不同播种因素对扁穗冰草生产性能的影响

2018-07-17祁百元杨明岳窦声云仁钦端治董世魁

草原与草坪 2018年3期

祁百元,杨明岳，窦声云，仁钦端治，董世魁

(1.青海省铁卜加草原改良试验站，青海铁卜加 810001； 2.北京师范大学环境学院，北京 100875)

我国青藏高原草地退化严重，人工草地补播及草地改良的需求与日俱增[1-2]。扁穗冰草(Agropyroncristatum)是多年生丛生禾本科植物，根系发达，分蘖能力强，抗旱，对土壤的适应性广，是良好的水土保持和固沙植物；它的茎叶柔嫩，营养丰富，适口性好，具有很高的饲用价值。青藏高原环青海湖地区分布着大面积的扁穗冰草，是建植生态型和放牧型人工草地的良好牧草[3-6]。

当前，有关扁穗冰草的研究多集中在株系选择、基因的克隆及表达[7-9]、施肥对种子质量的影响[10]、混播效果等[11]方面，而对于播种因素的报道较少。密度是影响作物生产的重要因素,合理密植既可以提高作物产量与品质，又能有效地控制田间杂草，降低成本，提高生产效益[12-14]。试验证明，选择适宜的播种行距和播种量是实现合理密植的关键；适当施加肥料可以为作物生长提供营养补充[15-16]。此次研究的目的是在不施肥、不灌溉的条件下，确定优化的扁穗冰草栽培草地建植的适宜播种行距，播种量和生长年限。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

试验在青海省铁卜加草原改良试验站进行，其地理坐标是E 99°35′，N 37°05′，海拔3 270 m，年平均气温-0.7℃，无绝对无霜期。年日照时数2 670 h，年降水量368.11 mm，年蒸发量1 495.3 mm，相对湿度58%。该地区属高原大陆性气候，具有光照充足、日照强烈、冬寒夏凉、降水集中、干旱少雨、风大等气候特征，土壤为栗钙土和暗栗钙土[17]，在青藏高原具有高寒草地生态环境的典型性、代表性。

1.2 试验材料

试验材料为青海铁卜加草原试验站试验小区内收获的野生扁穗冰草种子。

1.3 试验方法

试验采用随机小区设计，每个处理3次重复(因样地遭受放牧采食破坏，部分处理只有2个重复)，小区面积3 m×4 m，2013年7月3日播种，播种方式为条播，覆土2 cm，整个生育期内不施肥、不进行灌溉，仅进行人工除草等田间管理，试验设计见表1。

1.4 观测指标及方法

1.4.1 植株高度和生长速度在种植后的3年间(2014～2016年)于各样地中选定样株10株，自抽穗期起每半个月测量一次植株高度直至完熟期，统计生长天数，计算平均株高及生长速度。

表1 试验设计

生长速度(cm/d)=植株增高量(cm)/生长天数(d)

1.4.2 草产量在每年抽穗期，于每个样地中随机选取1 m样线，用剪刀剪取地上部分，留茬2 cm，称取鲜重。鲜草样品经自然风干后称取干重，计算鲜草产量、干草产量及鲜干比[12-13]。同时在每个处理中选择20株长势接近的植株，进行茎叶分离，分别称量茎叶鲜重，计算茎叶比。

1.4.3 种子产量在每年种子成熟期，于每个样地中选取1 m样线，测量种子产量。

1.5 数据统计与分析

应用SPSS 20.0进行方差分析，比较不同年限，不同处理之间的差异显著性，多重比较采用Duncan’s方法。数据统计结果利用Origin 8.0制图。

2 结果分析

2.1 播种因素对扁穗冰草生长的影响

观测结果表明，种植当年，不同处理间主要物候期的植株高度、抽穗期生长速度差异不显著；2号处理的开花期生长速度显著高于1号、5号处理。种植第2年，不同处理间抽穗期、完熟期植株高度差异不显著；2号处理开花期植株高度显著低于3号，7号和8号处理；2号处理抽穗期生长速度显著低于3号，7号和9号处理；2号处理开花期生长速度显著高于3号，6号，7号和9号处理。种植第3年，不同处理间开花期植株高度差异不显著；5号处理抽穗期植株高度显著低于9号处理；3号、7号处理完熟期植株高度显著高于6号，8号和9号处理；2号处理抽穗期生长速度显著高于8号处理，3号处理开花期生长速度显著高于9号处理，2015年各物候期植株均高于其余两年(表2，3)。

表2 不同处理下扁穗冰草植株的高度

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，未标注小写字母为无显著性差异，下同

表3 不同处理下扁穗冰草植株的生长速度

2.2 播种因素对牧草生产的影响

种植当年，各处理间单位牧草重量无显著性差异；4号处理茎叶比显著高于2号、8号处理；1号处理草产量显著高于3号处理。种植第2年，各处理间单位牧草产量、茎叶比、草产量均无显著性差异。种植第3年，各处理间单位牧草产量和草产量无显著性差异，9号处理茎叶比显著高于3号、4号、5号、7号处理(表4)。

表4 扁穗冰草产草量

2.3 播种因素对种子生产的影响

播种当年，7号处理的单位种子产量显著低于6号和8号处理；1号处理的种子产量显著高于2号、3号、6号、7号、9号处理。播种第2年，不同处理间单位种子产量、种子产量无显著性差异。播种第3年，各个处理下单位种子产量和种子产量间无显著性差异。6号处理单位种子产量最高，为41.32 g/m，1号处理种子产量最高，为1 610.33 kg/hm2(表5)。

表5 不同处理下扁穗冰草的种子产量

3 讨论

3.1 不同播种因素对扁穗冰草牧草生产的影响

植物的种植密度在一定程度上影响种群结构，合理的种群结构与作物的产量息息相关，其通过内部小气候因子与土壤微环境的变化显著影响作物产量，适宜的种植密度可以最大限度地利用水、肥、光、热和空间，进而获得高产[18]。田宏等[19]的研究表明，江夏扁穗雀麦鲜草产量受行距和播种量影响较大，其中行距是主要因素，其次为播种量，但两者间不存在互作效应。试验研究表明，扁穗冰草牧草产量受行距和播种量影响，且行距对草产量的影响较大，播种量对牧草产量影响较小。播种量一定的情况下，在行距20～40 cm，随着行距的增加，扁穗冰草单株可利用空间增大，单位牧草产量上升。在行距一定的情况下，播种量增加，扁穗冰草分布密集，种内竞争加剧。合理的行距和播种量是扁穗冰草单株牧草产量提升的关键。试验中，6号处理(行距40 cm，播种量111 kg/hm2)为扁穗冰草单位样线牧草产量最高的播种处理。大田推广时综合考虑单位牧草产量、适宜间距和播种量的经济效益，1号处理(行距20 cm，播种量67.5 kg/hm2)产草量最佳。