行距對“川草2號”老芒麥生殖枝及種子產量性狀的影響

游明鴻，劉金平，白史且，張新全，李達旭

（1.四川省草原科學研究院，四川 成都611731；2.四川農業大學草業科學系，四川 雅安625014；3.西華師范大學生命科學院，四川 南充637009）

老芒麥（Elymussibiricus），是禾本科披堿草屬多年生疏叢型中旱生植物，為披堿草屬中營養價值最高的草［1，2］。“川草2號”老芒麥（E.sibiricuscv.chuancao No.2）具有適應性廣，生長速度快，分蘗力強，草質優、產量高、抗寒、耐濕等優點，是目前我國高寒地區廣泛種植的一個優良牧草品種［3，4］。近年來，在川西北高原建立了約3 500hm2種子生產基地［5］，仍然不能滿足青藏高原東緣生態恢復重建、退化沙化草地治理、三江源保護、退牧還草、種草養畜及人草畜三配套等工程建設對優良“川草2號”老芒麥種子需求。開展系統的生產技術研究，加強對種子生產的技術支持與保障，是急需解決的生產實踐問題。

國內外關于老芒麥種子生產技術的報道較少，主要集中在施肥［6－10］、收獲時間［11］對老芒麥種子產量及構成因子等方面的研究，關于行距單因子對種子產量的影響未見報道。試驗通過不同行距對老芒麥種子產量及產量構成因子影響分析，探討適合川西北高原種子生產的合理行距及提高種子產量與質量的途徑，以期為畜牧業發展、農業產業結構調整和生態環境治理等提供量多質優的牧草種子，同時為規模化種子生產提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗于阿壩州紅原縣邛溪鎮二農場進行，為大陸性高原溫帶季風氣候，東經102°32′、北緯32°46′，海拔3 497 m，年均溫1.1℃，極端高溫23.5℃，極端低溫－33.8℃，年降水量738mm，相對濕度71%，≥10℃年積溫僅865℃。土壤為草甸土，0～20cm 土壤的有效氮、有效磷、有效鉀含量分別為276mg／kg，10.2mg／kg，131 mg／kg，有機質含量5.87%，pH 值5.91。

1.2 試驗材料及設計

以川草2號老芒麥原種為材料。以3m×5m＝15m2，間距1m建立小區。按隨機區組3次重復排列，以30 cm（18行），45cm（11行），60cm（8行），75cm（6行），90cm（5行）為行距，按100粒／m 的用種量播種。播后田間管理水平相同，播后第3年進行測定。

1.3 測定指標及方法

分蘗數和生殖枝數：乳熟期，在中間行中部，隨機取50cm長的樣段，測定分蘗數和生殖枝數。依據50cm枝條數×2×3×行數／15，計算單位面積分蘗數和生殖枝數。3次重復。

生殖枝高度、直徑和穗柄、穗軸長：乳熟期，隨機選取50個生殖枝，用直尺測定垂直高度和穗柄、穗軸長，用游標卡尺測定離地10cm生殖枝基部直徑。

每生殖枝的小穗數、小花數、種子數：乳熟期，每區隨機選取50個生殖枝，測定小穗數、小花數與種子數。

結實率：種子數占小花數的百分比。

實際種子產量：蠟熟期，每小區隨機選取2m2，即30，45，60，75，90cm 行距下，分別選取7.2，4.4，3.2，2.4，2.0m長樣段，人工收種，3次重復，計算單位面積的種子產量，換算成kg／hm2。

種子千粒重：風干清選后，選取凈種子1 000粒稱重，3次重復。

1.4 數據處理

采用SAS 9.1進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 行距對分蘗數及生殖枝比例的影響

單位行距長度播種量一定時，不同行距下，單位行長的分蘗數間存在極顯著差異（P＜0.01），并且營養枝數、生殖枝數也顯著不同（表1）。單位行長的分蘗數，隨著行距增大而增加，但當行距增大到75cm以上時，分蘗數不再顯著增加（P＞0.05）。行距對單位行長生殖枝數有極顯著影響（P＜0.01）。

單位面積營養枝數、生殖枝數、分蘗數間存在極顯著差異（P＜0.01）。單位面積的分蘗數隨行距增大而顯著減少，當行距增大到60cm后，單位面積的分蘗數不再顯著減少。30cm行距下，單位面積分蘗數高達2 628枝／m2，但不同小區間變動幅度為±280.5枝。60cm行距的生殖枝數比例顯著高于其他行距。

表1 行距對分蘗數及生殖枝比例影響的多重比較Table 1 Multiple comparison about tillers and proportion of fertile tiller in different row spacing

2.2 行距對生殖枝高度、直徑的影響

行距對老芒麥生殖枝高度有極顯著影響（P＜0.01）（表2）。密植可以一定范圍內促進株高，各處理間營養枝高度差異大。30和45cm行距生殖枝高度明顯低于其他處理。當行距大于60cm后，生殖枝高度不再增加。同時，行距對生殖枝直徑有極顯著影響（P＜0.01），行距越大，枝條直徑越大。

2.3 行距對花序數量性狀的影響

行距對花序數量有極顯著影響，對穗柄長的影響大于對穗柄直徑與穗軸長的影響（表2）。穗柄長隨行距增大而增長，與生殖枝高度有協同作用。穗柄直徑隨著柄長增長而增大，為花序獲取更大營養提供了基礎。但60，75和90cm行距間穗柄性狀差異不明顯。穗軸也受行距的影響，但行距大于45cm后，穗軸長不再增加。

小穗數／生殖枝、種子數／生殖枝、小花數／生殖枝極顯著受行距的影響（P＜0.01）。小穗數／生殖枝除30cm行距明顯低、60cm明顯高外，其他處理間差異不顯著。大于45cm后，不同行距小花數／生殖枝間差異不顯著。可見花穗軸雖然是小穗附著與排列的場所，但隨著軸長增加，小穗數／生殖枝差異不大，而小花數／生殖枝隨之增加，從而使小花數／生殖枝間沒有隨行距而繼續增大。小行距的種子數／生殖枝受小花數的影響而極顯著低于大行距，而90cm行距因分蘗數／m2小，在乳熟期受風吹而出現落粒，導致種子數／生殖枝顯著低于60～75cm的值。

表2 行距對生殖枝和花序數量性狀影響的多重比較Table 2 Multiple comparison on fertile tillers and inflorescence characters in different row spacing

2.4 行距對種子產量性狀的影響

行距對結實率影響極顯著（P＜0.01）（表3），行距越大結實率越高。但不同行距下種子千粒重差異不顯著（P＞0.05）。表現種子產量極顯著受行距的影響，60cm行距最高達（2 107.75±151.79）kg／hm2顯著高于其他行距，而實際種子產量受種子成熟度、成熟期一致性與落粒性的影響，使種子產量遠低于表現產量，60cm行距產量最高，達（1 764.85±119.63）kg／hm2，雖顯著高于其他行距，但差異性不大。行距對潛在種子產量影響不顯著（P＞0.05），即單位面積老芒麥潛在種子數趨于穩定，受水、肥、氣、熱、光照條件的限制，造成表現、實際種子產量的差異。可見，改善老芒麥生態環境條件是增加種子產量的有效途徑。

表3 行距對種子產量性狀影響的多重比較Table 3 Multiple comparison on characters of seed yield in different row spacing

2.5 行距與各性狀參數相關性分析

相關性分析（表4）表明，行距主要影響分蘗數及生殖枝的有關性狀，與分蘗數／m2極顯著負相關（R＝－0.808 6），而與生殖枝高度、生殖枝直徑、穗柄長、穗柄直徑呈極顯著正相關關系，與生殖枝直徑相關性最大（R＝0.958 3）。行距同時也影響到花序性狀，與小穗數／生殖枝、小花數／生殖枝、種子數／生殖枝顯著正相關，但相關系數普遍低于生殖枝性狀的值。而行距與種子產量性狀相關性較差，雖與千粒重、實際種子產量顯著相關，但相關系數較低，與潛在、表現種子產量的相關性極低。可見，雖然行距對種子產量有極顯著影響，但主要是通過影響生殖枝性狀，繼而影響花序性狀而導致的結果。

表4 行距與各參數的相關性分析Table 4 Correlation analysis of parameters in different row spacing

表5 測定各參數間的偏相關分析Table 5 Partial correlation analysis of parameters in different row spacing

對測定參數進行偏相關分析（表5）表明，行距固定時，生殖枝高度（X1）對枝條與花序性狀影響很小，而與種子數／生殖枝、表現種子產量有極顯著相關關系，株高是影響結實率的主要因素；生殖枝直徑（X2）主要影響花穗柄長度（X3）；花穗柄長度（X3）影響小穗數／生殖枝（X7）、種子數／生殖枝（X10）、實際種子產量（X11），可以通過花穗柄長度進行種子產量的預測；穗柄直徑（X4）與種子數／生殖枝（X10）和表現種子產量（X12）顯著相關；生殖枝／m2（X5）與分蘗數／m2（X6）和潛在種子產量（X13）顯著相關；小穗數／生殖枝（X7）與小花數／生殖枝（X9）與種子數／生殖枝（X10）、實際種子產量（X11）顯著相關；種子數／生殖枝（X10）與實際種子產量（X11）和表現種子產量（X12）顯著相關；實際種子產量（X11）與表現種子產量（X12）和潛在種子產量（X13）顯著相關。

3 討論

以生產種子為目的，牧草多采用無保護的條播方式，選擇適宜的行距是控制密度的最佳途徑。適宜的植株密度不僅能提高種子產量、改善種子質量，還有利于控制雜草滋生［12，13］。行距選擇時要依據牧草生長型、氣候特點、土壤肥力、灌溉條件及管理強度等因素，尤其專業化、規模化、產業化生產時要依據種植、施肥、收種等機械設備規格，合理確定行距。試驗表明，60cm行距種子產量最高，大田生產也證實川西北牧區老芒麥種子生產60cm行距便于田間管理、機械化作業，在生產中值得推廣。

調控行距不僅調節了播種量與植株密度，更調節了水、肥、氣、熱、光照、空間等生態因子，使老芒麥營養生長環境發生差異，從而影響植株密度、植株高度、枝條直徑、生殖枝比例等枝條性狀，繼而影響花序性狀，最終影響到種子產量與種子性狀。目前的研究多關注小穗數／枝、種子數／小穗等種子產量構成因子，以及小花結實率和每穗小穗數等限制性因子的分析，而忽略了生態因子分配與利用水平是引起種子產量的根本原因。本試驗發現，不同行距下單位面積小花數、潛在種子產量間差異不大且趨于穩定，而最終表現、實際種子產量差異極顯著，說明生態環境條件是決定種子形成、發育及產量的關鍵，所以加強對環境因子以及限制性因子的分析，優化與改善生態因子為植物提供適宜的生長環境條件，是挖掘老芒麥種子生產潛力、提高種子產量的有效途徑。

行距主要影響生殖枝高度、生殖枝直徑、穗柄長、穗柄直徑4個參數。而在行距恒定時，株高是影響結實率的主要因素，花穗柄長度影響小穗數、種子數與實際種子產量，而反應種子飽滿度的千粒重與其他參數相關性極低，是相對穩定的參數。生產中可以通過株高與花穗柄長度預測結實率與種子產量。試驗表明，行距極顯著影響種子產量，60cm行距產量最高，但其實際產量僅為表現產量的83.73%、潛在產量的45.56%。而在大田生產、機械收種、機械清種情況下，其實際產量僅為表現產量的25%～50%、潛在產量的5%～20%。開花率、傳粉率、受精率、敗育率決定表現種子產量的大小，落粒性、成熟的一致性、成熟度、收種期、收種方式、加工清選方式等決定實際產量的大小。所以要想提高潛在產量、表現產量向實際產量的轉變率，必須對整個生產過程進行深入系統的研究，提高每個環節的技術含量與技術保障，為老芒麥種子產業化生產與川西北畜牧業可持續發展服務。

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