥株高影響顯著(P＜0.05)(表1)。A3顯著高于 A1(P＜0.05)，A2、A3和 A4處理間差異不顯著(P＞0.05)，A3處理株高最高(161.53 cm)，A1處理株高最低 (155.05 cm)(表2)。行距(B)對株高影響不顯著(P＞0.05)(表1、表3)。

播量×行距互作對株高影響顯著(P＜0.05)(表1)。處理 A3×B1的株高最高 (169.13 cm)，與處理 A1×B4、A2×B3、A3×B2、A3×B4、A4×B2之間差異不顯著(P＞0.05)外，與其他處理差異顯著(表4)。處理A1B1的株高最低(148.08 cm)。

2.2 播量和行距對黑麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2.1 有效分蘗數(shù)

播量(A)對甘引1號(hào)黑麥有效分蘗數(shù)無顯著影響 (P＞0.05)(表1)。但行距 (B)、播量×行距各處理間差異顯著(P＜0.05)(表3、表4)。處理B3每株有效分蘗數(shù)最多(2.35)，處理B1最少(2.00)。播量×行距互作處理A3×B2的有效分蘗數(shù)最多(2.86個(gè))，與有效分蘗數(shù)較低的處理A2×B3、A3×B3、A4×B3之間差異顯著 (P＜0.05)；處理 A2×B3每株有效分蘗數(shù)最少(1.93個(gè))。

2.2.2 穗長

播量(A)對甘引1號(hào)黑麥穗長影響顯著(P＜0.05)(表1)。A1、A2、A3處理間差異不顯著 (P＞0.05)，A1、A3顯著高于 A4處理 (P＜0.05)，A2與 A4處理間差異不顯著(P＞0.05)，A1處理穗長最長(8.98 cm)(表2)。行距(B)對黑麥穗長影響不顯著(P＞0.05)。播量×行距互作各處理間差異顯著(P＜0.05)。處理A1×B2穗長最長 (9.56 cm)，與處理 A4×B1、A4×B2差異顯著(P＜0.05)，與其他各處理間差異不顯著(P＞0.05)；處理 A4×B2穗長最短 (8.15 cm)。

2.2.3 穗粒數(shù)

播量(A)、行距(B)、播量×行距互作間對甘引1號(hào)黑麥穗粒數(shù)影響均無顯著差異(P＞0.05)(表1、表2、表3)。處理A2×B2穗粒數(shù)最多(49.00個(gè))，處理 A4×B2穗粒數(shù)最少 (42.03 個(gè))(P＞0.05)(表4)。

表1 甘引1號(hào)黑麥株高、種子產(chǎn)量及種子相關(guān)性狀的方差分析(F值)Table 1 Analysis of variance table for the effect of sowing rate and row spacing on the agronomic traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’ (F value)

表2 播量對甘引1號(hào)黑麥株高、種子產(chǎn)量及種子相關(guān)性狀的影響Table 2 Effects of sowing rate on the agronomic traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’

表3 行距對甘引1號(hào)黑麥株高、種子產(chǎn)量及種子相關(guān)性狀的影響Table 3 Effect of row space on plant height, seed yield and related traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’

表4 播量×行距互作對甘引1號(hào)黑麥株高、種子產(chǎn)量及種子相關(guān)性狀的影響Table 4 The effect of sowing rate×row space interaction on plant height, seed yield and related traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’

2.2.4 穗粒重

播量(A)對甘引1號(hào)黑麥穗粒重影響顯著(P＜0.05)(表1)。A3顯著高于 A4，A3、A1和A2處理差異均不顯著 (P＞0.05)，A3穗粒重最大 (2.23 g)(表2)。行距(B)黑麥穗粒重影響無顯著差異(P＞0.05)(表1、表3)。播量×行距互作個(gè)處理間差異顯著(P＜0.05)(表4)。處理 A3×B3穗粒重最大 (2.37 g)，與處理 A4×B4差異顯著 (P＜0.05)，與其他各處理間差異不顯著(P＞0.05)；處理A4×B4穗粒重最小(1.72 g)。

2.2.5 千粒重

播量(A)、播量×行距互作間對甘引1號(hào)黑麥千粒重影響顯著(P＜0.05)(表1)。行距(B)對千粒重影響不顯著(P＞0.05)。A3千粒重最重(42.03 g)，其次為A2(41.40 g)，A1千粒重最低(39.39 g)。播量×行距互作處理中，處理A3×B4千粒重最高(45.43 g)，與處理A1×B2、A1×B3、A1×B4、A2×B1、A3×B2、A4×B1、A4×B3、A4×B4之間差異顯著(P＜0.05)，與其他各處理間差異不顯著(P＞0.05)。處理 A4×B4千粒重最低 (38.20 g)。

2.3 播量和行距對黑麥種子產(chǎn)量的影響

播量(A)、行距(B)、播量×行距互作對黑麥種子產(chǎn)量的影響均達(dá)到了顯著水平(P＜0.05)(表1)。A3種子產(chǎn)量最高(5 601.2 kg·hm-2)，其次為A4和A1，A2產(chǎn)量最低，A3顯著高于其余處理(P＜0.05)(表2)。行距對黑麥種子產(chǎn)量的影響也非常顯著(P＜0.05)，也是B3和B4處理下種子產(chǎn)量高，B1和B2處理下產(chǎn)量低，B3、B4顯著高于 B1、B2(P＜0.05)(表3)。

播量×行距互作對種子產(chǎn)量的影響差異顯著(P＜0.05)，處理 A3×B4種子產(chǎn)量最高(6 590 kg·hm-2)(表4)，與其他處理均差異顯著(P＜0.05)；其次為處理 A3×B3(6 055.7 kg·hm-2)，處理 A4×B2種子產(chǎn)量最低(3 458 kg·hm-2)。

3 討論與結(jié)論

科學(xué)合理的栽培措施可有效提高作物和牧草的生產(chǎn)性能和品質(zhì)[10]。有研究表明，播量是影響麥類作物生產(chǎn)性能的重要因素[11]。密度在150～450 株·m-2，小麥(Triticum aestivum)產(chǎn)量隨播量增加而增加，但當(dāng)播量超過到一定范圍時(shí)，其產(chǎn)量則隨播量增加而降低[12-14]。播量對旱地莜麥(Avena nuda)的農(nóng)藝性狀影響顯著，播量在60～150 kg·hm-2范圍內(nèi)，隨種植密度的增加，旱地莜麥葉面積系數(shù)增大，光合產(chǎn)物增多，莜麥產(chǎn)量上升；但當(dāng)播量超過到一定范圍時(shí)，其分蘗數(shù)、穗粒數(shù)和穗粒重下降，莜麥產(chǎn)量隨之下降[15-17]。游永亮等[18]在河北平原農(nóng)區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，種植密度對飼用黑麥種子生產(chǎn)影響較大，在不同種植密度下飼用黑麥種子產(chǎn)量、穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重差異顯著。本研究結(jié)果顯示，不同播量對甘引1號(hào)黑麥穗長、穗粒重、千粒重和種子產(chǎn)量影響顯著，對有效分蘗數(shù)和穗粒數(shù)影響不顯著。甘引1號(hào)黑麥播量在187.5 kg·hm-2時(shí)，種子產(chǎn)量最高，達(dá)5 601.2 kg·hm-2，播量增加到225 kg·hm-2時(shí)，種子產(chǎn)量 4 484.8 kg·hm-2，反而降低。表明適宜的播量，飼用黑麥種子產(chǎn)量才能達(dá)到最大值，過高或過低均影響飼用黑麥種子生產(chǎn)。甘引1號(hào)黑麥這一結(jié)果與上述相關(guān)研究相符，但播量對甘引1號(hào)黑麥穗粒數(shù)影響不顯著這一結(jié)果與游永亮的研究結(jié)果不同，可能是不同品種、不同種植環(huán)境造成的。

黑麥種子產(chǎn)量除了受自身遺傳特性的影響外，還與種植環(huán)境、營養(yǎng)條件和栽培措施有關(guān)[19-21]。本研究顯示，行距對飼用黑麥種子產(chǎn)量和有效分蘗數(shù)影響顯著，種子產(chǎn)量隨行距的增加而增加，有效分蘗數(shù)隨行距的增加先升后降；行距對株高、穗長、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重影響均不顯著。播量與行距互作間除穗粒數(shù)影響不顯著外，與其他種子相關(guān)性狀影響顯著。

適宜播量和種植行距有利于飼用黑麥在天祝高寒區(qū)穗粒數(shù)、穗粒重、有效分蘗數(shù)和千粒重的增加，有利于其種子產(chǎn)量的提高。

本研究 A3×B4組合種子產(chǎn)量最高(6 590 kg·hm-2)，A3×B3組合穗粒重最大(2.37 g)，A3×B4組合千粒重最高(45.43 g)，綜合考慮上述因素，在甘肅省同類氣候條件下，甘引1號(hào)飼用黑麥在播量187.5 kg·hm-2，行距30～35 cm條件下，種子產(chǎn)量最高，可達(dá)6 590 kg·hm-2。