楊天賜,劉國(guó)一,康朝麒,韋澤秀,呂 超,許如根
(1.揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州225009;2.省部共建青稞和牦牛種質(zhì)資源與遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院,西藏拉薩85000)
青稞(Hordeum vulgareL.var.nudumHK.f.)屬于禾本科(Gramineae)大麥屬(Hordeum vulgareL),主要分布在我國(guó)西藏、青海、四川(甘孜州和阿壩州)、云南(迪慶)、甘肅(甘南)等高海拔地區(qū),總種植面積達(dá)25.58 萬(wàn)hm2左右[1]。青稞是藏區(qū)最主要的農(nóng)作物,不僅是藏族人民的傳統(tǒng)主食,其秸稈也是牦牛、綿羊等高原家畜的主要飼草。因此,青稞生產(chǎn)對(duì)于藏區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定具有十分重要的意義[2-3]。
不同的品種、生長(zhǎng)環(huán)境和栽培措施對(duì)青稞籽粒產(chǎn)量及性狀均會(huì)產(chǎn)生影響。孫全平等研究了4 個(gè)青稞品種在不同種植密度、播期和施肥處理下的籽粒灌漿特性,發(fā)現(xiàn)藏青2000 平均灌漿速率最大,播期對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響作用力最高,適時(shí)早播是青稞獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵[4]。任又成等研究表明,不同播種密度對(duì)青稞田間群體密度、產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀均產(chǎn)生顯著的影響,不同品種的基本苗、株高、最高莖蘗數(shù)、有效穗數(shù)表現(xiàn)不盡相同,其中藏青2000 基本苗、莖蘗數(shù)、有效穗數(shù)隨播量的增加而增加,但分蘗率、株高隨播種量增加則有不同程度地降低[5-7]。卓瑪?shù)妊芯勘砻?,N、P、K、Si 配合施用能顯著提高青稞產(chǎn)量和改進(jìn)品質(zhì)[8]。黨永花等研究發(fā)現(xiàn),分蘗至拔節(jié)期是青稞吸收純氮、純磷最多的時(shí)期,此時(shí)較高的氮素水平可促進(jìn)青稞分蘗與花序分化,增加小穗數(shù)和小花數(shù)[9-11]。
目前有關(guān)青稞高產(chǎn)栽培措施的研究主要偏重于單一或個(gè)別栽培因素對(duì)青稞生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響,對(duì)于綜合不同栽培因素對(duì)青稞協(xié)同作用研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)選用西藏自治區(qū)目前生產(chǎn)上的主要推廣品種,研究不同播期、播種密度、肥料運(yùn)籌等栽培因素及互作對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響,以期為西藏優(yōu)良青稞品種的推廣及高產(chǎn)栽培技術(shù)研發(fā)提供參考。
以13 個(gè)來(lái)自西藏不同生態(tài)區(qū)的青稞品種為材料。材料由西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院提供,材料編號(hào)、名稱及特征見(jiàn)表1。
試驗(yàn)在揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)牧場(chǎng)(119°40′E、32°40′N)進(jìn)行。栽培處理采用多因素設(shè)計(jì),設(shè)播期(A)、密度(B)、肥料運(yùn)籌(C)3 個(gè)栽培因素。A 設(shè)2個(gè)處理:A1(2018 年10 月28 日),A2(2019 年1 月19 日);B 設(shè)3 個(gè)水平:B1(225 萬(wàn)株/hm2),B2(300萬(wàn)株/hm2),B3(450 萬(wàn)株/hm2);C 設(shè)3 種處理:C1(基肥,尿素150 kg/hm2),C2(基肥+拔節(jié)肥,拔節(jié)肥施尿素與復(fù)合肥各75 kg/hm2),C3(基肥+孕穗肥,孕穗肥施尿素與復(fù)合肥各75 kg/hm2),其中復(fù)合肥N、P2O5、K2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為15%。每個(gè)品種18 個(gè)處理組合,2 次重復(fù),計(jì)36 個(gè)小區(qū),13 個(gè)品種共468個(gè)小區(qū)。每小區(qū)種5 行,人工條播,行長(zhǎng)1.8 m,行距0.25 m,小區(qū)面積1.8 m2。
表1 參試材料編號(hào)、名稱及特征
齊苗后,每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致2 行,每行固定1 m,抽穗到成熟期考察穗數(shù)。成熟后,拔收2行考種、脫粒,測(cè)定每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量及籽粒產(chǎn)量,折算成產(chǎn)量(kg/hm2)。
采用Excel 2016 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄整理,運(yùn)用SPSS 22.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,用Duncan 法進(jìn)行多重比較。
由表2 可知,P12(12-10556)的平均籽粒產(chǎn)量最高,為7 845.30 kg/hm2,較P1(04-2894-1)產(chǎn)量(最低,3 539.40 kg/hm2)高4 305.90 kg/hm2。P10(喜馬拉雅22號(hào),7 133.55 kg/hm2)和P11(13-5171-7,7 035.15 kg/hm2)分別位居第2、3 位。產(chǎn)量結(jié)構(gòu)性狀中,P4(9H88009)平均穗數(shù),P9(冬青18 號(hào))穗粒數(shù),P11(13-5171-7)千粒質(zhì)量分別位居參試品種第1 位。
由表3 可知,參試品種對(duì)籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀影響均達(dá)極顯著水平(P<0.01),其中,千粒質(zhì)量影響程度最大。3 個(gè)栽培因素中,播期對(duì)籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響均達(dá)極顯著(P<0.01),其中對(duì)穗粒數(shù)影響程度最大;而播種密度和肥料運(yùn)籌對(duì)籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響程度存在差異,播種密度對(duì)每穗粒數(shù)的影響達(dá)極顯著水平(P<0.01),而對(duì)籽粒產(chǎn)量、穗數(shù)、千粒質(zhì)量影響均不顯著;肥料運(yùn)籌對(duì)穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量影響達(dá)極顯著水平(P<0.01),而對(duì)籽粒產(chǎn)量和穗數(shù)影響不顯著。3 個(gè)栽培因素中,播期對(duì)參試品種籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響大于播種密度與肥料運(yùn)籌。
不同品種、不同栽培因素之間的互作對(duì)參試品種籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀也產(chǎn)生不同程度的影響。其中品種和播期的互作、播期和肥料運(yùn)籌的互作對(duì)各性狀影響均達(dá)極顯著水平(P<0.01);而品種和密度的互作影響不顯著;除穗數(shù)外,品種和肥料運(yùn)籌的互作對(duì)其他性狀影響均達(dá)極顯著水平(P<0.01);除每穗粒數(shù)外,播期和密度的互作對(duì)其他性狀影響不顯著。
表2 參試品種不同處理?xiàng)l件下的平均籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀
表3 不同栽培因素對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的方差分析(F 值)
由表4 可知,春播青稞的籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀均低于秋播青稞,其中籽粒產(chǎn)量、穗數(shù)、每穗粒數(shù)差異顯著(P<0.05),A1 播期籽粒產(chǎn)量較A2 播期高2 349.15 kg/hm2。除每穗粒數(shù)外,穗數(shù)、千粒質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量在密度間差異均不顯著,B1 處理每穗粒數(shù)最高。不同的肥料運(yùn)籌間,穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量在肥料運(yùn)籌間差異顯著(P<0.05),其中C1 與C2 差異不顯著,但C1 和C2 處理均顯著高于C3 處理。
由表5 可知,P12(12-10556)的A1B2C1 組合籽粒產(chǎn)量排名第1(11 392.37 kg/hm2)。前20 名中,P3(山青9 號(hào))、P4(9H88009)、P5(09-5024-13)、P6(13-6927)、P10(喜馬拉雅22 號(hào))、P11(13-5171-7)和P12(12-10556)這7 個(gè)品種在前20 中以不同頻次出現(xiàn),P5(09-5024-13)、P10(喜馬拉雅22 號(hào))和P12(12-10556)出現(xiàn)頻次最多,均為4 次及以上,其次是P11(13-5171-7)(3 次)。不同栽培因素在前20 的表現(xiàn)也存在差異,出現(xiàn)頻次最高的A1(2018年10 月28 日)為19 次,B1(225 萬(wàn)株/hm2)和B3(450 萬(wàn)株/hm2)均為7 次,C1(基肥)為11 次。
表4 不同栽培因素水平間參試品種產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的多重比較
表5 不同參試品種部分組合籽粒產(chǎn)量排名及產(chǎn)量性狀表現(xiàn)(前20)
已有研究表明,作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的光、溫、水等外部環(huán)境條件因播期不同存在差異[11-12]。隨著播期推遲,作物生育進(jìn)程加快、生育期縮短,光合產(chǎn)物積累量和轉(zhuǎn)運(yùn)積累速率也隨之下降,最終降低籽粒產(chǎn)量。本研究表明,隨著播期的推遲,參試品種穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量均顯著降低,播期對(duì)產(chǎn)量性狀影響程度的大小為穗粒數(shù)>穗數(shù)>千粒質(zhì)量。
本研究中除每穗粒數(shù)外,播種密度、肥料運(yùn)籌方式對(duì)產(chǎn)量及性狀的影響沒(méi)有播期那么顯著。但已有研究表明,播種密度的增加有利于提高青稞的莖蘗數(shù),但群體過(guò)大,群體間個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)加劇,青稞的分蘗率、株高則有不同程度地降低,植株早衰,倒伏風(fēng)險(xiǎn)增加,最終影響青稞的籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)[13-14]??捉ㄆ降妊芯堪l(fā)現(xiàn),青稞的籽粒產(chǎn)量隨播種密度的增大呈先增后減的趨勢(shì)[15-16],而本研究中參試品種的籽粒產(chǎn)量雖然在播種密度間差異不顯著,但變化趨勢(shì)與孔建平等研究不一致。這可能由于參試材料和試驗(yàn)環(huán)境的差異,有待進(jìn)一步的試驗(yàn)。
本研究中,3 種肥料運(yùn)籌的平均籽粒產(chǎn)量無(wú)顯著差異,呈先下降后上升的趨勢(shì),C1 處理最高。這可能由于試驗(yàn)田塊肥力較高,基肥即可滿足參試品種生長(zhǎng)發(fā)育的要求,而高地力條件下作物對(duì)肥料養(yǎng)分的利用效率下降,施肥增產(chǎn)作用有限[17],過(guò)量追肥造成青稞貪青、倒伏,最終影響產(chǎn)量。同時(shí)從本研究中可以看出,在相同肥量下,追施孕穗肥籽粒產(chǎn)量高于追施拔節(jié)肥。這可能由于拔節(jié)期施肥主要用于青稞的形態(tài)和器官建成,延緩青稞植株下部葉片和秸稈的衰老,而孕穗期施肥可以增加籽粒中干物質(zhì)的運(yùn)輸與積累。
綜上所述,在青稞生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)不同品種的特性、當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和耕作習(xí)慣,確定適宜播期、播種密度和肥料運(yùn)籌方式,協(xié)調(diào)穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的關(guān)系,保證合適的高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu),提高青稞的籽粒。