磷肥對甘肅臨夏地區(qū)燕麥干草及種子生產(chǎn)的影響

摘要：為確定甘肅高寒雨養(yǎng)區(qū)燕麥（Avena sativa）種子生產(chǎn)中磷肥最佳用量，提高肥料利用效率，試驗(yàn)在氮肥（尿素）用量75 kg·hm-2的固定水平下，設(shè)計4個磷肥（P2O5）水平（0（CK），65（C1），100（C2），135（C3）kg·hm-2），對各磷肥水平下干草產(chǎn)量、種子產(chǎn)量和相關(guān)性狀的變化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：施用磷肥使燕麥的株高、莖粗、分蘗和干草產(chǎn)量均有提高，灌漿期C1，C2，C3干草產(chǎn)量較CK依次提高13.85%，25.96%，22.65%，干草產(chǎn)量與磷肥水平顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.91）；施用磷肥提高了燕麥的有效分蘗數(shù)、主穗長，顯著提高主穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重、種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量，C1，C2，C3種子產(chǎn)量較CK依次提高12.37%，16.72%，14.38%，種子產(chǎn)量與磷肥水平顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.89）；P2O5100 kg·hm-2是臨夏地區(qū)燕麥干草和種子生產(chǎn)比較合理的施磷量。

關(guān)鍵詞：甘肅臨夏；燕麥；干草生產(chǎn)；種子生產(chǎn)；磷肥

中圖分類號：S152.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-0435（2023）03-0813-06

Effect of Phosphate Fertilizer on Seed and Hay Yield of

Avena sativa in Linxia of Gansu Province

GENG Xiao-li*， WU Hui-juan， FU Ping， LIU Qian， GAO Zhan-qi

（Grassland Technology Extension Station of Gansu Province， Lanzhou， Gansu Province 730010， China）

Abstract：To determine the optimal amount of phosphate fertilizer for the seed production of Avena sativa in alpine rainfed area of Gansu Province and fertilizer use efficiency，four levels of phosphorus （P2O5） （0 for CK，65 kg·hm-2for C1，100 kg·hm-2for C2，135 kg·hm-2for C3 kg·hm-2） were designed to study the changes of seed yield and related traits. The results were shown as followed. Compared with CK，plant height，stem diameter，tiller and hay yield of C1，C2 and C3were increased，and hay yield of C1，C2 and C3increased by 13.85%，25.96% and 22.65% respectively. Hay yield and seed yield were significantly positively correlated with phosphate fertilizer，with correlation coefficient of 0.91 and 0.89 respectively. Phosphate fertilizer increased the values of tiller and spike length，and significantly improved effective tiller，spike grain weight，1 000-grain weight，seed yield and straw yield. Seed yield of C1，C2 and C3 was 12.37%，16.72% and 14.38% higher than that of CK，respectively. P2O5 100 kg·hm-2 is a suitable amount of phosphorus for oat hay and seed production in Linxia.

Key words：Linxia of Gansu province;Avena sativa;Seed yield;Hay yield;Phosphate fertilizer

燕麥（Avena sativa）是禾本科燕麥屬一年生植物，主要分布在北半球溫帶地區(qū)［1］，在我國主要分布在華北、西北、西南和青藏高原等地，它具有耐寒、耐瘠薄、抗逆性強(qiáng)、病蟲害少等特性，是適宜高寒二陰地區(qū)種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)糧飼兼用作物［2］。同時燕麥也是甘肅的優(yōu)勢草產(chǎn)業(yè)，栽培面積逐年擴(kuò)大，2019年全省種植面積為10.5萬公頃，占全國種植面積的25.08%［3］。燕麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開良種的持續(xù)供給，隨著全省種植面積的不斷增加，對良種的需求也持續(xù)上升，但甘肅燕麥種子生產(chǎn)相對落后［4］，種子問題已成為制約甘肅燕麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。合理施肥，尤其氮肥的投入是增產(chǎn)的重要措施之一［5-8］，但目前氮肥的過量施用不僅會對經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響，還會污染生態(tài)環(huán)境［9-10］。磷是僅次于氮的必需元素，它的合理利用對燕麥的生產(chǎn)也是至關(guān)重要的。近年來許多學(xué)者已經(jīng)對燕麥磷肥合理施用方面進(jìn)行了大量研究，表明適量的磷肥能夠顯著的提高燕麥的種子、干草產(chǎn)量和燕麥品質(zhì)［9-10］，不同區(qū)域燕麥?zhǔn)┓蚀胧┯泻艽蟮牟町?，孫洪仁等［11］將中國農(nóng)牧交錯帶燕麥土壤有效磷分為8級（土壤有效磷≥45，27～45，16～27，9～16，5.5～9，3.5～5.5，2.0～3.5，lt;2.0 mg·kg-1），并總結(jié)出各級適宜施磷量。

臨夏等高寒雨養(yǎng)區(qū)是甘肅燕麥主要的種植區(qū)域［7-8］，但目前關(guān)于該地區(qū)燕麥種子生產(chǎn)肥料管理的研究不多，尤其對于一定氮肥基礎(chǔ)上磷肥投入閾值方面的研究較少。為此，本試驗(yàn)以優(yōu)化過的氮肥施用量為基礎(chǔ)，通過測定不同磷肥施用水平下的燕麥種子、干草產(chǎn)量及相關(guān)性狀的變化，研究磷肥對燕麥種子及草產(chǎn)量的影響，確定該地區(qū)燕麥種子、燕麥草生產(chǎn)適宜的磷肥施用量，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的共贏，為該地區(qū)燕麥種子、燕麥草生產(chǎn)提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在和政草品種區(qū)域試驗(yàn)站進(jìn)行。該站地處臨夏市和政縣麻藏鄉(xiāng)（103.31° E，35.46° N，海拔2 048 m），是青藏高原和黃土高原的過渡地帶，典型的高寒雨養(yǎng)區(qū)，年降水量575.4 mm，年均溫6.7℃，無霜期152 d，≥0℃年積溫2 860.0℃·d；試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量3.86%，速效氮含量53.08 mg·kg-1，速效磷含量10.65 mg·kg-1，速效鉀含量106.35 mg·kg-1，土壤pH值為7.76。供試氮肥為尿素CO（NH 2）2 （N≥46%），磷肥為過磷酸鈣Ca（H 2PO4）2 （P2O5≥12%）。

1.2試驗(yàn)設(shè)計

以孫洪仁等研究結(jié)果為試驗(yàn)設(shè)計依據(jù)［10-11］，設(shè)置4個磷肥（P2O5）水平：0（CK），65（C1），100（C2），135（C3）kg·hm-2。各水平配施氮肥（尿素）固定用量75 kg·hm-2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，共4個處理，每個處理6次重復(fù)，3次重復(fù)做草產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的測定，3次重復(fù)做種子產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的測定，共24個試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積15 m2（3 m×5 m）；2021年4月14日進(jìn)行人工播種，人工條播，行距20 cm，播量為120 kg·hm-2。試驗(yàn)地按照常規(guī)大田管理水平管理，全年無灌溉。試驗(yàn)材料為燕麥新品系‘草燕1號’，由甘肅省草原技術(shù)推廣總站選育提供。

1.3測定指標(biāo)及方法

測定燕麥草產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的12個小區(qū)，苗期開始測定分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期，開花期、乳熟期的株高和生長速度，每小區(qū)隨機(jī)20株；抽穗期測定分蘗數(shù)、莖粗，每小區(qū)隨機(jī)20株；抽穗期、開花期、乳熟期將15 m2的燕麥草刈割稱重，測定干草產(chǎn)量。

測定燕麥種子產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的12小區(qū)，乳熟期測定分蘗數(shù)、有效分蘗數(shù)、主穗長、穗粒數(shù)、穗粒重，每小區(qū)隨機(jī)20株，種子完熟期，每小區(qū)刈割15 m2測定種子產(chǎn)量和千粒重。

1.4數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2007整理分析數(shù)據(jù)，使用SPSS 16.0進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析，Duncan法在0.05水平上進(jìn)行多重比較，使用Origin 2013繪圖。

2結(jié)果與分析

2.1磷肥對燕麥草產(chǎn)量及草產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

在與氮肥配施的情況下磷肥對燕麥株高的影響不顯著（圖1）。4個磷肥處理，分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期CK株高最高，分別為20.33 cm，52.45 cm，81.78 cm，97.23 cm，四個時期各處理之間差異不顯著；乳熟期、完熟期C3株高最高，分別為114.32 cm，117.6 cm，較CK高5.50%和4.28%，處理之間差異不顯著。

施用磷肥影響了燕麥抽穗期—乳熟期的生長速度，對出苗期—抽穗期生長速度影響不顯著（圖2）。燕麥生長速度總體為拔節(jié)期—孕穗期＞出苗期—分蘗期＞分蘗期—拔節(jié)期＞孕穗期—抽穗期＞抽穗期—開花期＞開花期—乳熟期；出苗期—分蘗期、分蘗期—拔節(jié)期CK生長速度最快，分別為2.54 cm·d-1，1.61 cm·d-1，處理間差異不顯著；抽穗期—開花期C2，C3生長速度最快，分別為1.28 cm·d-1，1.19 cm·d-1，較CK分別高44.2%，34.00%，開花期—乳熟期C4生長速度最快，為0.47 cm·d-1，較CK高54.50%。

在與氮肥配施的情況下，磷肥對燕麥分蘗數(shù)、莖粗影響不顯著（圖3）。各處理C1分蘗數(shù)最多，為4.22個，較CK增長3.94%，處理間差異不顯著；C2主莖莖粗最大，平均為3.95 mm，較CK增長5.67%，處理間差異不顯著。

2.2燕麥干草產(chǎn)量、產(chǎn)量相關(guān)性狀及磷水平的相關(guān)性分析

燕麥干草產(chǎn)量、相關(guān)性狀和磷肥水平的相關(guān)性分析（表1）顯示：燕麥干草產(chǎn)量與株高、莖粗、分蘗數(shù)、磷肥水平顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.84，0.89，0.83，0.91（P＜0.05）。

2.3磷肥對燕麥種子產(chǎn)量及種子產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

施磷對燕麥有效分蘗、主穗長度影響不顯著（圖5），C1有效分蘗數(shù)在各處理中最突出，為2.87個，較CK增長2.16%，C2主穗最長，為25.1 cm、較CK增長8.56%；施磷顯著提高了燕麥穗粒數(shù)和穗粒重（圖5），C3穗粒數(shù)為68.12個，較CK增長20.50%，顯著高于CK（P＜0.05），同時，C3穗粒重最大，為1.92 g，較CK增長18.51%，顯著高于CK（P＜0.05）。

施磷顯著提高了燕麥千粒重、種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量（圖5），C1，C2，C3種子千粒重顯著高于CK（P＜0.05），C2千粒重較CK增長7.96%；C1，C2，C3種子產(chǎn)量顯著高于CK（P＜0.05），種子產(chǎn)量分別為5 040 kg·hm-2，5 235 kg·hm-2，5 130 kg·hm-2，分別較CK增長12.37%，16.72%，14.38%；C2，C3秸稈產(chǎn)量為9 380 kg·hm-2，9 435 kg·hm-2，較CK增長9.26%，20.21%。

2.4燕麥種子產(chǎn)量、產(chǎn)量相關(guān)性狀及磷水平的相關(guān)性分析

燕麥種子產(chǎn)量、相關(guān)性狀和磷肥水平的相關(guān)性分析顯示（表1）：燕麥種子產(chǎn)量與主穗長、穗粒重、千粒重、秸稈產(chǎn)量、磷肥水平顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.95，0.87，0.96，0.84，0.89；磷肥水平與穗粒重、穗粒數(shù)、千粒重、秸稈產(chǎn)量顯著正相關(guān)（P＜0.05）。

3討論

氮、磷對植物生長產(chǎn)生不同的影響，氮素主要對植物的伸長生長產(chǎn)生影響，而磷主要對植物的發(fā)育產(chǎn)生影響［12］。劉文輝［13］、王樂［14］、許國芬［15］等研究證明，燕麥在前期生長中氮的促進(jìn)作用更明顯，而在中后期磷的促進(jìn)作用更有效。本研究結(jié)果與其相似，開花期—完熟期磷肥對燕麥株高和生長速度影響顯著，磷肥也顯著提高了抽穗期、開花期、乳熟期燕麥的干草產(chǎn)量。

磷是生物體內(nèi)三磷酸腺苷、核酸、磷脂等代謝物質(zhì)和原生質(zhì)和細(xì)胞核的重要組成元素。碳水化合物的分解、合成和轉(zhuǎn)運(yùn)需要磷酸的直接參與，因此，磷對植物莖生長、果實(shí)發(fā)育、種子的形成和飽滿度具有促進(jìn)作用［16-17］，適量的氮、磷能很好地協(xié)調(diào)植物的源、庫關(guān)系，促進(jìn)光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，從而獲得較高的籽粒產(chǎn)量［18］，但磷肥施用量超過一定范圍，會造成磷素在植物營養(yǎng)器官中過度集中，從而抑制干物質(zhì)積累，造成種子產(chǎn)量和品質(zhì)下降［19-20］。本研究結(jié)果表明，磷肥可以促進(jìn)燕麥主穗長、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重等種子產(chǎn)量相關(guān)性狀以及種子產(chǎn)量的提高，磷肥水平與穗粒重、穗粒數(shù)、千粒重和種子產(chǎn)量顯著正相關(guān)，適宜的磷肥水平是發(fā)揮肥料最大效益的關(guān)鍵。

磷肥施用量在不同地區(qū)有差異很大，在地區(qū)內(nèi)差異也很大，相關(guān)研究報道，黔西北地區(qū)燕麥種子生產(chǎn)適宜的量為174 kg·hm-2左右［21］，白城一帶燕麥種子生產(chǎn)適宜的量為40～70 kg·hm-2左右［22-23］，青海燕麥種子生產(chǎn)適宜的量為35～157 kg·hm-2［ 5-6，13，24］，通過種植試驗(yàn)篩選出甘肅高寒雨養(yǎng)區(qū)燕麥種子和草生產(chǎn)適宜的磷肥施用模式，對該地區(qū)燕麥產(chǎn)業(yè)有重要的意義。孫洪仁等［10-11］將中國農(nóng)牧交錯帶燕麥土壤按照有效磷和有效氮的含量分為8個等級，并給出了各等級適宜的氮、磷施量范圍，本研究在此基礎(chǔ)上設(shè)計磷肥梯度，精確本地適宜用量，本實(shí)驗(yàn)地土壤速效磷含量為10.65 mg·kg-1，通過種植試驗(yàn)得出P2O5 100 kg·hm-2是燕麥種子生產(chǎn)適宜的用量，說明孫洪仁總結(jié)的燕麥土壤有效磷豐缺指標(biāo)和適宜施磷量是有借鑒意義的，但在生產(chǎn)中應(yīng)該在此基礎(chǔ)上根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥浪傩Я缀窟M(jìn)一步精確用量。

4結(jié)論

在甘肅高寒雨養(yǎng)區(qū)的燕麥草及種子生產(chǎn)中，磷肥可以顯著提高燕麥干草和種子產(chǎn)量，N 75 kg·hm-2＋P2O5 100 kg·hm-2的施肥模式較對照干草和種子產(chǎn)量增長25.96%和16.72%，N 75 kg·hm-2＋P2O5100 kg·hm-2的施肥方式是臨夏燕麥草及種子生產(chǎn)適宜的施肥模式。

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（責(zé)任編輯閔芝智）