陳 健, 沈會權(quán), 喬海龍, 陶 紅, 陳曉靜, 臧 慧, 欒海業(yè), 陳 和
(江蘇省沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所,江蘇 鹽城 224002)
大麥是禾本科大麥屬植物,在世界上有著悠久的種植歷史,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、繁茂性好、適應性廣等特點[1-4]。中國的大麥種植區(qū)主要分布在西藏、青海、甘肅、江蘇、內(nèi)蒙、東北等地。大麥綠葉的蛋白質(zhì)、氨基酸含量(蛋白質(zhì)31%、賴氨酸1.2%)大大超過籽粒(蛋白質(zhì)11%、賴氨酸0.32%),麥草還含有豐富的β-胡蘿卜素、維生素E、維生素C等[5]。大麥抽穗前后,其幼嫩莖葉氣味芬芳,適口性好,易消化,畜禽類喜采食,是一種營養(yǎng)豐富的青飼料。近年來,以大麥草作為奶牛必須的搭配飼料,在上海、江蘇等地得到快速發(fā)展[6]。蘇啤4號是2009年通過江蘇省品種審定的大麥新品種,最高籽粒產(chǎn)量達 8 250 kg/hm2,具有品質(zhì)優(yōu)、抗性強、耐鹽性好等特點。因此研究氮肥施用量和播種密度對蘇啤4號籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、麥草產(chǎn)量及葉綠素含量的影響,將為擴大蘇啤4號示范推廣奠定基礎(chǔ)。
供試材料為江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所選育的啤酒大麥品種蘇啤4號。試驗于2010年10月27日至2011年5月30日在江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所試驗場進行。土質(zhì)為砂壤土,土壤的速效氮、速效磷和速效鉀含量分別為73.5 mg/kg、39.7 mg/kg和 36.4 mg/kg。
試驗播種前一次性施磷肥450 kg/hm2作基肥,播種期為10月27日。田間試驗采用裂區(qū)設(shè)計,以施氮量為主區(qū),設(shè)4個水平:150 kg/hm2、210 kg/hm2、270 kg/hm2、330 kg/hm2;基肥∶拔節(jié)肥為6∶4。播種密度為副區(qū),設(shè)5個水平:每公頃1.2×106株、1.8×106株、2.4×106株、3.0×106株、3.6×106株。試驗重復3次,采用二因素裂區(qū)試驗設(shè)計。
拔節(jié)孕穗階段(2011年4月3日至4月5日)測量葉綠素含量,稱取麥草質(zhì)量;田間調(diào)查穗數(shù)、每穗實粒數(shù);收獲后(2011年6月至9月)測千粒重 、蛋白質(zhì)含量(半微量凱氏定氮法測定)。
不同氮肥處理之間,蘇啤4號大麥幼苗葉綠素含量差異達到極顯著水平(P<0.01),氮肥用量在270 kg/hm2以下時,其用量越高,大麥幼苗中葉綠素含量越高。播種密度在每公頃2.4×106株以下時,麥草葉綠素含量隨密度的增加而增加,播種密度達到或超過每公頃3.0×106株時,葉綠素含量反而下降。綜合施氮量和密度處理,在施氮量270 kg/hm2和密度為每公頃2.4×106株時,蘇啤4號大麥麥草葉綠素含量最高。
總體上隨著氮肥施用量的增加,蘇啤4號麥草產(chǎn)量呈現(xiàn)上升趨勢。隨著播種密度的增大,麥草產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后減的趨勢??梢?,以麥草產(chǎn)量為主要栽培目標的大麥生產(chǎn),播量過小,個體生產(chǎn)潛力畢竟有限,足“源”的群體基礎(chǔ)條件差,個體的增長彌補不了總體的產(chǎn)量水平。
相同種植密度下,蘇啤4號籽粒的千粒重隨著施氮量的增加而逐漸降低,變幅為36.8~44.7 g,隨著密度水平的提高,變幅逐漸增大。在相同施氮條件下,蘇啤4號千粒重隨種植密度的增大而降低,隨著施肥量的增加群體加大導致千粒重下降。因此,適當少施氮肥和降低密度有利于蘇啤4號千粒重的提高。
在種植密度為每公頃2.4×106株以下時,隨密度的加大,蘇啤4號大麥籽粒產(chǎn)量逐漸增加。在此密度以上時,籽粒產(chǎn)量隨密度加大逐漸降低。在施氮量低于270 kg/hm2時,籽粒產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加,過量施氮反而會使產(chǎn)量下降。
隨著施氮量的增加,蘇啤4號的蛋白質(zhì)含量逐漸增加,270 kg/hm2和330 kg/hm2施氮量處理的籽粒蛋白質(zhì)含量超過了GB/T 7416-2008啤酒大麥國標優(yōu)級標準,不符合啤酒大麥釀造品質(zhì)的要求。隨著播種密度的增加,蛋白質(zhì)含量逐漸下降。說明低施氮量和高播種密度可以降低蛋白質(zhì)含量。
蘇啤4號是優(yōu)質(zhì)啤酒大麥品種,具有分蘗性強、產(chǎn)量高、葉色濃綠、葉片長、莖稈粗壯、根系發(fā)達、抗性強等特點,是優(yōu)質(zhì)啤麥和優(yōu)質(zhì)麥草有效結(jié)合的成功范例。從本研究結(jié)果看,蘇啤4號麥草產(chǎn)量在較高的播種量范圍內(nèi)仍出現(xiàn)增產(chǎn)的趨勢,但播種量過高時,麥草產(chǎn)量滯增,因此蘇啤4號麥草生產(chǎn)中播種量并非越高越好。本研究中蘇啤4號麥草產(chǎn)量和葉綠素含量都呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢,這主要是由于群體密度的大小關(guān)系到個體間相互競爭氮肥的程度,低的種植密度下刺激競爭作用弱,而太高的密度下競爭雖然激烈,但氮肥資源有限,每個個體所得有限。因此,合理有效的種植密度和氮肥施用量是促進麥苗生長,協(xié)調(diào)群、個體間的關(guān)系,獲得麥草高產(chǎn)的基礎(chǔ)。本研究屬于單因子試驗,沒有考慮密度、施肥量之間的互作,所獲得的結(jié)果僅是初步的。
氮素是大麥乃至所有作物生長必需的營養(yǎng)元素,在作物的整個生長過程中起關(guān)鍵作用。在種植密度低時,氮肥的增加能有效提高大麥成穗率,在足夠穗群體前提下增加產(chǎn)量[7]。在蘇啤4號在種植密度過小或出苗率不高的前提下,可以通過增加施氮量來提高有效穗數(shù),從而提高產(chǎn)量。
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