梁丹妮，蘭 劍*，謝應(yīng)忠，何亞麗

(1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021； 2.上海交通大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240)

供水次數(shù)和施肥期對草地早熟禾種子性狀的影響

梁丹妮1，蘭 劍1*，謝應(yīng)忠1，何亞麗2

(1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021； 2.上海交通大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240)

以草地早熟禾(PoapratensisL.)滬禾2號2年生植株為材料，進(jìn)行了籽粒生產(chǎn)的施肥期和供水次數(shù)的田間裂區(qū)試驗(yàn)。主處理為3個(gè)供水水平：分別為A1，供水2次，供水量5～10 cm；A2，供水3次，供水量5～8 cm；A3，供水3次，供水量5～10 cm。副處理為3個(gè)施肥期：分別為B1，前一年秋季施肥；B2，春季施肥；B3，前一年秋季施用1/2和來年春季再施1/2?？侼、P2O5、K2O施用量分別為73、73 和73 kg·hm-2，硅肥259 kg·hm-2。試驗(yàn)結(jié)果表明，供水次數(shù)對營養(yǎng)枝株高、生殖枝株高、混入的雜草干重和籽粒產(chǎn)量有顯著影響，均以A2供水處理為最高，其中籽粒產(chǎn)量比A1和A3處理分別高11.6%和11.3%。由于生殖枝數(shù)和籽粒產(chǎn)量等主要產(chǎn)量構(gòu)成因子在不同施肥期間沒有顯著差異，且秋季一次性施肥比春+秋季兩次施肥可節(jié)約人工成本，故沒有造成植株倒伏的秋季施肥為高效施肥期。由于供水處理與施肥期兩因子的互作效應(yīng)對各考察性狀的影響均不顯著，最佳的處理組合即為兩因素最佳水平的組合，即秋季1次性施肥和于返青期、拔節(jié)孕穗期和抽穗-初花期供水3次，每次供水量5～8 cm。該處理組合的穗數(shù)7.63×106hm-2，穗粒數(shù)418.8粒，千粒重0.23 g，籽粒產(chǎn)量632.9 kg·hm-2。

早熟禾； 灌水次數(shù)； 施肥； 種子產(chǎn)量

草地早熟禾是溫帶地區(qū)廣泛利用的多年生優(yōu)質(zhì)冷季型草坪草，在中國有著悠久的栽培歷史，主要分布在中國西北和華北地區(qū)[1]，具有根莖發(fā)達(dá)、分蘗能力強(qiáng)、耐低修剪、青綠期長和耐寒等特點(diǎn)，但其抗旱能力較差，遇到持久干旱脅迫葉片易變?yōu)楹稚玔2]。草地早熟禾作為優(yōu)質(zhì)的草坪草在草坪建植、美化城市、改善生態(tài)環(huán)境和提高人民生活質(zhì)量等方面得到廣泛應(yīng)用[3]。我國草地早熟禾種子主要依賴進(jìn)口，開展早熟禾種子生產(chǎn)技術(shù)方面的研究相對較少。已有的研究主要集中在早熟禾品種[4-7]、施肥[8-9]、栽培馴化[10]、幼穗分化過程及開花習(xí)性[11]、水分處理對種子萌發(fā)特性的影響[12]以及葉面噴施生長劑對籽粒產(chǎn)量的影響等[13-14]，而關(guān)于施肥期和供水次數(shù)的互作效應(yīng)對早熟禾種子產(chǎn)量及構(gòu)成因素影響的研究甚少。本試驗(yàn)以滬育品種滬禾2號2年齡植株為材料，以供水次數(shù)為主處理，以施肥期為副處理，進(jìn)行田間試驗(yàn)，探索寧夏平羅地區(qū)草地早熟禾種子生產(chǎn)的肥水運(yùn)籌技術(shù)和種子產(chǎn)量水平，為我國草種子國產(chǎn)化提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)地位于寧夏回族自治區(qū)石嘴山市平羅縣陶樂鎮(zhèn)上海種業(yè)集團(tuán)西繁基地，試驗(yàn)基地位于銀川平原引黃灌區(qū)北部(38°48′N，106°41′E)，海拔1 100.8 m，屬中溫帶大陸性氣候。日照充足，溫差大，蒸發(fā)強(qiáng)烈，年平均氣溫2.8～16 ℃，日溫差13.2 ℃，年降水量173.2 mm，年日照時(shí)數(shù)3 008.6 h，無霜期171 d，春季干旱多風(fēng)。試驗(yàn)地土壤為鹽堿土，土壤肥力較貧瘠。有機(jī)質(zhì)7.94 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為16.38、3.47和122.81 mg·kg-1。

植株材料為上海交通大學(xué)何亞麗教授提供的草地早熟禾品種滬禾2號，于2013年9月通過上海市農(nóng)作物品種審(認(rèn))定委員會(huì)的認(rèn)定，編號為滬農(nóng)品認(rèn)草坪2013第002號。采用的肥料為鄭州帝益肥業(yè)生態(tài)保護(hù)工程股份有限公司生產(chǎn)的“帝益”牌氮磷鉀復(fù)合肥(N、P2O5、K2O含量均為15%)和硅肥(≥500 mg·kg-1)。水分供應(yīng)主要是黃河水(pH值 7.4)和自然降水。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)為供水次數(shù)和施肥期二因子裂區(qū)試驗(yàn)，主處理供水次數(shù)分為供水2次和供水3次。供水2次處理(A1)的供水量為5～12 cm。供水3次處理實(shí)施了2個(gè)主區(qū)，其中A2主區(qū)于早熟禾籽粒收獲后，該早熟禾主區(qū)為供水3次處理的一個(gè)主區(qū)；而與高羊茅供水3次處理相對應(yīng)的早熟禾主區(qū)則是供水處理的另一個(gè)主區(qū)，命名為A3。由于試驗(yàn)地地勢由低至高的趨勢變異，同樣3次供水處理，A2的供水量為5～8 cm水層高，而A3地勢相對較低，供水量為5～10 cm水層高。4月初的返青水為自然降雨和降雪代替，降雨量約5 cm。第2次抽穗期供水與第3次開花期供水均為引灌黃河水(表1)。主處理為隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)排列，重復(fù)3次。副處理施肥期3水平：其中B1，秋肥，上年秋季(2015年9月8日)施用N、P2O5、K2O均15%的氮磷鉀復(fù)合肥(下簡稱“氮磷鉀復(fù)合肥”)486 kg·hm-2；B2，春肥，春季(2016年4月17日)施用氮磷鉀復(fù)合肥486 kg·hm-2；B3，春肥+秋肥，上年秋季(2015年9月8日)施氮磷鉀復(fù)合肥243 kg·hm-2后，至來年春季(2016年4月17日)再施243 kg·hm-2。副處理(計(jì)產(chǎn))面積13.8 m2。副區(qū)間筑有0.30 m寬×0.45 m高小田埂，主區(qū)間筑有0.5 m寬×0.5 m高的大田埂，用作處理效應(yīng)的隔離和走道。

表1 主處理設(shè)計(jì)與實(shí)施日期

注：實(shí)際第1次供水期正值4月1日至4月2日試驗(yàn)地點(diǎn)自然降雨雪，雨量中到大，為自然給水。第2、3、4次均為引灌黃河水。年平均降水量173.2 mm。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 營養(yǎng)枝株高、生殖枝株高和穗長

收獲前2 d在每個(gè)副區(qū)隨機(jī)選取10株成熟株，測量其營養(yǎng)枝高度、生殖枝高度和穗長。對倒伏植株，扶起拉直進(jìn)行測量。

1.3.2 每小穗小花數(shù)

于盛花期，各副區(qū)隨機(jī)選取10個(gè)小穗考察其每穗小花數(shù)。

1.3.3 生殖枝數(shù)

于蠟熟期，每副區(qū)隨機(jī)選取0.25 m2觀察生殖枝數(shù)，并折算成每hm2內(nèi)的生殖枝數(shù)。

1.3.4 每穗小穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重

于籽粒收獲前1天，每副區(qū)隨機(jī)抽取3穗，分別單獨(dú)存放于信封內(nèi)，帶回實(shí)驗(yàn)室置于通風(fēng)處晾干。待種子完全陰干后考察每穗小穗數(shù)、每穗粒數(shù)和穗粒重。以穗粒數(shù)和穗粒重折算千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有原始數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2015進(jìn)行方差分析和LSD法平均數(shù)的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 對植株?duì)I養(yǎng)體形態(tài)和倒伏程度的影響

不同供水次數(shù)對營養(yǎng)枝和生殖枝株高影響顯著，而對穗長和灌漿期植株的倒伏程度沒有顯著影響。多重比較結(jié)果表明，供水3次(A2、A3)的營養(yǎng)枝株高顯著高于供水2次的處理(A1)。生殖枝株高以供水3次的地勢較高的處理A2最高，比A1處理高8%，比A3處理高5%(表2)。

表2 不同供水次數(shù)對株高和穗長的影響

注：*表示方差分析在P=0.05水平上有顯著差異(F0.05,2,4=6.9)；不同字母標(biāo)記的平均數(shù)間有顯著差異。同表4。

不同施肥期對營養(yǎng)枝株高和生殖枝株高的影響顯著，對穗長和植株倒伏面積率則沒有顯著影響(表3)。多重比較結(jié)果表明：B2處理的營養(yǎng)枝株高分別比B1和B3處理增加了32%和53%；B2處理的植株倒伏程度(44.5%)顯著高于B1(8.9%)和B3(0%)。不同供水次數(shù)和施肥期的互作效應(yīng)對株高、穗長和倒伏程度的影響均不顯著。

表3 不同施肥期對株高和穗長的影響

注：*表示方差分析在P=0.05水平上有顯著差異(F0.05,2,12=3.9)；不同字母標(biāo)記的平均數(shù)間有顯著差異。同表5。

2.2 對籽粒產(chǎn)量和構(gòu)成因素的影響

2.2.1 生殖枝數(shù)

不同灌水處理間的生殖枝數(shù)差異不顯著，平均為6.6×106hm-2(表4)。不同施肥處理間差異顯著(表5)，以B3處理的生殖枝數(shù)(7.5×106hm-2)顯著高于B2處理(5.9×106hm-2)，而B1處理的(6.5×106hm-2)介于二者之間，與前兩者間均沒有顯著差異。灌水次數(shù)與施肥期的互作效應(yīng)對生殖枝數(shù)的影響不顯著(表6)。

表4 不同供水次數(shù)對籽粒產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

表5 不同施肥期對籽粒產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

表6 草地早熟禾在不同供水次數(shù)和施肥期組合處理下各性狀平均數(shù)的比較

注：*表示方差分析在P=0.05水平上有顯著差異(F0.04,4,12=3.26)；不同字母標(biāo)記的平均數(shù)間有顯著差異。

2.2.2 小穗數(shù)、小花數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和穗粒重

小穗數(shù)、小花數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和穗粒重在不同供水次數(shù)間(表4)、不同施肥期間(表5)和兩因素水平組合間(表6)差異均不顯著。各處理平均值每穗小穗數(shù)為86個(gè)，小花數(shù)為6.3個(gè)、穗粒數(shù)445粒、千粒重0.23 g和穗粒重為0.1 g。

2.2.3 對籽粒產(chǎn)量的影響

籽粒單產(chǎn)在不同供水次數(shù)間差異顯著(表4)，以A2的籽粒產(chǎn)量顯著高于A1和A3處理。不同施肥期主效對籽粒產(chǎn)量的影響不顯著。兩因子處理組合的籽粒產(chǎn)量平均數(shù)以B1和A2組合的最高(圖1)，顯著高于A1與B1和A1與B3處理組合，也顯著高于A3與B3的組合。

圖1 供水次數(shù)與施肥期處理組合籽粒產(chǎn)量平均數(shù)的比較

2.3 區(qū)組效應(yīng)

收獲草地早熟禾穗子時(shí)，不可避免地收獲了株高與草地早熟禾生殖枝株高相當(dāng)?shù)碾s草，主要為冰草(AgropyroncristatumL.)和馬齒莧(PortulacaoleraceaL.)。方差分析結(jié)果(表7)表明，不同區(qū)組間混收的雜草干重以遠(yuǎn)離大道和灌溉渠的第Ⅲ區(qū)組地塊上最高，顯著高于靠近大道和灌溉渠的第Ⅰ區(qū)組地塊上的雜草干重。位于中間的第Ⅱ區(qū)組上的平均每副區(qū)上的雜草干重居中，與其他2個(gè)區(qū)組的干重間沒有顯著差異(表6)。這一分布符合一般勞動(dòng)者的心理特征，靠近路邊顯眼的地塊上人工除草質(zhì)量較高，后繼生長的雜草也較少。

表7 不同區(qū)組雜草產(chǎn)量、營養(yǎng)枝株高和籽粒產(chǎn)量的比較

注：*表示方差分析在P=0.05水平上有顯著差異(F0.05,2,4=6.94)；不同字母標(biāo)記的平均數(shù)間有顯著差異。

由表7可知，第Ⅰ和第Ⅲ區(qū)組的營養(yǎng)枝株高較高，顯著高于第Ⅱ區(qū)組。籽粒產(chǎn)量在不同區(qū)組間存在顯著差異，以靠近灌溉渠的大路邊的第Ⅲ區(qū)組地塊上的產(chǎn)量最高(586.2 kg·hm-2)，顯著高于第Ⅱ區(qū)組，而最北面地勢明顯較高的第Ⅰ區(qū)組地塊上的產(chǎn)量位于第2位，與最高和最低區(qū)組產(chǎn)量間沒有顯著差異。

3 小結(jié)與討論

3.1 供水次數(shù)和供水量

水分脅迫對植物生長和種子產(chǎn)量的影響因脅迫的時(shí)間和灌溉時(shí)間的不同而存在差異[15]。Hageman等[16]研究發(fā)現(xiàn)，種子田的灌溉管理與牧草生產(chǎn)截然不同，灌溉量過高，將促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)體生長，容易引起植株倒伏，種子產(chǎn)量降低。灌溉不足，則造成水分脅迫，同樣會(huì)使種子產(chǎn)量下降[17-20]。灌溉不足主要降低生殖枝數(shù)、小穗數(shù)和每小穗小花數(shù)[21]。李培英等[22]經(jīng)過灌水次數(shù)對新疆狗牙根種子生產(chǎn)性能的影響研究得出：不同灌水次數(shù)對新疆狗牙根種子產(chǎn)量影響極顯著(P<0.01)，灌1次水可獲得較多的伊犁型狗牙根種子。國內(nèi)對高羊茅種子生產(chǎn)田的灌溉試驗(yàn)有少量報(bào)道[23-25]，但對早熟禾種子生產(chǎn)的適宜供水處理則罕見報(bào)道。本研究結(jié)果顯示，不同供水次數(shù)主要影響營養(yǎng)枝和生殖枝的株高和雜草數(shù)量，雖然對籽粒產(chǎn)量構(gòu)成因子均沒有顯著影響，但對最終的籽粒單產(chǎn)影響顯著。

3.2 施肥期和施肥量

合理施肥是提高種子產(chǎn)量的重要措施。春季施氮肥可為分蘗發(fā)育提供更多的營養(yǎng)，增加生殖枝上的小花數(shù)。秋季施氮肥可促使分蘗的發(fā)育，此時(shí)氮素的數(shù)量將決定分蘗中生殖枝的比例[26]。Lamb等[27]研究結(jié)果表明，草地早熟禾秋季施氮70%或100%對種子產(chǎn)量有利；磷肥對禾本科牧草種子產(chǎn)量也有一定的促進(jìn)作用，施用磷肥65 kg·hm-2，可使草地早熟禾種子產(chǎn)量提高10%～51.6%[28]。周玉香等[2]在寧夏銀川地區(qū)進(jìn)行了草地早熟禾種子生產(chǎn)田春季分期施肥試驗(yàn)，以返青期一次性施入N、P2O5、K2O分別60、40、40 kg·hm-2為好，籽粒產(chǎn)量為835 kg·hm-2。姚愛興等[29]于1997—1998年在寧夏銀川地區(qū)進(jìn)行的施肥量和播種量裂區(qū)試驗(yàn)的籽粒產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析，表明兩因子互作效應(yīng)顯著，以最高施肥量N、P2O5、K2O 130、80、80 kg·hm-2秋、春各施近1/2與最低播量5 kg·hm-2的組合為好。前人研究結(jié)果表明，草地早熟禾獲得最高籽粒產(chǎn)量的適宜施氮水平為60～80 kg·hm-2[30]。而本研究結(jié)果則顯示，在寧夏平羅地區(qū)于返青期一次性施入N、P2O、K2O施用量為73、73、73 kg·hm-2和硅肥259 kg·hm-2植株出現(xiàn)倒伏，而秋季一次施用則不倒伏，估計(jì)是秋季施用肥料至來年春季生長期間過量的肥料流失造成這一結(jié)果。降低施肥量至60～70 kg·hm-2于春季一次性施入是否能達(dá)到高效和高產(chǎn)的施肥效果有待進(jìn)一步研究。王佺珍等[7]報(bào)道在甘肅酒泉地區(qū)草地早熟禾種子高產(chǎn)栽培技術(shù)要點(diǎn)為：于前年秋季和春季平均分施磷、鉀肥，其總施肥量為P2O5150 kg·hm-2，K2O 90 kg·hm-2，于春季施純氮90 kg·hm-2，開溝施入，施后灌水，一個(gè)生長季一共灌水5次，分別于返青、分蘗、孕穗至拔節(jié)、抽穗至開花、灌漿灌水，每次灌水至水層高度8.5～10.0 cm。2015年在平羅的早熟禾種子生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，過多的水分供應(yīng)使植株貪青，促進(jìn)基部小分蘗的生長，影響成熟整齊度，不利于灌漿成熟，收獲的籽粒中癟率含量較高，降低種子產(chǎn)量和質(zhì)量[31]。本研究結(jié)果表明，灌水次數(shù)與施肥期的互作對籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響不顯著，最佳的處理組合應(yīng)為兩因素最佳水平的組合，即秋季1次性施肥和于返青期、拔節(jié)孕穗期和抽穗-初花期供水3次，每次供水量5～8 cm。前人的結(jié)果也表明,種子灌漿后期灌水不利種子成熟。

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2017-07-11

上海市農(nóng)委科技興農(nóng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目[滬農(nóng)科攻字(2013)第1-1號]

梁丹妮(1991—)，女，陜西榆林人，碩士研究生，研究方向?yàn)椴萜号c牧草栽培，E-mail: liangdn0711@163.com。

蘭 劍(1970—)，男，四川鄰水人，教授，博士，從事牧草與草坪草管理方面的研究工作，E-mail: lanjian@nxu.edu.cn。

文獻(xiàn)著錄格式：梁丹妮，蘭劍，謝應(yīng)忠，等. 供水次數(shù)和施肥期對草地早熟禾種子性狀的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(12)：2215-2219.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171242

S812

A

0528-9017(2017)12-2215-05

張 韻)