种植密度对甘农5号苜蓿种子产量的影响

柴连生 雷荣深 周丰 柴小琴

摘要：對引进的苜蓿品种甘农5号进行了种植密度试验，观察了密度对其产量构成因素及产量的影响，结果表明，密度对株高、一级分枝、结荚花序数和荚果数的影响较大，对籽粒数和千粒重影响较小。在试验设计的密度范围内，甘农5号苜蓿种子产量随种植密度的增加先上升后下降，当密度为82 530株/hm2时产量达到最高。产量与构成因素间的相关分析表明，结荚花序数、荚果数、籽粒数及千粒重均与种子产量呈正相关，其相关系数分别为0.20，0.39，0.14，0.53。甘农5号苜蓿获得较高种子产量的种植密度为82 530株/hm2，即行距60 cm、株距30 cm。

关键词：甘农5号；紫花苜蓿；种植密度；种子产量

中图分类号：S 551 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2017）08-0044-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.08.011

Benefit Analysis of Potato Intercropping with Soybean

in Northwest Irrigation Areas

YANG Guo 1， CHEN Guangrong 2， 3， WANG LiMing 2， 3， YANG Ruping 2， 3， DONG Bo 2， 3， ZHANG Guohong 2， 3， Li Chende 4 ， YANG Guifang 5

（1. Jingyuan Farming and Animal Husnbandry Bureau， Jingyuan Gansu 730600， China； 2. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China； 3. Key Laboratory of Northwest Drought Crop Cultivation of Chinese Ministry of Agriculture， Lanzhou Gansu 730070， China； 4. Gansu Institute of Agriculture Technology， Lanzhou Gansu 730020， China； 5. Gansu Central Keya green agriculture Technology Ltd， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：Field experiments are conducted in Northwest irrigation districts along Yellow river from 2013 to 2016. The concept related to yield equivalent and value of output equivalent is proposed， using various quantitative standards such as land equivalent ratio， yield equivalent， and value of output equivalent， the efficiency and the economic benefit. The physiological effect and micro ecological benefit on photosynthetic properties， soil microorganism populations， crop quality and weed control in intercropping systems are studied systematically. Early potato and soybean intercropping could significantly improve illumination effective utilization， ≥10 ℃ temperature effective utilization， rainfall effective utilization during green period and ground cover effective utilization. Intercropping significantly improved the land use efficiency， the unit area yield and the unit area value are 1.53 and 1.49 times of sole cropping. Intercropping also significantly improved soil microbial structure and crop quality， and therefore alleviated the obstacles of continuous cropping. Early potato and soybean intercropping is an effective cultivation method with great ecological and economic benefits. In addition to Labor， soil， heat and water resource intensively utilizing temporally and spatially， Early potato and soybean intercropping could increase the crop yield per unit area greatly， which could be extended at large scale.

Key words：Potato/ Soybean；Northwest Irrigation areas；Continuous croppingbostacle；Quality；Yield effect；Ecological benefit

紫花苜蓿是多年生优良豆科牧草，种植历史悠久，不仅是优质的饲料作物，也是优良观赏植物。甘肃省是苜蓿种植大省，目前全省苜蓿种植面积达60万多hm2，占全国种植面积的38%，始终位居全国之首。天水市位于甘肃东南部，自然条件和地理条件适合紫花苜蓿生长，近几年来，随着农业产业结构的战略性调整，天水市把发展草食畜牧业作为建设“畜牧大市，草业强市”的突破口来抓，使草食畜牧业有了较快的发展，草产业基地基本建成。紫花苜蓿作为天水市草业发展的主栽品种，种植面积逐年增大，市场对紫花苜蓿优良品种及种子的需求量增加，亟待加大对苜蓿优良品种的引进及种子生产技术的研究。不同区域的土壤与水肥条件不同，苜蓿的单株营养面积不同，进而苜蓿的群体密度不同，只有保证了适宜的播种密度，才能获得最大的籽实产量[1 - 6 ]。苜蓿新品种甘农5号是我国第1个抗虫、高秋眠级苜蓿品种，产草量较高，具有极强的适应性。我们研究了种植密度对甘农5号产量构成因素及产量的影响，以期为紫花苜蓿种子在天水地区的生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在天水市秦州区西十里川区水浇地，前茬作物为花卉，试验田耕层含有机质14.85 g/kg、全氮1.15 g/kg、全磷0.71 g/kg、全钾32.07 g/kg、碱解氮58 g/kg、速效磷22 g/kg、速效钾230 g/kg、pH 8.05，肥力中等，河淀黄沙土。

1.2 材料

供试苜蓿新品种甘农5号由甘肃省农业科学院提供。

1.3 试验方法

试验行距均为60 cm；处理分别用M1、M2、M3、M4表示，密度分别为50 820、82 530、152 475、451 020 株/hm2。试验顺序排列，重复3次，12个小区，小区面积 6.3 m2（1.8 m×3.5 m），区组间设观察道0.8 m。为了保证苗齐并当年能开花结籽， 2014年3月8日在冬暖棚内采用穴盘育苗，每穴1粒。4月23日苗长10 cm左右时移栽于大田。移栽前翻耕、摔土、整地；移栽后及时灌溉，灌溉方式为地面湿灌。田间管理同当地大田。2014年收获期为8月20日，2015年收获期为7月17日。

1.4 观测内容及方法

1.4.1 株高 在自然状态下测量植株顶端到地面的最大距离。

1.4.2 生长速度 移栽大田后，每小区随机选定10株，每周测量植株高度，计算其生长速度。1.4.3 茎粗 收获期用游标卡尺测量一极分枝基部的直径。

1.4.4 一级分枝数 现蕾期每个小区随机取5株，统计地表分枝数量。2014年观测时间为6月12日，2015年为5月10日。

1.4.5 结荚花序数 每小区随机选择5株，统计主枝上的结荚花序数。

1.4.6 荚果数 每个小区随机选择植株不同部位的结荚花序50个，统计每个花序的荚果数目。

1.4.7 种子数 收获时，每个小区随机统计50个荚果的种子数。

1.4.8 种子产量 当大部分荚果变为黑褐色时进行人工收获、脱离、筛选、清选，最后称重。

1.4.9 千粒重 从各小区收获的种子中取20 g样品，随机取1 000粒种子称重，重复4次。

1.4.10 鲜草产量 种子收获后，待再生草现蕾期刈割，鲜草重为种子收获后刈割1次的产量。统计小区产草量。2014年鲜草刈割时间为10月25日，2015年为8月29日。

2 结果与分析

2.1 产量构成因素

2.1.1 株高 由表1可知，不同播种密度处理下，甘农5号苜蓿株高有所差异。试验期间内苜蓿株高均以M4处理最高，2014年和2015年分别为90.4、123.8 cm；其次是M3处理，分别为87.7、117.4 cm；M1处理最矮，分别为86.6、101.9 cm。M4处理与其他差异显著，其他处理间差异不显著。表明密植时有利于植株垂直生长。

2.1.2 生长速度 由表1可知，2014年生长速度以M4处理最快，为0.89 cm/d；其次是M3处理、M2处理、M1处理，分别为0.87、0.86、0.86 cm/d。2015年苜蓿生长速度以M2处理最快，为1.11 cm/d；其次是M3处理、M1处理，均为1.10 cm/d；M4处理最慢，为1.08 cm/ d。表明不同播种密度处理下，甘农5号苜蓿生长速度差异不明显。

2.1.3 茎粗、一级分枝数 由表1可知，2 a苜蓿茎粗和一级分枝数均以M1处理最高，其次是M2处理，M4处理最低。其中茎粗M1处理与M2处理差异显著，与其他处理差异极显著；一级分枝数处理间差异极显著。表明密植不利于苜蓿的分枝和抗倒伏性，因此合理的播种密度能够增加苜蓿的分枝，提高抗倒伏性。

2.1.4 结荚花序数 由表1可知，各播种密度处理下，结荚花序数2014年以M1处理最多，为71.50个/株；其次是M2处理，为71.20个/株；M3处理最少，为58.70个/株。2015年以M2处理最多，为61.08个/株；其次是M2处理，为60.45个/株；M4处理最少，为56.37个/株。2014年M1处理与M2处理差异不显著，与M4处理和M3处理差异显著。

2.1.5 荚果数 由表1可知，荚果数2014年以M2处理最多，为11.56个/株；其次是M1处理，为11.20个/株；M4处理最少，为10.10个/株。2015年以M1处理最多，为10.55个/株；其次是M2處理，为10.40个/株；M4处理最少，为9.30个/株。2014年M1处理与M2处理差异不显著，与M4处理和M3处理差异显著；M4处理与M3处理差异不显著。

2.1.6 籽粒数 由表1可知，籽粒数均以M1处理最多，2014年和2015年分别为3.50、3.42粒/荚；其次是M2处理，分别为3.44、3.28粒/荚；M4处理最矮，分别为3.05、2.98粒/荚。

2.1.7 千粒重 由表1可知，千粒重2014年以M2处理最重，为2.34 g；其次是M3处理，为2.29 g；M4处理最少，为2.15 g。2015年以M2处理最重，为2.30 g；其次是M4处理，为2.28 g；M1处理最少，为2.16 g。各播种密度处理下，甘农5号苜蓿种子千粒重和籽粒数并未呈现明显的规律变化，可见密度对二者影响不大。

2.2 种子及鲜草产量

从表2、图1可以看出，随着密度的增加，种子的产量呈先上升后下降趋势，种子收获后的第1茬鲜草产量呈下降趋势。各密度处理下，甘农5号种子产量均以M2处理的最高，2014年和2015年分别为600、440 kg/hm2；M1次之，分别为560、350 kg/hm2；M4最低，分别为410、300 kg/hm2。 鲜草产量均以M4最高，分别为20 635.95、 30 266.10 kg/hm2；M2次之，分别为19 572.45、 26 773.80 kg/hm2；M1最低，分别为17 461.20、 25 742.10 kg/hm2。其中2014年种子产量M2处理比M4处理增产50%，比M3处理增产14.50%，比M1处理增产6.91%。2015年受春夏季多雨的影响，加之徒长倒伏严重，影响了苜蓿的开花授粉，种子产量较上年大幅下降，种子收获后第一茬鲜草产量各处理普遍比上年增加40%左右，但趋势与上年相同。

2.3 种子产量与构成因素间的相关分析

从表3可知，甘农5号苜蓿的结荚花序数、荚果数、籽粒数及千粒重均与种子产量呈正相关，其相关系数分别为0.20，0.39，0.14，0.53；株高与种子产量呈负相关，其相关系数为-0.20，但均未达到显著水平。而株高与荚果数呈极显著负相关（R=-0.78，P < 0.01），结荚花序数与荚果数之间呈显著正相关（R=0.73，P < 0.05）。

3 小结与讨论

播种密度是影响紫花苜蓿种子产量的主要因素，紫花苜蓿种子产量随着播种密度的变化而变化。试验结果表明，密度对紫花苜蓿种子产量构成因素的影响不同，对株高、一级分枝、结荚花序数和荚果数的影响较大，对籽粒数和千粒重影响较小。适当稀植时，结荚花序数、荚果数都比较高；而过度密植时，结荚花序数、荚果数降低，最终影响种子的产量。在试验设计的密度范围内，甘农5号苜蓿种子产量随播种密度的增加先上升后下降，当播种密度为82 530株/hm2时产量达到最高；其余处理产量较低。说明密度过稀或过密时种子产量都偏低，这与王明泽等[2 ]的研究结果相同。甘农5号苜蓿种子产量与构成因素间的相关分析表明，种子结荚花序数、荚果数、籽粒数及千粒重均与种子产量呈正相关，其相关系数分别为0.20，0.39，0.14， 0.53。综上所述，甘农5号苜蓿获得较高种子产量的种植密度为82 530 株/hm2，即行距60 cm、株距30 cm。

密度增加后，植株个体间的竞争关系发生改变，个体占有的空间和资源份额较小，在一定范围内不影响植株个体发育。当达到临界值时，影响了植株的光合产物的合成及分配，限制植株个体的生长发育，从而导致紫花苜蓿种子产量降 低[2 ]。

参考文献：

[1] 柴小琴，刘 娟，杨红善，等. 紫花苜蓿新品种航苜1号种子天水市的生产性能初报[J]. 甘肃农业科技，2015（1）：3-6.

[2] 王明泽，李国良，王殿奎，等. 不同播种密度对紫花苜蓿种子产量影响的研究[J]. 黑龙江农业科学，2011（8）：83-85.

[3] 陈述明，李卫军，李雪峰，等. 密度对苜蓿生长发育及种子产量的影响[J]. 新疆农业科学，2005，42（3）：189-191.

[4] 李拥军. 灌溉次数、播种密度对留种紫花苜蓿生长发育和种子产量的影响[J]. 草业科学，1998，7（3）：25-28.

[5] 张培杰，杜永生. 华池县紫花苜蓿种植技术[J]. 甘肃农业科技，2012（7）：58-59.

[6] 赵 丽，柴小琴，刘 娟. 6个紫花苜蓿扦插繁殖技術要点 [J]. 甘肃农业科技，2012（3）：57-58.

（本文责编：杨 杰）