播种量对紫云英种子产量及其构成因素的影响
时间：2020-03-29 05:20:06 来源：千叶帆 本文已影响人
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摘要：田间试验条件下，研究5个播种量（7.5～37.5 kg/hm2）对紫云英（Astragalus sinicus L.）种子产量及其构成因素的影响。结果表明，紫云英鲜草产量和种子产量与播种量呈抛物线关系，均随播种量增加先升高后降低，在播种量22.5 kg/hm2时最大。根据种子产量与播种量效应函数，在节约用种原则下，推荐江汉平原稻区紫云英种子高产播种量为15～24 kg/hm2。紫云英种子产量与鲜草产量呈正相关。随着播种量增加，紫云英群体密度增加，株高、茎基部直径、单株重、单株一级分枝数、一级分枝花序数显著降低，每有效花序结荚数、每荚粒数和千粒重受影响较小。单位面积一级分枝数和花序数随着播种量增加先升高后降低，与种子产量显著正相关，是影响种子产量的关键因子。
关键词：紫云英（Astragalus sinicus L.）；播种量；种子产量；产量构成因素
中国分类号：S551+.9 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）20-4960-03
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.010
Effect of Seeding Rate on Seed Yield and Its Components of Chinese Milk Vetch
QIN Zi-guo1，LIU Wei1，LI Xiao-kun1，LU Jian-wei1，LU Jun-ming2，DAI Zhi-gang3，CAO Wei-dong4，GENG Ming-jian1
（1. Microelement Research Center， Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Arable Land Conservation ，Middle and Lower Reaches of Yangtze River， Ministry of Agriculture， Wuhan 430070， China；2. Agricultural Technology Service Center， Datonghu Administration District of Honghu City， Honghu 433221， Hubei，China；3. Station of Arable Land Quality and Fertilizer Management of Hubei Province，Wuhan 430070，China；4. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer， Ministry of Agriculture/Institute of Agricultural Resources and Regional Planning， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）
Abstract：Effects of different seeding rate （7.5～37.5 kg/hm2） on the seed yield and yield components of Chinese milk vetch were studied in a field experiment. The results showed that the fresh grass yield in full-blossom stage and seed yield of Chinese milk vetch firstly increased and then decreased with the increase of seeding rate， which showed as a parabola pattern reached the peak in the seeding rate of 22.5 kg/hm2. The optimum seeding rate to achieve high Chinese milk vetch seed yield was 15～24 kg/hm2 in rice producing area in Jianghan Plain according to the parabola function and saving seeding rate. The plant density increased with increasing seeding rate， however， plant height， diameter of the stem base， weight per plant， number of first branch per plant and its number of racemes branch decreased， and the number of pods per effective raceme， the number of seeds per pod and 1 000-grain weight remain stable throughout. As seeding rate increased， both first branch and racemes in unit area raised first and then declined. They were the major factors controlling seed yield which positively correlated with seed yield.
Key words： Astragalus sinicus L.； seeding rate； seed yield； yield components
紫云英（Astragalus sinicus L.）是豆科黄芪属越年生草本植物，原产于中国，种植历史悠久[1]。现今是中国南方最主要的冬季稻田绿肥，翻压利用可以增加土壤有机质及养分含量，提高土壤肥力，改善农业生态环境，促进水稻增产稳产[2-5]。紫云英也是一种优良的豆科牧草和重要蜜源作物之一，是中国建设现代农业生产体系中不可或缺的绿肥作物[6，7]。当前，在中国由传统农业向现代农业加速转变时期，绿肥在粮食安全、食品健康和农业生态环境等方面的作用越来越受到重视，绿肥的生产应用又进入了一个快速恢复和发展时期。
过去几年市场上紫云英种子价格波动幅度较大，一定程度上影响了南方稻田绿肥的快速发展。其中一个重要原因是紫云英种子产量偏低，与其他作物比较效益无明显优势。以往对紫云英绿肥的化肥替代作用、土壤肥力改善作用等方面研究较多[8-10]，而紫云英栽培，特别是种子高效生产技术等方面的系统研究相对较少。目前，中国各地紫云英留种多依据经验栽培，缺乏精细管理。紫云英种子生产与其他作物一样，需要选择合适的良种，建立配套的栽培技术，为其提供适宜的水、肥、气、光、热等条件[11]。为此，植物营养机理及新型肥料课题组近年来在湖北省水稻主产区开展系统的紫云英种子生产技术研究，试图建立适合本生态区的技术规范，为紫云英种子高效生产提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点与供试材料
试验在湖北省荆州市洪湖大同湖农场进行，土壤肥力中等，供试紫云英品种为弋江种。供试土壤上季作物为水稻，土壤的基本理化性质如下，pH 7.09，有机质30.49 g/kg，全氮1.99 g/kg，速效磷7.14 mg/kg，速效钾105.57 mg/kg。
1.2 试验设计
试验共设5个紫云英播种量处理，分别为7.5、15.0、22.5、30.0和37.5 kg/hm2。每小区15 m2，每处理3次重复，随机区组排列。紫云英种子与细沙混合后于2012年9月28日撒播，氮磷钾肥料用量均为45 kg/hm2，所用氮肥为尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为氯化钾。盛花期每小区取30 cm×30 cm样方测量紫云英鲜草产量。成熟期每小区取1 m2考种，统计有效株数，取10株测定株高、茎基部直径、单株重、单株一级分枝数、一级分枝花序数、每有效花序结荚数、每荚种子粒数、千粒重等农艺性状。小区全部收割、风干、脱粒、清选后测定种子产量。
1.3 数据分析
数据采用Excel和DPS软件处理，用LSD法检验差异显著性水平。
2 结果与分析
2.1 播种量对紫云英种子产量的影响
由表1可见，随着播种量的增加，紫云英种子平均产量呈先增加后逐渐降低的趋势。播种量为22.5 kg/hm2时，紫云英种子平均产量最高，达719 kg/hm2，较播种量为7.5 kg/hm2时产量增加14.5%，差异达显著水平。播种量为15.0～37.5 kg/hm2的各处理之间紫云英种子产量差异未达显著水平。紫云英播种量与种子产量关系可拟合为抛物线方程：y= -0.284 2x2+13.815x+532.96（R2=0.831 1），根据该方程计算的最高产量播种量为24.3 kg/hm2。考虑到种子用量，推荐紫云英种子生产时播种量为15～24 kg/hm2较好。
2.2 不同播种量对紫云英鲜草产量的影响及其与种子产量的关系
紫云英鲜草产量随播种量的变化规律与种子产量类似（图1），随着播种量增加，紫云英鲜草产量呈先增加后逐渐降低的趋势。播种量为22.5 kg/hm2时，产草量最高；随着播种量降低或增加（播种量为15.0 kg/hm2和30.0 kg/hm2），产草量有降低趋势。当播种量为37.5 kg/hm2时，产草量最低。本试验中，紫云英产草量与种子产量具有较好的相关性，相关系数为0.733。
2.3 播种量对紫云英种子产量构成因素的影响
紫云英株高、茎基部直径、单株重、单株一级分枝数、一级分枝花序数均随着播种量增加而呈降低趋势（表2），其中播种量为7.5 kg/hm2的处理显著高于37.5 kg/hm2处理，15～30 kg/hm2各播种量处理之间差异不显著。紫云英每有效花序结荚数、每荚粒数比较稳定，播种量对其无明显影响。
紫云英单位面积有效株数随播种量增加而增多，处理间差异显著，37.5 kg/hm2播量处理的有效株数为7.5 kg/hm2播量处理的2.46倍。单位面积一级分枝数、花序数在播种量为30.0 kg/hm2时达到最大，而后随播种量继续增加，单位面积一级分枝数、花序数开始下降。
2.4 种子产量构成因素相关性分析
由表3可知，紫云英种子产量与单位面积一级分枝数呈极显著正相关，与单位面积花序数呈显著正相关，与其他种子构成因素间相关性不显著。
3 小结与讨论
3.1 适宜播种量提高紫云英种子产量
作物在低密度条件下由于种群个体少，总体产量较低；高密度的条件下种群个体占用的空间和资源份额变小，容易因为个体发育不良而造成减产，只有在适宜群体构成的条件下才能获得较高产量[12，13]。本研究结果表明，弋江种高产适宜播种量为15～24 kg/hm2，播种量过低或过高，种子产量均降低。与前人研究结果类似，苏金平等[14]报道赣紫2号在江西种子高产播种量为22.5～30.0 kg/hm2，杨振超[15]报道萍乡种在广西最佳播种量为18.75 kg/hm2。
3.2 播种量对紫云英产草量和种子产量构成因素的影响
生物学产量是经济产量形成的物质基础，紫云英亦是如此，不同播种量条件下紫云英的产草量与种子产量变化规律类似，有了较高的鲜草产量才可能有较高的种子产量[14]。
随着播种量增加，紫云英单位面积有效株数显著增加，单株一级分枝数和一级分枝花序数却逐渐降低，每有效花序结荚数、每荚粒数和千粒重受影响较小，而单位面积一级分枝数、花序数先增加后降低，二者与紫云英种子产量显著正相关。可见单位面积一级分枝数和花序数是决定紫云英产量的关键因素，二者除了受播种量影响外，还会受到土壤肥力、施肥、光照、收获时间等因素影响[8，16-18]。潘福霞等[11]采用与本试验同样的紫云英品种，在同一地区较高肥力土壤上的试验表明最高产量播种量为15.0 kg/hm2。生产实践中需要根据自然环境条件，可以通过调整播种量，结合施肥等措施，控制紫云英群体密度，增加一级分枝数、花序数和结荚数，实现紫云英种子高效生产。本试验中所测定花序数为全部花序数，而有效花序数与种子产量关系还有待进一步探究。
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