播種量對紫云英種子產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

秦自果+劉威+李小坤+等

摘要：田間試驗條件下，研究5個播種量（7.5～37.5 kg/hm2）對紫云英（Astragalus sinicus L.）種子產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明，紫云英鮮草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量與播種量呈拋物線關(guān)系，均隨播種量增加先升高后降低，在播種量22.5 kg/hm2時最大。根據(jù)種子產(chǎn)量與播種量效應(yīng)函數(shù)，在節(jié)約用種原則下，推薦江漢平原稻區(qū)紫云英種子高產(chǎn)播種量為15～24 kg/hm2。紫云英種子產(chǎn)量與鮮草產(chǎn)量呈正相關(guān)。隨著播種量增加，紫云英群體密度增加，株高、莖基部直徑、單株重、單株一級分枝數(shù)、一級分枝花序數(shù)顯著降低，每有效花序結(jié)莢數(shù)、每莢粒數(shù)和千粒重受影響較小。單位面積一級分枝數(shù)和花序數(shù)隨著播種量增加先升高后降低，與種子產(chǎn)量顯著正相關(guān)，是影響種子產(chǎn)量的關(guān)鍵因子。

關(guān)鍵詞：紫云英（Astragalus sinicus L.）；播種量；種子產(chǎn)量；產(chǎn)量構(gòu)成因素

中國分類號：S551+.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）20-4960-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.010

Effect of Seeding Rate on Seed Yield and Its Components of Chinese Milk Vetch

QIN Zi-guo1，LIU Wei1，LI Xiao-kun1，LU Jian-wei1，LU Jun-ming2，DAI Zhi-gang3，CAO Wei-dong4，GENG Ming-jian1

（1. Microelement Research Center， Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Arable Land Conservation ，Middle and Lower Reaches of Yangtze River， Ministry of Agriculture， Wuhan 430070， China；2. Agricultural Technology Service Center， Datonghu Administration District of Honghu City， Honghu 433221， Hubei，China；3. Station of Arable Land Quality and Fertilizer Management of Hubei Province，Wuhan 430070，China；4. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer， Ministry of Agriculture/Institute of Agricultural Resources and Regional Planning， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

Abstract：Effects of different seeding rate （7.5～37.5 kg/hm2） on the seed yield and yield components of Chinese milk vetch were studied in a field experiment. The results showed that the fresh grass yield in full-blossom stage and seed yield of Chinese milk vetch firstly increased and then decreased with the increase of seeding rate， which showed as a parabola pattern reached the peak in the seeding rate of 22.5 kg/hm2. The optimum seeding rate to achieve high Chinese milk vetch seed yield was 15～24 kg/hm2 in rice producing area in Jianghan Plain according to the parabola function and saving seeding rate. The plant density increased with increasing seeding rate， however， plant height， diameter of the stem base， weight per plant， number of first branch per plant and its number of racemes branch decreased， and the number of pods per effective raceme， the number of seeds per pod and 1 000-grain weight remain stable throughout. As seeding rate increased， both first branch and racemes in unit area raised first and then declined. They were the major factors controlling seed yield which positively correlated with seed yield.

Key words： Astragalus sinicus L.； seeding rate； seed yield； yield components

紫云英（Astragalus sinicus L.）是豆科黃芪屬越年生草本植物，原產(chǎn)于中國，種植歷史悠久[1]?，F(xiàn)今是中國南方最主要的冬季稻田綠肥，翻壓利用可以增加土壤有機質(zhì)及養(yǎng)分含量，提高土壤肥力，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進水稻增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[2-5]。紫云英也是一種優(yōu)良的豆科牧草和重要蜜源作物之一，是中國建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中不可或缺的綠肥作物[6，7]。當(dāng)前，在中國由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)加速轉(zhuǎn)變時期，綠肥在糧食安全、食品健康和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等方面的作用越來越受到重視，綠肥的生產(chǎn)應(yīng)用又進入了一個快速恢復(fù)和發(fā)展時期。

過去幾年市場上紫云英種子價格波動幅度較大，一定程度上影響了南方稻田綠肥的快速發(fā)展。其中一個重要原因是紫云英種子產(chǎn)量偏低，與其他作物比較效益無明顯優(yōu)勢。以往對紫云英綠肥的化肥替代作用、土壤肥力改善作用等方面研究較多[8-10]，而紫云英栽培，特別是種子高效生產(chǎn)技術(shù)等方面的系統(tǒng)研究相對較少。目前，中國各地紫云英留種多依據(jù)經(jīng)驗栽培，缺乏精細管理。紫云英種子生產(chǎn)與其他作物一樣，需要選擇合適的良種，建立配套的栽培技術(shù)，為其提供適宜的水、肥、氣、光、熱等條件[11]。為此，植物營養(yǎng)機理及新型肥料課題組近年來在湖北省水稻主產(chǎn)區(qū)開展系統(tǒng)的紫云英種子生產(chǎn)技術(shù)研究，試圖建立適合本生態(tài)區(qū)的技術(shù)規(guī)范，為紫云英種子高效生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗在湖北省荊州市洪湖大同湖農(nóng)場進行，土壤肥力中等，供試紫云英品種為弋江種。供試土壤上季作物為水稻，土壤的基本理化性質(zhì)如下，pH 7.09，有機質(zhì)30.49 g/kg，全氮1.99 g/kg，速效磷7.14 mg/kg，速效鉀105.57 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個紫云英播種量處理，分別為7.5、15.0、22.5、30.0和37.5 kg/hm2。每小區(qū)15 m2，每處理3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。紫云英種子與細沙混合后于2012年9月28日撒播，氮磷鉀肥料用量均為45 kg/hm2，所用氮肥為尿素，磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀。盛花期每小區(qū)取30 cm×30 cm樣方測量紫云英鮮草產(chǎn)量。成熟期每小區(qū)取1 m2考種，統(tǒng)計有效株數(shù)，取10株測定株高、莖基部直徑、單株重、單株一級分枝數(shù)、一級分枝花序數(shù)、每有效花序結(jié)莢數(shù)、每莢種子粒數(shù)、千粒重等農(nóng)藝性狀。小區(qū)全部收割、風(fēng)干、脫粒、清選后測定種子產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel和DPS軟件處理，用LSD法檢驗差異顯著性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 播種量對紫云英種子產(chǎn)量的影響

由表1可見，隨著播種量的增加，紫云英種子平均產(chǎn)量呈先增加后逐漸降低的趨勢。播種量為22.5 kg/hm2時，紫云英種子平均產(chǎn)量最高，達719 kg/hm2，較播種量為7.5 kg/hm2時產(chǎn)量增加14.5%，差異達顯著水平。播種量為15.0～37.5 kg/hm2的各處理之間紫云英種子產(chǎn)量差異未達顯著水平。紫云英播種量與種子產(chǎn)量關(guān)系可擬合為拋物線方程：y= -0.284 2x2+13.815x+532.96（R2=0.831 1），根據(jù)該方程計算的最高產(chǎn)量播種量為24.3 kg/hm2。考慮到種子用量，推薦紫云英種子生產(chǎn)時播種量為15～24 kg/hm2較好。

2.2 不同播種量對紫云英鮮草產(chǎn)量的影響及其與種子產(chǎn)量的關(guān)系

紫云英鮮草產(chǎn)量隨播種量的變化規(guī)律與種子產(chǎn)量類似（圖1），隨著播種量增加，紫云英鮮草產(chǎn)量呈先增加后逐漸降低的趨勢。播種量為22.5 kg/hm2時，產(chǎn)草量最高；隨著播種量降低或增加（播種量為15.0 kg/hm2和30.0 kg/hm2），產(chǎn)草量有降低趨勢。當(dāng)播種量為37.5 kg/hm2時，產(chǎn)草量最低。本試驗中，紫云英產(chǎn)草量與種子產(chǎn)量具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.733。

2.3 播種量對紫云英種子產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

紫云英株高、莖基部直徑、單株重、單株一級分枝數(shù)、一級分枝花序數(shù)均隨著播種量增加而呈降低趨勢（表2），其中播種量為7.5 kg/hm2的處理顯著高于37.5 kg/hm2處理，15～30 kg/hm2各播種量處理之間差異不顯著。紫云英每有效花序結(jié)莢數(shù)、每莢粒數(shù)比較穩(wěn)定，播種量對其無明顯影響。

紫云英單位面積有效株數(shù)隨播種量增加而增多，處理間差異顯著，37.5 kg/hm2播量處理的有效株數(shù)為7.5 kg/hm2播量處理的2.46倍。單位面積一級分枝數(shù)、花序數(shù)在播種量為30.0 kg/hm2時達到最大，而后隨播種量繼續(xù)增加，單位面積一級分枝數(shù)、花序數(shù)開始下降。

2.4 種子產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)性分析

由表3可知，紫云英種子產(chǎn)量與單位面積一級分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與單位面積花序數(shù)呈顯著正相關(guān)，與其他種子構(gòu)成因素間相關(guān)性不顯著。

3 小結(jié)與討論

3.1 適宜播種量提高紫云英種子產(chǎn)量

作物在低密度條件下由于種群個體少，總體產(chǎn)量較低；高密度的條件下種群個體占用的空間和資源份額變小，容易因為個體發(fā)育不良而造成減產(chǎn)，只有在適宜群體構(gòu)成的條件下才能獲得較高產(chǎn)量[12，13]。本研究結(jié)果表明，弋江種高產(chǎn)適宜播種量為15～24 kg/hm2，播種量過低或過高，種子產(chǎn)量均降低。與前人研究結(jié)果類似，蘇金平等[14]報道贛紫2號在江西種子高產(chǎn)播種量為22.5～30.0 kg/hm2，楊振超[15]報道萍鄉(xiāng)種在廣西最佳播種量為18.75 kg/hm2。

3.2 播種量對紫云英產(chǎn)草量和種子產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

生物學(xué)產(chǎn)量是經(jīng)濟產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，紫云英亦是如此，不同播種量條件下紫云英的產(chǎn)草量與種子產(chǎn)量變化規(guī)律類似，有了較高的鮮草產(chǎn)量才可能有較高的種子產(chǎn)量[14]。

隨著播種量增加，紫云英單位面積有效株數(shù)顯著增加，單株一級分枝數(shù)和一級分枝花序數(shù)卻逐漸降低，每有效花序結(jié)莢數(shù)、每莢粒數(shù)和千粒重受影響較小，而單位面積一級分枝數(shù)、花序數(shù)先增加后降低，二者與紫云英種子產(chǎn)量顯著正相關(guān)。可見單位面積一級分枝數(shù)和花序數(shù)是決定紫云英產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，二者除了受播種量影響外，還會受到土壤肥力、施肥、光照、收獲時間等因素影響[8，16-18]。潘福霞等[11]采用與本試驗同樣的紫云英品種，在同一地區(qū)較高肥力土壤上的試驗表明最高產(chǎn)量播種量為15.0 kg/hm2。生產(chǎn)實踐中需要根據(jù)自然環(huán)境條件，可以通過調(diào)整播種量，結(jié)合施肥等措施，控制紫云英群體密度，增加一級分枝數(shù)、花序數(shù)和結(jié)莢數(shù)，實現(xiàn)紫云英種子高效生產(chǎn)。本試驗中所測定花序數(shù)為全部花序數(shù)，而有效花序數(shù)與種子產(chǎn)量關(guān)系還有待進一步探究。

參考文獻：

[1] 焦 彬，顧榮申，張學(xué)上.中國綠肥[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1986.

[2] 高菊生，徐明崗，董春華，等.長期稻-稻-綠肥輪作對水稻產(chǎn)量及土壤肥力的影響[J].作物學(xué)報，2013，39（2）：343-349.

[3] 王 璐，吳建富，潘曉華，等.紫云英和稻草還田免耕拋栽對水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2010，26（20）：299-303.

[4] 林新堅，曹衛(wèi)東，吳一群，等.紫云英研究進展[J].草業(yè)科學(xué)，2011，28（1）：135-140.

[5] 多立安.豆科牧草的利用與草地畜牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展[J].中國草地，1996（4）：54-58.

[6] 林多胡，顧榮申.中國紫云英[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[7] ZHU B，YI L X，HU Y G，et al. Effects of Chinese milk vetch （Astragalus sinicus L.） residue Incorporation on CH4 and N2O emission from a double-rice paddy soil[J]. Journal of Integrative Agriculture，2012，9：1537-1544.

[8] 潘福霞，李小坤，魯劍巍，等.遮陰對不同品種紫云英生長及物質(zhì)養(yǎng)分積累的影響[J].中國土壤與肥料，2011（5）：69-75.

[9] 陳海榮，郭照輝，魏小武，等.根瘤菌肥對紫云英生長的影響研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（10）：260-261，264.

[10] 劉 威，魯劍巍，蘇 偉，等.氮磷鉀肥對紫云英產(chǎn)量及養(yǎng)分積累的影響[J].中國土壤與肥料，2009（5）：49-52.

[11] 潘福霞，李小坤，魯劍巍，等.播種量對紫云英生長及物質(zhì)養(yǎng)分積累的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，19（3）：574-578.

[12] 張?zhí)煦~，陳 垣，郭鳳霞，等.不同播種量對甘肅禮縣掌葉大黃育苗質(zhì)量的影響[J].草業(yè)學(xué)報，2013，22（4）：99-105.

[13] 苗錦山，賈春林，楊秋玲，等.不同播種量對鹽堿地紫花苜蓿生育和產(chǎn)量的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報，2009，24（S）：309-311.

[14] 蘇金平，劉成鵬，徐昌旭，等.贛紫2號的留種高產(chǎn)配套栽培技術(shù)研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，23（8）：19-21.

[15] 楊振超.紫云英留種栽培不同播種量的初步觀察[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1964（6）：33-37.

[16] LEE B J，CHOI Z R，KIM S Y，et al. An optimum harvest time for Chinese milk vetch （Astragalus sinicus L.） seed production[J]. Korean Journal of Crop Science，2008，53：70-74.

[17] 黃慶海，徐小林，徐昌旭，等.丘陵旱地紅壤上施用硼、鋅和鉬肥對紫云英種子產(chǎn)量的影響[J].中國土壤與肥料，2013（2）：75-79.

[18] 潘福霞，李小坤，魯劍巍，等.不同播期對紫云英生長及物質(zhì)養(yǎng)分積累的影響[J].土壤，2012，44（1）：67-72.