马海兰,刘学录,李锦华,江 措,田福平,乔国华
(1.甘肃农业大学,兰州 730070;2.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,甘肃 730050;3.西藏自治区山南地区草原站)
苜蓿在西藏3 000~4 000 m的地区已大面积种植,在畜牧业生产中发挥着愈来愈重要的作用。由于苜蓿种子产量在西藏种植地区往往达不到经济收获量,所以种植种子全部依赖从外省(区)购进,造成品种繁多,种植成本高,无法保证草地高产出率,也不利于草地更新和产量的持续提高。鉴于苜蓿的重要性,研究苜蓿种子本土化生产技术成为必然。影响西藏苜蓿种子产量的因素非常复杂,气候条件是不可控因素,且构成其它所有研究的基础;现已推广种植的苜蓿品种的结实性可以改良提高,但需要较长时间;研究苜蓿种子生产的施肥等关键技术,提高种子田间栽培管理水平,则可能从短期内取得成效。
研究证明,苜蓿对许多微量元素敏感[1]。苜蓿对锌属于中等敏感,锌可以提高苜蓿种子的千粒重,有明显的增产作用[2]。硼和钼对苜蓿固氮尤为重要,是影响苜蓿种子形成的重要元素,对苜蓿种子增产及种子形成因素有明显效应。施钼肥同时还可以增加苜蓿的硼、铁、锰、磷含量和吸收量[3-4]。喷施适量的铜、锰、铁也可以提高苜蓿草产量[5-7]。本研究通过微肥的喷施,初步确定这些微肥在高海拔地区对苜蓿种子产量的效应,并为进一步研究打下基础。
1.1 试验区概况 试验于2009年在西藏自治区乃东县牧草种子基地进行。乃东县西距自治区首府——拉萨市191 km,位于念青唐古拉山南麓与喜马拉雅山北侧的雅鲁藏布江中游地段,平均海拔3 560 m,年平均气温8.2℃。极端最高气温29℃,最低气温-16.5℃。年降水量400 mm左右。山南乃东县牧草种子基地紧邻山南地区行署驻地乃东县泽当镇。泽当镇位于乃东县中部、雅砻河入江处的三角洲地带,海拔3 590 m,空气稀薄、日照强烈、气候多变、夏季凉爽、冬季严寒,属于高原地域性气候。
试验苜蓿草地2008年春季种植,土壤质地为沙质壤土,砾石多,保水性差,每年旱季分冬、春、夏灌水3次。
1.2 材料 试验苜蓿品种为苜蓿王。微量元素种类、来源、喷施浓度见表1。
表1 微量元素肥料来源及喷施浓度
1.3 试验设计
1.3.1 微肥种类效应比较试验 试验设两个重复,第1重复施肥面积40 m2,第2重复施肥面积80 m2。7种微肥的每个处理相邻设相同面积的不施肥区作为对照。施肥方法采用喷施,按表1所列浓度配制溶液,在盛花期用农用喷雾器喷湿全部苜蓿叶片,对照(ck)区喷水。
1.3.2 钼酸铵不同浓度喷施试验 钼酸铵设0%、0.05%、0.10%、0.20%4个处理,小区面积 20 m2,重复 3次,随机区组排列。每处理在盛花期用农用喷雾器喷湿全部苜蓿叶片,对照(ck)区喷水。
1.3.3 观测内容和方法 0~15cm土层取样,分析土壤肥力3要素和供试微量元素种类的有效含量,分析方法见表2。
表2 土壤成分分析方法
苜蓿性状主要测定种子产量、种子千粒重、种子粒径、种子容重、草产量、株高等,测定按常规方法。测定时间为2009年9月28日。
1.4 数据处理 数据用SSPS软件进行统计分析。
2.1 土壤主要成分分析 结果见表3。
表3 山南试验点牧草种子基地土壤成分
2.2 微肥种类对苜蓿种子性状的影响
2.2.1 种子产量和千粒重的变化 从表4可以看出,除硫酸铜处理组外,其它肥料处理组的种子产量不同程度地超过对照组。其中硫酸锰处理组的产量为353.3 kg/hm2,超过对照32.27%,差异显著(P<0.05);其次硫酸锌和硼肥处理组的产量超过对照组10%以上,但与对照组差异不显著(P>0.05)。
千粒重以硫酸锰、硼肥、硫酸亚铁处理组最高,超过对照80%以上,差异达极显著水平(P<0.01)。硫酸铜处理组的千粒重与对照组接近,其它微肥处理组超过对照组18.18%~29.86%,差异均未达显著水平(P>0.05)。
表4 山南试验点微肥对苜蓿种子产量和千粒重的影响比较
2.2.2 微肥处理之间种子粒径比较 由于硫酸锰处理组种子产量和千粒重均显著高于对照组,在微肥各处理组间表现最优,所以进一步比较了种子粒径的变化。从表5可以看出,与硫酸锰处理相比,种子长度仅硫酸锌处理高0.96%,其它处理低0.96%~2.88%;种子两侧宽各处理低于硫酸锰处理1.82%~7.27%;种子背腹宽硼肥处理高于硫酸锰处理2.74%,与钼酸铵处理相同,其它处理低1.37%~5.48%。由此可以得出初步结论,锰有利于种子粒径的增大,进而提高千粒重。由于各微肥处理之间种子粒径3指标的差异均没有达到显著水平(P>0.05),因此锰的作用需要在更广泛的条件下验证。
表5 山南试验点微肥对苜蓿种子粒径的影响比较
2.3 钼酸铵喷施浓度对苜蓿种子性状的影响 从表6可以看出,随钼酸铵喷施浓度的提高,苜蓿种子产量有提高的趋势,以设计最高浓度0.20%处理的种子产量最高,达到313.5 kg/hm2,比对照提高24.26%,但未达显著水平(P>0.05),所以需要深入的研究。种子千粒重以0.10%和0.20%最高,与对照差异显著(P<0.05)。种子粒径各指标之间没有规律性的变化,各处理之间差异均不显著(P>0.05)。
表6 山南试验点钼酸铵喷施浓度对苜蓿种子性状的影响比较
2.4 营养生长性状与种子产量的相关性
2.4.1 鲜草产量与种子产量的相关性 不同微肥处理的苜蓿鲜草产量与对照组的比较结果见图1,结果仅硫酸亚铁与硼肥处理组高于对照组。分析所有样方、或不同微肥处理的种子产量与鲜草产量的相关性,均不显著(P>0.05)。
图1 不同微肥处理对苜蓿鲜草产量的影响
不同钼酸铵浓度条件下苜蓿鲜草产量的变化见图2,随钼酸铵喷施浓度增加,鲜草产量有下降趋势。分析不同钼酸铵浓度处理条件下的种子产量与鲜草产量的相关性,结果呈显著负相关(P<0.05),相关系数为-0.958。
图2 钼酸铵不同浓度处理下苜蓿鲜草产量的变化
1)据《西藏农业概论》[8],西藏旱地中处于临界值以下的微量元素,铁占0.6%,锌占5.8%,锰占30.1%,硼占3.1%,钼占35.9%。在高海拔地区微量元素对苜蓿种子产量形成的影响是需要广泛研究的问题,乃东县种子基地微量元素有效成分含量测定结果由于代表性有限,仅为进一步研究的参考。
2)苜蓿开花期喷施不同种类的微肥,硫酸锰处理的种子产量为353.3 kg/hm2,超过对照32.27%,差异显著(P<0.05);其次硫酸锌和硼肥处理的产量超过对照组10%以上,但与对照差异不显著(P>0.05)。千粒重以硫酸锰、硼肥、硫酸亚铁处理最高,超过对照80%以上,差异达极显著水平(P<0.01)。同时硫酸锰处理的种子长度、两侧宽、背腹宽在各处理之间相对较高,由此可以得出初步结论,锰有利于种子粒径的增大,但在各微肥处理之间的差异均没有达到显著水平,因此其作用需要在更广泛的条件下验证。
3)钼酸铵喷施浓度试验表明,随钼酸铵喷施浓度的提高,苜蓿种子产量有提高的趋势,以设计最高浓度0.20%处理的种子产量最高,不过与对照的差异没有达到显著水平(P>0.05),所以需要深入研究。
4)茎叶过度生长一般不利于种子产量的提高,高海拔地区更是如此。分析不同微肥处理区种子产量与鲜草产量的相关性,结果均不显著(P>0.05),但不同钼酸铵浓度处理条件下的种子产量与鲜草产量呈显著负相关(P<0.05),相关系数为-0.958。
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