張 輝,袁廷茂,楊秉業(yè),蘭忠明,吳一群,張潘丹,林新堅(jiān),胡如清
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,福建 福州350013;2.福建省長(zhǎng)汀縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建 長(zhǎng)汀366300;3.福建省長(zhǎng)汀縣農(nóng)業(yè)局,福建 長(zhǎng)汀366300)
福建省冬季光熱資源豐富,每年全省中、晚稻(Oryza sativa)種植面積66.7萬(wàn)hm2,冬閑田面積20萬(wàn)hm2[1],地處閩西的長(zhǎng)汀縣冬閑面積達(dá)1.0萬(wàn)hm2,發(fā)展綠肥種植潛力巨大。紫云英(Astragalus sinicus)是一種純天然生物有機(jī)肥料,可直接作綠肥,能增加冬閑田地面覆蓋,改善土壤的理化性狀,對(duì)提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)起著重要作用[2-3],是福建省目前最主要的冬季作物之一,在全省稻區(qū)廣泛分布。為確認(rèn)紫云英新品種(系)特性,篩選適生性強(qiáng)的當(dāng)家區(qū)域良種,在福建省長(zhǎng)汀縣開(kāi)展新品種(系)比較試驗(yàn),以期推動(dòng)綠肥紫云英新品種(系)在這些地區(qū)的推廣應(yīng)用。
1.1 參試品種(系) 共有6個(gè)品種(系)參加試驗(yàn),其中新品種(系)3個(gè),為福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所選育,分別是8324411、8410441、閩紫6號(hào)。另外3個(gè)為地方品種,分別是寧波大橋、弋江籽、余江大葉,分別由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在長(zhǎng)汀縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)田前作為中稻,質(zhì)地為沙壤土,排灌水方便,肥力中等,土壤肥力狀況為:pH值4.4,有機(jī)質(zhì)19.2g/kg,速效氮109.0mg/kg,有效磷56.6 mg/kg,速效鉀38.0mg/kg。每個(gè)品種設(shè)3次重復(fù),共18個(gè)小區(qū),每小區(qū)面積20m2。播種方法為撒播,每小區(qū)播45g種子,每667m2播種量為1.5 kg,種子的千粒重為3.1~3.7g。
1.3 田間管理 2009年9月23日播種。在播種前7d,土壤用拖拉機(jī)帶水耕犁,然后整平開(kāi)溝做畦,每重復(fù)為1畦。施肥2次,第1次在齊苗后(10月9日),每667m2施三元復(fù)合肥2.5kg,采用兌水噴施的方法。第2次在分枝期(10月28日),每667m2施氯化鉀15.0kg,過(guò)磷酸鈣20kg。病蟲(chóng)害防治3次,防治對(duì)象是蚜蟲(chóng)、潛葉蠅和白粉病。
1.4 主要指標(biāo)測(cè)定方法
物候期測(cè)定[4-6]:出苗期,試驗(yàn)區(qū)內(nèi)50%以上種子扎根、兩片子葉展開(kāi)的日期;現(xiàn)蕾期,試驗(yàn)區(qū)內(nèi)有50%以上莖株現(xiàn)蕾的日期;初花期,試驗(yàn)區(qū)內(nèi)有25%的莖株開(kāi)始開(kāi)花的日期;盛花期,試驗(yàn)區(qū)內(nèi)有75%以上的莖株開(kāi)始開(kāi)花的日期;成熟期,試驗(yàn)區(qū)內(nèi)有75%以上果莢轉(zhuǎn)為黑色的日期。現(xiàn)蕾、開(kāi)花、結(jié)莢百分比由每個(gè)小區(qū)選取20莖株統(tǒng)計(jì)而來(lái)。
單株鮮草質(zhì)量:分別于2010年1月18日和3月12日冬前和開(kāi)春時(shí)測(cè)定,每個(gè)小區(qū)取20株,測(cè)定地上部鮮草質(zhì)量,取平均值。
植株越冬率:分別于1月27日和3月12日冬前和收草時(shí)測(cè)定,每個(gè)小區(qū)計(jì)數(shù)0.5m樣段內(nèi)基本苗數(shù)。

分枝數(shù):分別于1月18日和3月12日冬前和開(kāi)春時(shí)測(cè)定,每個(gè)小區(qū)測(cè)20株分枝數(shù)取平均值。
株高:分別于1月18日和3月12日冬前和開(kāi)春時(shí)測(cè)定,每區(qū)選測(cè)20株,從地面量至植株最高葉片尖端或花序頂端。
莖粗:分別于1月18日和3月12日冬前和開(kāi)春時(shí)測(cè)定,在每個(gè)分枝最粗處測(cè)量,每小區(qū)測(cè)20分枝,取平均值。
每分枝結(jié)莢花序數(shù):每小區(qū)取樣20個(gè)莖株,計(jì)數(shù)后,取平均值。
有效分枝數(shù):成熟期每個(gè)小區(qū)取0.5m樣段計(jì)數(shù)有結(jié)莢的分枝數(shù)。
始莢高度:測(cè)量自地面至枝莖(包括主莖)上最低結(jié)莢節(jié)的高度。
鮮草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量:在晴天下午齊地面刈割,刈割后隨即稱(chēng)其質(zhì)量。3月12日收割鮮草(收割每小區(qū)的50%面積,留下50%待種子成熟),5月4日收割留種植株。
1.5 數(shù)據(jù)分析方法 采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行品種間差異性分析和多重比較。
2.1 各品種(系)前期主要性狀比較 前期主要包括苗期、枝莖伸長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期、初花期、盛花初期。雖然地方品種寧波大橋和余江大葉植株越冬率高于其他品種(系),但是新品種(系)與地方品種比較,在分枝數(shù)、株高、莖粗、單株鮮草質(zhì)量方面,均具有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),表現(xiàn)出早發(fā)性好的特點(diǎn)(表1)。

表1 參試品種(系)主要經(jīng)濟(jì)性狀
2.2 各品種(系)盛花期主要性狀的比較 新品系與地方品種比較,在分枝數(shù)、株高、莖粗、單株鮮草質(zhì)量方面,具有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)和生物量?jī)?yōu)勢(shì)(表1、表2)。8324411株高比寧波大橋、弋江籽、余江大葉分別高52.6%、44.3%、54.3%,閩紫6號(hào)株高比寧波大橋、弋江籽、余江大葉分別高61.3%、52.4%、63.0%,8410441株高比寧波大橋、弋江籽、余江大葉分別高57.2%、48.6%、58.9%,8324411、閩紫6號(hào)、8410441莖粗顯著高于寧波大橋、弋江籽、余江大葉(P<0.05),8324411總枝莖數(shù)比寧波大橋、弋江籽、余江大葉分別高19.6%、12.7%、30.9%,閩紫6號(hào)總枝莖數(shù)比寧波大橋、弋江籽、余江大葉分別高35.0%、27.3%、47.9%,8410441總枝莖數(shù)比寧波大橋、弋江籽、余江大葉分別高12.4%、6.0%、23.1%,8324411、閩紫6號(hào)分枝數(shù)顯著高于其他品種(系)(P<0.05)。
2.3 各品種(系)草產(chǎn)量的比較 閩紫6號(hào)鮮草產(chǎn)量為44 190.0kg/hm2,顯著高于其他5個(gè)品種(系)(P<0.05),新品系8410441和8324411分別居第2和第3,且二者差異顯著。地方品種中弋江籽居第4,且顯著高于寧波大橋和余江大葉,余江大葉產(chǎn)量最低。各品種(系)干草質(zhì)量與鮮草質(zhì)量表現(xiàn)基本一致,但寧波大橋產(chǎn)量最低(表2)。

表2 參試品種(系)盛花期主要經(jīng)濟(jì)性狀和草產(chǎn)量
2.4 各品種(系)成熟期主要性狀的比較 各品種(系)成熟期每花序莢數(shù)差異不大,為2.95~3.64。每分枝結(jié)莢數(shù)差異較大,為7.84~12.71。每莢種子數(shù)品種(系)之間差異亦較大,為4.17~6.64粒。各品種(系)種子千粒重均在3.0g以上,為3.10~3.67g。各品種(系)成熟期株高差異較大,為61.4~105.3cm(表3)。3個(gè)新品種(系)株高顯著高于3個(gè)地方品種(P<0.05),有效分枝8324411、閩紫6號(hào)顯著高于其他品種(系),始莢高度8410441顯著高于其他品種(系),每分枝結(jié)莢花序數(shù)寧波大橋、余江大葉顯著低于其他品種(系),每分枝結(jié)莢數(shù)、每花序結(jié)莢數(shù)以8324411和8410441顯著高于其他品種(系),莢長(zhǎng)以8410441和弋江籽顯著高于其他品種(系),每莢種子數(shù)以8324411和寧波大橋顯著高于其他品種(系),千粒重以8410441、弋江籽和余江大葉顯著高于其他品種(系),種子產(chǎn)量寧波大橋、余江大葉顯著高于其他品種(系)。
2.5 各品種(系)物候期的比較 8410441盛花期最早,為3月7日,寧波大橋、弋江籽最遲,為3月15日,其余品種(系)為3月9-10日(表4)。播種至成熟的全生育期,品種(系)間相差不大,最短的閩紫6號(hào),為218d,最長(zhǎng)的寧波大橋,為223d,其余品種(系)為219~222d。

表3 參試品種(系)種子產(chǎn)量構(gòu)成特性

表4 參試品種(系)的物候期
3.1 新品種(系)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)于地方品種
新品種(系)閩紫6號(hào)、8410441和8324411鮮草產(chǎn)量均超過(guò)40 500kg/hm2,并且植株較高,莖稈較粗,前期(冬前)發(fā)苗快,中后期(開(kāi)春后)長(zhǎng)勢(shì)旺。3個(gè)新品種(系)在品種比較中的優(yōu)異表現(xiàn)與張輝等[5]、林新堅(jiān)[7]等報(bào)道一致。建議今后作為閩西地區(qū)示范推廣當(dāng)家品種,擴(kuò)大這些新品系的種植面積。地方品種寧波大橋、弋江籽、余江大葉植株較矮,莖較細(xì),長(zhǎng)勢(shì)較慢,鮮草產(chǎn)量低,較之上述新品系顯著減產(chǎn),減產(chǎn)幅度6 000~10 500 kg/hm2。故今后在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐中一般不推薦這些地方品種。
3.2 極端天氣影響種子產(chǎn)量及價(jià)格 2010年3月福建省長(zhǎng)汀縣遭遇嚴(yán)重春寒天氣,3月9-11日連續(xù)3d降雪和霜凍,最低氣溫連續(xù)2d為-3℃,此時(shí)各品種(系)正值盛花期,為抗寒性最弱的時(shí)期,各品種植株明顯受凍,鮮草產(chǎn)量降低,花、幼莢和花蕾受凍,前期花和莢基本無(wú)效,造成種子產(chǎn)量低。收獲后的5月上旬末至中旬,連續(xù)降雨,給種子曬藏造成困難,導(dǎo)致種子質(zhì)量、產(chǎn)量嚴(yán)重降低。但是盛花期正值紫云英植株作為綠肥翻壓培肥土壤的時(shí)期,只要及時(shí)翻壓,遭遇凍害不會(huì)影響肥田效益,而能否抵御越冬期間發(fā)生的凍害才是新品種(系)選育過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)考慮的。
2009年冬季河南、安徽等紫云英種子主產(chǎn)區(qū)越冬期間極端氣候造成2010年4、5月種子急劇減產(chǎn),反映在種子價(jià)格上,福建省農(nóng)科院土壤肥料研究所在閩北、閩西地區(qū)推廣紫云英品種“閩紫5號(hào)”,所采購(gòu)的種子商品價(jià)格從2009年的平均12元/kg飆升至2010年的平均32元/kg,有的農(nóng)事推廣單位由于沒(méi)有及早訂貨或者參與種子投標(biāo),付出的價(jià)格更高,嚴(yán)重影響了2010年冬季全國(guó)各地特別是南方稻區(qū)冬閑田的紫云英種植。
3.3 利用高鮮草產(chǎn)出開(kāi)發(fā)多種利用途徑 一般而言,雙季稻區(qū)適宜種植早熟紫云英品種,單季稻區(qū)適宜種植中晚熟紫云英品種,中晚熟紫云英品種由于生長(zhǎng)周期長(zhǎng),產(chǎn)量超過(guò)早熟品種[6,8]。在粗放管理?xiàng)l件下,冬季種植優(yōu)良紫云英品種鮮草產(chǎn)量可超過(guò)22 500kg/hm2[2,9],這一鮮草翻壓量足夠供給南方稻田養(yǎng)分并改良土壤質(zhì)地。本研究中參加品種比較的所有中晚熟品種鮮草產(chǎn)量都超過(guò)了30 000 kg/hm2,應(yīng)考慮高產(chǎn)出的鮮草多用途開(kāi)發(fā),比如飼料用(過(guò)腹還田)、沼氣用、菜用、富硒,或者提取葉蛋白,作為草菇(Volvariella volvacea)培養(yǎng)料組分也是可以考慮的。
3.4 良種繁育應(yīng)重視小氣候區(qū)選擇 當(dāng)?shù)卦?010年3月發(fā)生的倒春寒天氣,嚴(yán)重影響了紫云英后期生長(zhǎng),對(duì)于熟期性狀帶來(lái)不良影響,但是同樣的品種閩紫6號(hào)、8324411在福建省尤溪縣的紫云英繁育基地未出現(xiàn)受凍,張輝等[10-12]報(bào)道了關(guān)于果樹(shù)引種的小氣候區(qū)選擇研究,小氣候區(qū)是影響良種繁育及決定作物引種區(qū)的重要因子。結(jié)合良種抗寒力選育,還要為種子繁育選擇適宜的氣候區(qū)。
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