不同播種因素對扁穗冰草生產性能的影響

祁百元,楊明岳，竇聲云，仁欽端治，董世魁

(1.青海省鐵卜加草原改良試驗站，青海 鐵卜加 810001； 2.北京師范大學 環境學院，北京 100875)

我國青藏高原草地退化嚴重，人工草地補播及草地改良的需求與日俱增[1-2]。扁穗冰草(Agropyroncristatum)是多年生叢生禾本科植物，根系發達，分蘗能力強，抗旱，對土壤的適應性廣，是良好的水土保持和固沙植物；它的莖葉柔嫩，營養豐富，適口性好，具有很高的飼用價值。青藏高原環青海湖地區分布著大面積的扁穗冰草，是建植生態型和放牧型人工草地的良好牧草[3-6]。

當前，有關扁穗冰草的研究多集中在株系選擇、基因的克隆及表達[7-9]、施肥對種子質量的影響[10]、混播效果等[11]方面，而對于播種因素的報道較少。密度是影響作物生產的重要因素,合理密植既可以提高作物產量與品質，又能有效地控制田間雜草，降低成本，提高生產效益[12-14]。試驗證明，選擇適宜的播種行距和播種量是實現合理密植的關鍵；適當施加肥料可以為作物生長提供營養補充[15-16]。此次研究的目的是在不施肥、不灌溉的條件下，確定優化的扁穗冰草栽培草地建植的適宜播種行距，播種量和生長年限。

1 材料和方法

1.1 試驗區概況

試驗在青海省鐵卜加草原改良試驗站進行，其地理坐標是E 99°35′，N 37°05′，海拔3 270 m，年平均氣溫-0.7℃，無絕對無霜期。年日照時數2 670 h，年降水量368.11 mm，年蒸發量1 495.3 mm，相對濕度58%。該地區屬高原大陸性氣候，具有光照充足、日照強烈、冬寒夏涼、降水集中、干旱少雨、風大等氣候特征，土壤為栗鈣土和暗栗鈣土[17]，在青藏高原具有高寒草地生態環境的典型性、代表性。

1.2 試驗材料

試驗材料為青海鐵卜加草原試驗站試驗小區內收獲的野生扁穗冰草種子。

1.3 試驗方法

試驗采用隨機小區設計，每個處理3次重復(因樣地遭受放牧采食破壞，部分處理只有2個重復)，小區面積3 m×4 m，2013年7月3日播種，播種方式為條播，覆土2 cm，整個生育期內不施肥、不進行灌溉，僅進行人工除草等田間管理，試驗設計見表1。

1.4 觀測指標及方法

1.4.1 植株高度和生長速度 在種植后的3年間(2014～2016年)于各樣地中選定樣株10株，自抽穗期起每半個月測量一次植株高度直至完熟期，統計生長天數，計算平均株高及生長速度。

表1 試驗設計

生長速度(cm/d)=植株增高量(cm)/生長天數(d)

1.4.2 草產量 在每年抽穗期，于每個樣地中隨機選取1 m樣線，用剪刀剪取地上部分，留茬2 cm，稱取鮮重。鮮草樣品經自然風干后稱取干重，計算鮮草產量、干草產量及鮮干比[12-13]。同時在每個處理中選擇20株長勢接近的植株，進行莖葉分離，分別稱量莖葉鮮重，計算莖葉比。

1.4.3 種子產量 在每年種子成熟期，于每個樣地中選取1 m樣線，測量種子產量。

1.5 數據統計與分析

應用SPSS 20.0進行方差分析，比較不同年限，不同處理之間的差異顯著性，多重比較采用Duncan’s方法。數據統計結果利用Origin 8.0制圖。

2 結果分析

2.1 播種因素對扁穗冰草生長的影響

觀測結果表明，種植當年，不同處理間主要物候期的植株高度、抽穗期生長速度差異不顯著；2號處理的開花期生長速度顯著高于1號、5號處理。種植第2年，不同處理間抽穗期、完熟期植株高度差異不顯著；2號處理開花期植株高度顯著低于3號，7號和8號處理；2號處理抽穗期生長速度顯著低于3號，7號和9號處理；2號處理開花期生長速度顯著高于3號，6號，7號和9號處理。種植第3年，不同處理間開花期植株高度差異不顯著；5號處理抽穗期植株高度顯著低于9號處理；3號、7號處理完熟期植株高度顯著高于6號，8號和9號處理；2號處理抽穗期生長速度顯著高于8號處理，3號處理開花期生長速度顯著高于9號處理，2015年各物候期植株均高于其余兩年(表2，3)。

表2 不同處理下扁穗冰草植株的高度

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，未標注小寫字母為無顯著性差異，下同

表3 不同處理下扁穗冰草植株的生長速度

2.2 播種因素對牧草生產的影響

種植當年，各處理間單位牧草重量無顯著性差異；4號處理莖葉比顯著高于2號、8號處理；1號處理草產量顯著高于3號處理。種植第2年，各處理間單位牧草產量、莖葉比、草產量均無顯著性差異。種植第3年，各處理間單位牧草產量和草產量無顯著性差異，9號處理莖葉比顯著高于3號、4號、5號、7號處理(表4)。

表4 扁穗冰草產草量

2.3 播種因素對種子生產的影響

播種當年，7號處理的單位種子產量顯著低于6號和8號處理；1號處理的種子產量顯著高于2號、3號、6號、7號、9號處理。播種第2年，不同處理間單位種子產量、種子產量無顯著性差異。播種第3年，各個處理下單位種子產量和種子產量間無顯著性差異。6號處理單位種子產量最高，為41.32 g/m，1號處理種子產量最高，為1 610.33 kg/hm2(表5)。

表5 不同處理下扁穗冰草的種子產量

3 討論

3.1 不同播種因素對扁穗冰草牧草生產的影響

植物的種植密度在一定程度上影響種群結構，合理的種群結構與作物的產量息息相關，其通過內部小氣候因子與土壤微環境的變化顯著影響作物產量，適宜的種植密度可以最大限度地利用水、肥、光、熱和空間，進而獲得高產[18]。田宏等[19]的研究表明，江夏扁穗雀麥鮮草產量受行距和播種量影響較大，其中行距是主要因素，其次為播種量，但兩者間不存在互作效應。試驗研究表明，扁穗冰草牧草產量受行距和播種量影響，且行距對草產量的影響較大，播種量對牧草產量影響較小。播種量一定的情況下，在行距20～40 cm，隨著行距的增加，扁穗冰草單株可利用空間增大，單位牧草產量上升。在行距一定的情況下，播種量增加，扁穗冰草分布密集，種內競爭加劇。合理的行距和播種量是扁穗冰草單株牧草產量提升的關鍵。試驗中，6號處理(行距40 cm，播種量111 kg/hm2)為扁穗冰草單位樣線牧草產量最高的播種處理。大田推廣時綜合考慮單位牧草產量、適宜間距和播種量的經濟效益，1號處理(行距20 cm，播種量67.5 kg/hm2)產草量最佳。

3.2 不同播種因素對扁穗冰草種子生產的影響

牧草種子的產量是種子生產的首要問題，而合理的植株密度是種子田高產的基礎，行距和播種量則是調控田間植株密度的主要方式。試驗表明，扁穗冰草種子產量主要受行距影響，播種量對其影響較小。

6號處理(行距40 cm，播種量111 kg/hm2)為扁穗冰草單位樣線種子產量最高的處理，大田推廣時綜合考慮單位樣線種子產量、適宜間距和播種量的經濟效益，1號處理(行距20cm，播種量67.5kg/hm2)種子產量最佳。

4 結論

(1) 扁穗冰草的種子產量和草產量在播種后第3年顯著下降，應考慮在播種后進行適當施肥處理。

(2) 扁穗冰草的草產量受行距和播種量的影響，其中行距影響較大，其次為播種量。在試驗設置的行距范圍內，扁穗冰草單位樣線上牧草產量隨行距的增加上升。在大田推廣時需考慮單位面積內的總產草量。此次試驗中，行距20 cm，播種量67.5 kg/hm2的播種處理草產量最高，為6 065.35 kg/hm2。

(3) 扁穗冰草種子產量受行距影響較大。在大田推廣時綜合考慮單位樣線種子產量、行距和播種量，此次試驗中，行距20 cm，播種量67.5 kg/hm2的播種處理種子產量最高，為1 610.33 kg/hm2。