播期和播量对橘园间作下山黧豆产量及农艺性状的影响
2015-04-11韩文斌任胜茂罗阳春马雪清谢树果曹卫东
韩文斌,任胜茂,罗阳春,马雪清,谢树果,曹卫东
(1.南充市农业科学院,四川 南充637000;2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081)
山黧豆(Lathyrus sativus),为豆科山黧豆属、山黧豆种,一年生草本植物,栽培品种有近百种,在我国西北、西南、华中、华南等地均有分布。山黧豆极度抗旱,耐贫瘠,抗病虫害,在不良环境下产量稳定,具有很高的品质性状,其蛋白含量可高达30%[1-3]。它不仅是优质的草料[1],而且是清洁的有机肥源。利用丘陵区旱地、稻田季节性闲置土地和果园空行间作山黧豆,与其他绿肥作物一样,直接或间接翻压到土壤中作肥料,能起到促进主作物生长、改善土壤性状等作用[4-6]。因此,种植山黧豆对畜牧业发展及提升作物产量和品质具有重要意义。
植物在生长过程中会受到不同生育时期、群体数量、环境条件以及群体内不同竞争状态的影响,使得产量和品质存在很大差异[7-8]。国内外大量研究也证明根据不同的作物类型,因时因地调整播种时期和播种量,对高产、优质和高效栽培意义重大[9-10]。例如潘福霞等[11]研究发现湖北省种植紫云英(Astragalus sinicus)的适宜播期为9 月下旬至10 月上旬。山黧豆作为适宜南方旱地种植的豆科绿肥[12],当前的研究大多集中于山黧豆的选育及其养分特征等方面[2,12-17],而对其高产高效栽培技术的研究却鲜有报道。因此,本研究选用南充市农业科学院选育的山黧豆优良品种——南选山黧豆[18],对其不同播期、播量条件下的鲜草和种子产量及农艺性状进行研究,以期为种植山黧豆获取高产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2011 -2013 年在西充县凤鸣镇橘园进行。试验点地处四川盆地浅丘宽谷地貌区,海拔286 m,属中亚热带湿润季风气候,常年9 月-次年4 月的月平均气温22.3 ℃~6.1 ℃。试验地土壤为侏罗系红棕紫泥土,一级台地,中偏重壤质地,0 -20 cm 耕层土壤pH 为7. 65,有机质10. 38 g·kg-1,全氮1. 20 g·kg-1,有效磷18.8 mg·kg-1,速效钾106.4 mg·kg-1。
1.2 试验材料
本研究选用的山黧豆是南充市农业科学院从南京植物园引进的扁荚山黧豆原始群体中的优良变异单株经连续5 代系统选择育成,2012 年通过四川省品种审定(川审豆2012 008),是一个绿肥、饲料兼用型品种。
1.3 试验设计
本试验采用裂区设计,3 次重复,播种期为主区(A)设4 个水平:9 月20 日(A1)、9 月30 日(A2)、10月10 日(A3)和10 月20 日(A4);播种量为副区(B)设3 个水平:B1为22.5 kg·hm-2、B2为45.0 kg·hm-2、B3为90.0 kg·hm-2。
试验在柑橘(Citrus reticulata)行间进行,柑橘行距为4 m,在距离两侧柑橘树1 m 的中间空行带状种植山黧豆。每小区净面积20 m2(2 m ×10 m)。播种采用撒播法。
1.4 测定指标及方法
农艺性状调查包括生育期、株高、单株分枝数、单株根瘤数、结实率和千粒重。其中,在山黧豆生物量最高的时期——盛花期,每小区随机选取10 株测定株高、单株分枝数和单株根瘤数;成熟期,记录不同处理下的山黧豆生育期,并在每小区随机选定10 株测结实率和千粒重。
产量测定:盛花期,每小区面积的1/2(10 m2)用于测定鲜草产量;成熟期,各小区剩余的10 m2进行单独收割、脱粒、晾晒、记产。
1.5 数据处理
试验数据为两年平均值,用“DPS”软件作统计分析,多重比较用LSR 检验。
2 结果与分析
2.1 播期、播量对产量的影响
播期显著影响山黧豆的鲜草产量和种子产量(P<0.05,表1)。鲜草产量以9 月20 日(A1)播种的最高,为29 406.0 kg·hm-2,9 月30 日(A2)的其次,10月20 日(A4)的最低。种子产量则是以9 月30 日(A2)播种的最高,为1 616.1 kg·hm-2,10 月20 日(A4)的最低。总体而言,在四川盆地浅丘区的9 月20日到10 月20 日之间,橘园间作山黧豆的播种期以9月份较好。鲜草产量比10 月份播种的(A3、A4)高2.5% ~9.0%;种子产量比10 月份播种的(A3、A4)高6.2% ~11.7%。
由相同播量下4 个不同播种时期的山黧豆鲜草产量和种子产量加和平均值(表1)可以看出,不同播量间的鲜草和种子产量差异均达到极显著水平(P <0.01)。鲜草和种子产量均以播量为45. 0 kg·hm-2(B2)的最高,22.5 kg·hm-2(B1)时的鲜草产量最低,而种子产量则以90.0 kg·hm-2(B3)的最低。播量为45.0 kg·hm-2(B2)时的鲜草产量为31 629.0 kg·hm-2,比90.0 kg·hm-2(B3)、22.5 kg·hm-2(B1)的分别高4. 0% 和39. 2%;种子产量(1 778. 8 kg·hm-2)比B3、B1分别高50.5%和10.0%。
综上分析,播期和播量对山黧豆产量的影响程度不同。播量对山黧豆鲜草产量和种子产量的影响均达到极显著水平(P <0.01),而播期对山黧豆鲜草和种子产量的影响均达到显著水平(P <0.05),表明播量(B)对山黧豆产量的影响程度要大于播期(A)。
2.2 播期、播量对农艺性状的影响
播种期对山黧豆的株高、单株分枝数、单株根瘤数和结实率的影响均达到极显著水平(P <0.01),而对其千粒重无显著影响(P >0.05)。9 月份播种的山黧豆生育期、株高、单株分枝数、单株根瘤数、结实率和千粒重均高于10 月份播种的。其中,9 月20日(A1)播种的最高,除千粒重外,其余指标以10 月20日(A4)播种的最低。9 月份播种的山黧豆生育期比10 月播种的长10 ~20 d,株高高9.0 ~23.0 cm、单株分枝数多6.4 ~14.6 个、单株根瘤数多7.1 ~9.5 个、结实率高3.7% ~14.3%。由此看出9 月份播种优于10 月份播种。
表1 不同播种期和播种量对产量的影响Table 1 Effects of sowing date and sowing rate on fresh grass and seed yield
表2 不同因素水平的农艺性状Table 2 The agronomic traits in different factors and levels
播量对山黧豆的各农艺性状指标均有显著影响(P <0.05),且对株高、单株分枝数、结实率和千粒重的影响达到极显著水平(P <0.01)。在3 个播量中,22.5 kg·hm-2和45.0 kg·hm-2的植株群体结构协调,农艺性状良好;播量为90.0 kg·hm-2的植株群体密度过大,农艺性状较差,千粒重亦有所下降。
3 讨论与结论
山黧豆的生长发育因播期、播量的不同而存在明显的差异。本研究通过研究山黧豆的不同播期和播量对鲜草产量、种子产量影响进行分析发现,播量对山黧豆产量的影响要大于播期。播期是建立合理种植制度的重要条件之一,是作物生存过程中一个极其重要的栽培措施,适时播种是作物取得高产的重要条件,不同地区不同品种的作物的适宜播期存在差异,不同的播期对作物的生育期、农艺性状、产量和品质都有显著的影响[19-22]。播期对作物的生长发育及其农艺特性等的影响主要是通过改变作物生长过程中的温度、光照以及水分等外部环境条件,使其利于作物生长[23]。本研究表明,播期显著影响山黧豆的鲜草产量和种子产量(P <0.05),橘园间作山黧豆的播期以9 月份较好,9 月播种的(A1、A2)山黧豆植株生长、根瘤发育、鲜草和种子产量均明显优于10 月份播种的(A3、A4),这可能是由于四川省丘陵区9 月,气温较高,雨量充沛,光照条件较好,利于山黧豆植株的生长发育,提高了鲜草的产量,并且早播的山黧豆在生殖生长前期的物质积累量较多,也有利于种子产量的提高。
适宜的播种量是作物高产的物质基础[10]。本研究中,播量45.0 kg·hm-2(B2),植株群体结构合理,农艺性状良好,产量极显著高于群体容量不足的22.5 kg·hm-2(B1)和群体过大的90.0 kg·hm-2(B3)播量(P <0.01)。郭水良和盛海燕[24]研究表明,在植物生殖生长期间,随着种群密度的增加,植物群体受到生存空间(横向和纵向)和资源的限制,其结果就表现为种群植株的叶数、叶长、叶宽、根重、根长、个体鲜重、花穗数、花数、花穗重呈显著下降趋势。山黧豆群体密度是由单位面积上所有主茎和分枝数构成,群体结构又主要受气候和播量的影响,本研究与前人的研究结果相符。
综上所述,山黧豆的分枝习性较强,早播时温光条件好,植株生长发育快,生物产量高,因此,播期应在9月份,深丘区宜早、浅丘区可适当推迟。以鲜草利用时,山黧豆播量以45.0 kg·hm-2为宜,用于生产种子时应适当减少播量。
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