唐俊偉，喬安海，馬 力，賈順斌，王曉彤

(青海省草原總站，青海 西寧，810008)

我國(guó)擁有天然草原面積3.64×107hm2，草原放牧利用是傳統(tǒng)草原畜牧業(yè)生產(chǎn)的主要方式，受草原沙化、退化和鹽堿化的影響，草原改良和人工草地的建植需優(yōu)質(zhì)牧草種子[1]。大穎草(Roegneriagrandiglumis)屬于禾本科(Gramineae)鵝觀草屬(Roegneria)多年生禾草，稈成疏叢，野生大穎草高40～70 cm，經(jīng)馴化后株高平均達(dá)到100 cm[2]。大穎草野生種采自青海省貴南縣黃沙頭地區(qū)的河灘沙地，經(jīng)青海省草原總站、青海省牧草良種繁殖場(chǎng)8年栽培馴化，馴化后的大穎草具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐寒、耐旱的優(yōu)點(diǎn)，是沙化草地治理中較為理想的生態(tài)型牧草。青藏高原地區(qū)常用的牧草種子有披堿草(Elymusdahuricus)、堿茅(Puccinelliadistans)、早熟禾(Poapratensis)、中華羊茅(Festucasinensis)等[3]，梁國(guó)玲等[4]、張海南等[5]和韓云華等[6]分別研究了披堿草、堿茅和高羊茅(Festucaelata)等的生產(chǎn)性能，并進(jìn)行了品種比較。由于品種特性差異，不同牧草在高海拔地區(qū)的種植技術(shù)方面存在差異，這必然會(huì)影響牧草的產(chǎn)量和品質(zhì)，如白羊草[7](Bothriochloaischaemum)的干草產(chǎn)量與千粒重、青綠期、株高、節(jié)間長(zhǎng)、莖粗、花序重和莖葉比共7個(gè)主要農(nóng)藝性狀具有相關(guān)性，其中株高與干草產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)性；行距對(duì)高羊茅種子產(chǎn)量有顯著影響且隨行距增大種子產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)[6]；種植密度增大，巨菌草(Pennisetumgiganteum)分蘗數(shù)、莖粗減小，株高、鮮草產(chǎn)量先升后降[8]。

馬力等[9]發(fā)現(xiàn)在6月中旬播種大穎草時(shí)，其鮮草產(chǎn)量最高，推遲播期需要加大播量才能達(dá)到較高的鮮草產(chǎn)量。賈順斌等[10]發(fā)現(xiàn)大穎草作為高寒地區(qū)沙化草地治理的新培育品種，其鮮草產(chǎn)量顯著高于貧花鵝觀草(Roegneriapauciflora)和披堿草；但是大穎草在推廣過程中，存在播量不合適、種植行距過窄或過寬等生產(chǎn)問題。目前，關(guān)于不同栽培技術(shù)對(duì)其產(chǎn)量的影響研究鮮見報(bào)道，因此，本研究以大穎草為研究對(duì)象，探討播量和行距等栽培措施對(duì)其種子和干草產(chǎn)量及生長(zhǎng)性狀的影響，為大穎草作為沙化草種在青藏高原海拔3000 m地區(qū)合理栽培和推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本研究于2016年在青海省牧草良種繁殖場(chǎng)牧草組試驗(yàn)地進(jìn)行，位于青海省海南藏族自治州同德縣巴灘，北緯35°09′，東經(jīng)100°09′，海拔3 280 m，屬于典型的大陸高寒氣候，全年平均降水量429.8 mm，年平均氣溫0.2℃，≥0 ℃的活動(dòng)積溫為1 503℃，牧草生長(zhǎng)季內(nèi)(4—9月)的活動(dòng)積溫1 309℃，無絕對(duì)無霜期，土質(zhì)為暗栗鈣土。堿解氮 147 mg·kg-1，速效磷33.89 mg·kg-1，速效鉀210 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)41.48 g·kg-1，pH 8.14，全鹽1.12 g·kg-1。試驗(yàn)場(chǎng)冬春干旱，多風(fēng)而寒冷、夏季涼爽，雨熱同季，前茬作物為油菜(Brassicanapus)。

1.2 試驗(yàn)材料

大穎草種由青海省草原總站提供。大穎草種子千粒重為5.89 g，播前大穎草種子發(fā)芽率為79%，所用肥料為尿素(含氮46%)，磷酸二銨(含氮18%，含磷46%)

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究對(duì)象共包括2個(gè)因素：播種量與行距，各設(shè)定5個(gè)水平。播種量：(A1:7.5 kg· hm-2，A2:15 kg·hm-2，A3:22.5 kg·hm-2，A4:30 kg·hm-2，A5:37.5 kg·hm-2)，行距：(B1:20 cm，B2:25 cm，B3:30 cm，B4:35 cm，B5:40 cm)，共25個(gè)處理組合。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，采用2因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共計(jì)75個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積15 m2(3 m×5 m)。于2016年5月26日播種，條播，播深為2～3 cm，播種前施磷酸二銨150 kg·hm-2，尿素75.0 kg·hm-2，再將種子播入。

1.4 產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀測(cè)量

鮮草及干草產(chǎn)量的測(cè)定：初花期(2017年8月16日)刈割測(cè)產(chǎn)，留茬高度5 cm，每小區(qū)隨機(jī)取4個(gè)面積1 m2(1 m×1 m)的草樣，剪成3～4 cm長(zhǎng)，混合均勻測(cè)鮮草產(chǎn)量；將鮮草自然風(fēng)干后測(cè)其干草重。

種子產(chǎn)量測(cè)定：在收獲期(2017年10月15日)各小區(qū)隨機(jī)取4個(gè)面積為1 m2(1 m×1 m)樣方測(cè)定其種子產(chǎn)量。

產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定：在收獲期各小區(qū)隨機(jī)取10株，測(cè)其單位面積內(nèi)穗數(shù)及穗粒重，并用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株中部莖粗，用直尺測(cè)量正二葉寬、穗長(zhǎng)、穗寬。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010整理，SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示測(cè)定結(jié)果，分別對(duì)行距與播量對(duì)大穎草的生長(zhǎng)和產(chǎn)量進(jìn)行兩因素方差分析，用Duncan法對(duì)各因素各水平數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。用R軟件包中vegan包對(duì)播量和行距進(jìn)行產(chǎn)量與主要產(chǎn)量構(gòu)成因素的RDA相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 行距和播量對(duì)大穎草種子產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

播量和行距對(duì)大穎草種子產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素(單序籽粒數(shù)、單序籽粒重)影響明顯，在同一行距下，隨著播量的增加單序籽粒數(shù)、單序籽粒重和種子產(chǎn)量總體呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)；而在同一播量下，平均單序籽粒數(shù)隨著行距的增加也呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。大穎草播種量為30 kg·hm-2，行距為30或35 cm時(shí)，單序籽粒數(shù)、單序籽粒重和種子產(chǎn)量明顯較大(圖1～3)。

圖1 播量和行距對(duì)大穎草單序籽粒數(shù)的影響

圖2 播量和行距對(duì)大穎草單序籽粒重的影響

2.2 行距與播量對(duì)大穎草干草產(chǎn)量的影響

相同播量水平下，干草產(chǎn)量總體隨著行距的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)；相同行距下，干草產(chǎn)量總體隨著播量的增加也呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。當(dāng)播種量達(dá)到30或40 kg·hm-2時(shí)，行距對(duì)干草產(chǎn)量的影響較小，行距在20～40 cm時(shí)，干草產(chǎn)量均達(dá)到最佳值(圖4)。

2.3 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的RDA分析

對(duì)播量和行距進(jìn)行產(chǎn)量與主要產(chǎn)量構(gòu)成因素的RDA相關(guān)性分析后發(fā)現(xiàn)，大穎草干草產(chǎn)量與單序籽粒重、根長(zhǎng)、穗寬、主穗長(zhǎng)、莖粗及正二葉寬呈正相關(guān)性；大穎草種子產(chǎn)量與單序籽粒重、單序籽粒數(shù)、穗寬、正二葉寬、株高及第二節(jié)間長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系(圖5和表1)。

圖3 播量和行距對(duì)大穎草種子產(chǎn)量的影響

圖4 播量和行距對(duì)大穎草干草產(chǎn)量的影響

測(cè)定指標(biāo)Parameter行距Rowsapce/cm播量Seedingrate/kg·hm-2A1A2A3A4A5莖粗202.31±0.23aA2.24±0.11aA2.14±0.14aA2.11±0.18aA2.37±0.29aAStemdiameter/cm252.09±0.17aA2.47±0.37aA2.61±0.12aA2.63±0.15aA2.19±0.17aA302.09±0.07aA2.36±0.32aA2.45±0.12aA2.52±0.22aA2.39±0.04aA352.50±0.16aA2.20±0.08aA2.53±0.19aA2.40±0.11aA2.31±0.03aA402.34±0.17aA2.13±0.15aA2.37±0.21aA2.66±0.52aA2.53±0.24aA正二葉寬200.51±0.04aA0.53±0.04aA0.58±0.00aA0.50±0.02aA0.57±0.03aALeafwidth/cm250.53±0.03bA0.51±0.02bA0.61±0.01aA0.62±0.02aA0.51±0.03bA300.52±0.03aA0.56±0.05aA0.52±0.01aA0.51±0.09aA0.48±0.02aA350.56±0.07aA0.51±0.01aA0.57±0.04aA0.53±0.02aA0.56±0.03aA400.54±0.05aA0.47±0.02aA0.54±0.09aA0.58±0.07aA0.49±0.06aA

續(xù)表1

圖5 大穎草產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的RDA相關(guān)性分析

3 討論

適宜的栽培行距和播種量能夠合理有效地調(diào)節(jié)植物的種群結(jié)構(gòu)，從而可以更好地利用太陽輻射，提升光合速率，進(jìn)一步提高干物質(zhì)積累能力[11,12]。古琛等[13]研究表明苜蓿的草產(chǎn)量與株從重量有關(guān)系；在一定的范圍內(nèi)，單位面積閑置的空間被植株密度增加所彌補(bǔ)，從而促進(jìn)草產(chǎn)量的增加，但如果超過限度，植株間密度過大，株間競(jìng)爭(zhēng)增加，影響光合作用，導(dǎo)致植株單株產(chǎn)量降低，從而導(dǎo)致產(chǎn)量及品質(zhì)的變化。王建光等[14]和賈志峰[15]研究均表明，莜麥(Avenachinensis)、紫羊茅(Festucarubra)等行距采用30 cm為最佳，播量在 7.50 kg·hm-2為宜，且7.50 kg·hm-2與高播量(11.25 kg·hm-2)的種子產(chǎn)量無顯著差異；吳維群等[16]、武蘭芳等[16]和田宏等[17]的研究分別發(fā)現(xiàn)了白三葉(Trifoliumrepens)、小麥(Triticumaestivum) 和江夏扁穗雀麥(Bromuscatharticus)的行距和播量與產(chǎn)量之間的相關(guān)性[17-18]。趙永萍等[19]、朱統(tǒng)泉等[20]和吳玉娥等[21]分別證明了冬小麥(Triticumaestivum)不同品種、種植密度和行距等與其產(chǎn)量關(guān)系密切，產(chǎn)量隨密度和行距的增加均表現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。本研究結(jié)果表明隨著播量的增加，大穎草種子產(chǎn)量隨著播量及行距的增加總體變化趨勢(shì)是先增加后減??；種子產(chǎn)量在播量為30 kg·hm-2達(dá)到最大，為1 560 kg·hm-2；在行距為30 cm時(shí)產(chǎn)量較高，為1 530 kg·hm-2。潘玲等[22]研究表明在行距為30 cm，播種量為18.75 kg·hm-2時(shí)紫花苜蓿(Medicagosativa)草產(chǎn)量最高；魏永鵬等[23]研究表明行距36 cm時(shí)苜蓿草產(chǎn)量最優(yōu)；李美華[24]研究‘內(nèi)農(nóng)1號(hào)’蘇丹草(Sorghumsudanense)時(shí)發(fā)現(xiàn)行距影響其種子產(chǎn)量，播量影響其產(chǎn)量，這與本試驗(yàn)研究一致，在播量45kg·hm-2時(shí)，平均干草產(chǎn)量達(dá)到最大；本試驗(yàn)隨著行距的增加，平均干草產(chǎn)量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，這與賈有余等[25]關(guān)于行距過大不利于秸稈產(chǎn)量的獲得的研究結(jié)果不一致，原因可能是由于大穎草隨著行距的增加，在一定范圍內(nèi)增加播量，可增加植株密度，從而提高大穎草干草產(chǎn)量；大穎草作為沙生草種，其無性繁殖能力強(qiáng)，隨著生長(zhǎng)年限增加，行距對(duì)草產(chǎn)量的效應(yīng)將隨生長(zhǎng)年限的延長(zhǎng)而下降，這可能也是本研究中行距增大利于干草產(chǎn)量增加的原因之一。下一步需研究大穎草行距與光合率及干草產(chǎn)量之間的關(guān)系，以期更好地闡述行距及播量對(duì)大穎草產(chǎn)量的影響，為生態(tài)治理及草種推廣做出合理的理論依據(jù)。

形態(tài)特征是植物反應(yīng)外部信息最直接的方式，是影響植物生存的主要因素之一[26]，劉歡等[27]]研究表明對(duì)牧草干重直接并且影響最大的綜合因子為“葉形因子”；閆志勇等[28]對(duì)6份披堿草屬牧草農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)較好的生產(chǎn)性能是與正二葉長(zhǎng)、正二葉寬、旗葉長(zhǎng)、外稃長(zhǎng)、外稃芒長(zhǎng)等農(nóng)藝性狀指標(biāo)相關(guān)聯(lián)；本研究結(jié)果與其一致，試驗(yàn)中大穎草干草產(chǎn)量與根長(zhǎng)、穗寬、主穗長(zhǎng)、莖粗及正二葉寬呈正相關(guān)性，而大穎草播量與穗寬呈正相關(guān)，而行距與其相反，播量與穗寬與其它性狀關(guān)系不密切。因此，為能更好地為生產(chǎn)實(shí)際服務(wù)，提供可供參考的科學(xué)理論，有關(guān)播量與行距對(duì)沙生草種大穎草在地下根系、光合作用、籽粒及秸稈品質(zhì)的影響還需進(jìn)一步進(jìn)行研究。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，大穎草播種量和行距與其產(chǎn)量具有明顯的相關(guān)性，播種量為30 kg·hm-2、行距為30 cm時(shí)，種植大穎草可獲得較高產(chǎn)量。大穎草干草產(chǎn)量與單序籽粒重、根長(zhǎng)、穗寬、主穗長(zhǎng)、莖粗和正二葉寬呈正相關(guān)性；大穎草的種子產(chǎn)量與單序籽粒重、單序籽粒數(shù)、穗寬、正二葉寬、株高和第二節(jié)間長(zhǎng)呈正相關(guān)性。因此在青藏高原同類氣候區(qū)推廣種植大穎草，要充分考慮到播種量和行距與干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量的相關(guān)性。