宗宜方,陆洪川,王 怡,陈时龙,林东余,沈庆雷,许 轲
(1.上海市海丰农场,江苏 大丰 224153;2.扬州大学农学院,江苏 扬州 225009)
随着世界工业的快速发展,能源消耗急剧增长,石油能源按目前的使用和开采速度,50 a内世界石油资源将要耗尽[1]。因此,寻求经济可行的代用燃料已成为人类亟待解决的重大问题。作为块茎含油的草本植物,油莎豆具有其他油料作物不可比拟的优越性,在生物柴油的发展领域具有十分广阔的应用前景。
油莎豆又名油莎草、油莎果、铁荸荠、地下板栗、地下核桃、人参果、人参豆,是莎草科莎草属多年生草本植物。喜温暖湿润气候,原产非洲地中海地区,现分布于非洲、欧洲、亚洲、北美洲和拉丁美洲的热带、亚热带和温带地区。油莎豆为一年生植物,其产量是目前油料作物中最高的品种,因而世界各国农业专家称之为油料作物之王[2]。我国于1952年从前苏联引进油莎豆,1960年又从保加利亚引入[3]作为一年生作物栽培[4-10],以块茎繁殖为主[11]。它具有播期长,生育期短;抗逆性强,适应性广,易栽种;病虫害少,耐贫瘠等优良植物学性状[12]。同时又具有含油量高、产量大、出油率高等经济性状[13-16]。目前,我国油莎豆栽培面积较小,栽培措施粗放,没有形成高产栽培的系统理论体系,笔者通过对不同类型品种油莎豆的比较研究,以期为生产和理论提供一定的依据。
供试品种为从南京、四川、许昌、内蒙、昆明、承德、湖北、河南民权、金利海公司、湖北等10个大粒品种,以下以引进地拼音缩写命名,如许昌为XC,其中湖北小粒及湖北大粒分别简称HX、HD。
试验于2009年在泰州市旱地作物研究所基地内进行。前茬为豌豆,土质为高沙土,地力中等,土壤含碱解氮96.07 mg/kg、速效磷16.32 mg/kg、速效钾86.26 mg/kg。采用单因素随机区组试验,小区面积15 m2,重复3次。行株距为40 cm×15.1 cm。于6月16日每穴2苗穴播。
主要栽培措施:出苗后15 d进行中耕除草并结合追肥,分别于出苗后40、60 d进行刈割,均保留植株60 cm高度。
分蘖后每7 d左右调查茎蘖动态、株高动态,成熟期测定产量结豆、核定实产。在10月20日,选取XC、MQ调查地下横切与纵切块茎分布。横切表示在油莎豆生长范围内,以土表下每5 cm为一切割面,统计此层面内的块茎数目;纵切表示在油莎豆生长范围内,向地下挖15 cm,内圈表示在株距和行距方向以植株为中心的一个边长为6 cm的正方形,外圈表示剩余的部分。
油莎豆没有真正意义的茎杆,当株高过高时,易发生倒伏,因此株高是其群体质量的重要指标。由图1中可见,10个油莎豆品种均呈现出2个株高增长高峰期,而株高动态可划分为两个类型。HD、MQ、JLH表现为出苗后前32 d及第一次刈割后2周内为株高增长高峰期;而XC、CD等7个品种则表现为出苗后前39 d及第一次刈割后2周内为株高增长高峰时期。出苗后前39 d,HD、MQ、JLH无论是株高还是增长速度均高于其余品种。第二次刈割后各品种株高增长速度均显著下降,HD、MQ、JLH增速又低于其余品种,最终株高亦较低,为65 cm左右。
图1 不同品种在两次(40、60 d)刈割期后株高动态比较
油莎豆的产量由单穴粒数、总粒数与千粒重构成。如表1所示,产量构成因素上,无论是总粒数还是单穴粒数趋势一致,均呈NJ、XC等7个品种极显著高于HD、MQ、JLH等3个品种,而MQ、JLH极显著高于HD。在千粒重方面,HD极显著高于MQ、JLH,MQ、JLH 极显著高于 XC、CD,而 XC、CD 极显著高于其他品种。收获指数方面,MQ显著高于其他品种,NM、JLH、HD 亦较高,NJ、CD 较小。
表1 各品种产量及其构成因素的差异
从表2可看出,MQ及XC两种不同类型品种块茎均分布于距地表10 cm土层内,而绝大部分又集中于距地表5 cm土层内,10 cm以下土层没有块茎或者极少;还可以看出,XC较之MQ更为集中。
表2 不同类型品种在不同深度土壤中块茎分布状况(%)
MQ与XC两种不同类型品种的块茎均主要集中于靠近植株周围的3 cm内,占73%以上,且XC品种的集中性高于MQ,达到80%以上。
综合以上可得出,MQ及XC两种不同类型品种块茎均分布于植株周围10 cm的地下10 cm土层内,而绝大部分又集中于靠近植株周围的3 cm内的地下5 cm土层内,而且小粒型品种集中度高于大粒品种。
根据千粒重、株型及块茎分布等表现可以将油莎豆分为2类,即大粒型品种和小粒型品种。大粒型品种特征:块茎大而较少、分布比较集中;小粒品种特征:块茎小而多、分布更集中。在大粒型品种内可分为特大粒和普通大粒。特大粒特征:块茎更大、更少;普通大粒特征:块茎较大、较少。在小粒品种内可分为小粒型和中粒型。小粒型特征:块茎更小、更多;中粒型特征:块茎较多、较小。小粒型:NJ、SC、NM、KM、HX;中粒型:XC、CD;普通大粒型:MQ、JLH;特大粒型:HD。
本试验结果表明,在产量方面,JLH、HX显著低于其他品种,HD、CD及XC产量较高。油莎豆的产量构成因素上,小粒型油莎豆品种总粒数极显著高于大粒型品种,而小粒型油莎豆品种千粒重极显著低于大粒型品种。油莎豆的产量构成因素千粒重和总粒数是一对矛盾统一体,而决定油莎豆产量的最重要因素为总粒数还是千粒重,有待进一步研究。
MQ及XC两种不同品种类型块茎均分布于植株周围10 cm的地下10 cm土层内,而绝大部分又集中于植株周围3 cm的地下5 cm土层内,且小粒型品种集中度高于大粒品种。
油莎豆块茎生长于地下,而数量多且分散,因此不利于收获,易损失。考虑人工收获成本及各品种产量表现,建议种植块茎较为集中的小粒型品种CD及XC,也可以种植块茎大而少的HD。
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