韓文斌,任勝茂,羅陽春,馬雪清,謝樹果,曹衛(wèi)東
(1.南充市農業(yè)科學院,四川 南充637000;2.中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所,北京100081)
山黧豆(Lathyrus sativus),為豆科山黧豆屬、山黧豆種,一年生草本植物,栽培品種有近百種,在我國西北、西南、華中、華南等地均有分布。山黧豆極度抗旱,耐貧瘠,抗病蟲害,在不良環(huán)境下產量穩(wěn)定,具有很高的品質性狀,其蛋白含量可高達30%[1-3]。它不僅是優(yōu)質的草料[1],而且是清潔的有機肥源。利用丘陵區(qū)旱地、稻田季節(jié)性閑置土地和果園空行間作山黧豆,與其他綠肥作物一樣,直接或間接翻壓到土壤中作肥料,能起到促進主作物生長、改善土壤性狀等作用[4-6]。因此,種植山黧豆對畜牧業(yè)發(fā)展及提升作物產量和品質具有重要意義。
植物在生長過程中會受到不同生育時期、群體數量、環(huán)境條件以及群體內不同競爭狀態(tài)的影響,使得產量和品質存在很大差異[7-8]。國內外大量研究也證明根據不同的作物類型,因時因地調整播種時期和播種量,對高產、優(yōu)質和高效栽培意義重大[9-10]。例如潘福霞等[11]研究發(fā)現湖北省種植紫云英(Astragalus sinicus)的適宜播期為9 月下旬至10 月上旬。山黧豆作為適宜南方旱地種植的豆科綠肥[12],當前的研究大多集中于山黧豆的選育及其養(yǎng)分特征等方面[2,12-17],而對其高產高效栽培技術的研究卻鮮有報道。因此,本研究選用南充市農業(yè)科學院選育的山黧豆優(yōu)良品種——南選山黧豆[18],對其不同播期、播量條件下的鮮草和種子產量及農藝性狀進行研究,以期為種植山黧豆獲取高產提供理論依據。
試驗于2011 -2013 年在西充縣鳳鳴鎮(zhèn)橘園進行。試驗點地處四川盆地淺丘寬谷地貌區(qū),海拔286 m,屬中亞熱帶濕潤季風氣候,常年9 月-次年4 月的月平均氣溫22.3 ℃~6.1 ℃。試驗地土壤為侏羅系紅棕紫泥土,一級臺地,中偏重壤質地,0 -20 cm 耕層土壤pH 為7. 65,有機質10. 38 g·kg-1,全氮1. 20 g·kg-1,有效磷18.8 mg·kg-1,速效鉀106.4 mg·kg-1。
本研究選用的山黧豆是南充市農業(yè)科學院從南京植物園引進的扁莢山黧豆原始群體中的優(yōu)良變異單株經連續(xù)5 代系統(tǒng)選擇育成,2012 年通過四川省品種審定(川審豆2012 008),是一個綠肥、飼料兼用型品種。
本試驗采用裂區(qū)設計,3 次重復,播種期為主區(qū)(A)設4 個水平:9 月20 日(A1)、9 月30 日(A2)、10月10 日(A3)和10 月20 日(A4);播種量為副區(qū)(B)設3 個水平:B1為22.5 kg·hm-2、B2為45.0 kg·hm-2、B3為90.0 kg·hm-2。
試驗在柑橘(Citrus reticulata)行間進行,柑橘行距為4 m,在距離兩側柑橘樹1 m 的中間空行帶狀種植山黧豆。每小區(qū)凈面積20 m2(2 m ×10 m)。播種采用撒播法。
農藝性狀調查包括生育期、株高、單株分枝數、單株根瘤數、結實率和千粒重。其中,在山黧豆生物量最高的時期——盛花期,每小區(qū)隨機選取10 株測定株高、單株分枝數和單株根瘤數;成熟期,記錄不同處理下的山黧豆生育期,并在每小區(qū)隨機選定10 株測結實率和千粒重。
產量測定:盛花期,每小區(qū)面積的1/2(10 m2)用于測定鮮草產量;成熟期,各小區(qū)剩余的10 m2進行單獨收割、脫粒、晾曬、記產。
試驗數據為兩年平均值,用“DPS”軟件作統(tǒng)計分析,多重比較用LSR 檢驗。
播期顯著影響山黧豆的鮮草產量和種子產量(P<0.05,表1)。鮮草產量以9 月20 日(A1)播種的最高,為29 406.0 kg·hm-2,9 月30 日(A2)的其次,10月20 日(A4)的最低。種子產量則是以9 月30 日(A2)播種的最高,為1 616.1 kg·hm-2,10 月20 日(A4)的最低。總體而言,在四川盆地淺丘區(qū)的9 月20日到10 月20 日之間,橘園間作山黧豆的播種期以9月份較好。鮮草產量比10 月份播種的(A3、A4)高2.5% ~9.0%;種子產量比10 月份播種的(A3、A4)高6.2% ~11.7%。
由相同播量下4 個不同播種時期的山黧豆鮮草產量和種子產量加和平均值(表1)可以看出,不同播量間的鮮草和種子產量差異均達到極顯著水平(P <0.01)。鮮草和種子產量均以播量為45. 0 kg·hm-2(B2)的最高,22.5 kg·hm-2(B1)時的鮮草產量最低,而種子產量則以90.0 kg·hm-2(B3)的最低。播量為45.0 kg·hm-2(B2)時的鮮草產量為31 629.0 kg·hm-2,比90.0 kg·hm-2(B3)、22.5 kg·hm-2(B1)的分別高4. 0% 和39. 2%;種子產量(1 778. 8 kg·hm-2)比B3、B1分別高50.5%和10.0%。
綜上分析,播期和播量對山黧豆產量的影響程度不同。播量對山黧豆鮮草產量和種子產量的影響均達到極顯著水平(P <0.01),而播期對山黧豆鮮草和種子產量的影響均達到顯著水平(P <0.05),表明播量(B)對山黧豆產量的影響程度要大于播期(A)。
播種期對山黧豆的株高、單株分枝數、單株根瘤數和結實率的影響均達到極顯著水平(P <0.01),而對其千粒重無顯著影響(P >0.05)。9 月份播種的山黧豆生育期、株高、單株分枝數、單株根瘤數、結實率和千粒重均高于10 月份播種的。其中,9 月20日(A1)播種的最高,除千粒重外,其余指標以10 月20日(A4)播種的最低。9 月份播種的山黧豆生育期比10 月播種的長10 ~20 d,株高高9.0 ~23.0 cm、單株分枝數多6.4 ~14.6 個、單株根瘤數多7.1 ~9.5 個、結實率高3.7% ~14.3%。由此看出9 月份播種優(yōu)于10 月份播種。
表1 不同播種期和播種量對產量的影響Table 1 Effects of sowing date and sowing rate on fresh grass and seed yield
表2 不同因素水平的農藝性狀Table 2 The agronomic traits in different factors and levels
播量對山黧豆的各農藝性狀指標均有顯著影響(P <0.05),且對株高、單株分枝數、結實率和千粒重的影響達到極顯著水平(P <0.01)。在3 個播量中,22.5 kg·hm-2和45.0 kg·hm-2的植株群體結構協調,農藝性狀良好;播量為90.0 kg·hm-2的植株群體密度過大,農藝性狀較差,千粒重亦有所下降。
山黧豆的生長發(fā)育因播期、播量的不同而存在明顯的差異。本研究通過研究山黧豆的不同播期和播量對鮮草產量、種子產量影響進行分析發(fā)現,播量對山黧豆產量的影響要大于播期。播期是建立合理種植制度的重要條件之一,是作物生存過程中一個極其重要的栽培措施,適時播種是作物取得高產的重要條件,不同地區(qū)不同品種的作物的適宜播期存在差異,不同的播期對作物的生育期、農藝性狀、產量和品質都有顯著的影響[19-22]。播期對作物的生長發(fā)育及其農藝特性等的影響主要是通過改變作物生長過程中的溫度、光照以及水分等外部環(huán)境條件,使其利于作物生長[23]。本研究表明,播期顯著影響山黧豆的鮮草產量和種子產量(P <0.05),橘園間作山黧豆的播期以9 月份較好,9 月播種的(A1、A2)山黧豆植株生長、根瘤發(fā)育、鮮草和種子產量均明顯優(yōu)于10 月份播種的(A3、A4),這可能是由于四川省丘陵區(qū)9 月,氣溫較高,雨量充沛,光照條件較好,利于山黧豆植株的生長發(fā)育,提高了鮮草的產量,并且早播的山黧豆在生殖生長前期的物質積累量較多,也有利于種子產量的提高。
適宜的播種量是作物高產的物質基礎[10]。本研究中,播量45.0 kg·hm-2(B2),植株群體結構合理,農藝性狀良好,產量極顯著高于群體容量不足的22.5 kg·hm-2(B1)和群體過大的90.0 kg·hm-2(B3)播量(P <0.01)。郭水良和盛海燕[24]研究表明,在植物生殖生長期間,隨著種群密度的增加,植物群體受到生存空間(橫向和縱向)和資源的限制,其結果就表現為種群植株的葉數、葉長、葉寬、根重、根長、個體鮮重、花穗數、花數、花穗重呈顯著下降趨勢。山黧豆群體密度是由單位面積上所有主莖和分枝數構成,群體結構又主要受氣候和播量的影響,本研究與前人的研究結果相符。
綜上所述,山黧豆的分枝習性較強,早播時溫光條件好,植株生長發(fā)育快,生物產量高,因此,播期應在9月份,深丘區(qū)宜早、淺丘區(qū)可適當推遲。以鮮草利用時,山黧豆播量以45.0 kg·hm-2為宜,用于生產種子時應適當減少播量。
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