2010WS非洲狗尾草新品系在贵阳地区的优化栽培方案研究

赵明坤1，罗天琼，杨 菲

(1.贵州阳光草业科技有限责任公司，贵州 独山 558200；2.贵州省草业研究所，贵州 贵阳 550006)

非洲狗尾草(Setariasphacelatavar．Sericea)是禾本科狗尾草属多年生草本植物，原产于热带非洲，在澳大利亚昆士兰州和新南威尔士州已成为重要牧草[1]。2007年贵州阳光草业科技有限责任公司开始非洲狗尾草引种工作，引进了卡松古鲁、纳罗克、卡选14、南迪4个品种在贵州栽培，纳罗克、卡选14产量高，适口性好，但耐寒性差，越冬率较低，仅适宜低海拔河谷地区种植，推广利用区域较窄。2010年，贵州省草业研究所从卡松古鲁狗尾草群体中发现了少量返青早、分蘖性较强的植株，通过多次单株选择法，选育出2010WS狗尾草新品系，经前期与纳罗克狗尾草及其原始群体在贵州省进行区域试验结果，抗寒性和耐旱性都优于原始群体和纳罗克，具有较好的开发利用前景。为有利于2010WS狗尾草新品系的推广利用，2015—2016年在贵阳地区开展了优化栽培方案试验研究，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况试验地设在贵州省贵阳市花溪区麦坪乡草种生产基地，地理位置为东经106°30′33″，北纬26°30′38″，海拔 1 150 m。土壤为黄壤，土壤pH值 5.68，有机质1.82%，全氮1.876 g/kg，碱解氮145.75 mg/kg，有效磷22.175 mg/kg，速效钾80 mg/kg。全年降水量1 178.4 mm，年均气温15.9 ℃，极端最高温度33.9 ℃，极端最低温度 -3.7 ℃，无霜期299 d，≥0 ℃年积温5 842.1 ℃，≥10 ℃年有效积温4 979.6 ℃。

1.2 试验材料2010WS非洲狗尾草新品系(贵州省草业研究所选育)、尿素[CO(NH2)2]、有机肥(腐熟羊粪)、过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·H2O]。

1.3 试验设计采用四元二次通用组合设计，研究有机肥(X1)、氮肥(X2)、磷肥(X3)、刈割次数(X4)4个因子对非洲狗尾草牧草产量的影响，各试验因素变量的设计水平及编码值见表1。4因子5水平(1/2实施)，共计20个小区(Mc+2p+M0=8+8+4)；采用不完全随机区组设计排列，小区面积为3 m×5 m(其0水平为生产上大面积采用技术措施)。根据设计要求，各小区按随机区组排列，方案见表2。采用条播方式播种，行距为40 cm，播种时间为2015年5月19—20日。

表1 试验因素水平及编码

表2 各试验因子田间用量及相关系数

注：表中用量均为年总用量，括号内数值为相关系数

1.4 试验方法与统计分析磷肥和有机肥均于播种时一次性施入。氮肥为追肥，于每次刈割后施用，施用量根据设计的刈割次数平均每次用量。刈割次数为2次者于8月15日、11月15日测产；刈割3次者于7月15日、9月15日、11月15日测产；刈割4次者于7月15日、8月23日、10月4日、11月15日测产；刈割5次者于7月15日、8月15日、9月15日、10月15日、11月15日测产；刈割6次者于7月15日、8月7日、8月30日、9月22日、10月15日、11月15日测产。测定各小区鲜草产量，折算年总产量，以2年平均产量计算。测产时所有小区的留茬高度均为6～8 cm。数据采用DPS软件进行分析，用Excel软件制图。

2 结果与分析

2.1 回归数学模型的建立根据2015—2016年试验结果，将2年平均产量折算成公顷产量(见表2)，采用DPS统计软件分析，获得2010WS非洲狗尾草鲜草产量与栽培管理因子间数学模型为：

Y=96.91+7.79X1+5.87X2+1.90X3-4.57X4+0.17X12+0.26X22+0.07X32-3.46X42-4.40X1X2+1.15X1X3-4.74X1X4-1.90X2X3+2.30X2X4+0.04X3X4

(a)

式中：Y为鲜草产量，X1为有机肥，X2为氮肥，X3为磷肥，X4为刈割次数。回归显著性检验表明：F2=33.53>F0.01(14，5)=9.72，达1%显著水平，F1=0.67

2.2 主因素效应分析主因素效应分析主要是探讨各肥料因素和刈割次数对2010WS非洲狗尾草鲜草产量影响的大小。从方程(a)的偏回归系数得出：4因子对2010WS非洲狗尾草鲜草产量影响的大小顺序依次为：有机肥X1(7.79)﹥氮肥X2(5.87)﹥刈割次数X4(4.57)﹥磷肥X3(1.88)，说明有机肥、氮肥、刈割次数对2010WS非洲狗尾草鲜草产量有极显著作用。

2.3 单因素效应分析基于试验设计本身满足正交性，模型方程中各项偏回归系数间彼此独立，分别表明各因素的单独效应，对回归模型降维处理后，在固定其他因素取0水平时，得到另一因素与鲜草产量关系的回归方程如下：

有机肥：Y1=96.91+7.79X1+0.17X12

(b)

氮肥：Y2=96.91+5.87X2+0.26X22

(c)

磷肥：Y3=96.91+1.90X3+0.07X32

(d)

刈割次数：Y4=96.91-4.57X4-3.46X42

(e)

式中：Y1、Y2、Y3、Y4分别表示其他因素取0水平时，有机肥X1、氮肥X2、磷肥X3、刈割次数X4与鲜草产量Y的关系式。

各单因素对鲜草产量的影响情况为：(1)随着有机肥施用量编码值在-1.68～1.68之间不断增加，鲜草产量呈持续增加趋势，当有机肥施用量编码值为1.68时(实际用量为52.49 t/hm2)，鲜草产量最高达110.49 t/hm2，有机肥用量编码值为-1.68时(实际用量为12.03 t/hm2)，鲜草产量最低为84.28 t/hm2。(2)随着氮肥施用量编码值在-1.68～1.68之间不断增加，鲜草产量亦呈持续增加趋势，氮肥施用量编码值为1.68时(实际用量为0.90 t/hm2)，鲜草产量最高达107.54 t/hm2，氮肥用量编码值为-1.68时(实际用量为0.30 t/hm2)，鲜草产量最低为87.78 t/hm2。(3)随着磷肥用量编码值在-1.68～1.68之间不断增加，鲜草产量呈持续增加趋势，但增加趋势较缓，磷肥施用量编码值在-1.68时(实际用量为0.30 t/hm2)，鲜草产量最低为93.95 t/hm2，磷肥施用量编码值在1.68时(实际用量为0.74 t/hm2)，鲜草产量最高为100.27 t/hm2，但磷肥施用量编码值在1.0时(实际用量为0.64 t/hm2)的鲜草产量仅比编码值为1.68时(实际用量为0.74 t/hm2)的鲜草产量低1.39 t/hm2，增加值已较低。随着3种肥料用量增加，鲜草产量亦呈持续增加，说明用量均未达到最高值，同时也说明2010WS非洲狗尾草的需肥量较大，增加施肥量能有效提高鲜草产量。(4)随着刈割次数的编码值在-1.68～1.68之间不断增加，鲜草产量呈先增后降的趋势，在编码值-0.1(实际次数3)时，鲜草产量最高为98.00 t/hm2，在编码值1.68(实际次数6)时，鲜草产量最低为79.45 t/hm2，说明适当的刈割次数有利于提高鲜草产量，但频繁刈割会降低产草量。见图1。

图1 决策因素对鲜草产量的影响

2.4 各因素交互作用对非洲狗尾草产草量的影响从模型(a)看出，各因素对非洲狗尾草产量的交互项系数有正负数，说明各因素均存在1个合理数值的范围，超过此范围将对增加产量不利。

2.5 种植优化方案根据DPS软件对各种植因素的优化结果，产量达期望值的最高指标时各个因素组合为：有机肥年用量52 493 kg/hm2，氮肥年用量300.15 kg/hm2，磷肥年用量747.04 kg/hm2，年刈割3次，鲜草年产量最高可达143.24 t/hm2。

3 结论

3.1本研究用田间试验和定量分析的方法初步探讨了2010WS非洲狗尾草新品系产草量与4种栽培因子之间的数量关系。对数学模型反映出的有关试验因素的增产效应作了分析，4个试验因子对牧草产量影响的重要性为：有机肥﹥氮肥﹥刈割次数﹥磷肥，说明有机肥、氮肥、刈割次数对非洲狗尾草鲜草产量有极显著作用。化肥施用要有针对性，不适宜的用量将导致减产。

3.2本研究结果表明，在贵阳及地理气候环境类似的贵州中南部山区，2010WS非洲狗尾草牧草栽培优化方案为：有机肥年用量5 2493 kg/hm2，氮肥年用量300.15 kg/hm2，磷肥年用量747.04 kg/hm2，年刈割3次，鲜草年产量最高可达143.24 t/hm2，达到高产的目的。

3.3本研究中，有机肥和氮肥对2010WS非洲狗尾草鲜草产量的影响曲线处于单向上升趋势，说明试验设计用量并未达到上限值，多施有机肥和氮肥还有增产空间。