郜軍榮,李滿(mǎn)有,邱雪峰,高 童,邱鴻濤,李金英
(1.固原市原州區(qū)畜牧技術(shù)推廣服務(wù)中心,寧夏 固原 756000;2.寧夏薈峰農(nóng)副產(chǎn)品有限公司,寧夏 固原 756000)
“國(guó)以農(nóng)為本,農(nóng)以種為先”,優(yōu)質(zhì)草種是解決飼草供應(yīng)不足問(wèn)題的關(guān)鍵[1]。然而,當(dāng)前我國(guó)自產(chǎn)飼草種子嚴(yán)重不足,40%以上優(yōu)良牧草草種依賴(lài)進(jìn)口,草種進(jìn)口量近10 年增加了3 倍以上,已成為草畜產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的“卡脖子”問(wèn)題[2]。種源“卡脖子”問(wèn)題主要?dú)w咎于國(guó)內(nèi)草種生產(chǎn)關(guān)鍵核心技術(shù)落后,一般采用的是發(fā)達(dá)國(guó)家過(guò)時(shí)的舊生產(chǎn)方案,致使牧草種子生產(chǎn)不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求[3-4]。
因此,攻破牧草種子關(guān)鍵技術(shù)障礙,對(duì)促進(jìn)草種生產(chǎn),推動(dòng)草畜產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展,改善人們生活水平尤為重要。優(yōu)化播種量和行距是提高種子產(chǎn)量的有效途徑[5],合理的播種量和行距可以改善群體結(jié)構(gòu),提高植株光能利用效率,促進(jìn)植株健康生長(zhǎng)發(fā)育,最終實(shí)現(xiàn)種子高產(chǎn)[6-8]。燕麥屬于一年生禾本科植物,具有產(chǎn)草量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)、抗逆性好等優(yōu)良特點(diǎn),在寧夏等半干旱區(qū)廣泛種植,是促進(jìn)該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的重要牧草之一。目前,已有諸多學(xué)者在調(diào)整播種量和行距配置對(duì)提升種子產(chǎn)量方面的研究報(bào)道,但主要集中在小麥、玉米、苜蓿等[9-13]作物;而有關(guān)播種量和行距對(duì)燕麥種子生產(chǎn)的研究較少,唯有劉凱強(qiáng)、賈志峰等少數(shù)學(xué)者有所探究[14-15],得出了適宜青海等地區(qū)燕麥種子生產(chǎn)的播種量和行距,研究涉及范圍具有一定的局限性。寧夏半干旱區(qū)光熱資源充足,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件優(yōu)越,是牧草種子生產(chǎn)的“黃金區(qū)域”[16],然而有關(guān)破解燕麥草種生產(chǎn)“卡脖子”技術(shù)方面的報(bào)道極其鮮見(jiàn)。
綜上所述,要促進(jìn)寧夏半干旱區(qū)草畜產(chǎn)業(yè)耦合發(fā)展,亟須提高飼草“芯片”的生產(chǎn)力度。鑒于此,本研究在寧夏南部地區(qū)探究播種量和行距配置對(duì)燕麥品種“甜燕2 號(hào)”種子生產(chǎn)的影響,通過(guò)對(duì)不同配置措施的燕麥種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行分析評(píng)價(jià),明確能有效提高燕麥種子產(chǎn)量的播種量和行距配置,以期為寧夏半干旱區(qū)飼草種子增產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
試驗(yàn)地位于寧夏固原市原州區(qū)黃鐸堡鎮(zhèn)(寧夏薈峰農(nóng)副產(chǎn)品有限公司牧草良種基地),地理坐標(biāo)(107°28′E,31°27′N(xiāo)),試驗(yàn)區(qū)年均降雨量457.37 mm,其中,7—9 月份占比較為突出,年均蒸發(fā)量1 700 mm,年均積溫2 300 ℃,屬于典型的溫帶半干旱區(qū)。試驗(yàn)區(qū)土壤類(lèi)型為黃綿土,0~20 cm 土層土壤元素含量分別為:有機(jī)質(zhì)含量4.52 g/kg,全氮含量3.528 g/kg,全磷含量0.35 g/kg,速效磷含量32.14 mg/kg,速效鉀含量75.22 mg/kg。
供試材料為飼用皮燕麥品種“甜燕2 號(hào)”,由寧夏西貝農(nóng)林牧生態(tài)科技有限公司提供,種子活力標(biāo)準(zhǔn)符合試驗(yàn)要求(發(fā)芽率≥95%,凈度≥95%)。采用二因素裂區(qū)試驗(yàn),主處理(主區(qū))為播種量,共設(shè)3 個(gè)水平,分別為A(190 kg·hm-2)、A(2120 kg·hm-2)、A3(150 kg·hm-2),副處理(副區(qū))為行距,共設(shè)4 個(gè)梯度,分別為B(115 cm)、B(220 cm)、B(325 cm)、B4(30 cm),共12 個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3 次,共36 小區(qū),小區(qū)面積為30 m(25 m*6 m)。于2021 年3 月20日條播,播前進(jìn)行整地,保持土壤疏松平整,播后耱地使土壤和種子密切結(jié)合,防止漏風(fēng)閃芽,小區(qū)間距1 m,區(qū)間距2 m,播深3 cm~4 cm。植株生長(zhǎng)期間隨時(shí)進(jìn)行雜草防除、病蟲(chóng)害防控,在燕麥拔節(jié)期灌水100 m3/畝,灌溉方式為地上滴灌,滴灌帶間距為60 cm。試驗(yàn)處理如表1所示。
表1 試驗(yàn)處理
1.3.1 產(chǎn)量構(gòu)成因素
盛花期,在每個(gè)小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均一、符合整體生長(zhǎng)狀況的植株10 株,掛牌做記號(hào),測(cè)定每個(gè)小穗上的小花數(shù);成熟期,測(cè)定掛牌單株的有效分蘗數(shù)(分蘗枝條有種子產(chǎn)生)、單株含有的小穗數(shù)、單個(gè)小穗上的種子粒數(shù)、單穗的重量、單個(gè)花序上的種子粒數(shù)、主穗的長(zhǎng)度及種子千粒重[5]。
1.3.2 種子產(chǎn)量
成熟期,在每個(gè)小區(qū)距離邊界0.5 m 內(nèi)隨機(jī)選取3 個(gè)具有代表性的2 m2樣方進(jìn)行人工刈割,將收割的燕麥標(biāo)記帶回?cái)倳駡?chǎng),種子干燥后進(jìn)行脫離、清選、裝袋并稱(chēng)重,換算成每公頃種子產(chǎn)量。
利用Excel 2020 對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和歸類(lèi),使用SPSS 2021 進(jìn)行Duncan 多重比較和雙因素方差分析,利用DPS 軟件進(jìn)行相關(guān)性分析和通徑分析。
播種量和行距對(duì)燕麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響結(jié)果如表2 所示。由表2 可知,播種量對(duì)燕麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因子均有顯著影響(P﹤0.05)。燕麥單株有效分蘗數(shù)、主穗長(zhǎng)、單穗穗重、單穗粒數(shù)均在A2處理有最大值,且均與A3處理存在顯著差異;A1處理燕麥單穗小穗數(shù)、千粒重最高,A3處理最低,二者差異顯著。
表2 播種量和行距對(duì)燕麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
燕麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因子在行距處理下均存在顯著差異(P﹤0.05)。B2處理下燕麥單株有效分蘗數(shù)、單穗穗重、單穗小穗數(shù)、單穗粒數(shù)有最大值,而B(niǎo)1處理下單株有效分蘗數(shù)、B3處理下單穗穗重和單穗小穗數(shù)、B4處理下單穗粒數(shù)有最小值,均與最大值B2處理存在顯著差異;主穗長(zhǎng)、千粒重最小值分別出現(xiàn)在B4、B1處理,顯著低于最大值B3處理。
播種量和行距配置對(duì)燕麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響如表3 所示,播種量與行距交互作用顯著影響燕麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因子(P﹤0.05)。在播種量一定的條件下,隨著行距的逐漸增加,燕麥單株有效分蘗數(shù)呈先增后減的變化趨勢(shì),在A2B2處理中達(dá)到最高,A1B2處理次之,二者無(wú)顯著差異,最小值出現(xiàn)在A3B1處理,顯著低于其他處理(除A1B3、A1B4、A3B2和A3B4處理外);燕麥主穗長(zhǎng)在播種量固定時(shí),隨著行距的逐漸增加呈先升后降的趨勢(shì),最大值出現(xiàn)在A1B2處理,顯著高于其他處理,A3B1處理為最小值,僅占最大值的71.11%;除播種量A3處理外,A1和A2一定時(shí),燕麥單穗穗重隨著行距增加呈先增后降的變化趨勢(shì),播種量與行距交互作用的12 個(gè)處理中,燕麥單穗穗重最低的處理為A3B3,顯著低于除A3B4外的其他處理,最大值出現(xiàn)在A2B2處理,A1B2處理位列第二,兩者無(wú)顯著差異,但均顯著高于其他處理;燕麥單穗小穗數(shù)在播種量固定時(shí)的變化趨勢(shì)為隨著行距的增加呈開(kāi)口向下的拋物線,最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別出現(xiàn)在A2B2處理與A3B1處理,二者差異顯著,其中A3B1處理僅占前者的71.84%;燕麥單穗粒數(shù)在不同處理中無(wú)明顯變化規(guī)律,A2B2處理為最大值,A1B2處理和A1B3處理分別位列第二和第三,A3B4處理為最小值,與其他處理存在顯著差異,較處于前三的處理分別顯著降低42.15%、35.04%、30.69%;播種量A2和A3一定時(shí)(A1除外),燕麥種子千粒重隨行距的增加呈先升后降的變化趨勢(shì),總體最大值出現(xiàn)在A1B4處理,A3B2處理次之,A2B2處理位列第三,兩兩之間無(wú)顯著差異,但均顯著高于A1B1、A2B4、A3B1、A3B4處理,其中A3B4處理為最小值。
表3 播種量和行距配置對(duì)燕麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響
播種量和行距對(duì)燕麥種子產(chǎn)量的二因素方差分析結(jié)果如表4 所示,播種量、行距及播種量與行距交互作用均極顯著影響燕麥種子產(chǎn)量(P﹤0.01)。
表4 播種量和行距對(duì)燕麥種子產(chǎn)量的二因素方差分析
不同播種量和行距配置對(duì)燕麥種子產(chǎn)量的影響如圖1 所示,在播種量一定的條件下,行距為B2時(shí)燕麥種子產(chǎn)量達(dá)到最高。播種量與行距交互作用下各處理燕麥種子產(chǎn)量之間存在顯著差異(P﹤0.05),其中,最大值出現(xiàn)在A2B2處理,達(dá)3 145.41 kg·hm-2,A2B3處理次之,為2 954.16 kg·hm-2,二者差異顯著,A3B1處理為最小值,較最大值A(chǔ)2B2處理顯著相差667.06 kg·hm-2,其余各處理燕麥種子產(chǎn)量介于2 536.35 kg·hm-2~2 831.62 kg·hm-2。
圖1 不同播種量和行距配置對(duì)燕麥種子產(chǎn)量的影響
燕麥種子產(chǎn)量與構(gòu)成因素之間存在一定的相關(guān)性,其相關(guān)性分析如表5 所示。結(jié)果顯示,有3 對(duì)指標(biāo)呈顯著相關(guān)(P﹤0.05),分別為種子產(chǎn)量與單穗穗重、單株有效分蘗數(shù)與單穗粒數(shù)、主穗長(zhǎng)與單穗粒數(shù);有9 對(duì)指標(biāo)呈極顯著相關(guān)(P﹤0.01),分別為種子產(chǎn)量與單株有效分蘗數(shù)、種子產(chǎn)量與單穗小穗數(shù)、種子產(chǎn)量與單穗粒數(shù)、單株有效分蘗數(shù)與主穗長(zhǎng)、單株有效分蘗數(shù)與單穗小穗數(shù)、主穗長(zhǎng)與單穗小穗數(shù)、單穗穗重與單穗小穗數(shù)、單穗穗重與單穗粒數(shù)、單穗小穗數(shù)與單穗粒數(shù)。
表5 燕麥種子產(chǎn)量與構(gòu)成因素的相關(guān)性分析
燕麥種子產(chǎn)量與主要因子之間的通徑分析如表6所示,根據(jù)逐步回歸分析法,建立燕麥種子產(chǎn)量(y)與各性狀間的最優(yōu)回歸方程:
表6 燕麥種子產(chǎn)量與主要因子之間的通徑分析
由回歸方程可知,剔除了對(duì)燕麥種子產(chǎn)量影響較小的主穗長(zhǎng)、千粒重等因素,保留了單株有效分蘗數(shù)(X2)、單穗穗重(X4)、單穗小穗數(shù)(X5)和單穗粒數(shù)(X6)等對(duì)種子產(chǎn)量影響較大的因素。
燕麥種子產(chǎn)量是衡量燕麥品種適應(yīng)性的重要指標(biāo)[17],單株有效分蘗數(shù)、單穗穗重、單穗粒數(shù)等是影響種子產(chǎn)量的重要構(gòu)成因素。本研究發(fā)現(xiàn),單株有效分蘗數(shù)、單穗穗重、單穗小穗數(shù)和單穗粒數(shù)這4 個(gè)因素與燕麥種子產(chǎn)量呈正向顯著(P﹤0.05)或極顯著(P﹤0.01)關(guān)系,說(shuō)明其均對(duì)燕麥種子增產(chǎn)有促進(jìn)作用。其中,單株有效分蘗數(shù)直接通徑系數(shù)最高,達(dá)0.779,因此在燕麥生長(zhǎng)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注單株有效分蘗數(shù)。賈志鋒等[5]的研究結(jié)果與本結(jié)論不一致,得出燕麥種子產(chǎn)量與穗長(zhǎng)、單穗粒數(shù)等呈正向顯著或極顯著關(guān)系,可能是因?yàn)榍罢吖┰嚥牧蠟椤扒嘌? 號(hào)”燕麥品種,而本研究采用的是“甜燕2 號(hào)”燕麥品種,不同品種之間的遺傳特性存在差異性,在生長(zhǎng)過(guò)程中影響其產(chǎn)量的構(gòu)成因素也存在不一致性[18],更何況前者試驗(yàn)地區(qū)位于氣候特征、土壤條件等與本試驗(yàn)區(qū)域具有差異的青海省?;诖?,在種子生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)不同作物和區(qū)域的特性,探究與種子增產(chǎn)密切相關(guān)的因素。
播種量和行距是協(xié)調(diào)作物群體與個(gè)體之間矛盾的主要因素[19-21]。王琴等[22]的研究表明,在15 kg·hm-2播種量下,無(wú)芒雀麥種子產(chǎn)量最高,當(dāng)播種量進(jìn)一步增加至25 kg·hm-2時(shí),種子產(chǎn)量明顯降低;劉凱強(qiáng)等[14]探究得出,合理配置播種量和行距,可提升燕麥種子產(chǎn)量。本研究也發(fā)現(xiàn),隨著播種量和行距的增加,燕麥種子產(chǎn)量基本呈先增加后降低的變化趨勢(shì),在播種量為120 kg·hm-2、行距為20 cm 的配置時(shí),種子產(chǎn)量最高,達(dá)3 145.41 kg·hm-2。如果播種量過(guò)小或行距過(guò)大,植株稀疏,則對(duì)光熱和土壤養(yǎng)分造成浪費(fèi),同時(shí)雜草叢生,不利于種子高產(chǎn);播種量過(guò)大或行距過(guò)小,則植株群體密度較高,個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)加劇,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分配失調(diào),同時(shí)葉片互遮,導(dǎo)致通風(fēng)、透光性變?nèi)?,?duì)植株的授粉不利,最終致使種子產(chǎn)量下降[23]。
播種量與行距交互作用顯著影響燕麥種子產(chǎn)量及構(gòu)成因素(P﹤0.05),隨著播種量和行距逐漸增大,燕麥種子產(chǎn)量基本呈先增后降的變化趨勢(shì)。其中,最高值出現(xiàn)在播種量為120 kg·hm-2、行距為20 cm的配置中,產(chǎn)量達(dá)3 145.41 kg·hm-2,可作為寧夏半干旱區(qū)燕麥種子生產(chǎn)的栽培方式。