耿健,左文博,丁潔
(1.秦皇島市撫寧區(qū)農業(yè)農村局,河北 秦皇島 066300;2.張家口市農業(yè)科學院,河北 張家口 075000)
冀北壩上地區(qū)是全國最大的燕麥主產區(qū),燕麥播種面積為10 萬~15 萬hm2,占該區(qū)作物播種總面積的25%左右,占全國燕麥播種總面積的20%左右。該地區(qū)氣候冷涼、干燥、降雨量少、旱地多,滿足燕麥生長發(fā)育所需的生態(tài)條件,種植燕麥有著得天獨厚的自然條件和區(qū)位優(yōu)勢。燕麥具有耐旱、不耐水的特征,水分利用效率低是限制燕麥生產的基本因素[1~3]。葛軍勇[4]對不同裸燕麥種質的水分與氮素高效利用機制進行研究。馬利利等[5]研究了灌溉頻次對燕麥產量及水分利用效率的影響,認為與箭筈豌豆混播時燕麥產量隨著灌溉頻次的增加而增加。李振松[6]研究了灌溉制度對燕麥生產性能的影響,發(fā)現(xiàn)燕麥的分蘗數(shù)、產量與灌溉定額和灌溉頻率呈顯著正相關,水分利用效率與灌溉定額和灌溉頻率呈顯著負相關。馮福學等[7]研究了燕麥耗水特性及產量變化對水氮耦合的響應,認為相同施氮量條件下,燕麥耗水量和子粒產量隨著灌水量的增加而顯著增加,水分利用效率隨著灌水量的增加而降低。鑒于冀北壩上地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,農業(yè)生產與生態(tài)環(huán)境長期處于惡性循環(huán)之中,開展燕麥水分需求研究,旨為有效利用水資源但不影響該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,進而為燕麥生產育種工作提供理論依據與技術參考[8~11]。
試驗在河北省張家口市康保縣九棚村進行。試驗地海拔1 450 m,年平均降水量350 mm 左右。前茬作物為小麥,土壤類型為栗鈣土,肥力中等。
參試燕麥品種為壩莜3 號(裸燕麥) 和壩燕6 號(皮燕麥),均引自張家口市農業(yè)科學院。2018 年5 月14 日播種燕麥,播種量450 萬粒/hm2。出苗期至抽穗期進行灌溉,試驗灌溉次數(shù)設6 個處理(表1),每次灌水量均為200 m3/hm2左右。小區(qū)面積10 m2,6 次重復。燕麥田間管理措施同大田常規(guī)。
表1 試驗灌溉次數(shù)與灌溉時間Table 1 Irrigation times and dates
試驗期間,記載出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期。燕麥收獲后,按小區(qū)測產;并隨機取10 株室內考種,調查株高、穗長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、有效分蘗數(shù)、單株粒重、千粒重、帶殼率、花梢率等[12]。
隨著灌溉次數(shù)的增加,燕麥出苗期和拔節(jié)期基本一致;抽穗期和成熟期均呈延后趨勢,生育天數(shù)呈增加趨勢(表2)。表明增加灌溉次數(shù)對燕麥出苗期和拔節(jié)期影響不大,但會導致抽穗期和成熟期延遲,燕麥生育期延長。
灌溉≤4 次時,2 個燕麥品種均未發(fā)生倒伏;灌溉5 次時,壩莜3 號未發(fā)生倒伏,壩燕6 號出現(xiàn)少量倒伏(倒伏面積為5%);灌溉6 次時,2 個品種均出現(xiàn)大面積倒伏,倒伏面積分別為30%和40%。表明過多灌溉會導致燕麥抗倒伏性降低。
表2 灌溉次數(shù)對燕麥物候期及倒伏的影響Table 2 Effects of irrigation times on phenophase and lodging of oat
隨著灌溉次數(shù)的增加,2 個燕麥品種的株高均呈逐漸增大趨勢;穗長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、單株粒重和千粒重均呈先增加后降低的變化,其中,壩莜3 號除單株粒重為灌溉4 次最高外其他4 個指標均為灌溉5次時最高,而壩燕6 號的這些指標值均為灌溉4 次時最高(表3)。
隨著灌溉次數(shù)的增加,壩燕6 號的花梢率呈先增加后降低的變化,其中灌溉5 次時花梢率最高;壩莜3 號的花梢率和帶殼率變化規(guī)律均不明顯,其中,帶殼率在灌溉5 次時最高、灌溉2 次時次之、灌溉3次時最低,花梢率在灌溉6 次時最高、灌溉2 次時次之、灌溉1 次時最低。
表3 灌溉次數(shù)對燕麥農藝性狀的影響Table 3 Effects of irrigation times on agronomic traits of oat
2.3.1 子粒產量 隨著灌溉次數(shù)的增加,2 個燕麥品種的子粒產量均呈先增加后降低的變化,其中,壩莜3 號處理Ⅴ的指標值最高且極顯著>其他處理,壩燕6號處理Ⅳ的指標值最高且極顯著>其他處理(表4)。表明壩莜3 號灌溉5 次對提高子粒產量效果最好,壩燕6 號灌溉4 次對提高子粒產量效果最好。
表4 灌溉次數(shù)對燕麥產量的影響Table 4 Effects of irrigation times on yield of oat(kg/hm2)
2.3.2 干草產量 隨著灌溉次數(shù)的增加,2 個燕麥品種的干草產量均呈逐漸增加趨勢,且不同處理的差異均達到了極顯著水平。表明增加灌溉次數(shù)能夠極顯著地提高燕麥干草產量,本研究條件下灌溉6 次對提高燕麥干草產量效果最好。
本研究結果表明,隨著灌溉次數(shù)的增加,2 個燕麥品種的抽穗期和成熟期均呈延后趨勢,生育天數(shù)呈增加趨勢。灌溉不超過4 次時,2 個燕麥品種均未發(fā)生倒伏。壩莜3 號和壩燕6 號的子粒產量分別在灌溉5次和4 次時最高,且極顯著高于其他處理,分別達到了4 178.70 和5 374.35 kg/hm2。2 個燕麥品種的干草產量均隨灌溉次數(shù)的增加而極顯著地提高,與前人研究結論[4~7]一致。灌溉6 次時,壩莜3 號、壩燕6號的干草產量分別為12 176.10 和13 346.70 kg/hm2,且與其他處理差異均達到了極顯著水平。應根據燕麥的生產目的選擇適宜的灌水次數(shù)。若以子粒產量為目標,壩莜3 號灌溉5 次、壩燕6 號灌溉4 次效果最好,子粒產量達到最高;若以干草產量為目標,2 個品種均以灌溉6 次效果最好,干草產量達到最高。
本研究中僅僅是比較了不同灌溉次數(shù)對燕麥產量的影響。鑒于冀北壩上地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,嚴重缺水,下一步應深入研究燕麥各生長時期的水氮需求、灌溉方式和耕作措施,既做到精準施氮用水,提高水分利用效率,又不影響燕麥的生長發(fā)育和該區(qū)的生態(tài)環(huán)境[13,14]。