不同種植密度對套作多花黑麥草生產性能的影響

朱永群,林超文,杜周和,左艷春

(1.四川省農業科學院土壤肥料研究所，四川 成都 610066； 2.四川省農業科學院牧業研究中心,四川 南充 637000)

桑樹(Morusalba)栽培有較大間距，桑園套作牧草可以有效提高土地利用效率，增加收益。套作模式下，植物的種植密度很大程度上影響著套作群體結構，進而影響到套作群體的光能利用和干物質生產。單作密度根據品種特性、當地長期的生產經驗，較容易確定，但一種新套作模式的密度確定卻是一個比較復雜的問題。韓湘玲[1]、舒健虹和尚以順[2]采用群體多維分層切片，探討了高粱(Sorghumbicolor)-紫云英(Astragalussinicus)模式的密度效應，研究表明，為使套作的2個作物都能高產穩產，應避免葉面積密度區間重疊。目前有關桑園套作多花黑麥草(Loliummultifolorum)密度的研究報道甚少，但對于單作牧草，許多研究表明，隨著密度的增加，株高、莖葉比、風干率、節間長度增加，莖節數、分枝數、莖稈質量和莖粗減小，葉面積指數呈上升趨勢，單株葉面積和干物質積累呈下降趨勢，群體產量呈增加趨勢[3-7]。據此，在桑草套作模式下，系統研究不同種植密度對多花黑麥草主要性狀和產量的影響，以期找出適宜于套作的黑麥草品種及其種植密度，進一步完善桑草套作模式的技術要點，為生產上的推廣和應用提供理論依據。

1 材料與方法

多花黑麥草品種為‘海灣’、‘杰威’，購于四川金種燎原公司。

1.1試驗地概況 試驗地位于四川省南充市順慶區文峰鎮，106°12′ E，31°6′ N，海拔275 m。屬亞熱帶濕潤性季風氣候，全年太陽總輻射量為2 538.93 kJ/m2，年日照時數1 052 h，年均氣溫17.4℃，極端最高氣溫為41.2℃，極端最低氣溫為-2.8℃，≥10℃的年總積溫為5 204.9℃·d，全年日均溫≥10℃天數在231 d，年無霜期299 d，年均降水量1 070.1 mm，土壤養分含量低，pH值7.0～8.5，缺P、Zn，少N，K、Fe含量豐富。

1.2試驗方法

1.2.1試驗設計 在桑園里采用兩因素隨機區組設計，A因素為不同的多花黑麥草品種：A1(杰威)、A2(海灣)。B因素為不同的種植密度：B1(2.0 g/m2)、B2(2.5 g/m2)、B3(3.0 g/m2)。3次重復，共18個小區，小區面積為1.5 m×5.0 m。桑樹密度為15 000株/hm2，采用寬行窄株，間距為1.7 m×0.4 m，在寬行種植黑麥草。底肥施復合肥1 500 kg/hm2，苗期施氮肥75 kg/hm2，每次刈割后施氮肥37.5 kg/hm2。于2009年10月播種，2010年5月收獲。

1.2.2測定項目與方法

1)株高。于黑麥草兩葉期(R1)、分蘗期(R2)、拔節期(R3)、孕穗期(R4)、抽穗期(R5)、開花期(R6)，蠟熟期(R7)、成熟期(R8)，共8個時期分別調查。各小區用紅色木棍選擇10株進行定株觀測，測定其絕對高度，然后求其平均值。

2)莖葉比。黑麥草的每一個生長期，分別在各小區隨機調查5株，于105℃下殺青30 min后，繼續在80℃下烘至恒質量，將其莖、葉分別進行稱量，求其平均值。莖葉比=莖質量/葉質量。

3)單株生物量。黑麥草抽穗期，在各小區隨機調查10株，于105℃下殺青30 min后，繼續在80℃下烘至恒質量，分別測定其鮮、干質量。

4)鮮草產量。采用人工刈割，在黑麥草草叢高度大約120 cm左右時刈割，刈割留茬高度為5 cm，測定各小區產量。

5)干草產量。每次測定鮮草產量時，每個測產小區中隨機選1 kg鮮草，置于烘箱中105℃,20 min殺青,之后于80℃，烘至恒質量,3次重復，取其平均值，得到干草產量，從而推算各小區干草產量。

1.3數據統計分析 采用Excel和SPSS 16.0軟件對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1種植密度對黑麥草株高的影響 如圖1所示，從兩葉期到拔節期，黑麥草‘杰威’隨密度增加，株高不斷地升高，從拔節期到孕穗期，株高增長幅度最大，其值為76.42%，其株高平均值為156.2 cm，從孕穗期到種子成熟期，株高長幅降低，其中從拔節期到孕穗期，以種植密度B2的長幅最高，B1為最低(140.5 cm)，由于黑麥草營養生長比生殖生長時間長，從開花初期到種子成熟期黑麥草株高一直呈上升趨勢，但長幅逐漸降低，增長幅度為19.77%～5.88%。黑麥草‘海灣’整個生育期的株高平均值隨密度的加大，有升高的趨勢，以種植密度B3為最高，其株高平均值為162.4 cm；B1為最低(148.7 cm)。拔節期到孕穗期增長最快，長幅為51.50%。

圖1 不同密度下不同多花黑麥草株高的變化

2.2種植密度對黑麥草莖葉比的影響 如圖2所示，隨著生育期的推進，兩個黑麥草品種莖葉比呈單峰曲線變化。各處理在抽穗期至開花期達到峰值，之后下降，整個生育期莖葉比平均值表現為隨密度的增加而增大。黑麥草‘杰威’峰值以種植密度B3為最大(2.03)，B1(1.87)為最小；苗期至開花期以B3為最高，B1為最低。黑麥草‘海灣’峰值以種植密度B3(2.1)為最大，B1(1.91)為最小；苗期至開花期其莖葉比增加幅度以B3為最高，B1為最低。

2.3品種和種植密度對黑麥草產量的影響 對一次性測定的產量進行方差分析，結果表明(表1)不同品種對單株生物量影響達顯著水平(P<0.05)，對產量的影響達極顯著水平(P<0.01)，密度對黑麥草單株和產量的影響達極顯著水平(P<0.01)，品種和密度互作的影響達顯著水平(P<0.05)。各作用因子對黑麥草產量的影響大小順序為：密度(F=108.9**)>品種(F=23.45**)>密度×品種(F=6.52*)。黑麥草‘海灣’品種產量比‘杰威’品種產量高出12.54%，差異顯著(P<0.05)；在不同的種植密度下，黑麥草單株和產量的差異均達極顯著，這說明不同種植密度對黑麥草單株和產量都有很大的影響。

圖2 不同密度下不同多花黑麥草品種莖葉比的變化

不同品種和密度下黑麥草產量方差分析結果表明，不同黑麥草有各自不同的最適種植密度。‘杰威’植株較‘海灣’矮(圖1)，分蘗較‘海灣’少，因此耐密性比‘海灣’好；而‘海灣’植株高大，分蘗較多，在高密度下減產嚴重。2個品種在不同的密度種植下，產量差異顯著(表1)。海灣在密度處理B2下，產量最高，極顯著高于B1和B3處理下的產量，可見‘海灣’的最適種植密度為2.5 g/m2(25.020 kg/hm2)；‘杰威’在B2時產量最高，在該密度下產量極顯著高于B1，與B3差異不顯著，可見，‘杰威’的最適種植密度為2.5～3.0 g/m2(25.020～30.015 kg/hm2)。

表1 不同密度下不同黑麥草品種的產量

3 討論與結論

黑麥草的個體與群體之間存在著較強的調節能力，隨著栽培密度的增加，群體產量也會增加，但并非無限制地增加。群體產量達到最高時的密度即為品種的適宜密度。黑麥草‘海灣’產量高于‘杰威’，但耐密性較差，最適密度為25.020 kg/hm2，高密度下減產嚴重；‘杰威’的耐密性較強，最適密度為25.020～30.015 kg/hm2，在高密度下減產較少。合理密植是提高黑麥草產量的重要措施之一。

鐘華平等[8]、許艷芬等[9]、劉忠寬等[10]對不同播種量對黑麥草生產性能進行了研究，隨著密度的增加，個體為了生存向上生長快，單株鮮質量、單株干質量、株高之間差異達到顯著水平，其產量性狀隨密度增加呈下降趨勢，莖葉比、風干率等性狀隨密度增加比值加大。這與該試驗的結果一致。但在株高的變化上，他們所選用特高品種表現為隨密度的增加而增高，與本研究選用‘海灣’品種變化一致；但‘杰威’株高的變化則是隨著密度的增加株高降低。可見，黑麥草株高隨密度的變化存在品種間差異。

合理的間、套作有利于增產：在較低的生產水平下，間混套作可增加產量的穩定性，減少農業投入，培肥地力；在較高的生產水平下，間混套作可充分利用資源，增加作物總產，減少病蟲害的發生[11]。 在桑草套作模式中，建議及時對桑樹進行冬伐，要重施冬肥，多施腐熟的糞肥、堆肥、土雜肥、塘泥等有機肥；及時、足量補充化學肥料，這樣能保證兩個作物都達到高產高質，使套作復合群體結構產量穩定。對于桑草套作模式中，各作物對肥的競爭互補關系對產量的影響將是下一步探討的問題。

套作模式中，和諧的空間配置是保證植物良性生長，獲得高產優質的基礎，對于喜光的低層植物，處于群體光能截獲的劣勢，要想減緩其弱光脅迫，選擇株型緊湊的植株是一項有效的措施。同時，篩選優良的黑麥草耐蔭品種，對于提高桑-草模式下黑麥草的產量將有實質性突破,也是下一步工作的重點。

[1] 韓湘玲.套作的氣候生態適應性研究[J].北京農業大學學報,1987,13(2):213-215.

[2] 舒健虹,尚以順.不同播種量對一年生黑麥草生產性能的影響[J].四川草原,2006(4):20-22.

[3] 林咸永,章永松,蔡妙珍,等.磷鉀肥對柑桔果實產量、品質和貯藏性的影響[J].植物營養與肥料學報,2006,12(1):82-88.

[4] 易顯鳳,賴志強,蔡小艷,等.果園套種豆科牧草試驗研究[J].草業科學,2009,27(8):143-150.

[5] 寇建村,楊文權,韓明玉,等.我國果園生草研究進展[J].草業科學,2010,27(7):154-159.

[6] 胡雪華,何亞麗,郁劍飛，等.飼料作物高產栽培技術研究——Ⅱ產意大利黑麥草不同刈割次數與鮮草量關系的研究[J].上海農學院學報,1988,6(4):335-337.

[7] 樊江文,鐘華平,梁飚，等.在不同壓力和干擾條件下黑麥草與其他6種植物的競爭研究[J].植物生態學報,2003,27(4):522-530.

[8] 鐘華平,樊江文,杜占池，等.黑麥草種間競爭與草地數量化管理指數的關系[J].草業科學,2004,21(5):30-33.

[9] 許艷芬,羅在仁,鐘聲，等.不同播種方法對多花黑麥草產量的影響[J].云南畜牧獸醫，2006(4):37-40.

[10] 劉忠寬,曹衛東,秦文利,等.玉米-紫花苜蓿間作模式與效應研究[J].草業學報,2009,18(6):158-163.

[11] Francis C A.Mutiple cropping system[M].New York:Macmillan Publishing Company,1986,376-383.