播期和肥料配比对燕麦生长及产量的影响

播期和肥料配比对燕麦生长及产量的影响

麦冬是中国阴地区和寒冷地区重要的饲料。它的谷物产品对营养和医疗疾病也具有很高的价值[1.2]。适期播种可以让燕麦抽穗到成熟这一时期处于适宜的温度,有利于灌浆与籽粒的形成,从而提高种子产量;干旱炎热会加速燕麦灌浆,产生瘪粒,从而降低产量。肥料是燕麦产量和品质的重要保障。微生物肥料在培肥地力、提高化肥利用率,抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收、净化和修复土壤,降低农作物病害发生,提高农作物产品品质和食品安全等方面有重要作用。目前在燕麦田施用微生物菌肥代替化肥的研究报道很少,微生物肥料的作用效果受土壤环境、气候等多种条件的影响,同一微生物肥料针对不同作物会出现增产或减产两种相反的结果。鉴于此,本文研究了在高寒地区播期、不同肥料及其配比对燕麦生长及产量影响,旨在为当地燕麦生产选择出适宜的播期和最佳的微生物菌肥与化肥配比。1材料和方法1.1气候、地貌条件试验点位于甘肃省甘南藏族自治州夏河县东北部王格尔塘镇,地理位置E102°83′、N35°23′,海拔2517m左右,地处青藏高原东北缘,年均气温3.9℃,最高气温29.7℃,最低气温-24.1℃。气候为高寒湿润类型,年均降水量389mm,大部分集中在7~8月,全年无霜期88d。试验地为农耕地,地势平坦,肥力均匀。试验地土壤养分如下:有机质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,速效钾240.38mg/kg,pH为7.86。1.2试验材料陇燕3号燕麦、复合微生物菌肥(溶磷、固氮)均由甘肃农业大学提供,磷酸二铵为市售(18-46-0)。1.3试验处理组合试验采用2因素裂区设计。以播期(A)为主区,设4月6日(A1)和4月16日(A2)2个播期;肥料处理(B)为副区,设全量菌肥(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个肥料水平,共12个处理,每个处理3次重复,小区面积24m2(4m×6m),区距0.5m。化肥用磷酸二铵,100%化肥指当地常规施用量,为150kg/hm2,拌种菌肥用量为种子量的10%,试验处理组合见表1。燕麦播种量为225kg/hm2,种植时人工开沟条播,行距20cm,播后覆土磨平,生长期间进行常规田间管理。1.4测量设计和方法1.4.1叶绿素含量测定用ChlorophyllMeterModelSPAD-502叶绿素测定仪,测定抽穗-灌浆期燕麦旗叶的叶绿素含量,每个小区标定40株,一周测定一次,取其平均值。1.4.2高个子在燕麦成熟期每个试验小区随机取10株燕麦,用卷尺测其地表至穗部的高度,取其平均值,重复3次。1.4.3康乃馨灌浆期和成熟期分别在每个小区随机取1m样段,取样后将其茎叶分开,带回实验室,65℃烘干至恒重后,分别称重,并计算其茎叶比。1.4.4地割割、重复诉讼灌浆期、成熟期分别在每个试验小区随机取1m样段,齐地刈割,重复3次。然后带回实验室,105℃杀青30min,65℃烘干至恒重,称干重并计算单位面积干草产量,成熟期全区收获后,去除种子产量即为成熟期干草产量。1.4.5穗长、穗小、穗重燕麦成熟后,从每个小区中随机取样15株分别测定穗长、小穗数,种子收获后取1000粒种子测定千粒重,重复4次。1.4.6种子产量燕麦成熟后全区收获,各处理单独脱粒、晾晒,按实际收获的面积计算燕麦的种子产量。1.5处理数据用Excel软件整理数据,方差分析用SPSS16.0完成。2结果与分析2.1不同菌肥和化肥配比对燕麦scd值的影响叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,大量研究表明,叶片SPAD值可以很好的反映植株叶绿素和氮含量及产量水平。播期不影响燕表SPAD值季节变化规律,整个观测期间,各施肥处理各时段SPAD值均高于CK(图1)。抽穗期A2播期下叶片SPAD值平均为53.8,比A1高19.5%。随着生育期的推进,叶绿素含量逐渐降低;后期A1播期SPAD值变化较A2缓慢。从整体上看,A2播期下燕麦SPAD值高于A1,所以,A2播期有利于提高燕麦叶绿素含量。A2播期下,不同的菌肥和化肥配比对抽穗至灌浆期燕麦旗叶叶片上SPAD值有显著影响;抽穗期叶片SPAD值表现为:B3>B2>B4>B5>B1>CK;灌浆期之后叶绿素含量迅速下降,SPAD值下降幅度最快的是CK(45.6%),其次是B4(44.2%)。2.2肥料处理对干草产量和种子产量的影响由表2可以看出,播期(A)对燕麦株高、小穗数、千粒重、干草产量和种子产量均有显著影响。肥料处理(B)对株高、茎叶比、穗长、小穗数和产量的影响均达到了显著水平。A×B对燕麦的小穗数和种子产量影响达到了显著水平。2.2.1不同处理对燕麦产量的影响由表3可以看出,A2处理下燕麦小穗数、千粒重、穗长和株高分别比A1处理高16.2%、11.2%、5.9%和17.1%。A2灌浆期和成熟期的茎叶比均低于A1。施肥有助于增加燕麦的株高、其中B2和B3处理的株高显著高于CK(10.7%和10.9%),其它处理间无明显差异(表4)。茎叶比以B2、B3和B4最优,灌浆期茎叶比分别为4.36、3.81和4.33,分别较CK低18.4%、28.7%和18.9%,表明草产量中叶片含量丰富。穗长最长的B3,较CK长15.6%,其他处理的穗长也高于CK但差异不显著;B3处理的小穗数也最多,为50,较CK高47.1%;其次为B2和B4,其小穗数分别比CK高17.7%和23.5%。施肥可以不同程度地增加燕麦千粒重,各处理的千粒重均高于CK。其中B2、B3和B4的千粒重分别较CK高6.9%、8.9%和6.6%。2.2.2不同处理对燕麦种子产量的影响成熟期和灌浆期,A2播期的干草产量均显著高于A1,A2播期下燕麦灌浆期和成熟期干草产量分别达到11344kg/hm2和8677kg/hm2,分别比A1高22.4%和12.5%。施肥对燕麦灌浆期和成熟期干草产量的影响非常相似,均以B3的产量为最高,CK最低。灌浆期干草产量由高到低依次为B3、B2、B4、B5、B1、CK,产量分别为12835kg/hm2、11482kg/hm2、10394kg/hm2、9794kg/hm2、8970kg/hm2、8475kg/hm2;B3、B2、B4和B5与CK相比分别增产51.4%、35.5%、22.6%和15.6%。成熟期CK的干草产量为7173kg/hm2,B3为9455kg/hm2,比CK提高了31.8%,其它处理产量变化为B2>B4>B5>B1,相应产量分别为8906kg/hm2、8515kg/hm2、7730kg/hm2、7385kg/hm2,较CK相比分别增产24.2%、18.7%、7.8%和3.0%。由表2看出,A、B和A×B均对燕麦种子产量有显著影响,其中A的作用更大。表5显示:A2B3处理种子产量最高,为4594kg/hm2,与A1CK相比增产34.7%,与A2CK相比增产25.1%。A2B3燕麦种子产量与A2B1、A2B2、A2B4和A2B5差异不显著,却显著高于其它各处理。其次,产量较高的是A2B2和A2B4,比A2CK分别高23.2%和19.8%,A2B2、A2B4、A2B1和A2B5之间差异不显著,A2B2、A2B4燕麦种子产量显著高于其它组合。A2处理下的平均种子产量较A1高16.3%。3不同处理对燕麦种子产量的影响燕麦分蘖到抽穗对氮、磷的吸收量随燕麦生长发育进程的延续逐渐增加。肥料的使用有助于叶绿素的合成和缓解叶绿素的分解。本试验结果表明,施肥处理不同程度地提高了同一生育时期燕麦叶片叶绿素的含量,且不同施肥处理间个别差异显著,这与陈健初等的研究结果相同。燕麦播种时期是否适时,对其产量影响非常显著,播种时期过早会因需水关键期与降雨高峰期不吻合而大幅度减产,播种时期过晚会因成熟不好而减低产量,只有适宜的播期才能充分有效的利用自然条件中的有利因素,避开自然条件中的不利因素,实现高产的目标。在高寒地区,播种时期对燕麦能否完成生育期以及产量高低影响非常大。马雪琴等在甘肃天祝县的研究发现,随着播期的推迟,燕麦种子成熟期也推迟,晚播有利于提高燕麦干草产量。这与本试验在甘南夏河县所得结果一致。A2播期不仅增加了株高,还提高了燕麦小穗数和千粒重,从而进一步提高了燕麦的干草产量和种子产量。在高寒地区早播时会遭遇倒春寒与地温偏低,影响种子的发芽及生长,适当晚播使得燕麦抽穗至成熟这一时期处于较适宜的气候条件,利于灌浆与籽粒的形成及干物质积累,从而提高产量,这与马雪琴等的研究结果一致。燕麦株高与地上生物量间存在显著正相关关系,施肥可明显促进燕麦株高增加。适当施肥可以增加燕麦小穗数、穗粒数和千粒重,从而提高种子产量,但肥料过多会导致营养体生长旺盛,生育期延长,在高海拔地区易受早霜和冻害,而且容易造成环境污染和资源的浪费。为此,本试验从叶绿素含量、株高、茎叶比、穗长、小穗数、干草和种子产量等指标综合考量,研究菌肥代替部分化肥,结果显示:菌肥和化肥的不同配比对燕麦产量及其构成影响显著,其中B3处理(菌肥+75%化肥)效果最佳,其株高增加了10.9%,茎叶比降低了28.7%,穗长增加了15.6%,小穗数增加了47.1%,灌浆期干草提高了51.4%,种子产量提高了25.1%。其次为B4(菌肥+50%化肥)和B2(100%化肥),各项指标与B3处理相比差距较小。而单施菌肥在各项指标上与其他几个处理相去甚远,说明菌肥可以代替部分化肥,但不能完全替代化肥。这可能因为生物菌肥是一种高含菌量的生物制剂,施于土壤后需要15~20d才能发挥肥效,多数生物菌需在氮、磷营养元素的作用下才能复苏,因此在施生物菌肥时要适量地配合少量化肥。刘生战和魏峰在小麦上的试验结果表明,基施生物菌肥能增加穗长、穗粒数,提高小麦产量。本试验进一步证实,菌肥与化肥配施对燕麦有明显的增产作用,特别是对产籽量增产效应明显,说明生物菌肥对高海拔地区植物同样具有促进生长的作用,这与韩文星等的研究结果相同。燕麦田采用生物菌肥加50%到75%的化肥不仅可以促进燕麦生长、提高干草和种子产量,而且降低了化肥