西藏达孜混播油菜对箭豌豆种子产量影响的研究
2012-06-04李锦华乔国华张小甫田福平余成群
李锦华,乔国华,张小甫,杨 晓,田福平,余成群
(1.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,兰州730050;2.中国科学院地理科学与自然资源研究所,北京100101)
西藏草原属低产草区[1-2],由于家畜贮草的不足,近年来人工牧草和饲料作物的种植面积扩大较为迅速,其中箭筈豌豆(Viciasativa L)是主要饲草来源之一[3]。西藏箭筈豌豆的分布主要在海拔2 700~3 700 m的地区,种植方式有单播,与燕麦混播,或利用冬青稞及早熟作物收获后的余热资源进行复种。复种生长期一般在60 d以上,可收获绿肥或鲜草11.25~22.50t/hm2。在海拔较高的地区收获籽粒时,温度、水分和光照对其产量均有较大影响[4-6]。由于西藏当地产箭筈豌豆种子量不能满足每年的种植需求,所以大部分种子依赖从区外购进,极大地提高了种植成本。根据西藏箭筈豌豆种植区种子生产的限制因素,以及农民已有的种植经验,进行了箭筈豌豆种子田油菜支撑混播试验,目的是为标准化生产提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 试验点概况及试验材料
试验在位于青藏高原腹地——拉萨市达孜县的中国科学院拉萨农业生态试验站进行,地理位置东经91毅20',北纬29毅41',海拔3 688 m,属高原季风温带半干旱气候区。年均气温为7.7益,最热月7月平均气温16.3益,最冷月12月平均气温为-1.5益,无霜期120~130d。年均降水量425mm,年内分配不均。雨季为6月中旬—9月下旬,降水量400 mm,占全年降水量的90%以上,且多夜雨。
试验地为沙质壤土,播前底施羊粪12 t/hm2。箭筈豌豆品种为西藏自治区种子公司推广种植的西牧324,纯净度95.1%,发芽率85.0%;油菜为当地春播的早熟品种,纯净度90.5%,发芽率80.0%。
1.2 试验设计
1.2.1 箭筈豌豆与油菜混播方式试验 设同行播、交叉播、间行播、撒条播和对照5个处理。小区面积2 m伊5m=10m2,3次重复,随机区组排列。2009年4月13日种植。见表1。
表1 箭豌豆与油菜混播处理方式
表1 箭豌豆与油菜混播处理方式
处理 播种方式同行播交叉播间行播撒条播箭豆单播箭豆与油菜按25cm行距同行播种,播量箭豆按75 kg/hm2计算,油菜按2.25 kg/hm2计算箭豆与油菜按25cm行距垂直交叉播种,播量箭豆按75 kg/hm2计算,油菜按2.25 kg/hm2计算箭豆与油菜均按25cm行距相间播种,播量箭豆按75 kg/hm2计算,油菜按2.25 kg/hm2计算箭豆按25cm行距条播,油菜撒播,播量箭豆按75 kg/hm2计算,油菜按2.25 kg/hm2计算箭豆按25cm行距条播,播量按75 kg/hm2计算
1.2.2 油菜混播量试验 箭筈豌豆与油菜混播,其中箭筈豌豆条播,行距25cm,播量75 kg/hm2,播深3cm左右;油菜设0kg/hm2,3.3 kg/hm2,5.0 kg/hm2,6.6 kg/hm2,8.3 kg/hm2计5个播量,开沟播种箭豆的同时进行撒播。小区面积2 m伊3 m=6m2,3次重复,随机区组排列。2009年4月13日种植。
1.2.3 箭筈豌豆播种行距试验 成对数据设计,箭筈豌豆设行距20cm、33.3cm两组成对处理,每组处理由箭豆与油菜混播区和同行距箭豆单播区组成,相邻播种。油菜撒播,播量按4.5 kg/hm2计算。小区面积2 m伊3 m=6 m2,3次重复。2009年4月13日种植。
1.3 观测内容与方法
箭筈豌豆观测内容包括生育期、种子产量、种子粒径、千粒重、秸秆产量、株高、一定时期的开花和结荚数等。主要指标的观测方法为:
1)种子产量:收获试验小区全部成熟种子,风干后称重,折合成单位面积产量。
2)千粒重:收获种子风干至安全贮藏水分含量,随机数出1 000粒种子称重,重复3次,求其平均值。
3)秸秆产量和株高:种子收获期测定。秸秆产量包括带荚种子,样方面积2 m2;株高为绝对高度,测10株求其平均值。
1.4 数据的统计分析
通过EXCEL软件进行数据处理,SPSS16.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 混播方式对箭箭舌豌豆种子性状和生育期的影响
2.1.1 西牧324种子产量和千粒重比较 箭豆与油菜不同混播方式下的种子产量和千粒重测定结果列于表2。可以看出,西牧324与油菜“间行播”处理的种子产量达1 844.00 kg/hm2,箭豆单播处理为 901.33 kg/hm2,二者的差异达到显著水平(P<0.05)。“同行播”和“交叉播”处理的产量分别高于箭豆单播33.45%和34.97%,“撒条播”低于箭豆单播24.32%,多重比较彼此之间差异均不显著(P跃0.05)。
表2 箭豆与油菜不同混播方式下西牧324种子性状比较
2.1.2 西牧324结荚期的花、荚数与其种子产量的相关性 观察发现,箭筈豌豆晚熟品种在西藏晚播时则不能进行正常的花芽分化,只有早播才能保证完成生育期,但即使在大部分种子成熟时仍然有花芽出现。西牧324属晚熟品种。表3比较了不同混播方式下西牧324结荚期的结荚数和开花数,结果表明,箭豆与油菜混播处理的开花和结荚数均高于单播处理,其中结荚数差异达到了显著水平(P<0.05)。
分析表2各处理西牧324种子产量与表3各性状之间的相关性,结果表明,种子产量与结荚期每株箭豆的结荚数呈极显著正相关(P<0.01),相关系数0.791;与结荚期每株箭豆的开花数呈极显著负相关(P<0.01),相关系数-0.758。可见混播油菜增加了西牧324草层的透光性,有利于西牧324开花后的结荚。
表3 混播油菜条件下西牧324结荚期的结荚数和开花数比较
2.1.3 西牧324的秸秆产量和株高对其种子产量的影响比较 箭豆与油菜不同混播方式下,在测定种子产量的同时,测定了带荚的秸秆产量,结果列于表4。
表4 箭豆与油菜不同混播方式下西牧324的秸秆产量和株高
从表4看出,“间行播”处理的鲜草和干草产量均高于其它处理30%以上。“撒条播”处理种子产量最低,鲜草和干草产量也最低。进而分析秸秆鲜重和干重与种子产量之间的相关性,结果表明,鲜重与种子产量之间的相关性没有达到显著水平(P跃0.05),而干重和种子产量之间的相关性达到了显著水平(P<0.05),相关系数0.9。种子要达到较高产量,必须保证一定的茎叶积累量以满足光合作用的需要。“间行播”处理油菜可起到有效支撑作用,同时有利于箭豆的生长发育。“撒条播”处理可能是撒播油菜填充了条播箭筈豌豆行距之间的通风透光空间,影响箭筈豌豆茎叶的生长,进而影响了种子产量。
箭豆单播条件下,一般株高对其种子产量的提高有负面作用。不同期测定箭筈豌豆株高,发现种子产量最高的“撒条播”处理株高最低。分析各处理株高与种子产量之间的相关性,结果表明,均没有达到显著水平(P跃0.05)。说明在箭豆和油菜混播条件下,植株的遮光作用变小,对种子产量的影响也较小。
2.2 油菜混播量对箭箭舌豌豆种子产量的影响
2.2.1 西牧324种子性状比较 从表5可以看出,西牧324种子田混播油菜的播量设5个水平的试验,油菜播量8.3 kg/hm2处理的箭筈豌豆种子产量和千粒重均高于其它处理,但差异均没有达到显著水平(P跃0.05)。在试验设计范围内,随油菜播量增加,箭筈豌豆种子量有增高趋势,由于没有显示出峰值,所以试验需要进一步进行。
表5 油菜混播量对西牧324种子性状的影响
2.2.2 西牧324秸秆产量和株高对其种子产量的影响比较 在不同油菜混播量条件下,西牧324成熟期带荚的饲草产量和不同期测定的株高列于表6,显示箭豆的秸秆重量之间没有显著性差异,而株高之间没有呈现规律性的变化。分析表5种子产量和表6各指标的相关性,结果种子产量与秸秆鲜重呈显著正相关(P<0.05),相关系数为0.586;与秸秆干重呈极显著正相关(P<0.01),相关系数为0.645;与株高没有显著的相关性。
表6 不同油菜混播量条件下西牧324的秸秆产量和株高
2.3 箭箭舌豌豆播种行距对其种子产量的影响
2.3.1 西牧324种子性状比较 行距为20cm时,西牧324平均种子产量2 386.39 kg/hm2,行距33.3cm时种子产量为1 431.67 kg/hm2,二者差异达显著水平(P<0.05)。混播处理种子产量高于西牧324单播处理,在行距为20cm时差异不显著(P跃0.05);在行距为33.3cm时差异达显著水平(P<0.05)。箭豆千粒重在各处理之间没有显著差异(见表 7)。
表7 不同行距条件下西牧324种子性状的变化
2.3.2 西牧324秸秆产量和株高对其种子产量的影响比较 从表8看出,西牧324播种行距20cm时的秸秆产量明显高于行距33.3cm时的产量,但差异没有达到显著水平(P跃0.05)。尽管箭豆混播油菜时的株高均高于单播时的株高,但差异同样没有达到显著水平。试验区为沙质土壤,保肥保水力差,适当密植有利于生物量的提高,同时有利于获得较高的种子产量。
分析表7种子产量与表8各草产量性状之间的相关性,结果种子产量与鲜草产量之间呈显著正相关(P<0.05),相关系数0.478;与干草产量之间呈极显著正相关(P<0.01),相关系数0.628;8月8日和9月21日测定的株高与种子产量之间的相关系数,分别为-0.326和-0.129,相关性没有达到显著水平(P跃0.05)。
表8 不同行距条件下西牧324秸秆产量和株高的比较
3 讨论
3.1 在箭箭舌豌豆收种地混播作物,作物可起到支撑作用,有利于草层透光通风
箭豆与早熟油菜混播,收种期基本一致,可显著提高箭豆种子产量,也有利于田间管理和收获。选择其他作物如青稞、燕麦等混播收种是否可行,需要进一步研究。
3.2 西牧324属晚熟品种,试验播期早于当地作物正常播期1周
笔者试验证明,在当地作物正常播种期播种,晚熟品种的种子产量会急剧下降。早播遇到低温或晚霜影响的概率大为增加,这是需要研究解决的问题。
3.3 箭箭舌豌豆与油菜混播时,箭豆与油菜的密度变化是需要深入研究的问题
据测定,各试验小区的西牧324密度为91~180株/m2,平均116株/m2。分析各项试验西牧324密度与其种子产量的相关性,均差异不显著(P跃0.05)。各试验小区的油菜密度为10~52株/m2,平均23.1株/m2。分析各项试验油菜密度与西牧324种子产量的相关性,结果仅油菜播量试验的油菜密度与西牧324种子产量呈极显著正相关(P<0.01),相关系数0.775。由于油菜播量在试验设计范围内,西牧324种子产量随油菜播量的增加而提高,所以油菜的最适播量可能高于设计最高值。早播对油菜的影响是需要研究的问题。
3.4 多项试验中小样本分析表明,箭箭舌豌豆种子产量与株高有一定的负相关关系,但差异不显著(P>0.05)
进一步分析同期同地块进行的各项试验中42个样本容量的种子产量和株高的相关性,结果结荚期测定的株高与种子产量呈显著负相关(P<0.05),相关系数-0.331。西藏“一江两河”地区主要为沙质土壤,保水保肥性差。结合播种行距、种子产量与草产量的相关性研究结果表明,以及立地条件,可以说明西牧324种子要获得高产,必须在保证较高光合器官上采取措施,但同时要防止植株“疯长”影响透光和通风。
4 结论
1)箭筈豌豆与油菜混播,西牧324单播处理的种子产量显著低于油菜间行播处理的种子产量(P<0.05),其它混播方式与箭豆单播处理无显著差异(P跃0.05)。
2)随油菜播量增加,箭筈豌豆种子量有增高趋势,但没有显示出峰值,同时各处理之间的差异均没有达到显著水平(P跃0.05)。
3)箭筈豌豆混播行距试验表明,西牧324行距20cm的处理平均种子产量显著高于行距33.3cm的处理(P<0.05)。箭筈豌豆不同行距条件下,西牧324与油菜混播处理的种子产量高于西牧324单播处理,在行距20cm时差异不显著(P跃0.05),在行距33.3cm时差异达到了显著水平(P<0.05)。
4)西牧324的千粒重在不同试验处理之间的差异均没有达到显著水平(P跃0.05),种子产量与千粒重之间也没有显著的相关性。
5)混播油菜增加了箭筈豌豆草层的透光性,有利于花芽的分化,也有利于结荚。西牧324结荚期不同混播处理的开花和结荚数均高于单播处理,其中结荚数差异达显著水平(P<0.05)。
6)分析各项试验中西牧324种子产量与其秸秆产量和株高的相关性表明,种子产量与秸秆产量呈显著正相关(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),而与结荚期和成熟期株高的相关性不显著(P跃0.05)。
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