播期、播种量与施肥量对裸燕麦籽粒产量及农艺性状的影响

周萍萍，赵 军，颜红海，兰秀锦，彭远英

(四川农业大学小麦研究所，四川 成都611130)

播期、播种量与施肥量对裸燕麦籽粒产量及农艺性状的影响

周萍萍，赵 军，颜红海，兰秀锦，彭远英

(四川农业大学小麦研究所，四川 成都611130)

为探明适合成都平原地区裸燕麦(Avenasativa)的高产栽培方案，以燕选1号、坝莜6号和白燕11号为材料，采用两种播期、4种播种量和4种施肥量的4因素-随机区组设计，研究不同品种、播期、播种量和施肥量对裸燕麦主要农艺性状及籽粒产量的影响。结果表明，播期对裸燕麦有效穗数、株高和产量影响显著(P<0.05)，早播(B1)时，各主要农艺性状均显著(P<0.05)高于晚播；播种量对株高影响不显著(P>0.05)，对燕麦产量影响显著(P<0.05)，在播种量为360万株·hm-2(C4)水平下燕麦产量最高；施肥量对有效穗数、株高、生育期和产量影响显著(P<0.05)，燕麦有效穗数、株高和产量随着施肥量的增加而增加，但增加幅度逐渐降低。主成分分析结果表明，4个栽培因子对裸燕麦产量及主要农艺性状的贡献率大小顺序为施肥量>播期>品种>播种量。根据各主成分综合得分排名及对比各组合实际产量可以看出，早播组合较晚播组合产量高；播种量在180万株·hm-2(C2)、270万株·hm-2(C3)或者360万株·hm-2(C4)水平时、施肥水平在600 kg·hm-2(D3)或者825 kg·hm-2(D4)时均有较高产量。综合各因素之间的影响可知，成都平原地区种植裸燕麦时，以播期为11月1日，播种量为180万株·hm-2、施肥量为600 kg·hm-2为最佳。

裸燕麦；播期；播种量；施肥量；产量；农艺性状；主成分分析

燕麦(Avenasativa)隶属于禾本科燕麦族，为一年一熟制作物[1]，又名雀麦、野麦。燕麦是一种营养价值很高的粮草兼用型作物[2]，含有丰富的蛋白质、膳食纤维以及不饱和脂肪酸[3-4]，其产量在世界禾谷类作物中位列第五[5]。根据外稃特征栽培燕麦分为裸粒型和带皮型两大类[6]。世界各国的栽培种中主要以皮燕麦为主，而我国主要种植裸燕麦。燕麦在中国具有悠久的种植历史，主要种植在山区、高原和北部高寒地区[7]。随着燕麦研究的深入以及食品工业的发展，燕麦越来越受到重视。然而，燕麦相比其他作物，其单产较低[8-9]。因此，深入研究燕麦高产栽培技术对指导燕麦生产及其推广具有重要意义。

近年来，关于燕麦高产栽培技术已有不少报道。播期对甘肃地区燕麦产量有显著(P<0.05)影响[10]。适量的氮肥和磷肥能够显著提高青藏高原[11]、青海[12]及江西地区[13]燕麦产量。而研究施肥量对旱地燕麦产量影响[14]的结果却表明，施肥量与产量呈非正比关系。此外，还有播种量[13,15]对不同地区燕麦产量和品质影响的研究。尽管燕麦作为四川地区常见种植作物之一，但关于四川地区，特别是成都平原地区裸燕麦高产栽培技术的研究却鲜有报道。落后的燕麦种植技术及混杂的品种严重影响了四川地区燕麦种植生产效益，阻碍了四川燕麦产业的发展。因此，深入研究适合成都平原地区的燕麦高产技术势在必行。本试验选取在凉山州品比试验中表现良好的3个燕麦品种坝莜6号、白燕11号和燕选1号，研究播期、播种量及施肥量对燕麦农艺性状和籽粒产量的影响，旨在找到成都平原裸燕麦种植的最佳栽培技术，为裸燕麦在成都平原地区的高产栽培提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验点位于四川省崇州市桤泉镇四川农业大学试验地，地理位置103°38′E、30°32′N，海拔507 m。地处成都平原，土地肥沃，地势平坦。

1.2 供试材料

本试验选取在凉山州品比试验中表现良好的3个裸燕麦品种燕选1号、坝莜6号和白燕11号为试验材料。所选试验材料均由四川农业大学小麦研究所保存。

1.3 试验设计

设品种(A)、播期(B)、播种量(C)及施肥量(D)4个试验因素。其中品种设3个试验水平：A1为坝莜6号、A2为白燕11号、A3为燕选1号；设2012年11月1日(B1)和2012年11月12日(B2)两个播期；播种量以基本苗为标准，设4个水平：C1为90万株·hm-2、C2为180万株·hm-2、C3为270万株·hm-2和C4为360万株·hm-2；施肥量设4个水平：D1为150 kg·hm-2、D2为375 kg·hm-2、D3为600 kg·hm-2、D4为825 kg·hm-2。上述试验因素和水平组合共计96个处理，每个处理重复3次。采用随机区组试验设计。所施肥料为四川省邛崃市复合肥厂生产的硫酸钾型复合肥。试验采用人工条播，每个小区10行，行距30 cm，四周设保护行。

1.4 农艺性状调查及数据处理

田间调查包括有效穗数、株高、成熟期在内的农艺性状。其中每个小区选取中间3行进行有效穗数统计，随机选择10株统计株高。各处理按小区进行收割，单独脱粒、晾晒、记产。进行主成分分析时，先将初始质量性状进行赋值，多重比较采用Duncan法，计算均在SPSS18.0上进行。均值、标准差等计算在Excel 2003上进行。

2 结果与分析

2.1 品种、播期、播种量和施肥量对燕麦产量及农艺性状的影响

品种A1和A3的有效穗数显著(P<0.05)高于品种A2；品种A2的株高显著高于品种A1和A3；品种A1和A2生育期显著长于品种A3；各品种籽粒产量差异不显著(P>0.05)。不同播期水平间,早播(B1)水平下燕麦有效穗数、株高、生育期及产量均显著高于晚播(B2)(P<0.05)。播种量对燕麦株高影响不显著，但对燕麦有效穗数、生育期和产量影响显著。播种量在C4(360万株·hm-2)水平下燕麦产量最高，且显著高于C1水平下的燕麦产量，但与C3及C2水平下的燕麦产量差异不显著。施肥量对燕麦有效穗数、株高、生育期及产量均有影响，其中有效穗数及产量随着施肥量的增加而增加，在D4(825 kg·hm-2)和D3(600 kg·hm-2)水平下，燕麦的产量及有效穗数达到最高，且显著高于D2(375 kg·hm-2)和D1(150 kg·hm-2)水平；施肥量对株高的影响显著，在D3和D4水平时，燕麦株高显著高于D1和D2水平；施肥量对燕麦生育期的影响显著，且随着施肥量的增加，燕麦生育期呈降低趋势；不同施肥水平对燕麦产量影响显著，随着施肥量的增加，产量增加，在D4水平达到最大值(表1)。

表1 品种、播期、播种密度和施肥量对产量及农艺性状的影响

注：A1～A3表示品种名称，分别为坝莜6号，白燕11号和燕选1号；B1和B2表示播期，分别为2012年11月1日和2012年11月12日；C1～C4分别表示播种量为90万、180万、270万和360万株·hm-2；D1～D4分别表示施肥量在150、375、600和825 kg·hm-2； 同列中不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。

Note：A1, A2and A3represent the cultivar Bayou 6, Baiyan 11 and Yanxuan 1，respectively; B1and B2represent sowing date are 1st November 2012 and 12th November 2012, respectively; C1～C4represent sowing rate are 900 000, 1 800 000, 2 700 000 and 3 600 000 plant·ha-1, respectively; D1～D4represents fertilization rate are 150, 375, 600 and 825 kg·ha-1, respectively; Different lower case within different treatments in the same column mean significant difference at 0.05 level.

2.2 燕麦产量与栽培条件主成分分析

2.2.1 燕麦产量与栽培条件及农艺性状的相关矩阵 单从相关矩阵(表2)中来看，各栽培条件之间并没有相关性(P>0.05)，各栽培条件与产量及农艺性状间几乎都达到极显著相关(P<0.01)。与产量相关的因子中，施肥量和产量的相关系数最大(r=0.672)，说明施肥量对产量的影响最大。其次是有效穗数和株高，相关系数分别为0.622和0.567。品种与有效穗数、株高和生育期间均极显著相关。

2.2.2 燕麦产量与栽培条件主成分分析 根据主成分特征值大于1的原则，进行主成分的提取[16]。其中，共有4个主成分其特征值大于1(表3)。第一主成分的贡献率为33.621%，第二主成分的贡献率为18.635，第三主成分和第四主成分的贡献率分别达到15.939%和15.316%。前4个主成分累计贡献率达到83.511%，即前4个主成分能代表该栽培条件及农艺性状信息的83.511%。

为了使各主成分的负载量向0～1极化，以便于对主成分进行更合理的解释和命名[17]，本研究对初始因子载荷进行了5次标准化正交旋转，并对旋转后因子载荷中的数据除以与主成分相对应的特征值并开平方根，得到每个主成分中每个指标所对应的系数，即特征向量(表4)。第一主成分是施肥量对燕麦产量、株高和有效穗数促进作用的量度，其对第一主成分的负荷量达到0.837，表明施肥量对产量、株高和有效穗数的影响较大，故第一主成分的主要因子为施肥量。同时，株高和有效穗数在第一主成分中的负荷量也较大，分别达到0.711和0.651，说明株高和有效穗数对产量也有较大影响。播期对第二主成分的负荷量最大，达到0.910，故该主成分为播期因子。品种对第三主成分的正向负荷量最大，为0.958，故第三主成分为品种因子。第四主成分中负荷量最大的是播种量，为0.943，因此第四主成分因子为播种量因子。

表2 燕麦产量与栽培条件及农艺性状相关矩阵

注： **表示极显著相关(P<0.01)。

Note：** represent significant correlation at 0.01 level.

表3 主成分分析

表4 初始因子载荷矩阵及特征向量

主成分综合得分能反映出各主成分中最优组合。为了避免计算结果受变量量纲和数量级不同的影响[18]，在进行主成分得分计算时先对产量、栽培条件及农艺性状数据进行标准化处理。标准化处理后与特征向量相乘，从而得到主成分表达式，如下：

Z1=0.547X1+0.51X2+0.434X3+0.397X4+0.136X5-0.277X6+0.009X7-0.008X8；

Z2=0.069X1-0.215X2+0.124X3+0.065X4+0.745X5+0.607X6-0.062X7+0.038X8；

Z3=0.185X1-0.127X2-0.033X3+0.43X4-0.049X5-0.205X6+0.848X7+0.006X8；

Z4=-0.018X1+0.087X2-0.365X3+0.335X4-0.042X5+0.136X6-0.012X7+0.852X8.

以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例，即方差贡献率作为权重，计算主成分综合模型[19](Z0)为:

Z0=0.336Z1+0.186Z2+0.159Z3+0.153Z4.

再将标准化的数据代入以上公式，从而得到主成分得分及综合模型得分(表5)。

第一主成分(Z1)得分高的组合(1～10)全部在D3(600 kg·hm-2)和D4(825 kg·hm-2)施肥水平下的组合，而得分低的组合(11～20)在D1(150 kg·hm-2)施肥水平下的组合。这表明施肥量对第一主成分的影响最大，是影响产量性状因子最主要因素。第二主成分(Z2)得分排名中，得分高的组合(1～10)为在播期B1水平下的组合，得分低的组合(11～20)为在播期B2水平下的组合，这表明播期为第二主成分的主要因素。同样在第三主成分和第四主成分得分中，得分高或低的组合分别为在同一品种(A1或A2)水平下和同一播种量(C4或C1)水平下的组合。因此，第三、第四主成分的主要影响因子分别为品种和播种量。

从主成分综合模型(Z0)(表5)可以看出，3个供试燕麦品种，在得分最高和最低的组合中均有出现，这表明品种对产量的影响较小；综合得分最高的组合均为播期B1水平下的组合，综合得分最低的组合均为播期B2水平下的组合，这表明播期对各处理组合综合得分影响较大；C2、C3和C4播种量水平下的组合，其综合得分均出现在前10组合，而C1播种量水平下的组合综合得分较低，但排在后10个组合中，不仅仅包括C1播种量水平下的组合，这表明播种量对各组合综合得分影响较小。大部分在D3、D4施肥量水平下的组合综合得分高，在D1施肥量水平下的各处理综合得分低。结合实际产量可以看出，大部分综合得分较高的组合，其产量较高，这表明综合得分值能够反映各组合间的优劣。坝莜6号(A1)在播期为B1水平、播种量为C2、C3和C4水平、施肥量为D3和D4水平时的组合均能够取得较高的产量，最优组合为A1B1C2D3；白燕11号在播期B1水平下、播种量为C4水平、施肥量为D4时的组合产量最优；燕选1号的最优栽培组合为A3B1C2D3，但在播期B1水平、播种量为C3或C4、施肥量为D3和D4时也表现出较高的产量。

2.3 播期、播种量和施肥量对燕麦产量的多重比较

相关性分析及主成分分析结果表明，品种对燕麦产量的影响不显著(P>0.05)，因此，不考虑品种因素的情况下对32个处理组合进行了多重比较(表6)，结果表明，播期为2012年11月1日(B1)时、播种量在180万株·hm-2(C2)和施肥量在600 kg·hm-2(D3)的处理组合产量最高，且与播期为2012年11月1日(B1)、种植密度为360万株·hm-2(C4)和施肥量为825 kg·hm-2(D4)及种植密度为180万株·hm-2(C2)和施肥量为825 kg·hm-2(D4)处理组合差异不显著。播期B1水平下的处理组合燕麦产量较播期B2水平下的处理组合燕麦产量高。这表明，适时的早播有利于增产。

表5 部分组合主成分综合得分

注：表中组合1～10和11～20分别为主成分综合得分排名最高和最低的10个组合。

Note: The combinations of 1 to 10 and 11 to 20 are the highest and lowest general scores in PCA analysis, respectively.

表6 播期、播种量和施肥量对产量影响的多重比较

注：不同小写字母表示32个处理组合间差异显著(P>0.05)。

Note: Different lower case letters mean significant difference among 32 treatments at 0.05 level.

3 讨论

3.1 不同因子对裸燕麦主要农艺性状及产量影响

本试验选用了在凉山州品比试验中表现良好的3个裸燕麦品种坝莜6号、白燕11号和燕选1号为试验材料，结果表明，3个供试品种在各农艺性状表现中差异不明显，说明供试3个裸燕麦品种均适宜在成都平原推广。

播期对供试3个裸燕麦品种有效穗数、株高、生育期及产量影响显著(P<0.05),早播(B1)比晚播(B2)的生育期长。播期对沈农燕麦1号的生育期影响也显著[20]，这可能跟适当早播增加了植株的生长时间有关。生育期越长，越有利于干物质积累，从而使产量增加[21]。早播时，燕麦有效穗数比晚播时多。随着播期的推迟，裸燕麦分蘖力相对减弱，从而导致有效穗数的降低，最终影响燕麦产量[22]。

在适宜的播种量水平下，燕麦的产量构成因素之间协调较好，产量最高，若播种量过大，由于穗粒数和粒重下降造成的产量损失大于穗数增加所得的补偿，从而造成减产；反之，播种量过小，单位面积上有效穗数减小，穗粒数和粒重虽然有所增加，但得不偿失，导致减产[23]。本研究表明，播种量水平在C4(360万株·hm-2)时的有效穗数最大，在C1(90万株·hm-2)时有效穗数最小，但C2(180万株·hm-2)水平时却比C3(270万株·hm-2)水平时的产量高，有效穗数低于C3水平，这可能与燕麦产量构成因素间的协调有关。播种量在C4水平时，燕麦平均产量最高，然而与在C3(270万株·hm-2)和C2(180万株·hm-2)水平下的燕麦产量差异不显著(P>0.05)。尽管在播种量水平为360万株·hm-2时各燕麦品种产量最高，但考虑到其产量与在C2(180万株·hm-2)下差异不显著，而播种量是C2水平下的2倍。因此，播种量控制在180万株·hm-2左右最为合适。

燕麦是无限花序作物，只要条件适宜，就可以增加小花数和小穗数[24]，从而增加籽粒的产量。大量试验表明[11-12,25]，施肥量对产量构成因素如穗粒重、有效穗数影响显著(P<0.05)。因此，施肥量是燕麦产量的重要因素之一。本研究表明，供试3个裸燕麦品种有效穗数、株高以及产量均随着施肥量的增加而增加，但增加幅度随着施肥量的增加而逐渐降低。这与对高寒山区燕麦的研究结果一致[14]。施N和施P均能提高青藏高原地区穗数、穗粒数、千粒重、穗粒重、种子产量[11]。在D4(825 kg·hm-2)施肥水平下的平均产量(2 803.3 kg·hm-2)最高。然而，在D4施肥水平的燕麦产量与在D3(600 kg·hm-2)施肥水平下的平均产量(2 763.5 kg·hm-2)并无显著差异(P>0.05)，故从经济效益角度来考虑，施肥量控制在600 kg·hm-2左右更为适宜，能够获得最高的经济收益。

3.2 各燕麦品种的群体产量特征

在本试验中不难发现，各品种之间的产量并无显著(P>0.05)差异，这表明3个供试品种均适合在成都平原地区播种使用。对于坝莜6号适当的早播可以增加其产量，在早播水平下，播种量为180万株·hm-2、施肥量为600 kg·hm-2时其获得的产量最高，且由于其具有较高的有效穗数，因此，可以适当降低播种量，以避免播种量过大造成穗粒数和千粒重的下降[15]。对于白燕11号，适当的早播同样有利于增产，在早播水平下，播种量为C4(360万株·hm-2)、施肥量为D4(825 kg·hm-2)时，其产量最高。相比坝莜6号，其在更多播种量和施肥水平下可以取得更高的产量，这与其有效穗数较低有直接关系。这再次表明，适量密播和加大施肥量能够增加有效穗数，从而增产。燕选1号与坝莜6号表现出基本相同的增产特性，有效穗数都较高。

3.3 供试裸燕麦在成都平原地区实现高产的最优栽培组合

本试验采用主成分分析法对最优栽培组合措施进行评价。从主成分因子可以看出，第一主成分对产量的贡献最大，而施肥量作为第一主成分的主要因子，故施肥量对产量的影响就显得尤为重要。其他主成分与产量的相关性较小。可以初步推测，各栽培因素对产量的贡献大小为施肥量>播期>品种>播种量。

比较各主成分综合得分排名及实际产量可知，综合排名得分较高的组合其实际产量也较高，因此，可以利用综合得分排名进行最优组合的筛选。从得分较高的组合中可以看出，早播组合较晚播组合产量高，施肥量在600和825 kg·hm-2水平下，播种量控制在180万、270万和360万株·hm-2都可以得到较高产量。综合来看，3个供试裸燕麦品种在11月1日左右播种，播种量为C2(180万株·hm-2)、施肥量为D3(600 kg·hm-2)时，各品种都达到最高产或次高产，平均产量在3 537.879 kg·hm-2。尽管受当年的降水、光照等环境因素影响，但该结果是在往年多次预试验基础上总结设计的多因素随机区组试验，其结果具有一定的参考价值，当然也有待进一步进行多年多点试验以验证该高产组合的稳定性和适用范围。

4 结论

本试验中，3个供试裸燕麦品种在最佳栽培组合下均表现出高产水平，具有在成都平原推广的潜力。从试验结果来看，播期、播种量、施肥量对燕麦主要农艺性状及产量均有影响。其中播期和施肥量影响显著(P<0.05)。适宜的早播能够增加燕麦有效穗数及生育期天数，从而达到增产的目的。施肥量对有效穗数、株高和产量影响显著，均随着施肥量的增加而增加。播种量在C2、C3、C4时的产量显著高于C1，而C2、C3、C43个播种量水平之间的燕麦产量并无显著差异。综合考虑，3个供试裸燕麦品种在11月1日左右播种，播种量控制在180万株·hm-2、施肥量为600 kg·hm-2左右时，各品种能取得最大的收益比。

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(责任编辑 武艳培)

Effects of sowing date, sowing rate and fertilizer rate on grain yield and agronomic characteristics ofAvenasativa

ZHOUPing-ping,ZHAOJun,YANHong-hai,LANXiu-jin,PENGYuan-ying

(TriticeaeResearchInstituteofSichuanAgriculturalUniversity,Chengdu611130，China)

In order to establish the management strategies for high grains yields of naked oat (Avenasativa) in Chengdu Plain, three naked oat cultivars Yanxuan 1, Bayou 6 and Baiyan 11 were used as materials to explore the effects of sowing date, sowing rate and fertilizer rate on the grains yields and agronomic characteristics of naked oat. The results showed the indices including number of productive ear, plant height, growing period and grains yield with the treatment sowing on 1st November (B1) were significantly (P<0.05) higher than those with the later sowing date treatment. The sowing rate had significant effects (P<0.05) on oat grains yield but no significant effects on plant height(P>0.05). Maximum yields occurred intermediate rate of sowing (3.60×106plants·ha-1). The number of productive ear, plant height and grains yield increased with the increase of fertilizer rate (P<0.05), but the increase rate slowed down with the increase of fertilizer rate. Principal Components Analysis (PCA) showed that the order of contribution of the four cultivation factors on the naked oat yield and the main agronomic characteristics was fertilizer rate>sowing date>cultivar>sowing rate. Comparing the general score of Principal Components Analysis with the yield of each treatment, the sowing on 1st November was better than sowing on 12th November in oat grains yield. High sowing rate (1.80×106plant·ha-1, 2.70×106plant·ha-1and 3.60×106plant·ha-1) or high fertilizer rate (600 and 825 kg·ha-1) produced high yield. In general, early sowing (1st November ) with 1.80×106plant·ha-1sowing rate and 600 kg·ha-1fertilizer rate were the best combination for grain yield of naked oat in Chengdu Plain.

Avenasativa； sowing date； sowing rate； fertilizer rate； grain yield； agronomic characteristics； principal component analysis

PENG Yuan-ying E-mail:yy.peng@hotmail.com

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0254

2014-05-21 接受日期：2014-07-15

国家燕麦荞麦产业技术体系(CARS-08)；四川省教育厅项目(2013SZB0482)

周萍萍 (1989-)，女，四川岳池人，在读硕士生，主要从事燕麦栽培及遗传育种研究。E-mail:410792146@qq.com

彭远英(1979-)，女，四川泸州人，副研究员，博士，主要从事燕麦遗传育种和分子生物学研究。E-mail:yy.peng@hotmail.com

S512.6

A

1001-0629(2015)03-0433-09

周萍萍，赵军，颜红海，兰秀锦，彭远英.播期、播种量与施肥量对裸燕麦籽粒产量及农艺性状的影响[J].草业科学,2015,32(3):433-441.

ZHOU Ping-ping,ZHAO Jun,YAN Hong-hai,LAN Xiu-jin,PENG Yuan-ying.Effects of sowing date,sowing rate and fertilizer rate on grain yield and agronomic characteristics ofAvenasativa[J].Pratacultural Science，2015,32(3)：433-441.