種植密度與施肥對巨菌草農藝性狀和生產性能的影響

林興生， 林 輝， 林冬梅， 羅海凌， 胡應平， 林占熺

(福建農林大學國家菌草工程技術研究中心， 福建 福州 350002)

1986年福建農林大學發明了菌草技術，經過30多年的發展，該技術已傳播到105個國家，已在我國31個省、市的496個縣(市)應用。2017年，菌草技術被聯合國列為中國-聯合國和平與發展基金重點推進項目，向全球推廣。巨菌草系與南非開展菌草技術合作期間引進，因在當地生長時植株特別高大，故暫定名為巨菌草(Pennisetumspp.)。巨菌草隸屬禾本科狼尾草屬，多年生，適宜在熱帶、亞熱帶、溫帶生長和人工栽培。影響植物生長的因素很多，最主要的栽培因素是密度與施肥。適宜的種植密度可以獲得高產，并且能夠減少用種量，節約成本，養分資源影響植物生長及生物量分配，養分適度增加利于植物生長[2]。前人對高丹草(Sorghumvulgare)[3]、甜高粱(Sorghumdochna)[4]、羊草(Leymuschinensis)[5]等草類在種植密度和施肥方面進行了研究，結果存在一定差異。本試驗旨在探索巨菌草高產栽培技術，為生產上大面積推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試菌草

巨菌草由福建農林大學國家菌草工程技術研究中心菌草種質資源圃保存并提供。

1.2 試驗方法

1.2.1試驗地概況 試驗地在福建省三明市中村鄉杜水村(117°6′ E，26°23′ N)，氣候溫和，雨量充沛，屬中亞熱帶氣候，年平均氣溫19.2℃，年平均降雨量1 700 mm，無霜期300 d。土壤為水稻土，pH 4.61，有機質21.4 mg·kg-1，堿解氮91.30 mg·kg-1，有效磷7.80 mg·kg-1，速效鉀104.30 mg·kg-1，全氮1.63 mg·kg-1，全磷0.73 mg·kg-1，全鉀19.65 mg·kg-1。

1.2.2種植方法 扦插，選擇生長良好、芽飽滿、莖段均勻的巨菌草莖桿截成段，每段2個節(雙芽)，雙節斜插(45°將其中一個節埋于土中、另一節露于土面)。4月中旬種植，生長20天后，進行查苗補苗，10月中旬收割，生長期6個月。

1.2.3種植密度試驗 設6種不同種植密度：株行距120 cm×160 cm(5 208叢·hm-2)，120 cm×80 cm(10 417 叢·hm-2)，80 cm×60 cm (20 833 叢·hm-2)，60 cm×40 cm(41 667 叢·hm-2)，40 cm×30 cm(83 333 叢·hm-2)，20 cm×20 cm(250 000 叢·hm-2)，按照隨機區組設計，每小區面積60 m2，每組3個重復。

1.2.4施肥試驗 基肥采用有機肥和菌草栽培平菇(配方為五節芒78%、麩皮20%、輕質碳酸鈣2%)的廢菌料(粗蛋白8.67%，粗纖維23.85%，粗脂肪3.04%，粗灰分9.24%)，有機肥為福建瑞豐現代農業生物技術有限公司生產的瑞豐有機肥(有效含量為氮、磷、鉀6%，有機質≥45%)。有機肥、廢菌料設三個處理：1 500，3 000，4 500 kg·hm-2，在種植時施用。追肥用尿素和復合肥：在施用有機肥或廢菌料3 000 kg·hm-2基肥的基礎上追肥，尿素為玉屏縣農資公司化肥廠生產的雙酶尿素(總氮含量≥46.2%)，復合肥為俄羅斯進口的氯化鉀復合肥(總養分含量≥48%，總氮含量≥14%，有效磷含量≥14%)，分別在種植后45 d和75 d追肥，設三個處理：375，750，1 125 kg·hm-2，按隨機區組設計，每小區面積60 m2，每組3個重復，種植密度為株行距80 cm×60 cm。

1.3 農藝性狀與生產性能測定

在巨菌草收割時，測定不同處理的株高、分蘗數、莖粗和鮮草產量。

1.4 數據分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進行數據分析，采用LSD法進行多重比較和顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 密度對巨菌草農藝性狀和生產性能的影響

隨著種植密度增大，巨菌草分蘗數、莖粗減小，株高、鮮草產量先升后降。種植密度株行距20 cm×20 cm (250 000 叢·hm-2)時鮮草產量最低；種植密度株行距80 cm×60 cm(20 833 叢·hm-2)時鮮草產量最高198.1 t·hm-2，與10 417 叢·hm-2(株行距120 cm×80 cm)差異不顯著，與其他差異顯著，分別比株行距20 cm×20 cm(250 000 叢·hm-2)產量高28.9%和24.2%。結果表明巨菌草最適宜的種植密度為株行距80 cm×60 cm，其株高299.4 cm，叢分蘗數11.1個(表1)。

表1 不同種植密度對巨菌草農藝性狀和生產性能的影響Table 1 The effect of different planting densities on the agronomic traits and production performance of Pennisetum spp.

注：同行不同字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05),下同

Note:Different letters in the same row indicate significant differences at the 0.05 level,The same as below

2.2 施肥對巨菌草農藝性狀和生產性能的影響

2.2.1不同基肥對農藝性狀和生產性能的影響 隨著有機肥、廢菌料施肥量的增大，巨菌草株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量增加，且與對照(CK)差異顯著，但施肥量3 000 kg·hm-2與4 500 kg·hm-2差異不顯著，這表明，隨著施肥量進一步增大，肥料報酬率下降，適宜的施肥量為3 000 kg·hm-2。有機肥施肥量為3 000 kg·hm-2時，株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量分別比對照高29.5%，38.7%，28.3%，39.0%，廢菌料施肥量為3 000 kg·hm-2時，株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量分別比對照高27.6%，35.1%，27.1%，37.3%，廢菌料與有機肥對巨菌草農藝性狀及鮮草產量影響差異不顯著(表2)。

表2 不同基肥對巨菌草農藝性狀和生產性能的影響Table 2 The effect of different basic fertilizers on the agronomic traits and production performance of Pennisetum spp.

2.2.2追肥對農藝性狀和生產性能的影響 有機肥為基肥基礎上進行追肥對農藝性狀和生產性能的影響結果表明：隨著尿素、復合肥追肥量的增大，巨菌草株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量增加，且與對照(CK)差異顯著，但追肥量為750 kg·hm-2與1 125 kg·hm-2差異不顯著，這表明隨著追肥量進一步增大，肥料報酬率下降，適宜的追肥量750 kg·hm-2。尿素追肥量為750 kg·hm-2時，株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量分別比對照高23.4%，61.7%，12.2%，45.5%，復合肥追肥量為750 kg·hm-2時，株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量分別比對照高24.7%，26.9%，14.1%，48.5%，尿素與復合肥對巨菌草農藝性狀及鮮草產量影響差異不顯著(表3)。

表3 有機肥為基肥基礎上進行追肥對巨菌草農藝性狀和生產性能的影響Table 3 The effect of topdressing base on organic fertilizer as basic fertilizer on the agronomic traits and production performance of Pennisetum spp.

廢菌料為基肥基礎上進行追肥對農藝性狀和生產性能的影響結果表明：隨著尿素、復合肥追肥量的增大，巨菌草株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量增加，且與對照(CK)差異顯著，但追肥量750 kg·hm-2與1 125 kg·hm-2差異不顯著，這表明，隨著追肥量進一步增大，肥料報酬率下降，適宜的追肥量750 kg·hm-2。尿素追肥量為750 kg·hm-2時，株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量分別比對照高29.5%，38.7%，28.3%，44.9%，復合肥追肥量為750 kg·hm-2時，株高、分蘗數、莖粗、鮮草產量分別比對照高27.6%， 35.1%，27.1%，47.4%，尿素與復合肥對巨菌草農藝性狀及鮮草產量影響差異不顯著(表4)。

表4 廢菌料為基肥基礎上進行追肥對巨菌草農藝性狀和生產性能的影響Table 4 The effect of topdressing base on used mushroom substrate as basic fertilizer on the agronomic traits and production performance of Pennisetum spp.

3 討論與結論

種植密度對產量影響明顯，隨著種植密度的增加，貴草1號(LoliummultiflorumGuicao No.1)[6]、雜交狼尾草(PennisetumamericanumxP.purpureum)[7]產量呈先增加后趨于平穩的變化趨勢，飼用玉米株高增加，雜交狼尾草的有效分蘗數減小，莖變細。本研究結果也表明隨種植密度增加，巨菌草鮮草產量呈先增后降趨勢，分蘗數減少、莖粗變細，但株高先增后降，這主要是因為種植密度影響植株個體間相互作用，進而影響植物對資源的分配、利用及其與鄰體間的關系，密度增加初期，個體間生長相互促進，密度增加到一定程度后植物個體競爭加劇,從而影響了種群中單株生長量和生物量。巨菌草適宜的種植密度為株行距80 cm×60 cm，比株行距20 cm×20 cm的鮮草產量高28.9%。

施肥能大大提高牧草產量[8]。本試驗表明，基肥和追肥均能顯著提高巨菌草鮮草產量，增加分蘗、植株高度和莖粗度。與未施肥(CK)比較，有機肥、廢菌料作基肥施肥的增產效果分別為39.0%和37.3%，有機肥為基肥基礎上進行尿素、復合肥追肥的增產效果分別為45.5%和 48.5%，有機肥為廢菌料的基礎上進行尿素、復合肥追肥的增產效果分別為44.9%和47.4%，根據作物報酬遞減律之原理，適宜的施肥量為基肥3 000 kg·hm-2，追肥750 kg·hm-2。

巨菌草要獲得高產，相比較而言種植密度相對較低，這與巨菌草植株高大，分蘗力強，生長快，需要充分的空間和充足的養分一致，適宜的溫度和充足的光照也是獲得高產的重要條件。此外，由于巨菌草含有內生菌[9]，因此可節約用肥。