种植密度与施氮量对狼尾草种子产量的影响

陈志峰，蒋文君，吴 晓，齐 帅，向佐湘

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2华中农业大学植物科学技术学院，武汉430070）



种植密度与施氮量对狼尾草种子产量的影响

陈志峰1，2，蒋文君1*，吴 晓1，齐 帅1，向佐湘1

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2华中农业大学植物科学技术学院，武汉430070）

摘 要：为了确定狼尾草种子生产的最佳种植密度与施氮量，本试验采用裂区设计，探究了密度与施氮量对狼尾草种子产量等相关指标的影响。结果表明，种植密度对狼尾草种子产量的影响比施氮量更为显著，就单株产量而言，密度为40 cm×50 cm处理最高，就每公顷产量而言，密度为20 cm×50 cm处理最高。不同施氮量对产量的影响中，处理100、200 kg/ hm2比0、300 kg/ hm2产量明显提高。40 cm×50 cm处理的穗重、结实率比20 cm×50 cm、30 cm×50 cm显著提高，分蘖数30 cm×50 cm、40 cm×50 cm处理间没有显著区别，但二者比20 cm×50 cm分别提高11. 6%、19. 5%。在各组合中，以种植密度40 cm×50 cm和施氮量200 kg/ hm2组合为最佳种植方式。

关键词：狼尾草；种植密度；施氮量；种子产量

狼尾草（Pennisetum alopecuroides（L.）Spreng）为禾本科狼尾草属的多年生草本植物，根系发达、密集，固土能力强，具有抗逆性强、耐旱、耐湿、耐贫瘠、耐酸、抗倒伏的特点［1］，可作恢复生态、整治水土流失的优良植物品种［2］。具有分蘖能力强，再生性好，生物产量高的特点，是一种优良的饲用牧草［3］。狼尾草丛生，地上部分可形成优美的圆形叶冠，在园艺应用上有很大的价值，又具有很强的适应能力，在高速公路两旁的护坡上是一种很有潜力的绿化品种［4］。随着狼尾草的应用越来越广，在我国草种市场发展潜力巨大，市场供不应求，但是由于种子产量较低，极大地限制了狼尾草的推广应用［5］。确定适宜的种植密度以及施肥量对提高种子的产量具有重要意义［6～8］。本试验从狼尾草种植密度与施氮量对产量影响效果进行研究，以确定适宜的种植密度与施氮量。

1 材料与方法

1. 1 试验地与材料

试验地点为湖南农业大学长安实习基地。试验地平坦开阔，无前作，除去杂草将试验用地划分成小区。2013年11月左右采集成熟野生狼尾草种子干燥处理并储藏备用。试验所用氮肥为尿素，含氮量46. 2%。

1. 2 试验方法

试验采用裂区设计，以种植密度为主区，施氮量为副区，3次重复，共36小区。小区面积1. 8 m2。

栽植密度设3个水平：A1. 50 cm×20 cm，A2. 50 cm×30 cm，A3. 50 cm×40 cm。施N量设4个水平：B0.空白对照，B1. 100 kg/ hm2，B2. 200 kg/ hm2，B3. 300 kg/ hm2。2014年5月10日移栽，移栽叶龄5叶1心。磷肥40 kg/ hm2，钾肥50 kg/ hm2，于移栽时作底肥穴施。

1. 3 测定内容及方法

（1）原始指标。在狼尾草成熟时，测定相关数据。每个小区选择3株测量株高、穗长，并记录对应分蘖数，取平均值作为处理区组的株高、穗长、分蘖数等。

（2）结实率。每个小区随机取10穗狼尾草穗，称量种子重量并记录，通过考种，计算每个小区结实率。测定不同结实率对应的实粒重占比，建立结实率与实粒重占比的函数关系。

2 结果与分析

2. 1 种植密度与施氮量对狼尾草生长的影响

（1）种植密度与施氮量对狼尾草分蘖数的影响。从表1，2可以看出，种植密度对狼尾草分蘖有显著影响，分蘖数有随着密度的增加而降低的趋势。A3处理狼尾草分蘖数比A1的高，差异显著，前者分蘖数为30. 0，后者为25. 1，高出19. 5%。而行距为40 cm与30 cm的处理分蘖数差异不显著，分别为30. 0和28. 0，行距为30 cm与20 cm的小区分蘖数差异不显著。由方差分析可知，施氮量对狼尾草的分蘖数没有显著影响。综合可知，影响分蘖数的主要是密度，二者互作与密度影响基本一致，所以就分蘖而言，应选择A3或者A2，对施氮量不做要求。

表1 狼尾草基本农艺性状Table 1 The agronomic characters of pennisetum

A1处理由于栽植过密，单株生长空间狭小，光照、养分等竞争激烈，抑制了植株分蘖，导致分蘖数显著低于A2、A3处理。而后两者分蘖数相差不大，空间等条件皆可以满足，不受限制，而单位面积总分蘖数A2小于A3，所以对于分蘖而言，适宜的种植密度应为50 cm×30 cm。不同的施氮量对狼尾草分蘖数的影响不大，可能是由于分蘖期间氮肥的吸收可以满足分蘖需求，此时肥料不是关键的影响因子。所以对氮肥没有要求，最佳密度为A2。

（2）种植密度与施氮量对狼尾草株高与穗长的影响。从表1，2可以看出，种植密度与施氮量对狼尾草株高均有显著影响。密度对株高影响显著，A1、A2、A3株高均值依次为107. 0、106. 5、100. 8 cm，A1与A2株高均值分别比A3高出6. 2%、5. 7%，由方差分析可知，A1与A2株高没有显著性差异，但二者与A3均有显著性差异。密度越大，由于单位面积的分蘖数越多，单个分蘖获得的光能越小，光能的竞争力越大，为了获得更多的光能，密度大的区组将有长得更高的趋势。施氮量对株高也有显著影响，4个施氮水平N0、N1、N2、N3的株高均值分别为101. 4、104. 1、107. 0、106. 4 cm，施氮能够显著提高植株高度，3个施氮处理分别比不施氮肥的N0处理提高2. 7%、5. 5%、4. 9%。施氮量为200 kg/ hm2处理植株高度最高，与300 kg/ hm2处理没有显著性差异，与100 kg/ hm2处理有显著性差异，即一定的施氮量可以显著提高植株高度，但是过多施氮并不能进一步提高株高。

种植密度对狼尾草的穗长有显著影响，在不考虑施氮量时，3个密度A1、A2、A3水平下的穗长均值分别为16. 4、16. 5、15. 5 cm，与株高有相似的对应关系，由于存在对光能的竞争，穗长随着密度的增大而变长。从表2中可看出，施氮量对穗长也有显著性影响，可能是通过影响株高同步影响穗长。

表2 不同种植密度与施氮量下农艺性状比较Table 2 Comparison on agronomic characters under different planting densities and nitrogen rates

（3）结实率与实粒重占比关系。随机取得一定数量样品，考种获得该样品结实率以及分别称重实粒重和空粒重，计算实粒重占比，获得7组数据，进行回归分析，得到结实率与实粒重占比的相关系数R2= 0. 9934，得到回归方程为y = 0. 6392x + 41. 716，其中y代表实粒重占比（即修正值），x代表结实率，二者高度相关。由于结实率与实粒重占比高度相关，可将每个小区的种子重量转换为实粒重重量，即通过修正之后得到更接近于实际的狼尾草种子产量，各个小区修正的种子产量见表3。

2. 2 种植密度与施氮量对狼尾草经济性状及种子产量的影响

（1）种植密度与施氮量对狼尾草结实率的影响。从表3，4可以看出，3个密度组A3、A2、A1的结实率均值分别为71.5%、61.9%、60.6%，A3比后两者的结实率分别高出15.5%、18.0%，达到显著差异水平。A3的密度比前两者要小，单位面积的籽粒数要少，获得的营养物质更多，单位面积的籽粒获得光能更加充足，有利于狼尾草灌浆结实，从而提高了结实率。A2结实率比A1高2.1%，两者差异不显著。从表3，4可以看出，氮肥可显著提高结实率，4个氮肥水平N0、N1、N2、N3的结实率均值分别为60.6%、66.9%、65.2%、66.1%，3个施氮处理之间结实率没有显著性差异，但与未施氮的N0处理有显著性差异，结实率均值分别提高10.4%、7.6%、9.1%。在密度为A1、A2水平时，只有A2N3组合结实率有显著性差异，其余单个因素水平或者因素组合均没有显著性差异。在A3密度水平时，密度与施氮量互作对结实率有显著影响，3个施氮处理结实率比未施氮处理均值分别提高17.2%、11.4%、10.3%。由此可知，A3N1组合能显著提高结实率。

表3 各处理产量性状比较Table 3 Comparison on yield traits of different treatments

（2）种植密度与施氮量对狼尾草种子单株产量的影响。从表3，4可以看出，3个密度水平A1、A2、A3的单株产量分别为13. 1、14. 6、20. 8 g，A3单株产量比A1、A2分别高出58. 8%、42. 5%，具有显著性差异，但A1、A2间没有显著性差异。在密度为A3水平时，单位面积的株数较少，单株获得的光能较多，获得养分充足，分蘖数更多，实粒重占比也有显著提高，所以单株产量显著提高。3个施氮水平N1、N2、N3处理单株产量分别为17. 6、17. 2、15. 0 g，比未施氮处理单株产量分别高出25. 7%、22. 9%、7. 1%，3个施氮肥水平处理之间单株产量没有显著区别，但是N1、N2都与未施氮的N0有显著差异，N3与N0没有显著区别。施氮量与密度互作可显著影响单株产量，A3N1、A3N2组合单株产量最高。

（3）种植密度与施氮量对狼尾草种子产量的影响。从表4可以看出，3个密度处理A1、A2、A3的产量分别为1308、975、1041 kg/ hm2，A1比A2、A3产量分别提高34. 2%、25. 6%，差异显著，但A2、A3处理间不存在显著差异。氮肥对狼尾草种子产量有显著影响，施氮量对产量没有显著影响，N1、N2、N3产量比未施氮的N0处理分别提高17. 3%、19. 5%、8. 9%。

表4 不同种植密度与施氮量下的产量性状比较Table 4 Comparison on yield traits under different planting densities and nitrogen rates

3 结论与讨论

关于狼尾草作为牧草的研究比较多，包括狼尾草施氮量、刈割时间、品质等，而研究狼尾草种子产量的则较为少见。本试验通过不同密度处理与施氮量处理，研究最合适的提高狼尾草种子产量的种植方式。从种植密度分析，结实率、分蘖数与穗重均随着密度的减小而增大，对狼尾草种子产量影响较大。在施氮量上，相对于未施氮的处理，其余3组施氮处理在产量上均有不同程度的提高，说明氮肥对种子增产具有明显效果。但是狼尾草种子产量并没有随着施氮量的增加而呈线性增加，在施氮量最多的N3处理中，穗重反而比施氮量少的要小，N3产量低于N1与N2的产量。导致N3处理狼尾草穗重较低的原因，可能是由于氮素浓度过大，抑制了植株的正常生长，导致该处理贪青晚熟，发育更加迟缓，在统一收获时，并未达到最高的种子产量。

在影响狼尾草种子产量的两个因素中，种植密度对产量影响较大。3个种植密度中，A1处理比A2、A3处理产量分别提高34. 2%、25. 6%，但是结实率比A3低10. 9%，与A2相当，没有显著性差异，而穗重比A3低18. 8%，与A2相当，没有显著性差异。导致A1处理产量比后两者高的主要原因是单位面积穗数较多，A1比A2、A3处理每公顷穗数分别高出18. 3%、67. 1%。A2、A3两处理产量相当，A2处理每公顷穗数比A3高出22. 1%，但是穗重与结实率均比A3低，导致二者产量没有显著性差异。施氮量对狼尾草种子产量影响较大，3个施氮处理每公顷产量比未施氮处理分别提高17. 3%、19. 5%、8. 9%，表明狼尾草种子生产对氮肥较为敏感。氮肥能够提高狼尾草种子产量，但是狼尾草比较耐贫瘠，需氮量较少。综合以上因素，狼尾草种子高产有两个组合，分别为A1N2与A3N2，这两个区组分别以增加单位面积穗数来增加产量和以增加穗重、结实率来增加产量，但是A3N2区组穗重较大，种子较为饱满，更适宜作为种子使用，故以密度40 cm×50 cm和施氮量200 kg/ hm2为狼尾草种子生产的最佳种植方式。

参考文献：

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［4］ 信金娜，徐 威，王志英.狼尾草作为观赏草的应用［J］.草原与草坪，2013（5）：90 -93.

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［6］ 黄勤楼，陈 恩，黄秀声.施氮水平对杂交狼尾草产量、品质和氮素吸收利用的影响［J］.热带作物学报，2009（1）：26 -30.

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［8］ 王 静，沈文彤，张蕴薇.种植密度和刈割频率对杂交狼尾草产量和品质的影响［J］.草地学报，2010（4）：589 -593.

Effects of Planting Density and Nitrogen Application Rate on Seed Yield of Pennisetum

CHEN Zhifeng1，2，JIANG Wenjun1*，WU Xiao1，QI Shuai1，XIANG Zuoxiang1
（1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 College of Plant Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan，Hubei 430070，China）

Abstract：To find out the most suitable density and nitrogen rate for seed production of Pennisetum，this test used split -plot design to study the effect of planting density and nitrogen rate on seed yield of Pennisetum. The results showed that the effect of density on seed yield was more evident than that of nitrogen rate. As for yield per plant，the yield of treatment of 40 cm×50 cm was highest. As for yield per hectare，the yield of treatment of 20 cm×50 cm was highest. The yield of treatment with nitrogen rate of 100 and 200 kg/ hm2was higher than that of treatment with nitrogen rate of 0 and 300 kg/ hm2. The panicle weight and filling rate of treatment of 40 cm×50 cm were higher than those of 20 cm×50 cm and 30 cm ×50 cm. As for number of tillers，there existed no evident difference between treatment of 30 cm×50 cm and 40 cm×50 cm，while the two treatments were higher than that of 20 cm×50 cm by 11. 65 and 19. 5% respectively. In all combination treatments，the combination of planting density of 40 cm×50 cm and nitrogen rate of 200 kg/ hm2was most suitable.

Keywords：Pennisetum alopecuroides；planting density；nitrogen application rate；seed yield

基金项目：长沙市科技攻关资金专项（K1308033 -21）；2014年草学重点学科开放基金（14CXKF06）。

作者简介：陈志峰（1991 -），硕士研究生，Email：1069250503@ qq. com。*通信作者：蒋文君，副教授，主要从事种子生物学、植物资源的教学和科研工作，Email：jwj8212@ qq. com。

收稿日期：2015 09 07

文章编号：1001-5280（2016）01-0063-04

DOI：10. 16848/ j. cnki. issn. 1001-5280. 2016. 01. 017

中图分类号：S543+. 9

文献标识码：A