徐桂花,于徐根,黄 栋,戴征煌,刘水华,胡文婷,甘兴华
(江西省畜牧技术推广站,江西 南昌 330046)
燕麦(AvenasativaL.)和饲用豌豆(PisumarvenseL.)为一年生草本植物,具有草产量高、适口性好、营养丰富等特点,是重要的粮饲(料)兼用作物。燕麦主要分布在我国东北、华北和青藏高原高寒地区,饲用豌豆主要分布在四川、河南、湖北、江苏、云南、甘肃、西藏、新疆等地区。这2种作物在江西乃至长江中下游地区少有种植,也鲜见有关燕麦和饲用豌豆在南方冬闲田种植技术的研究报道。
播种量是保障牧草高产优质的一个重要方面。播种量过少,因基本苗少导致产量较低;播种量过多,植株通风透光差,影响分枝/蘖、株高、单株鲜重,未必能获得高产。针对江西红壤丘陵地区冬闲田的酸、瘦、粘、板等特点,研究了播种量对红壤丘陵地区冬闲田种植燕麦和饲用豌豆草产量的影响,以期为江西乃至整个南方红壤丘陵地区大面积推广冬闲田种植燕麦和饲用豌豆提供技术支撑。
试验地位于江西省南昌县江西现代牧业科技园(江西省蚕桑茶叶研究所)百草园基地。地处亚热带季风气候,南方典型红壤区水稻田。北纬28°22′22″,东经115°59′08″,海拔32 m。主要的气候条件是,全年降水量 162.11 mm,年均温17.6 ℃,最热月均温29.2 ℃,最冷月均温5.3 ℃,极端最高温度40.9 ℃,极端最低温度-9.9 ℃,无霜期259 d,初霜日11月23日,终霜日3月2日,年积温(≥0 ℃)6435.9 ℃·d,年有效积温(≥10 ℃)5395 ℃·d。
采用完全随机区组试验设计。参试品种燕麦、饲用豌豆由郑州华丰草业公司提供,每个品种设3个播种量处理,每个处理重复3次,小区面积3 m×3 m。具体播种量见表1。燕麦千粒重35.34 g,发芽率90.7%;饲用豌豆千粒重147.35 g、发芽率87.0%。
表1 牧草播种量情况
2016年10月29日播种,条播,行间距30 cm。于2016年12月9日,在每个小区随机选取3个1 m垄段,竹竿两端标定固定位置,用于定点测定1 m垄段的株数、分蘖数和干草产量。2016年12月29日和2017年3月10日各施尿素37.5 kg/hm2。燕麦于2017年3月16日、4月18日、5月19日进行测产,饲用豌豆于2017年2月16日、4月18日进行测产。未进行中耕除杂。
(1)株高:在测定产草量前,每个小区测量10株从地面至植株的最高部位的绝对高度。
(2)小区鲜草产量:测完株高,留茬高度2~3 cm进行刈割,每个小区独立用天平进行称重。
(3)1 m垄段鲜草产量和干草产量:在竹竿标定位置,刈割测产,留茬高度2~3 cm,每个垄段独立称重鲜草产量。
(4)1 m垄段株数、分蘖数:在2016年12月9日,在竹竿标定的垄段位置进行株数计数,在测产时,刈割后进行分蘖/分枝数计数。分蘖/分枝系数=分蘖(分枝)数/株数。
(5)干草产量:干草产量=鲜草产量×干鲜比。鲜草称重后,从每个重复小区取部分草样混匀后,取1 kg左右的草样称重,用网袋带回实验室置于60~65 ℃烘箱烘12 h,取出放置室内冷却回潮24 h后称重,再放入烘箱在60~65 ℃下烘干8 h,取出放置室内冷却回潮24 h后称重,直至2次称量之差不超过2.5 g,然后计算该小区的干鲜比。
使用Microsoft Excel 2003对各项测量数据进行描述性统计分析;用SPSS 13.0软件进行方差分析,以比较不同品种在不同处理下各性状指标的差异性和变化。
2.1.1 播种量对测产株高的影响 播种量对测产株高的影响见表2。在刈割第1茬时,燕麦和饲用豌豆的播种量1处理的植株高度显著低于其他2个处理(P<0.05),其他刈割时期的同一牧草3个处理的植株高度无显著差异(P>0.05)。
表2 播种量对测产株高的影响
注:在同一品种中,同一列数字后面的小写字母表示在0.05水平上的差异显著性,字母相同则差异不显著,不同则显著。下同。
2.1.2 播种量对干草产量的影响 由表3可知,随着播种量的增大,燕麦和饲用豌豆干草产量逐渐提升。在第1、2、3茬干草产量以及总产量方面,燕麦播种量3与播种量2处理的产量无显著差异(P>0.05),但均显著高于播种量1(P<0.05),其中燕麦播种量3与播种量2的总产量分别是播种量1的2.06倍和2.18倍。饲用豌豆再生性差,总产量完全取决于第1茬产量,其播种量3与播种量2处理在第1茬干草产量和总产量方面无显著差异(P>0.05),但显著高于播种量1处理(P<0.05)。
表3 播种量对干草产量的影响
2.2.1 分蘖情况 由表4可知,随着播种量的增大,燕麦和饲用豌豆株数、分蘖数也呈递增的态势。随着刈割次数增多,燕麦1 m垄段的分蘖数和分蘖系数呈递减态势,表明燕麦刈割次数增加,再生能力减弱。
燕麦播种量3处理的 1 m垄段的株数最多,达153株;其次是播种量2处理,1 m垄段的株数为124株,与播种量3无显著差异(P>0.05);播种量1处理的最低,仅有67株/m,显著低于其他2个处理(P<0.05)。在第1茬和第2茬时,燕麦播种量3和播种量2处理的分蘖数无差异(P>0.05),但均显著高于播种量1处理(P<0.05);在第3茬时,播种量1处理的分蘖数最低,显著低于播种量2(P<0.05)。3个处理的分蘖系数在第1茬和第2茬时无显著差异(P>0.05),在第3茬时,播种量1处理显著高于播种量3(P<0.05)。
饲用豌豆播种量3处理的 1 m垄段的株数最多,达54株/m,显著高于其他2个处理(P<0.05);其次是播种量2处理,1 m垄段的株数为42株/m,显著高于播种量1处理(26株/m,P<0.05)。饲用豌豆播种量3和播种量2处理的分枝数基本相同,分别为56个/m和57个/m,显著高于播种量1(P<0.05)。3个处理的分枝系数分别为1.4、1.4、1.1,无显著差异(P>0.05)。
表4 1 m垄段牧草株数和分蘖/枝情况
2.2.2 1 m垄段的产量情况 随着播种量的增大,燕麦和饲用豌豆各茬干草产量和总产量逐渐提高。燕麦播种量2和播种量3处理的第1茬、第2茬干草产量以及总产量显著高于播种量1处理的(P<0.05),3个播种量处理的第3茬干草产量无显著差异(P>0.05)。饲用豌豆只刈割1茬,播种量2和播种量3处理的干草产量无显著差异,均显著高于播种量1处理的(P<0.05)(表5)。
表5 1 m垄段牧草干草产量
2.2.3 1 m垄段株数与产量的相关性分析 由图1可知,当1 m垄段株数较低时,燕麦干草产量随着1 m垄段的株数的增加而增大,当株数达到一定量后,产量呈下滑态势。1 m垄段株数与干草产量相关系数为0.764,在0.01水平下极显著。当1 m垄段株数较低时,饲用豌豆的干产量随着1 m垄段的株数的增加而增大,当株数达到一定量后,产量趋于平稳,上升幅度不大。1 m垄段株数与干草产量相关系数为0.683,在0.01水平下达到极显著差异(图2)。
株高是反映牧草生长状况和产量的特征值,与产量呈正相关关系。随着播种量的增加植株总株数增大,种群内个体占有的空间和资源份额减小,从而引起株高的响应变化[3-4]。有研究报道,箭筈豌豆和光叶紫花苕的株高随着播种量的增加而增大[1],但燕麦的株高随着播种量增大而逐渐降低[2]。本研究结果发现,燕麦和饲用豌豆第1茬株高表现为随着播种量的增加而增大,燕麦第2、3茬3个播种量处理的株高无显著差异。这可能与本试验燕麦和饲用豌豆播种量大、植株分蘖株数多,造成环境资源竞争性强,个体间为了生存向上生长加快有关。由于燕麦再生能力弱,分蘖株数减少,对光、热以及肥力的竞争性较低,因此第2、3茬株高在3个处理间并无显著差异。
图1 燕麦株数与干草产量的关系
图2 饲用豌豆株数与干草产量的关系
通过合理的种植密度获得良好的群体结构,植株间起到互相促进的作用,提高有效株数和单株鲜重,才能获得高产。有研究报道,箭筈豌豆和光叶紫花苕的鲜草产量随着播种量的增加而增大,当播种量达到一定量的时候产量开始下降[1]。在施肥条件下燕麦的产草量各处理依次表现为播种量2(450 kg/hm2) >播种量1(300 kg/hm2)>播种量3(600 kg/hm2)[4]。本研究发现,燕麦和饲用豌豆随着播种量的增加而增大,牧草干草产量表现为播种量3>播种量2>播种量1。通过分析1 m垄段株数与产量的相关性发现,随着株数的增加,干草产量也呈先增后减或趋于平稳的态势。因此,探寻合理的播种量对减少经济投入、提高光能和土地利用效率,收获较高的饲草产量,对指导冬闲田种植牧草具有现实生产意义。
本试验研究结果表明,燕麦、饲用豌豆是比较耐低温的植物,在南方冬季表现出较好的生长态势,能在早春时期供青,是非常适宜在南方冬闲田种植的优良牧草。结合燕麦、饲用豌豆的生长及再生性能,选择播种量分别为200 kg/hm2以上和240 kg/hm2以上,如果应用坂田直播技术则播种量仍需要适当加大。