不同栽培管理措施對2個牧草生長與飼草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量的影響

龍會英 曾麗萍 張德

(1云南省農(nóng)業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所云南元謀651300;2元謀干熱河谷植物園云南元謀651300;3紅河學院理學院云南蒙自651199)

熱研5號柱花草（S.guianensiscv.Reyan No.5）和提那羅爪哇大豆（Glycine wightii（Wight and Arn.）Verdcourt cv.Tinaroo）具有生物固氮、修復(fù)退化土壤、耐熱、耐旱、耐瘠薄、葉量大、適口性好等特點，孕蕾期干物質(zhì)粗蛋白含量超過14.0%，是牛、羊等畜禽喜食的熱帶、亞熱帶地區(qū)優(yōu)良豆科牧草［1］，適宜在干熱河谷種植。柱花草種植占中國熱帶豆科牧草80%以上，分布在廣東、廣西、海南、云南等省區(qū)［2］。元謀干熱河谷高溫干旱［3］，旱季集中在9月至第二年6月，嚴重干旱時影響牧草的存活率，該時期是2種牧草種子生產(chǎn)季節(jié)，存在牧草種子繁育過程中成本高的現(xiàn)狀。本研究根據(jù)2種牧草飼草生產(chǎn)和種子生產(chǎn)中存在的問題，探討種植密度、底肥、追肥及灌水次數(shù)對2種牧草生長、飼草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量的影響，為該區(qū)域2種牧草生產(chǎn)和草業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況

研究區(qū)域為元謀縣干熱河谷金雷小流域羊開窩基地（E101°49′54″～N25°51′09″，海拔高度為1 016 m）。試驗區(qū)月平均氣溫23.5℃，極端最高氣溫35.9℃，極端最低氣溫6.6℃，平均地表溫度27.6℃，最高地表溫度63.3℃，最低地表溫度4.9℃，日照時數(shù)3 469.2 h，月均相對濕度53.9%，降雨量897.0 mm，蒸發(fā)量2 319.9 mm（是降雨量的2.59）倍［4］。

1.1.2 供試材料

熱研5號柱花草（S.guianensiscv.Reyan No.5）引自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所熱帶牧草研究中心。提那羅爪哇大豆Glycine wightii（Wight and Arn.）Verdcourt cv.Tinaroo由云南省農(nóng)業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所于1988年從云南省草地動物科學研究院引進，引進后作為生態(tài)治理和生態(tài)養(yǎng)殖的草種被利用研究，2015年8月作為引進品種通過全國牧草品種審定委員會審定（品種登記號479）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

大田試驗設(shè)在云南省農(nóng)業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所羊開窩基地人工生態(tài)恢復(fù)試驗示范基地牧草資源綜合研究區(qū)。采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，4個處理，每個處理3個重復(fù)，每個處理均獨立設(shè)對照。處理1（種植密度）：株行距100 cm×100 cm、50 cm×100 cm、50 cm×50 cm 3個，以株行距為50 cm×50 cm為對照；處理2（底肥，普鈣）：提那羅爪哇大豆為1 000、1 500 kg/hm2及未施底肥0（對照），熱研5號柱花草則為667、1 000 kg/hm2及未施底肥（對照）；處理3（追肥，尿素）：每株施3、6 g及未追施肥料（對照），于成活后30 d追一次，60 d追一次；處理4（灌溉）：在旱季設(shè)計30和60 d各灌溉一次及未灌溉處理（對照）。

于2012年6月播種，采用育苗移栽方式，7月25日定植，每小區(qū)15 m2。其中：除處理1中種植密度有不同株行距外，其它小區(qū)株行距均為0.5×0.5 m；除處理2中施肥有不同施肥水平外，其它小區(qū)均施肥1 000 kg/hm2（提那羅爪哇大豆）和667 kg/hm2（熱研5號柱花草）；除處理3有不同追肥水平外，其它小區(qū)每株均施氮肥（尿素）6 g；育苗與常規(guī)管理參照文獻［5］。

1.2.2 指標測定

1.2.2.1 牧草生長量及分枝測定

每小區(qū)種植大小相當幼苗1株，種植成活后選10株，于11月15日測定生長量和分枝，其中，測定提那羅爪哇大豆絕對主蔓長及主蔓的1級分枝，柱花草絕對株高及主枝分蘗的1級分枝。

1.2.2.2 牧草種子產(chǎn)量測定

當提那羅爪哇大豆種殼由綠色變?yōu)闇\黃褐色時，分批采摘種莢，種熟期為2013年1月至2月，置于太陽下曬干，用木棍敲打種殼使種子脫落，集中采收后用種子精選機除去雜質(zhì)稱重，將每小區(qū)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為每公頃單位面積產(chǎn)量。

當柱花草花蕾上出現(xiàn)柱花草種子時，將白色聚乙烯微膜鋪置柱花草行間；待柱花草植株上90%的花蕾產(chǎn)生柱花草種子時，刈割柱花草，直接將種子打在收集種子的缽里；隨后將缽里的種子和脫落在聚乙烯微膜上的種子合并在一起，風車或種子精選機清除碎的枝葉和土粒等。將每小區(qū)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為每公頃單位面積產(chǎn)量。

1.2.2.3 牧草干草產(chǎn)量測定

于2種牧草第一年現(xiàn)蕾期（2012年11月20日），選擇試驗小區(qū)的一半刈割用于測定草產(chǎn)量，將每小區(qū)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為每公頃單位面積產(chǎn)量；第2年（2013年）和第3年（2014年）現(xiàn)蕾期，刈割試驗小區(qū)的全部牧草用于測定草產(chǎn)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003進行整理，采用SPSS 17.0 for windows軟件進行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對2種牧草生長與飼草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量的影響

作物群體的單位面積產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨種植密度的增加呈線性提高［6］，合理的株行距有助于提高作物產(chǎn)量［7］。由表1可知，種植密度對2個牧草生長發(fā)育、飼草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量有影響，但處理間差異不顯著（p＞0.05）。行距為1.0 m牧草生長量和種子產(chǎn)量較高，其中提那羅爪哇大豆蔓長為194.00～205.33 cm，1級分枝22.33～24.00枝，種子產(chǎn)量為963.29～1 074.84 kg/hm2；柱花草株高為88.60～97.40 cm，1級分枝23.60～24.20個，種子產(chǎn)量438.63～448.63 kg/hm2。而行距為0.5 m時2種牧草的飼草產(chǎn)量最高，其中提那羅爪哇大豆年均產(chǎn)量為8 394.91 kg/hm2，柱花草則為13 095.82 kg/hm2。

表1 不同種植密度下2個牧草的生長與草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量

2.2 底肥對2個牧草生長、飼草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量的影響

磷肥對豆科作物相當重要［8］，可以提高大豆固氮能力，具有顯著的增產(chǎn)作用［9］。從表2可知，施磷對2種牧草生長發(fā)育、飼草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量有一定影響，但處理之間差異不顯著（p＞0.05）?？傮w來看，2個底肥水平生長發(fā)育、飼草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均高于未施磷肥水平。1 000 kg/hm2磷肥水平下，提那羅爪哇大豆的生長量、分枝數(shù)、種子產(chǎn)量和草產(chǎn)量最佳，分別為208.00 cm、25.33枝、1 022.99和10 272.48 kg/hm2。1 000 kg/hm2磷肥水平柱花草的生長量、分枝數(shù)和飼草產(chǎn)量均為最佳，分 別 為78.60 cm、21.20枝、11 515.67 kg/hm2；667 kg/hm2磷肥水平柱花草種子產(chǎn)量最高，為358.50 kg/hm2。

2.3 氮素對2種牧草生長、飼草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量的影響

紫花苜蓿進入開花期后追施一定量的氮肥能夠顯著提高苜蓿種子產(chǎn)量［10］。方差分析表明，3個氮肥水平對提那羅爪哇大豆主蔓長有顯著影響（p＜0.05）外，對提那羅爪哇大豆和熱研5號柱花草的株高、分枝、種子產(chǎn)量和飼草產(chǎn)量有影響，但處理間差異不顯著（p＞0.05）。與未追肥對比，每株追施6 g尿素，提那羅爪哇大豆的蔓長、1級分枝和種子產(chǎn)量分別較未追肥處理水平高42 cm、4.34枝和127.91 kg/hm2；每株追施3 g尿素，提那羅爪哇大豆主蔓長、1級分枝和種子產(chǎn)量分別較未追肥處理水平高13 cm、1.34枝和240.89 kg/hm2。與未追肥對比，每株追施6 g尿素的熱研5號柱花草株高和種子產(chǎn)量分別較未追肥處理水平高0.8 cm和80.00 kg/hm2；每株追施3 g尿素的熱研5號柱花草株高、種子產(chǎn)量和飼草產(chǎn)量分別較未追肥處理水平高2.2 cm、130.75和707.81 kg/hm2。

表2 不同底肥量的施用下2個牧草的生長量與草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量

表3 不同氮肥量追施下2種牧草生長量與草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量

2.4 灌溉對2個牧草生長、飼草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量的影響

水分在作物生產(chǎn)中為主要的限制因子［11］，是植物光合作用主要組成部分［12］。由表4可知，灌溉處理除對提那羅爪哇大豆種子產(chǎn)量有顯著影響外（p＜0.05），對2種牧草生長、飼草產(chǎn)量和熱研5號柱花草種子產(chǎn)量的影響差異不顯著（p＞0.05）。與未灌溉處理對比，30 d灌溉1次的提那羅爪哇大豆主蔓長、一級分枝、飼草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量分別較未灌溉處理高22 cm、0.34枝/株、239.95和225.08 kg/hm2；60 d灌溉1次主蔓長、1級分枝、飼草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量分別較未灌溉處理高11.67 cm、0.34枝/株、240.43和93.26 kg/hm2。30 d灌 溉1次 的 熱 研5號柱花草1級分枝、草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量分別較未灌溉處理高0.60枝/株、1 181.54和0.75 kg/hm2；60 d灌溉1次主枝長較未灌溉處理高2.80 cm，60 d灌溉1次與未灌溉處理相比，對柱花草生長量、草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量影響不大。

表4 不同灌溉處理下2個牧草的生長量、草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量

3 討論與結(jié)論

種植密度過高群體消耗大，不利于產(chǎn)量提高［13］，適合的種植密度有利于提高作物產(chǎn)量與質(zhì)量。本研究以行距為100 cm的牧草生長量和種子產(chǎn)量較高，而行距為50 cm時2種牧草的草產(chǎn)量最高，與羅榮太［14］和陳述明［15］研究一致，密度的增加不利于苜蓿單株種子產(chǎn)量的提高［15］。前人研究發(fā)現(xiàn)，疏植柱花草產(chǎn)量較密植的稍高［14］，柱花草作為飼草生產(chǎn)利用，推薦株行距為50 cm×100 cm和50 cm×50 cm；柱花草作為種子生產(chǎn)利用，推薦株行距為50 cm×100 cm和100 cm×100 cm。

添加磷可以提高大豆的固氮能力，具有顯著的增產(chǎn)作用［9］。本研究中，2個磷肥處理的提那羅爪哇大豆生長發(fā)育、草產(chǎn)量與種子產(chǎn)量均高于未施磷處理，但處理2和處理3除牧草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量有差別外，生長量相差不大，與于洋［16］的結(jié)論（施磷肥對于大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素影響沒有一定規(guī)律性）一致。1 000 kg/hm2磷肥水平下，提那羅爪哇大豆生長、分枝數(shù)、種子產(chǎn)量和草產(chǎn)量最佳，熱研5號柱花草生長量、分枝數(shù)和草產(chǎn)量最佳；施667 kg/hm2磷肥時熱研5號柱花草種子產(chǎn)量最高。

每株追施3和6 g尿素，提那羅爪哇大豆的主蔓長、1級分枝和種子產(chǎn)量高于未追肥處理。每株追施6 g尿素，熱研5號柱花草的株高和種子產(chǎn)量高于未追肥處理，每株追施3 g尿素的熱研5號柱花草株高、種子產(chǎn)量和草產(chǎn)量高于未追肥處理，這與王玉祥等［17］的研究結(jié)果一致，即現(xiàn)蕾期適當施氮肥可以提高苜蓿種子產(chǎn)量。

灌溉次數(shù)、灌溉時間不同對紫花苜蓿種子產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成要素均造成一定的影響［13］，灌溉可以延長生殖枝的生長期，推遲收獲，增加產(chǎn)量［18］。干熱河谷高溫干旱，蒸發(fā)量是降雨量的4～6倍，從本研究可看出，生殖生長期灌溉對提那羅爪哇大豆種子產(chǎn)量影響較大，30 d灌溉1次其生長量和種子產(chǎn)量均比灌溉處理高。30 d灌溉1次，熱研5號柱花草一級分枝、草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均高于未灌溉處理。陳冬冬等［19］研究也表明，灌溉次數(shù)對紫花苜蓿種子產(chǎn)量影響極顯著。

本試驗表明，除3個氮肥水平對提那羅爪哇大豆主蔓長有顯著影響（p＜0.05）外，種植密度、底肥、追施和灌溉對兩個牧草生長、草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均有影響，但處理間差異不顯著（p＞0.05）。熱研5號柱花草和提那羅爪哇大豆種子生產(chǎn)合理的行距為100 cm，飼草生產(chǎn)合理的行距為50 cm。施磷肥可提高牧草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量，種植前底肥適宜的施肥量為667～1 500 kg/hm2。追施氮素可提高提那羅爪哇大豆和熱研5號柱花草的生長量、種子產(chǎn)量和草產(chǎn)量，合理的追肥量為每株追施3～6 g尿素。灌溉有利于提高2種牧草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量，合理的灌溉次數(shù)為30 d灌溉1次，嚴重干旱時可以15 d灌溉1次。

不同施肥量對牧草品質(zhì)的影響比較明顯。本試驗主要為單因素隨機區(qū)組試驗，下一步將研究不同施肥量（N、P）組合處理對牧草品質(zhì)的影響。