播種技術對大穎草產量及農藝性狀的影響

唐俊偉，喬安海，馬 力，賈順斌，王曉彤

(青海省草原總站，青海 西寧，810008)

我國擁有天然草原面積3.64×107hm2，草原放牧利用是傳統草原畜牧業生產的主要方式，受草原沙化、退化和鹽堿化的影響，草原改良和人工草地的建植需優質牧草種子[1]。大穎草(Roegneriagrandiglumis)屬于禾本科(Gramineae)鵝觀草屬(Roegneria)多年生禾草，稈成疏叢，野生大穎草高40～70 cm，經馴化后株高平均達到100 cm[2]。大穎草野生種采自青海省貴南縣黃沙頭地區的河灘沙地，經青海省草原總站、青海省牧草良種繁殖場8年栽培馴化，馴化后的大穎草具有適應性強、耐寒、耐旱的優點，是沙化草地治理中較為理想的生態型牧草。青藏高原地區常用的牧草種子有披堿草(Elymusdahuricus)、堿茅(Puccinelliadistans)、早熟禾(Poapratensis)、中華羊茅(Festucasinensis)等[3]，梁國玲等[4]、張海南等[5]和韓云華等[6]分別研究了披堿草、堿茅和高羊茅(Festucaelata)等的生產性能，并進行了品種比較。由于品種特性差異，不同牧草在高海拔地區的種植技術方面存在差異，這必然會影響牧草的產量和品質，如白羊草[7](Bothriochloaischaemum)的干草產量與千粒重、青綠期、株高、節間長、莖粗、花序重和莖葉比共7個主要農藝性狀具有相關性，其中株高與干草產量呈極顯著正相關性；行距對高羊茅種子產量有顯著影響且隨行距增大種子產量呈下降趨勢[6]；種植密度增大，巨菌草(Pennisetumgiganteum)分蘗數、莖粗減小，株高、鮮草產量先升后降[8]。

馬力等[9]發現在6月中旬播種大穎草時，其鮮草產量最高，推遲播期需要加大播量才能達到較高的鮮草產量。賈順斌等[10]發現大穎草作為高寒地區沙化草地治理的新培育品種，其鮮草產量顯著高于貧花鵝觀草(Roegneriapauciflora)和披堿草；但是大穎草在推廣過程中，存在播量不合適、種植行距過窄或過寬等生產問題。目前，關于不同栽培技術對其產量的影響研究鮮見報道，因此，本研究以大穎草為研究對象，探討播量和行距等栽培措施對其種子和干草產量及生長性狀的影響，為大穎草作為沙化草種在青藏高原海拔3000 m地區合理栽培和推廣應用提供理論依據與技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本研究于2016年在青海省牧草良種繁殖場牧草組試驗地進行，位于青海省海南藏族自治州同德縣巴灘，北緯35°09′，東經100°09′，海拔3 280 m，屬于典型的大陸高寒氣候，全年平均降水量429.8 mm，年平均氣溫0.2℃，≥0 ℃的活動積溫為1 503℃，牧草生長季內(4—9月)的活動積溫1 309℃，無絕對無霜期，土質為暗栗鈣土。堿解氮 147 mg·kg-1，速效磷33.89 mg·kg-1，速效鉀210 mg·kg-1，有機質41.48 g·kg-1，pH 8.14，全鹽1.12 g·kg-1。試驗場冬春干旱，多風而寒冷、夏季涼爽，雨熱同季，前茬作物為油菜(Brassicanapus)。

1.2 試驗材料

大穎草種由青海省草原總站提供。大穎草種子千粒重為5.89 g，播前大穎草種子發芽率為79%，所用肥料為尿素(含氮46%)，磷酸二銨(含氮18%，含磷46%)

1.3 試驗設計

本研究對象共包括2個因素：播種量與行距，各設定5個水平。播種量：(A1:7.5 kg· hm-2，A2:15 kg·hm-2，A3:22.5 kg·hm-2，A4:30 kg·hm-2，A5:37.5 kg·hm-2)，行距：(B1:20 cm，B2:25 cm，B3:30 cm，B4:35 cm，B5:40 cm)，共25個處理組合。每個處理設置3個重復，采用2因素隨機區組設計，共計75個小區，每個小區面積15 m2(3 m×5 m)。于2016年5月26日播種，條播，播深為2～3 cm，播種前施磷酸二銨150 kg·hm-2，尿素75.0 kg·hm-2，再將種子播入。

1.4 產量及農藝性狀測量

鮮草及干草產量的測定：初花期(2017年8月16日)刈割測產，留茬高度5 cm，每小區隨機取4個面積1 m2(1 m×1 m)的草樣，剪成3～4 cm長，混合均勻測鮮草產量；將鮮草自然風干后測其干草重。

種子產量測定：在收獲期(2017年10月15日)各小區隨機取4個面積為1 m2(1 m×1 m)樣方測定其種子產量。

產量構成因素的測定：在收獲期各小區隨機取10株，測其單位面積內穗數及穗粒重，并用游標卡尺測量植株中部莖粗，用直尺測量正二葉寬、穗長、穗寬。

1.5 數據處理

所得到的試驗數據用Excel 2010整理，SPSS 17.0進行統計分析，用平均值和標準誤表示測定結果，分別對行距與播量對大穎草的生長和產量進行兩因素方差分析，用Duncan法對各因素各水平數據進行多重比較。用R軟件包中vegan包對播量和行距進行產量與主要產量構成因素的RDA相關性分析。

2 結果與分析

2.1 行距和播量對大穎草種子產量及其構成因素的影響

播量和行距對大穎草種子產量和產量構成因素(單序籽粒數、單序籽粒重)影響明顯，在同一行距下，隨著播量的增加單序籽粒數、單序籽粒重和種子產量總體呈現先升后降的趨勢；而在同一播量下，平均單序籽粒數隨著行距的增加也呈現先升后降的趨勢。大穎草播種量為30 kg·hm-2，行距為30或35 cm時，單序籽粒數、單序籽粒重和種子產量明顯較大(圖1～3)。

圖1 播量和行距對大穎草單序籽粒數的影響

圖2 播量和行距對大穎草單序籽粒重的影響

2.2 行距與播量對大穎草干草產量的影響

相同播量水平下，干草產量總體隨著行距的增加呈現先增后減的趨勢；相同行距下，干草產量總體隨著播量的增加也呈現先增后減的趨勢。當播種量達到30或40 kg·hm-2時，行距對干草產量的影響較小，行距在20～40 cm時，干草產量均達到最佳值(圖4)。

2.3 產量與產量構成因素的RDA分析

對播量和行距進行產量與主要產量構成因素的RDA相關性分析后發現，大穎草干草產量與單序籽粒重、根長、穗寬、主穗長、莖粗及正二葉寬呈正相關性；大穎草種子產量與單序籽粒重、單序籽粒數、穗寬、正二葉寬、株高及第二節間長呈正相關關系(圖5和表1)。

圖3 播量和行距對大穎草種子產量的影響

圖4 播量和行距對大穎草干草產量的影響

測定指標Parameter行距Rowsapce/cm播量Seedingrate/kg·hm-2A1A2A3A4A5莖粗202.31±0.23aA2.24±0.11aA2.14±0.14aA2.11±0.18aA2.37±0.29aAStemdiameter/cm252.09±0.17aA2.47±0.37aA2.61±0.12aA2.63±0.15aA2.19±0.17aA302.09±0.07aA2.36±0.32aA2.45±0.12aA2.52±0.22aA2.39±0.04aA352.50±0.16aA2.20±0.08aA2.53±0.19aA2.40±0.11aA2.31±0.03aA402.34±0.17aA2.13±0.15aA2.37±0.21aA2.66±0.52aA2.53±0.24aA正二葉寬200.51±0.04aA0.53±0.04aA0.58±0.00aA0.50±0.02aA0.57±0.03aALeafwidth/cm250.53±0.03bA0.51±0.02bA0.61±0.01aA0.62±0.02aA0.51±0.03bA300.52±0.03aA0.56±0.05aA0.52±0.01aA0.51±0.09aA0.48±0.02aA350.56±0.07aA0.51±0.01aA0.57±0.04aA0.53±0.02aA0.56±0.03aA400.54±0.05aA0.47±0.02aA0.54±0.09aA0.58±0.07aA0.49±0.06aA

續表1

圖5 大穎草產量與產量構成因素的RDA相關性分析

3 討論

適宜的栽培行距和播種量能夠合理有效地調節植物的種群結構，從而可以更好地利用太陽輻射，提升光合速率，進一步提高干物質積累能力[11,12]。古琛等[13]研究表明苜蓿的草產量與株從重量有關系；在一定的范圍內，單位面積閑置的空間被植株密度增加所彌補，從而促進草產量的增加，但如果超過限度，植株間密度過大，株間競爭增加，影響光合作用，導致植株單株產量降低，從而導致產量及品質的變化。王建光等[14]和賈志峰[15]研究均表明，莜麥(Avenachinensis)、紫羊茅(Festucarubra)等行距采用30 cm為最佳，播量在 7.50 kg·hm-2為宜，且7.50 kg·hm-2與高播量(11.25 kg·hm-2)的種子產量無顯著差異；吳維群等[16]、武蘭芳等[16]和田宏等[17]的研究分別發現了白三葉(Trifoliumrepens)、小麥(Triticumaestivum) 和江夏扁穗雀麥(Bromuscatharticus)的行距和播量與產量之間的相關性[17-18]。趙永萍等[19]、朱統泉等[20]和吳玉娥等[21]分別證明了冬小麥(Triticumaestivum)不同品種、種植密度和行距等與其產量關系密切，產量隨密度和行距的增加均表現先增后減的趨勢。本研究結果表明隨著播量的增加，大穎草種子產量隨著播量及行距的增加總體變化趨勢是先增加后減小；種子產量在播量為30 kg·hm-2達到最大，為1 560 kg·hm-2；在行距為30 cm時產量較高，為1 530 kg·hm-2。潘玲等[22]研究表明在行距為30 cm，播種量為18.75 kg·hm-2時紫花苜蓿(Medicagosativa)草產量最高；魏永鵬等[23]研究表明行距36 cm時苜蓿草產量最優；李美華[24]研究‘內農1號’蘇丹草(Sorghumsudanense)時發現行距影響其種子產量，播量影響其產量，這與本試驗研究一致，在播量45kg·hm-2時，平均干草產量達到最大；本試驗隨著行距的增加，平均干草產量呈現增加的趨勢，這與賈有余等[25]關于行距過大不利于秸稈產量的獲得的研究結果不一致，原因可能是由于大穎草隨著行距的增加，在一定范圍內增加播量，可增加植株密度，從而提高大穎草干草產量；大穎草作為沙生草種，其無性繁殖能力強，隨著生長年限增加，行距對草產量的效應將隨生長年限的延長而下降，這可能也是本研究中行距增大利于干草產量增加的原因之一。下一步需研究大穎草行距與光合率及干草產量之間的關系，以期更好地闡述行距及播量對大穎草產量的影響，為生態治理及草種推廣做出合理的理論依據。

形態特征是植物反應外部信息最直接的方式，是影響植物生存的主要因素之一[26]，劉歡等[27]]研究表明對牧草干重直接并且影響最大的綜合因子為“葉形因子”；閆志勇等[28]對6份披堿草屬牧草農藝性狀指標進行研究，發現較好的生產性能是與正二葉長、正二葉寬、旗葉長、外稃長、外稃芒長等農藝性狀指標相關聯；本研究結果與其一致，試驗中大穎草干草產量與根長、穗寬、主穗長、莖粗及正二葉寬呈正相關性，而大穎草播量與穗寬呈正相關，而行距與其相反，播量與穗寬與其它性狀關系不密切。因此，為能更好地為生產實際服務，提供可供參考的科學理論，有關播量與行距對沙生草種大穎草在地下根系、光合作用、籽粒及秸稈品質的影響還需進一步進行研究。

4 結論

研究結果表明，大穎草播種量和行距與其產量具有明顯的相關性，播種量為30 kg·hm-2、行距為30 cm時，種植大穎草可獲得較高產量。大穎草干草產量與單序籽粒重、根長、穗寬、主穗長、莖粗和正二葉寬呈正相關性；大穎草的種子產量與單序籽粒重、單序籽粒數、穗寬、正二葉寬、株高和第二節間長呈正相關性。因此在青藏高原同類氣候區推廣種植大穎草，要充分考慮到播種量和行距與干草產量和種子產量的相關性。