不同种植密度对套作多花黑麦草生产性能的影响

朱永群,林超文,杜周和,左艳春

(1.四川省农业科学院土壤肥料研究所，四川 成都 610066； 2.四川省农业科学院牧业研究中心,四川 南充 637000)

桑树(Morusalba)栽培有较大间距，桑园套作牧草可以有效提高土地利用效率，增加收益。套作模式下，植物的种植密度很大程度上影响着套作群体结构，进而影响到套作群体的光能利用和干物质生产。单作密度根据品种特性、当地长期的生产经验，较容易确定，但一种新套作模式的密度确定却是一个比较复杂的问题。韩湘玲[1]、舒健虹和尚以顺[2]采用群体多维分层切片，探讨了高粱(Sorghumbicolor)-紫云英(Astragalussinicus)模式的密度效应，研究表明，为使套作的2个作物都能高产稳产，应避免叶面积密度区间重叠。目前有关桑园套作多花黑麦草(Loliummultifolorum)密度的研究报道甚少，但对于单作牧草，许多研究表明，随着密度的增加，株高、茎叶比、风干率、节间长度增加，茎节数、分枝数、茎秆质量和茎粗减小，叶面积指数呈上升趋势，单株叶面积和干物质积累呈下降趋势，群体产量呈增加趋势[3-7]。据此，在桑草套作模式下，系统研究不同种植密度对多花黑麦草主要性状和产量的影响，以期找出适宜于套作的黑麦草品种及其种植密度，进一步完善桑草套作模式的技术要点，为生产上的推广和应用提供理论依据。

1 材料与方法

多花黑麦草品种为‘海湾’、‘杰威’，购于四川金种燎原公司。

1.1试验地概况 试验地位于四川省南充市顺庆区文峰镇，106°12′ E，31°6′ N，海拔275 m。属亚热带湿润性季风气候，全年太阳总辐射量为2 538.93 kJ/m2，年日照时数1 052 h，年均气温17.4℃，极端最高气温为41.2℃，极端最低气温为-2.8℃，≥10℃的年总积温为5 204.9℃·d，全年日均温≥10℃天数在231 d，年无霜期299 d，年均降水量1 070.1 mm，土壤养分含量低，pH值7.0～8.5，缺P、Zn，少N，K、Fe含量丰富。

1.2试验方法

1.2.1试验设计 在桑园里采用两因素随机区组设计，A因素为不同的多花黑麦草品种：A1(杰威)、A2(海湾)。B因素为不同的种植密度：B1(2.0 g/m2)、B2(2.5 g/m2)、B3(3.0 g/m2)。3次重复，共18个小区，小区面积为1.5 m×5.0 m。桑树密度为15 000株/hm2，采用宽行窄株，间距为1.7 m×0.4 m，在宽行种植黑麦草。底肥施复合肥1 500 kg/hm2，苗期施氮肥75 kg/hm2，每次刈割后施氮肥37.5 kg/hm2。于2009年10月播种，2010年5月收获。

1.2.2测定项目与方法

1)株高。于黑麦草两叶期(R1)、分蘖期(R2)、拔节期(R3)、孕穗期(R4)、抽穗期(R5)、开花期(R6)，蜡熟期(R7)、成熟期(R8)，共8个时期分别调查。各小区用红色木棍选择10株进行定株观测，测定其绝对高度，然后求其平均值。

2)茎叶比。黑麦草的每一个生长期，分别在各小区随机调查5株，于105℃下杀青30 min后，继续在80℃下烘至恒质量，将其茎、叶分别进行称量，求其平均值。茎叶比=茎质量/叶质量。

3)单株生物量。黑麦草抽穗期，在各小区随机调查10株，于105℃下杀青30 min后，继续在80℃下烘至恒质量，分别测定其鲜、干质量。

4)鲜草产量。采用人工刈割，在黑麦草草丛高度大约120 cm左右时刈割，刈割留茬高度为5 cm，测定各小区产量。

5)干草产量。每次测定鲜草产量时，每个测产小区中随机选1 kg鲜草，置于烘箱中105℃,20 min杀青,之后于80℃，烘至恒质量,3次重复，取其平均值，得到干草产量，从而推算各小区干草产量。

1.3数据统计分析 采用Excel和SPSS 16.0软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1种植密度对黑麦草株高的影响 如图1所示，从两叶期到拔节期，黑麦草‘杰威’随密度增加，株高不断地升高，从拔节期到孕穗期，株高增长幅度最大，其值为76.42%，其株高平均值为156.2 cm，从孕穗期到种子成熟期，株高长幅降低，其中从拔节期到孕穗期，以种植密度B2的长幅最高，B1为最低(140.5 cm)，由于黑麦草营养生长比生殖生长时间长，从开花初期到种子成熟期黑麦草株高一直呈上升趋势，但长幅逐渐降低，增长幅度为19.77%～5.88%。黑麦草‘海湾’整个生育期的株高平均值随密度的加大，有升高的趋势，以种植密度B3为最高，其株高平均值为162.4 cm；B1为最低(148.7 cm)。拔节期到孕穗期增长最快，长幅为51.50%。

图1 不同密度下不同多花黑麦草株高的变化

2.2种植密度对黑麦草茎叶比的影响 如图2所示，随着生育期的推进，两个黑麦草品种茎叶比呈单峰曲线变化。各处理在抽穗期至开花期达到峰值，之后下降，整个生育期茎叶比平均值表现为随密度的增加而增大。黑麦草‘杰威’峰值以种植密度B3为最大(2.03)，B1(1.87)为最小；苗期至开花期以B3为最高，B1为最低。黑麦草‘海湾’峰值以种植密度B3(2.1)为最大，B1(1.91)为最小；苗期至开花期其茎叶比增加幅度以B3为最高，B1为最低。

2.3品种和种植密度对黑麦草产量的影响 对一次性测定的产量进行方差分析，结果表明(表1)不同品种对单株生物量影响达显著水平(P<0.05)，对产量的影响达极显著水平(P<0.01)，密度对黑麦草单株和产量的影响达极显著水平(P<0.01)，品种和密度互作的影响达显著水平(P<0.05)。各作用因子对黑麦草产量的影响大小顺序为：密度(F=108.9**)>品种(F=23.45**)>密度×品种(F=6.52*)。黑麦草‘海湾’品种产量比‘杰威’品种产量高出12.54%，差异显著(P<0.05)；在不同的种植密度下，黑麦草单株和产量的差异均达极显著，这说明不同种植密度对黑麦草单株和产量都有很大的影响。

图2 不同密度下不同多花黑麦草品种茎叶比的变化

不同品种和密度下黑麦草产量方差分析结果表明，不同黑麦草有各自不同的最适种植密度。‘杰威’植株较‘海湾’矮(图1)，分蘖较‘海湾’少，因此耐密性比‘海湾’好；而‘海湾’植株高大，分蘖较多，在高密度下减产严重。2个品种在不同的密度种植下，产量差异显著(表1)。海湾在密度处理B2下，产量最高，极显著高于B1和B3处理下的产量，可见‘海湾’的最适种植密度为2.5 g/m2(25.020 kg/hm2)；‘杰威’在B2时产量最高，在该密度下产量极显著高于B1，与B3差异不显著，可见，‘杰威’的最适种植密度为2.5～3.0 g/m2(25.020～30.015 kg/hm2)。

表1 不同密度下不同黑麦草品种的产量

3 讨论与结论

黑麦草的个体与群体之间存在着较强的调节能力，随着栽培密度的增加，群体产量也会增加，但并非无限制地增加。群体产量达到最高时的密度即为品种的适宜密度。黑麦草‘海湾’产量高于‘杰威’，但耐密性较差，最适密度为25.020 kg/hm2，高密度下减产严重；‘杰威’的耐密性较强，最适密度为25.020～30.015 kg/hm2，在高密度下减产较少。合理密植是提高黑麦草产量的重要措施之一。

钟华平等[8]、许艳芬等[9]、刘忠宽等[10]对不同播种量对黑麦草生产性能进行了研究，随着密度的增加，个体为了生存向上生长快，单株鲜质量、单株干质量、株高之间差异达到显著水平，其产量性状随密度增加呈下降趋势，茎叶比、风干率等性状随密度增加比值加大。这与该试验的结果一致。但在株高的变化上，他们所选用特高品种表现为随密度的增加而增高，与本研究选用‘海湾’品种变化一致；但‘杰威’株高的变化则是随着密度的增加株高降低。可见，黑麦草株高随密度的变化存在品种间差异。

合理的间、套作有利于增产：在较低的生产水平下，间混套作可增加产量的稳定性，减少农业投入，培肥地力；在较高的生产水平下，间混套作可充分利用资源，增加作物总产，减少病虫害的发生[11]。 在桑草套作模式中，建议及时对桑树进行冬伐，要重施冬肥，多施腐熟的粪肥、堆肥、土杂肥、塘泥等有机肥；及时、足量补充化学肥料，这样能保证两个作物都达到高产高质，使套作复合群体结构产量稳定。对于桑草套作模式中，各作物对肥的竞争互补关系对产量的影响将是下一步探讨的问题。

套作模式中，和谐的空间配置是保证植物良性生长，获得高产优质的基础，对于喜光的低层植物，处于群体光能截获的劣势，要想减缓其弱光胁迫，选择株型紧凑的植株是一项有效的措施。同时，筛选优良的黑麦草耐荫品种，对于提高桑-草模式下黑麦草的产量将有实质性突破,也是下一步工作的重点。

[1] 韩湘玲.套作的气候生态适应性研究[J].北京农业大学学报,1987,13(2):213-215.

[2] 舒健虹,尚以顺.不同播种量对一年生黑麦草生产性能的影响[J].四川草原,2006(4):20-22.

[3] 林咸永,章永松,蔡妙珍,等.磷钾肥对柑桔果实产量、品质和贮藏性的影响[J].植物营养与肥料学报,2006,12(1):82-88.

[4] 易显凤,赖志强,蔡小艳,等.果园套种豆科牧草试验研究[J].草业科学,2009,27(8):143-150.

[5] 寇建村,杨文权,韩明玉,等.我国果园生草研究进展[J].草业科学,2010,27(7):154-159.

[6] 胡雪华,何亚丽,郁剑飞，等.饲料作物高产栽培技术研究——Ⅱ产意大利黑麦草不同刈割次数与鲜草量关系的研究[J].上海农学院学报,1988,6(4):335-337.

[7] 樊江文,钟华平,梁飚，等.在不同压力和干扰条件下黑麦草与其他6种植物的竞争研究[J].植物生态学报,2003,27(4):522-530.

[8] 钟华平,樊江文,杜占池，等.黑麦草种间竞争与草地数量化管理指数的关系[J].草业科学,2004,21(5):30-33.

[9] 许艳芬,罗在仁,钟声，等.不同播种方法对多花黑麦草产量的影响[J].云南畜牧兽医，2006(4):37-40.

[10] 刘忠宽,曹卫东,秦文利,等.玉米-紫花苜蓿间作模式与效应研究[J].草业学报,2009,18(6):158-163.

[11] Francis C A.Mutiple cropping system[M].New York:Macmillan Publishing Company,1986,376-383.