播量与行距对饲用黑麦种子生产性能的影响

孟祥君，杜笑村，武慧娟，俞慧云，周栋昌

（甘肃省草原技术推广总站，甘肃 兰州 730010）

黑麦(Secale cereale)是禾本科(Gramineae)黑麦属一年生或越年生草本植物，原产于中东及地中海地区，20世纪曾是俄罗斯等国家的主要粮食作物[1-2]。自20世纪80年代我国首次从美国引进冬牧70(S.cerealeWintergrazer-70)以来，黑麦作为一种重要饲料作物被引入黄淮海区域在冬闲田种植利用[3-4]。近年来，随着草原畜牧业的转型升级，饲草种植面积不断扩大，饲用黑麦因其抗逆性强、籽实产量和蛋白质含量高，已成为甘肃高寒牧区一年生栽培饲草地的主要栽培牧草之一[5-6]，种子需求量逐年增加。目前，国内对黑麦的研究和利用主要集中在饲草生产和品质方面，栽培措施多偏重提高生物量、株高、分蘖等因素的研究[7-9]，对提高种子产量的栽培措施和产量构成因素研究较少，尤其对黑麦在高寒地区的种子生产技术研究未见相关报道。因此，本研究通过分析不同播量和行距对黑麦种子产量及相关性状的影响，寻求饲用黑麦在甘肃高寒区种子生产最佳栽培措施，为今后饲用黑麦在这类地区的产业化发展提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省天祝县华藏寺镇红大村，130°84′45.85″ E，37°02′8.75″ N，海拔 2 576.3 m。2016年，年平均气温1.64 ℃，全年降水量486.5 mm，最高气温23.1 ℃，最低气温-27 ℃，≥ 0 ℃年积温为1 750 ℃·d左右。土壤pH为8.22，有机质含量 28.6 g·kg-1，全氮含量 770 mg·kg-1，速效氮含量75.98 mg·kg-1，速效磷含量 21.35 mg·kg-1，速效钾含量79.67 mg·kg-1。试验地为耕地，前茬作物豌豆(Pisum sativum)，无灌溉。

1.2 试验材料

甘引1号黑麦(S.cereale‘Ganyin No.1 ’)，2013年经甘肃省草品种审定委员会审定登记的黑麦品种，登记号：GCS004。参试品种由甘肃省草原技术推广总站提供。

1.3 试验设计

试验采用双因素随机区组设计，播量(A)设120(A1)、150(A2)、187.5(A3)、225 kg·hm-2(A4) 4 个处理；行距(B)设20(B1)、25(B2)、30(B3)、35 cm(B4)共 4个处理，小区面积3 m×5 m，设3个重复。共48个小区，小区间隔50 cm。于2017年4月20日播种，条播，播种深度3～5 cm。整地时施基肥磷酸二铵225 kg·hm-2，拔节期每个小区追施尿肥135 g。6月15日人工除草一次。

1.4 测定项目与方法

株高：成熟期测定，每小区随机选取10个单株，测量从地面至植株的最高部位(芒除外)的绝对高度，取其平均值。种子产量：种子成熟后，每小区离边行各50 cm，取1 m2的样方，刈割后自然风干，脱粒，称重。有效分蘖数：在成熟测产前，每个小区随机选取10株，统计每株的有效分蘖数，取平均值。千粒重：种子收获后，每小区随机取1 000粒种子称重，重复3次，取平均值。室内考种：成熟期收获种子前，每小区随机选取20株主茎的单穗，测定穗长、穗粒数、穗粒重，取平均值。

1.5 数据处理

结果均以平均数 ± 标准差示出。采用SPSS 17.0软件的One-way过程对数据进行单因素方差分析，差异显著时用Duncan氏法进行多重比较，显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 播量和行距对株高的影响

播量(A)对甘引1号黑麦株高影响显著(P＜0.05)(表1)。A3显著高于 A1(P＜0.05)，A2、A3和 A4处理间差异不显著(P＞0.05)，A3处理株高最高(161.53 cm)，A1处理株高最低 (155.05 cm)(表2)。行距(B)对株高影响不显著(P＞0.05)(表1、表3)。

播量×行距互作对株高影响显著(P＜0.05)(表1)。处理 A3×B1的株高最高 (169.13 cm)，与处理 A1×B4、A2×B3、A3×B2、A3×B4、A4×B2之间差异不显著(P＞0.05)外，与其他处理差异显著(表4)。处理A1B1的株高最低(148.08 cm)。

2.2 播量和行距对黑麦种子产量构成因素的影响

2.2.1 有效分蘖数

播量(A)对甘引1号黑麦有效分蘖数无显著影响 (P＞0.05)(表1)。但行距 (B)、播量×行距各处理间差异显著(P＜0.05)(表3、表4)。处理B3每株有效分蘖数最多(2.35)，处理B1最少(2.00)。播量×行距互作处理A3×B2的有效分蘖数最多(2.86个)，与有效分蘖数较低的处理A2×B3、A3×B3、A4×B3之间差异显著 (P＜0.05)；处理 A2×B3每株有效分蘖数最少(1.93个)。

2.2.2 穗长

播量(A)对甘引1号黑麦穗长影响显著(P＜0.05)(表1)。A1、A2、A3处理间差异不显著 (P＞0.05)，A1、A3显著高于 A4处理 (P＜0.05)，A2与 A4处理间差异不显著(P＞0.05)，A1处理穗长最长(8.98 cm)(表2)。行距(B)对黑麦穗长影响不显著(P＞0.05)。播量×行距互作各处理间差异显著(P＜0.05)。处理A1×B2穗长最长 (9.56 cm)，与处理 A4×B1、A4×B2差异显著(P＜0.05)，与其他各处理间差异不显著(P＞0.05)；处理 A4×B2穗长最短 (8.15 cm)。

2.2.3 穗粒数

播量(A)、行距(B)、播量×行距互作间对甘引1号黑麦穗粒数影响均无显著差异(P＞0.05)(表1、表2、表3)。处理A2×B2穗粒数最多(49.00个)，处理 A4×B2穗粒数最少 (42.03 个)(P＞0.05)(表4)。

表1 甘引1号黑麦株高、种子产量及种子相关性状的方差分析(F值)Table 1 Analysis of variance table for the effect of sowing rate and row spacing on the agronomic traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’ (F value)

表2 播量对甘引1号黑麦株高、种子产量及种子相关性状的影响Table 2 Effects of sowing rate on the agronomic traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’

表3 行距对甘引1号黑麦株高、种子产量及种子相关性状的影响Table 3 Effect of row space on plant height, seed yield and related traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’

表4 播量×行距互作对甘引1号黑麦株高、种子产量及种子相关性状的影响Table 4 The effect of sowing rate×row space interaction on plant height, seed yield and related traits of Secale cereale ‘Ganyin No1’

2.2.4 穗粒重

播量(A)对甘引1号黑麦穗粒重影响显著(P＜0.05)(表1)。A3显著高于 A4，A3、A1和A2处理差异均不显著 (P＞0.05)，A3穗粒重最大 (2.23 g)(表2)。行距(B)黑麦穗粒重影响无显著差异(P＞0.05)(表1、表3)。播量×行距互作个处理间差异显著(P＜0.05)(表4)。处理 A3×B3穗粒重最大 (2.37 g)，与处理 A4×B4差异显著 (P＜0.05)，与其他各处理间差异不显著(P＞0.05)；处理A4×B4穗粒重最小(1.72 g)。

2.2.5 千粒重

播量(A)、播量×行距互作间对甘引1号黑麦千粒重影响显著(P＜0.05)(表1)。行距(B)对千粒重影响不显著(P＞0.05)。A3千粒重最重(42.03 g)，其次为A2(41.40 g)，A1千粒重最低(39.39 g)。播量×行距互作处理中，处理A3×B4千粒重最高(45.43 g)，与处理A1×B2、A1×B3、A1×B4、A2×B1、A3×B2、A4×B1、A4×B3、A4×B4之间差异显著(P＜0.05)，与其他各处理间差异不显著(P＞0.05)。处理 A4×B4千粒重最低 (38.20 g)。

2.3 播量和行距对黑麦种子产量的影响

播量(A)、行距(B)、播量×行距互作对黑麦种子产量的影响均达到了显著水平(P＜0.05)(表1)。A3种子产量最高(5 601.2 kg·hm-2)，其次为A4和A1，A2产量最低，A3显著高于其余处理(P＜0.05)(表2)。行距对黑麦种子产量的影响也非常显著(P＜0.05)，也是B3和B4处理下种子产量高，B1和B2处理下产量低，B3、B4显著高于 B1、B2(P＜0.05)(表3)。

播量×行距互作对种子产量的影响差异显著(P＜0.05)，处理 A3×B4种子产量最高(6 590 kg·hm-2)(表4)，与其他处理均差异显著(P＜0.05)；其次为处理 A3×B3(6 055.7 kg·hm-2)，处理 A4×B2种子产量最低(3 458 kg·hm-2)。

3 讨论与结论

科学合理的栽培措施可有效提高作物和牧草的生产性能和品质[10]。有研究表明，播量是影响麦类作物生产性能的重要因素[11]。密度在150～450 株·m-2，小麦(Triticum aestivum)产量随播量增加而增加，但当播量超过到一定范围时，其产量则随播量增加而降低[12-14]。播量对旱地莜麦(Avena nuda)的农艺性状影响显著，播量在60～150 kg·hm-2范围内，随种植密度的增加，旱地莜麦叶面积系数增大，光合产物增多，莜麦产量上升；但当播量超过到一定范围时，其分蘖数、穗粒数和穗粒重下降，莜麦产量随之下降[15-17]。游永亮等[18]在河北平原农区研究发现，种植密度对饲用黑麦种子生产影响较大，在不同种植密度下饲用黑麦种子产量、穗数、穗粒数和千粒重差异显著。本研究结果显示，不同播量对甘引1号黑麦穗长、穗粒重、千粒重和种子产量影响显著，对有效分蘖数和穗粒数影响不显著。甘引1号黑麦播量在187.5 kg·hm-2时，种子产量最高，达5 601.2 kg·hm-2，播量增加到225 kg·hm-2时，种子产量 4 484.8 kg·hm-2，反而降低。表明适宜的播量，饲用黑麦种子产量才能达到最大值，过高或过低均影响饲用黑麦种子生产。甘引1号黑麦这一结果与上述相关研究相符，但播量对甘引1号黑麦穗粒数影响不显著这一结果与游永亮的研究结果不同，可能是不同品种、不同种植环境造成的。

黑麦种子产量除了受自身遗传特性的影响外，还与种植环境、营养条件和栽培措施有关[19-21]。本研究显示，行距对饲用黑麦种子产量和有效分蘖数影响显著，种子产量随行距的增加而增加，有效分蘖数随行距的增加先升后降；行距对株高、穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重影响均不显著。播量与行距互作间除穗粒数影响不显著外，与其他种子相关性状影响显著。

适宜播量和种植行距有利于饲用黑麦在天祝高寒区穗粒数、穗粒重、有效分蘖数和千粒重的增加，有利于其种子产量的提高。

本研究 A3×B4组合种子产量最高(6 590 kg·hm-2)，A3×B3组合穗粒重最大(2.37 g)，A3×B4组合千粒重最高(45.43 g)，综合考虑上述因素，在甘肃省同类气候条件下，甘引1号饲用黑麦在播量187.5 kg·hm-2，行距30～35 cm条件下，种子产量最高，可达6 590 kg·hm-2。