行距對“川草2號”老芒麥生殖枝及種子產(chǎn)量性狀的影響

游明鴻，劉金平，白史且，張新全，李達旭

（1.四川省草原科學研究院，四川 成都611731；2.四川農(nóng)業(yè)大學草業(yè)科學系，四川 雅安625014；3.西華師范大學生命科學院，四川 南充637009）

老芒麥（Elymussibiricus），是禾本科披堿草屬多年生疏叢型中旱生植物，為披堿草屬中營養(yǎng)價值最高的草［1，2］?！按ú?號”老芒麥（E.sibiricuscv.chuancao No.2）具有適應性廣，生長速度快，分蘗力強，草質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、抗寒、耐濕等優(yōu)點，是目前我國高寒地區(qū)廣泛種植的一個優(yōu)良牧草品種［3，4］。近年來，在川西北高原建立了約3 500hm2種子生產(chǎn)基地［5］，仍然不能滿足青藏高原東緣生態(tài)恢復重建、退化沙化草地治理、三江源保護、退牧還草、種草養(yǎng)畜及人草畜三配套等工程建設(shè)對優(yōu)良“川草2號”老芒麥種子需求。開展系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)研究，加強對種子生產(chǎn)的技術(shù)支持與保障，是急需解決的生產(chǎn)實踐問題。

國內(nèi)外關(guān)于老芒麥種子生產(chǎn)技術(shù)的報道較少，主要集中在施肥［6－10］、收獲時間［11］對老芒麥種子產(chǎn)量及構(gòu)成因子等方面的研究，關(guān)于行距單因子對種子產(chǎn)量的影響未見報道。試驗通過不同行距對老芒麥種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子影響分析，探討適合川西北高原種子生產(chǎn)的合理行距及提高種子產(chǎn)量與質(zhì)量的途徑，以期為畜牧業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)環(huán)境治理等提供量多質(zhì)優(yōu)的牧草種子，同時為規(guī)?；N子生產(chǎn)提供科學的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗于阿壩州紅原縣邛溪鎮(zhèn)二農(nóng)場進行，為大陸性高原溫帶季風氣候，東經(jīng)102°32′、北緯32°46′，海拔3 497 m，年均溫1.1℃，極端高溫23.5℃，極端低溫－33.8℃，年降水量738mm，相對濕度71%，≥10℃年積溫僅865℃。土壤為草甸土，0～20cm 土壤的有效氮、有效磷、有效鉀含量分別為276mg／kg，10.2mg／kg，131 mg／kg，有機質(zhì)含量5.87%，pH 值5.91。

1.2 試驗材料及設(shè)計

以川草2號老芒麥原種為材料。以3m×5m＝15m2，間距1m建立小區(qū)。按隨機區(qū)組3次重復排列，以30 cm（18行），45cm（11行），60cm（8行），75cm（6行），90cm（5行）為行距，按100粒／m 的用種量播種。播后田間管理水平相同，播后第3年進行測定。

1.3 測定指標及方法

分蘗數(shù)和生殖枝數(shù)：乳熟期，在中間行中部，隨機取50cm長的樣段，測定分蘗數(shù)和生殖枝數(shù)。依據(jù)50cm枝條數(shù)×2×3×行數(shù)／15，計算單位面積分蘗數(shù)和生殖枝數(shù)。3次重復。

生殖枝高度、直徑和穗柄、穗軸長：乳熟期，隨機選取50個生殖枝，用直尺測定垂直高度和穗柄、穗軸長，用游標卡尺測定離地10cm生殖枝基部直徑。

每生殖枝的小穗數(shù)、小花數(shù)、種子數(shù)：乳熟期，每區(qū)隨機選取50個生殖枝，測定小穗數(shù)、小花數(shù)與種子數(shù)。

結(jié)實率：種子數(shù)占小花數(shù)的百分比。

實際種子產(chǎn)量：蠟熟期，每小區(qū)隨機選取2m2，即30，45，60，75，90cm 行距下，分別選取7.2，4.4，3.2，2.4，2.0m長樣段，人工收種，3次重復，計算單位面積的種子產(chǎn)量，換算成kg／hm2。

種子千粒重：風干清選后，選取凈種子1 000粒稱重，3次重復。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 9.1進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 行距對分蘗數(shù)及生殖枝比例的影響

單位行距長度播種量一定時，不同行距下，單位行長的分蘗數(shù)間存在極顯著差異（P＜0.01），并且營養(yǎng)枝數(shù)、生殖枝數(shù)也顯著不同（表1）。單位行長的分蘗數(shù)，隨著行距增大而增加，但當行距增大到75cm以上時，分蘗數(shù)不再顯著增加（P＞0.05）。行距對單位行長生殖枝數(shù)有極顯著影響（P＜0.01）。

單位面積營養(yǎng)枝數(shù)、生殖枝數(shù)、分蘗數(shù)間存在極顯著差異（P＜0.01）。單位面積的分蘗數(shù)隨行距增大而顯著減少，當行距增大到60cm后，單位面積的分蘗數(shù)不再顯著減少。30cm行距下，單位面積分蘗數(shù)高達2 628枝／m2，但不同小區(qū)間變動幅度為±280.5枝。60cm行距的生殖枝數(shù)比例顯著高于其他行距。

表1 行距對分蘗數(shù)及生殖枝比例影響的多重比較Table 1 Multiple comparison about tillers and proportion of fertile tiller in different row spacing

2.2 行距對生殖枝高度、直徑的影響

行距對老芒麥生殖枝高度有極顯著影響（P＜0.01）（表2）。密植可以一定范圍內(nèi)促進株高，各處理間營養(yǎng)枝高度差異大。30和45cm行距生殖枝高度明顯低于其他處理。當行距大于60cm后，生殖枝高度不再增加。同時，行距對生殖枝直徑有極顯著影響（P＜0.01），行距越大，枝條直徑越大。

2.3 行距對花序數(shù)量性狀的影響

行距對花序數(shù)量有極顯著影響，對穗柄長的影響大于對穗柄直徑與穗軸長的影響（表2）。穗柄長隨行距增大而增長，與生殖枝高度有協(xié)同作用。穗柄直徑隨著柄長增長而增大，為花序獲取更大營養(yǎng)提供了基礎(chǔ)。但60，75和90cm行距間穗柄性狀差異不明顯。穗軸也受行距的影響，但行距大于45cm后，穗軸長不再增加。

小穗數(shù)／生殖枝、種子數(shù)／生殖枝、小花數(shù)／生殖枝極顯著受行距的影響（P＜0.01）。小穗數(shù)／生殖枝除30cm行距明顯低、60cm明顯高外，其他處理間差異不顯著。大于45cm后，不同行距小花數(shù)／生殖枝間差異不顯著?？梢娀ㄋ胼S雖然是小穗附著與排列的場所，但隨著軸長增加，小穗數(shù)／生殖枝差異不大，而小花數(shù)／生殖枝隨之增加，從而使小花數(shù)／生殖枝間沒有隨行距而繼續(xù)增大。小行距的種子數(shù)／生殖枝受小花數(shù)的影響而極顯著低于大行距，而90cm行距因分蘗數(shù)／m2小，在乳熟期受風吹而出現(xiàn)落粒，導致種子數(shù)／生殖枝顯著低于60～75cm的值。

表2 行距對生殖枝和花序數(shù)量性狀影響的多重比較Table 2 Multiple comparison on fertile tillers and inflorescence characters in different row spacing

2.4 行距對種子產(chǎn)量性狀的影響

行距對結(jié)實率影響極顯著（P＜0.01）（表3），行距越大結(jié)實率越高。但不同行距下種子千粒重差異不顯著（P＞0.05）。表現(xiàn)種子產(chǎn)量極顯著受行距的影響，60cm行距最高達（2 107.75±151.79）kg／hm2顯著高于其他行距，而實際種子產(chǎn)量受種子成熟度、成熟期一致性與落粒性的影響，使種子產(chǎn)量遠低于表現(xiàn)產(chǎn)量，60cm行距產(chǎn)量最高，達（1 764.85±119.63）kg／hm2，雖顯著高于其他行距，但差異性不大。行距對潛在種子產(chǎn)量影響不顯著（P＞0.05），即單位面積老芒麥潛在種子數(shù)趨于穩(wěn)定，受水、肥、氣、熱、光照條件的限制，造成表現(xiàn)、實際種子產(chǎn)量的差異。可見，改善老芒麥生態(tài)環(huán)境條件是增加種子產(chǎn)量的有效途徑。

表3 行距對種子產(chǎn)量性狀影響的多重比較Table 3 Multiple comparison on characters of seed yield in different row spacing

2.5 行距與各性狀參數(shù)相關(guān)性分析

相關(guān)性分析（表4）表明，行距主要影響分蘗數(shù)及生殖枝的有關(guān)性狀，與分蘗數(shù)／m2極顯著負相關(guān)（R＝－0.808 6），而與生殖枝高度、生殖枝直徑、穗柄長、穗柄直徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與生殖枝直徑相關(guān)性最大（R＝0.958 3）。行距同時也影響到花序性狀，與小穗數(shù)／生殖枝、小花數(shù)／生殖枝、種子數(shù)／生殖枝顯著正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)普遍低于生殖枝性狀的值。而行距與種子產(chǎn)量性狀相關(guān)性較差，雖與千粒重、實際種子產(chǎn)量顯著相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)較低，與潛在、表現(xiàn)種子產(chǎn)量的相關(guān)性極低?？梢姡m然行距對種子產(chǎn)量有極顯著影響，但主要是通過影響生殖枝性狀，繼而影響花序性狀而導致的結(jié)果。

表4 行距與各參數(shù)的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of parameters in different row spacing

表5 測定各參數(shù)間的偏相關(guān)分析Table 5 Partial correlation analysis of parameters in different row spacing

對測定參數(shù)進行偏相關(guān)分析（表5）表明，行距固定時，生殖枝高度（X1）對枝條與花序性狀影響很小，而與種子數(shù)／生殖枝、表現(xiàn)種子產(chǎn)量有極顯著相關(guān)關(guān)系，株高是影響結(jié)實率的主要因素；生殖枝直徑（X2）主要影響花穗柄長度（X3）；花穗柄長度（X3）影響小穗數(shù)／生殖枝（X7）、種子數(shù)／生殖枝（X10）、實際種子產(chǎn)量（X11），可以通過花穗柄長度進行種子產(chǎn)量的預測；穗柄直徑（X4）與種子數(shù)／生殖枝（X10）和表現(xiàn)種子產(chǎn)量（X12）顯著相關(guān)；生殖枝／m2（X5）與分蘗數(shù)／m2（X6）和潛在種子產(chǎn)量（X13）顯著相關(guān)；小穗數(shù)／生殖枝（X7）與小花數(shù)／生殖枝（X9）與種子數(shù)／生殖枝（X10）、實際種子產(chǎn)量（X11）顯著相關(guān)；種子數(shù)／生殖枝（X10）與實際種子產(chǎn)量（X11）和表現(xiàn)種子產(chǎn)量（X12）顯著相關(guān)；實際種子產(chǎn)量（X11）與表現(xiàn)種子產(chǎn)量（X12）和潛在種子產(chǎn)量（X13）顯著相關(guān)。

3 討論

以生產(chǎn)種子為目的，牧草多采用無保護的條播方式，選擇適宜的行距是控制密度的最佳途徑。適宜的植株密度不僅能提高種子產(chǎn)量、改善種子質(zhì)量，還有利于控制雜草滋生［12，13］。行距選擇時要依據(jù)牧草生長型、氣候特點、土壤肥力、灌溉條件及管理強度等因素，尤其專業(yè)化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)時要依據(jù)種植、施肥、收種等機械設(shè)備規(guī)格，合理確定行距。試驗表明，60cm行距種子產(chǎn)量最高，大田生產(chǎn)也證實川西北牧區(qū)老芒麥種子生產(chǎn)60cm行距便于田間管理、機械化作業(yè)，在生產(chǎn)中值得推廣。

調(diào)控行距不僅調(diào)節(jié)了播種量與植株密度，更調(diào)節(jié)了水、肥、氣、熱、光照、空間等生態(tài)因子，使老芒麥營養(yǎng)生長環(huán)境發(fā)生差異，從而影響植株密度、植株高度、枝條直徑、生殖枝比例等枝條性狀，繼而影響花序性狀，最終影響到種子產(chǎn)量與種子性狀。目前的研究多關(guān)注小穗數(shù)／枝、種子數(shù)／小穗等種子產(chǎn)量構(gòu)成因子，以及小花結(jié)實率和每穗小穗數(shù)等限制性因子的分析，而忽略了生態(tài)因子分配與利用水平是引起種子產(chǎn)量的根本原因。本試驗發(fā)現(xiàn)，不同行距下單位面積小花數(shù)、潛在種子產(chǎn)量間差異不大且趨于穩(wěn)定，而最終表現(xiàn)、實際種子產(chǎn)量差異極顯著，說明生態(tài)環(huán)境條件是決定種子形成、發(fā)育及產(chǎn)量的關(guān)鍵，所以加強對環(huán)境因子以及限制性因子的分析，優(yōu)化與改善生態(tài)因子為植物提供適宜的生長環(huán)境條件，是挖掘老芒麥種子生產(chǎn)潛力、提高種子產(chǎn)量的有效途徑。

行距主要影響生殖枝高度、生殖枝直徑、穗柄長、穗柄直徑4個參數(shù)。而在行距恒定時，株高是影響結(jié)實率的主要因素，花穗柄長度影響小穗數(shù)、種子數(shù)與實際種子產(chǎn)量，而反應種子飽滿度的千粒重與其他參數(shù)相關(guān)性極低，是相對穩(wěn)定的參數(shù)。生產(chǎn)中可以通過株高與花穗柄長度預測結(jié)實率與種子產(chǎn)量。試驗表明，行距極顯著影響種子產(chǎn)量，60cm行距產(chǎn)量最高，但其實際產(chǎn)量僅為表現(xiàn)產(chǎn)量的83.73%、潛在產(chǎn)量的45.56%。而在大田生產(chǎn)、機械收種、機械清種情況下，其實際產(chǎn)量僅為表現(xiàn)產(chǎn)量的25%～50%、潛在產(chǎn)量的5%～20%。開花率、傳粉率、受精率、敗育率決定表現(xiàn)種子產(chǎn)量的大小，落粒性、成熟的一致性、成熟度、收種期、收種方式、加工清選方式等決定實際產(chǎn)量的大小。所以要想提高潛在產(chǎn)量、表現(xiàn)產(chǎn)量向?qū)嶋H產(chǎn)量的轉(zhuǎn)變率，必須對整個生產(chǎn)過程進行深入系統(tǒng)的研究，提高每個環(huán)節(jié)的技術(shù)含量與技術(shù)保障，為老芒麥種子產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與川西北畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務。

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