播期和肥料配比對燕麥生長及產(chǎn)量的影響

播期和肥料配比對燕麥生長及產(chǎn)量的影響

麥冬是中國陰地區(qū)和寒冷地區(qū)重要的飼料。它的谷物產(chǎn)品對營養(yǎng)和醫(yī)療疾病也具有很高的價(jià)值[1.2]。適期播種可以讓燕麥抽穗到成熟這一時(shí)期處于適宜的溫度,有利于灌漿與籽粒的形成,從而提高種子產(chǎn)量;干旱炎熱會加速燕麥灌漿,產(chǎn)生癟粒,從而降低產(chǎn)量。肥料是燕麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要保障。微生物肥料在培肥地力、提高化肥利用率,抑制農(nóng)作物對硝態(tài)氮、重金屬、農(nóng)藥的吸收、凈化和修復(fù)土壤,降低農(nóng)作物病害發(fā)生,提高農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)和食品安全等方面有重要作用。目前在燕麥田施用微生物菌肥代替化肥的研究報(bào)道很少,微生物肥料的作用效果受土壤環(huán)境、氣候等多種條件的影響,同一微生物肥料針對不同作物會出現(xiàn)增產(chǎn)或減產(chǎn)兩種相反的結(jié)果。鑒于此,本文研究了在高寒地區(qū)播期、不同肥料及其配比對燕麥生長及產(chǎn)量影響,旨在為當(dāng)?shù)匮帑溕a(chǎn)選擇出適宜的播期和最佳的微生物菌肥與化肥配比。1材料和方法1.1氣候、地貌條件試驗(yàn)點(diǎn)位于甘肅省甘南藏族自治州夏河縣東北部王格爾塘鎮(zhèn),地理位置E102°83′、N35°23′,海拔2517m左右,地處青藏高原東北緣,年均氣溫3.9℃,最高氣溫29.7℃,最低氣溫-24.1℃。氣候?yàn)楦吆疂駶欘愋?年均降水量389mm,大部分集中在7~8月,全年無霜期88d。試驗(yàn)地為農(nóng)耕地,地勢平坦,肥力均勻。試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分如下:有機(jī)質(zhì)20.9g/kg,全氮3.2g/kg,速效氮177.82mg/kg,全磷0.8g/kg,速效磷29.48mg/kg,速效鉀240.38mg/kg,pH為7.86。1.2試驗(yàn)材料隴燕3號燕麥、復(fù)合微生物菌肥(溶磷、固氮)均由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)提供,磷酸二銨為市售(18-46-0)。1.3試驗(yàn)處理組合試驗(yàn)采用2因素裂區(qū)設(shè)計(jì)。以播期(A)為主區(qū),設(shè)4月6日(A1)和4月16日(A2)2個(gè)播期;肥料處理(B)為副區(qū),設(shè)全量菌肥(B1)、100%化肥(B2)、菌肥+75%化肥(B3)、菌肥+50%化肥(B4)、菌肥+25%化肥(B5)和不施肥(CK)6個(gè)肥料水平,共12個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù),小區(qū)面積24m2(4m×6m),區(qū)距0.5m?；视昧姿岫@,100%化肥指當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施用量,為150kg/hm2,拌種菌肥用量為種子量的10%,試驗(yàn)處理組合見表1。燕麥播種量為225kg/hm2,種植時(shí)人工開溝條播,行距20cm,播后覆土磨平,生長期間進(jìn)行常規(guī)田間管理。1.4測量設(shè)計(jì)和方法1.4.1葉綠素含量測定用ChlorophyllMeterModelSPAD-502葉綠素測定儀,測定抽穗-灌漿期燕麥旗葉的葉綠素含量,每個(gè)小區(qū)標(biāo)定40株,一周測定一次,取其平均值。1.4.2高個(gè)子在燕麥成熟期每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)取10株燕麥,用卷尺測其地表至穗部的高度,取其平均值,重復(fù)3次。1.4.3康乃馨灌漿期和成熟期分別在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取1m樣段,取樣后將其莖葉分開,帶回實(shí)驗(yàn)室,65℃烘干至恒重后,分別稱重,并計(jì)算其莖葉比。1.4.4地割割、重復(fù)訴訟灌漿期、成熟期分別在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)取1m樣段,齊地刈割,重復(fù)3次。然后帶回實(shí)驗(yàn)室,105℃殺青30min,65℃烘干至恒重,稱干重并計(jì)算單位面積干草產(chǎn)量,成熟期全區(qū)收獲后,去除種子產(chǎn)量即為成熟期干草產(chǎn)量。1.4.5穗長、穗小、穗重燕麥成熟后,從每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)取樣15株分別測定穗長、小穗數(shù),種子收獲后取1000粒種子測定千粒重,重復(fù)4次。1.4.6種子產(chǎn)量燕麥成熟后全區(qū)收獲,各處理單獨(dú)脫粒、晾曬,按實(shí)際收獲的面積計(jì)算燕麥的種子產(chǎn)量。1.5處理數(shù)據(jù)用Excel軟件整理數(shù)據(jù),方差分析用SPSS16.0完成。2結(jié)果與分析2.1不同菌肥和化肥配比對燕麥scd值的影響葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素,大量研究表明,葉片SPAD值可以很好的反映植株葉綠素和氮含量及產(chǎn)量水平。播期不影響燕表SPAD值季節(jié)變化規(guī)律,整個(gè)觀測期間,各施肥處理各時(shí)段SPAD值均高于CK(圖1)。抽穗期A2播期下葉片SPAD值平均為53.8,比A1高19.5%。隨著生育期的推進(jìn),葉綠素含量逐漸降低;后期A1播期SPAD值變化較A2緩慢。從整體上看,A2播期下燕麥SPAD值高于A1,所以,A2播期有利于提高燕麥葉綠素含量。A2播期下,不同的菌肥和化肥配比對抽穗至灌漿期燕麥旗葉葉片上SPAD值有顯著影響;抽穗期葉片SPAD值表現(xiàn)為:B3>B2>B4>B5>B1>CK;灌漿期之后葉綠素含量迅速下降,SPAD值下降幅度最快的是CK(45.6%),其次是B4(44.2%)。2.2肥料處理對干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量的影響由表2可以看出,播期(A)對燕麥株高、小穗數(shù)、千粒重、干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均有顯著影響。肥料處理(B)對株高、莖葉比、穗長、小穗數(shù)和產(chǎn)量的影響均達(dá)到了顯著水平。A×B對燕麥的小穗數(shù)和種子產(chǎn)量影響達(dá)到了顯著水平。2.2.1不同處理對燕麥產(chǎn)量的影響由表3可以看出,A2處理下燕麥小穗數(shù)、千粒重、穗長和株高分別比A1處理高16.2%、11.2%、5.9%和17.1%。A2灌漿期和成熟期的莖葉比均低于A1。施肥有助于增加燕麥的株高、其中B2和B3處理的株高顯著高于CK(10.7%和10.9%),其它處理間無明顯差異(表4)。莖葉比以B2、B3和B4最優(yōu),灌漿期莖葉比分別為4.36、3.81和4.33,分別較CK低18.4%、28.7%和18.9%,表明草產(chǎn)量中葉片含量豐富。穗長最長的B3,較CK長15.6%,其他處理的穗長也高于CK但差異不顯著;B3處理的小穗數(shù)也最多,為50,較CK高47.1%;其次為B2和B4,其小穗數(shù)分別比CK高17.7%和23.5%。施肥可以不同程度地增加燕麥千粒重,各處理的千粒重均高于CK。其中B2、B3和B4的千粒重分別較CK高6.9%、8.9%和6.6%。2.2.2不同處理對燕麥種子產(chǎn)量的影響成熟期和灌漿期,A2播期的干草產(chǎn)量均顯著高于A1,A2播期下燕麥灌漿期和成熟期干草產(chǎn)量分別達(dá)到11344kg/hm2和8677kg/hm2,分別比A1高22.4%和12.5%。施肥對燕麥灌漿期和成熟期干草產(chǎn)量的影響非常相似,均以B3的產(chǎn)量為最高,CK最低。灌漿期干草產(chǎn)量由高到低依次為B3、B2、B4、B5、B1、CK,產(chǎn)量分別為12835kg/hm2、11482kg/hm2、10394kg/hm2、9794kg/hm2、8970kg/hm2、8475kg/hm2;B3、B2、B4和B5與CK相比分別增產(chǎn)51.4%、35.5%、22.6%和15.6%。成熟期CK的干草產(chǎn)量為7173kg/hm2,B3為9455kg/hm2,比CK提高了31.8%,其它處理產(chǎn)量變化為B2>B4>B5>B1,相應(yīng)產(chǎn)量分別為8906kg/hm2、8515kg/hm2、7730kg/hm2、7385kg/hm2,較CK相比分別增產(chǎn)24.2%、18.7%、7.8%和3.0%。由表2看出,A、B和A×B均對燕麥種子產(chǎn)量有顯著影響,其中A的作用更大。表5顯示:A2B3處理種子產(chǎn)量最高,為4594kg/hm2,與A1CK相比增產(chǎn)34.7%,與A2CK相比增產(chǎn)25.1%。A2B3燕麥種子產(chǎn)量與A2B1、A2B2、A2B4和A2B5差異不顯著,卻顯著高于其它各處理。其次,產(chǎn)量較高的是A2B2和A2B4,比A2CK分別高23.2%和19.8%,A2B2、A2B4、A2B1和A2B5之間差異不顯著,A2B2、A2B4燕麥種子產(chǎn)量顯著高于其它組合。A2處理下的平均種子產(chǎn)量較A1高16.3%。3不同處理對燕麥種子產(chǎn)量的影響燕麥分蘗到抽穗對氮、磷的吸收量隨燕麥生長發(fā)育進(jìn)程的延續(xù)逐漸增加。肥料的使用有助于葉綠素的合成和緩解葉綠素的分解。本試驗(yàn)結(jié)果表明,施肥處理不同程度地提高了同一生育時(shí)期燕麥葉片葉綠素的含量,且不同施肥處理間個(gè)別差異顯著,這與陳健初等的研究結(jié)果相同。燕麥播種時(shí)期是否適時(shí),對其產(chǎn)量影響非常顯著,播種時(shí)期過早會因需水關(guān)鍵期與降雨高峰期不吻合而大幅度減產(chǎn),播種時(shí)期過晚會因成熟不好而減低產(chǎn)量,只有適宜的播期才能充分有效的利用自然條件中的有利因素,避開自然條件中的不利因素,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的目標(biāo)。在高寒地區(qū),播種時(shí)期對燕麥能否完成生育期以及產(chǎn)量高低影響非常大。馬雪琴等在甘肅天?？h的研究發(fā)現(xiàn),隨著播期的推遲,燕麥種子成熟期也推遲,晚播有利于提高燕麥干草產(chǎn)量。這與本試驗(yàn)在甘南夏河縣所得結(jié)果一致。A2播期不僅增加了株高,還提高了燕麥小穗數(shù)和千粒重,從而進(jìn)一步提高了燕麥的干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量。在高寒地區(qū)早播時(shí)會遭遇倒春寒與地溫偏低,影響種子的發(fā)芽及生長,適當(dāng)晚播使得燕麥抽穗至成熟這一時(shí)期處于較適宜的氣候條件,利于灌漿與籽粒的形成及干物質(zhì)積累,從而提高產(chǎn)量,這與馬雪琴等的研究結(jié)果一致。燕麥株高與地上生物量間存在顯著正相關(guān)關(guān)系,施肥可明顯促進(jìn)燕麥株高增加。適當(dāng)施肥可以增加燕麥小穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重,從而提高種子產(chǎn)量,但肥料過多會導(dǎo)致營養(yǎng)體生長旺盛,生育期延長,在高海拔地區(qū)易受早霜和凍害,而且容易造成環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。為此,本試驗(yàn)從葉綠素含量、株高、莖葉比、穗長、小穗數(shù)、干草和種子產(chǎn)量等指標(biāo)綜合考量,研究菌肥代替部分化肥,結(jié)果顯示:菌肥和化肥的不同配比對燕麥產(chǎn)量及其構(gòu)成影響顯著,其中B3處理(菌肥+75%化肥)效果最佳,其株高增加了10.9%,莖葉比降低了28.7%,穗長增加了15.6%,小穗數(shù)增加了47.1%,灌漿期干草提高了51.4%,種子產(chǎn)量提高了25.1%。其次為B4(菌肥+50%化肥)和B2(100%化肥),各項(xiàng)指標(biāo)與B3處理相比差距較小。而單施菌肥在各項(xiàng)指標(biāo)上與其他幾個(gè)處理相去甚遠(yuǎn),說明菌肥可以代替部分化肥,但不能完全替代化肥。這可能因?yàn)樯锞适且环N高含菌量的生物制劑,施于土壤后需要15~20d才能發(fā)揮肥效,多數(shù)生物菌需在氮、磷營養(yǎng)元素的作用下才能復(fù)蘇,因此在施生物菌肥時(shí)要適量地配合少量化肥。劉生戰(zhàn)和魏峰在小麥上的試驗(yàn)結(jié)果表明,基施生物菌肥能增加穗長、穗粒數(shù),提高小麥產(chǎn)量。本試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),菌肥與化肥配施對燕麥有明顯的增產(chǎn)作用,特別是對產(chǎn)籽量增產(chǎn)效應(yīng)明顯,說明生物菌肥對高海拔地區(qū)植物同樣具有促進(jìn)生長的作用,這與韓文星等的研究結(jié)果相同。燕麥田采用生物菌肥加50%到75%的化肥不僅可以促進(jìn)燕麥生長、提高干草和種子產(chǎn)量,而且降低了化肥