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  福建农业学报  2015, Vol. 30 Issue (11): 1060-1063  
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王俊宏,王成己,郑向丽,等.不同播种期对圆叶决明和百喜草生长及产量的影响[J].福建农业学报,2015,30(11): 1060-1063..
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WANG J-H,WANG C-J,ZHENG X-L,et al.Effects of Sowing Time on Growth and Yield of Chamaecrista rotundifolia and Paspalum notatum[J].Fujian Journal of Agricultural Sciences,2015,30(11): 1060-1063..
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基金项目

国家科技支撑计划项目(2013BAC08B03-05);福建省科技重大专项(2012NZ0002-1);福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2015R1017-5);福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新团队建设项目(CXTD-1-1305)

通信作者

徐国忠(1965-),男,研究员,主要从事牧草育种研究(E-mail:xuguozhong178@126.com);黄毅斌(1964-),男,博士,研究员,主要从事农业生态研究(E-mail:ecohyb@163.com)

作者简介

王俊宏(1983-),男,硕士,助理研究员,主要从事牧草育种与农业生态方面研究(E-mail:wang_110@126.com)

文章历史

收稿日期:2015-09-01初稿;
2015-10-08修改稿
不同播种期对圆叶决明和百喜草生长及产量的影响
王俊宏, 王成己, 郑向丽, 徐国忠 , 黄毅斌     
福建省农业科学院农业生态研究所/福建省山地草业工程技术研究中心/福建省丘陵地区循环农业 工程技术研究中心/福建省红壤山地农业生态过程重点实验室, 福建 福州 350013
摘要: 为确定长汀及周边地区春季牧草最佳播种期,研究气候变化对圆叶决明和百喜草产量及水土保持特性的影响,开展不同播种时间(3月5日、4月12日、5月5日、6月11)对圆叶决明和百喜草出苗期、出苗率、覆盖度、株高及产草量的影响研究。结果表明:随着播种期的推迟,圆叶决明和百喜草的出苗期缩短,出苗率升高;不同播种时间处理,两草种均能正常越夏,覆盖度在生长前期略低,生长中后期覆盖度有所提升并保持稳定。圆叶决明和百喜草株高在不同播种期试验中变化趋势是一致的,均在5月播种株高达最大值,与其余处理组相比差异不显著;圆叶决明5月播种鲜草产量显著高于3、4月播种产量,百喜草5月鲜草产量则显著高于其他处理组。综合分析得出,5月份播种,圆叶决明和百喜草生长状况均表现较好,出苗率高,苗期生长整齐,后期覆盖度更加稳定,株高及产量也均达到最大值。
关键词: 播种期    圆叶决明    百喜草    产草量    
Effects of Sowing Time on Growth and Yield of Chamaecrista rotundifolia and Paspalum notatum
WANG Jun-hong, WANG Cheng-ji, ZHENG Xiang-li, XU Guo-zhong , HUANG Yi-bin     
Agricultural Ecology Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences/Fujian Engineering and Technology Research Center for Hilly Prataculture/Fujian Engineering and Technology Research for Recycling Agriculture/Fujian Province Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Hilly Red Soil, Fuzhou, Fujian 350013, China
Abstract: This study aimed to determine the optimal time to seed forage grass in Changting and nearby areas, as well as the effects of climatic changes on yield of Chamaecrista rotundifolia and Paspalum notatum, as well as on soil/water conservation. Seeding on March 5, April 12, May 5, and June 11 in 2014 were carried out for the experimentation. Seedling time, emerging rate, coverage area (from August to November), plant height, and yield of the grasses were monitored. The results showed that, as the seeding was delayed, the seedling time of C. rotundifolia and P. notatum shortened, and the emerging rate increased. Nonetheless, both grasses adequately grew through the summer. The grass-coverage was slightly slow initially, but increased and maintained a stable expansion later on. The changes on the plant heights of the two grasses were similar, reaching a maximum when sowed in May, with no significant difference among the treatment groups. The fresh grass yield of C. rotundifolia sowed in May was significantly higher than that sowed in March or April, while that of P. notatum sowed in May was significantly higher than all other times. Thus, it was concluded that May was ideal for seeding the grasses so that their seed germination rate, seedling growth, plant height, grass-coverage, and yield could achieve the optimal levels.
Key words: sowing time    Chamaecrista rotundifolia    paspalum notatum    yield    

圆叶决明Chamaecrista rotundifolia,作为适宜在热带亚热带种植的豆科牧草,产量高、有较强的抗逆性,经过多年培育、研究,适合在南方红壤山地推广种植。目前,关于水分、干旱、低温、铝毒等逆境胁迫下圆叶决明生理特征响应的大量研究表明[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7],圆叶决明用于土壤改良与生态恢复的效果尤为突出:种植圆叶决明能有效降低红壤山地的土壤容重,提高土壤肥力;在干旱高温季节可以通过降低土壤温度来减小土壤温度变化幅度,从而保持较高土壤含水量[8, 9, 10, 11, 12];雨季来临,还可减少径流次数和径流量,防控水土流失[12, 13, 14, 15, 16]。百喜草Paspalum notatum是从台湾引入的禾本科牧草,目前在华南、西南地区广泛种植。百喜草是一种抗逆性较强的植物,同样具有抗干旱、耐贫瘠、覆盖性好等特性,广泛应用于南方水土保持和植物绿化 [17, 18, 19]。相关研究表明[20,21],侵蚀地通过种植百喜草加以治理,生态系统碳库将趋于合理。百喜草在较干旱、肥力较低等恶劣土壤条件下生长能力仍很强,对山地、坡地水土流失治理具有很好的效果。但是优良草种的草产量和品质的形成除了受自身遗传控制外,还受气候因子、生态环境和栽培措施等外界因素的影响,为了更加有效地进行水土流失治理及防控,在长汀地区(水土流失严重)开展圆叶决明、百喜草这2种牧草不同播种期试验,探究春季最佳牧草播种时期,以期探索该地区牧草最佳播种时间,为大面积推广应用提供理论基础。

1 材料与方法 1.1 试验地概况

试验地点设在长汀县水土保持试验站的试验基地内,位于长汀县河田镇,东经 116°25′,北纬25°41′。气候属中亚热带季风性湿润气候,全年平均气温19.0℃,极端最高气温39.8℃,极端最低气温-4.9℃,地表极端最高温度达76.6℃。全年无霜期274 d,夏长冬短,一年之中有6 个月平均气温在20℃ 以上。年均降雨量约1 700 mm,其中4~6月降雨量约占全年的一半,且降雨强度大。供试土壤为红壤土,基础肥力情况为有机质9.35 g·kg-1,铵态氮6.27 mg·kg-1,有效钾135.04 mg·kg-1,速效磷17.53 mg·kg-1,pH4.06。

1.2 试验设计

于2014年选取百喜草、闽引圆叶决明2种适于在热带亚热带种植的草种,由福建省农业科学院农业生态研究所牧草种子库提供。分别设置3月5日、4月12日、5月5日、6月11日4个不同的播期处理,每个处理4次重复,试验小区为15 m2(3 m×5 m),采用随机区组设计。按照行距30 cm,每个小区播种10行进行条播,出苗后对物候期、出苗率、成活率、覆盖度、株高等指标进行观测记载。

1.3 生长指标观测

出苗率的统计:在每小区种植行内选取3个样段(每样段0.5m),查看行内出苗数,根据播种量、千粒重和行距计算0.5 m内播种种子数,计算出苗率。出苗率=出苗数/播种种子数×100%。

成活率:植株成活率=成活株数/采样总植株数×100%

越夏率测定:在每小区中选择有代表性的样段2处,每样段长1 m,做好标记。在越夏前及越夏后分别统计样段中植株总数及返青数,计算越夏率。

覆盖度、株高测定:覆盖度采用目测法估计。株高测定在刈割测产之前进行,随机选取小区内10个植株作为样本,对其地上部分的绝对株高进行测量记载,数值精确到0.1 cm。

1.4 草产量测定

所有试验小区在11月22日统一测产,测产时先割去试验小区两侧边行,再将余下的8行留足中间4 m,然后割去两头各50 cm,并移出小区(本部分不计入产量),将余下部分刈割测产。

1.5 数据处理

采用 Excel 2007 和 SPSS 16. 0 软件进行数据统计分析和作图,采用单因素方差分析 (one-way ANO-VA) 进行差异显著性检验,Duncan 法进行多重比较。

2 结果与分析 2.1 出苗期和出苗率

表 1出苗期可看出,播种时间为3月、4月的2个处理,虽然播种时间较早,但出苗时间并没有提前很多,原因可能是前期地温较低、气温不稳定,不利于种子萌发,5月、6月2个处理中的草种在播种后都很快出苗,说明该月份的气候条件更适合种子萌发、生长。

表 1 不同播期处理草种出苗期 Table 1 Seedling time of seeds sowed on different dates

结合不同播种期草种的出苗率情况(表 2),发现在3、4月份播种后,牧草的出苗率均低于5、6月处理。由于种子没有及时萌发、出苗,而杂草生长很快,一方面对供试草种的出苗造成抑制作用,另一方面给人工除草带来很大困难,最终导致出苗期延后,出苗率偏低。

表 2 不同播期处理草种出苗率 Table 2 Seedling emerging rate by different treatments
2.2 成活率和越夏率

在圆叶决明、百喜草出苗后期分别进行成活率统计,结果2个品种的成活率均为100%。在入夏前及越夏后分别观测2个草品种的存活植株数,数据显示圆叶决明、百喜草越夏率均为100%,在长汀地区均能够成功越夏。

2.3 覆盖度

从8月份开始,对试验草种进行覆盖度的观测(表 3),圆叶决明、百喜草都呈现生长前期覆盖度略低,生长中后期覆盖度有所提升并保持稳定。不同播种期的覆盖度差别明显:在5、6月份播种的圆叶决明,在整个小区建植成功后覆盖度达到最大,在之后的生长月份并没有变化,而3、4月份播种的圆叶决明,9月份同样达到覆盖度满值,但之后的10、11月份出现下降趋势,说明长势不均匀,没有完全抑制杂草的生长。百喜草随着生长时间的持续,覆盖度逐步增加,没有出现下降趋势,只是5、6月份播种的百喜草更快达到小区覆盖,长势更均一。

表 3 不同处理草种覆盖度测定 Table 3 Grass-coverage by different treatments
2.4 株高及产量

在测产前对试验草种进行绝对株高测定(图 1),圆叶决明和百喜草在不同播种期试验中,株高的变化趋势是一致的,都是5月份播种株高达到最大值,3月份播种株高与5月份播种相差不大,圆叶决明、百喜草分别在4、6月份播种株高最低。不同月份播种牧草株高间的差异均不显著(P>0.05)。

图 1 不同处理刈割测产时株高表现 Fig. 1 Plant height of harvested grasses sowed at different times

在霜期之前对试验草种进行刈割测产(图 2),不同播种期处理圆叶决明的鲜草产量存在差异,5月播种草产量最大,4月播种草产量最小,其中5月播种分别与3、4月播种草产量差异显著(P<0.05),与6月播种草产草量差异不显著;百喜草同样在5月播种鲜草产量最高,且与其余3个播种期的草产量差异均显著(P<0.05)。

图 2 不同处理鲜草产量表现 Fig. 2 Fresh grass yield resulted from different treatments
3 讨论与结论

不同播种期处理下,作物生育期间日照、温度等生态条件不同,会造成该品种生长发育进程不同,品种和播种期对作物产量有显著的互作效应[22,23]。相关研究也表明,随着播种期的延迟,生育进程相应推迟,生育期缩短,同时产量也有一定幅度变化[24]。本试验研究结果显示,圆叶决明较早播种(3、4月),出苗期间隔时间较长,从而造成长势不均一,整齐度不一致,在后期的覆盖度及株高等性状指标及鲜草产量都有所下降,分析其原因,应该与当地气候条件有极大关系,3、4月份播种时,整体气温偏低,水分不均一,造成出苗率不高[25,26],最终影响鲜草产量。5月播种,由于生态条件更加适宜,圆叶决明呈现出良好的生长态势,覆盖度更加稳定,株高及产量均为最高值;百喜草生长状况与圆叶决明基本一致,但5月播种的产草量显著高于3、4月播种期的产草量,同时出苗率及覆盖度表现也更佳,这与相关研究的结果是一致的[27,28],因此,从水土保持功能出发,圆叶决明、百喜草在长汀及周边地区最佳播种时间应为5月初,对于后期植株生长、覆盖地表能力、鲜草产量等都有更好的效果。

因此,在长汀及周边地区,豆科牧草可适当推迟播种期,可以避开季节性干旱,提高植株出苗率及生育期内的覆盖度,同时鲜草产量也可达到最佳,但播种期不能晚于6月初。

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