0引言
白三葉草(TrifoliumrepensL.),又名白花三葉草、白三葉、菽草或白車軸草,為豆科三葉草屬多年生草本植物,匍匐莖長30~60cm,莖節處著地生根,主根較短,側根發達,根系的分布一般密集在表層0~20cm,垂直分布最深可達80cm以上,其根部有與根瘤菌共生的特性,具有較強的固氮能力,是果園間作綠肥推廣較為普遍的品種,目前已被國家農業部列為向全國推廣果園生草覆蓋技術的首選草種[1].在中國南方丘陵紅壤區,由于自然降雨時空分布不均,與蒸發量分布不同步,常出現嚴重的季節性伏秋干旱災害[2],據統計,丘陵紅壤區6-9月間發生季節性干旱概率高達60%[3],嚴重的伏秋干旱災害不僅影響果樹的正常生長,同時對白三葉草的安全越夏有嚴重的威脅。近年來,國內外學者針對果茶園白三葉草試驗研究主要集中在對防止水土流失[4],抑制雜草生長[5-6],改善土壤結構[7],提高土壤含水量[8],提升土壤肥力[6-9],提高果茶園果品產量和質量[10]以及改善果茶園生態環境[11]等方面進行相關研究,而不同播種量對白三葉草生長以及越夏率方面的研究較少。為此,筆者以白三葉草為研究對象,研究不同播種量對白三葉草生長、產量和越夏率等方面的影響,以期提出果園間作白三葉草的適宜播種量,為果園間作白三葉草大面積推廣應用提供理論依據。
1材料與方法
1.1研究區自然概況
試驗于2012年10月-2013年11月在江西省紅壤研究所楊梅園進行,楊梅樹平均年齡4年,平均樹高181.3cm,種植密度1.5m×3m,行間透光率為60%~80%.該地區屬亞熱帶季風氣候區,年均降雨量1580.6mm,年平均氣溫17.7℃.土壤為第四紀紅粘土,其基本農化性狀如下:pH6.38,有機質16.55g/kg,堿解氮146.2mg/kg,有效磷57.37mg/kg,速效鉀213mg/kg.
1.2試驗設計
試驗設置5各處理:3.75、7.50、11.25、15.00、18.75kg/hm2,每個處理3次重復,小區面積3m×5m=15m2.供試白三葉草草種為'海發'.試驗于2012年10月9日播種,播種時將白三葉草種子與鈣鎂磷肥混勻撒播,N、K肥在播種前一天全部基施,N、P2O5、K2O施用量分別為45.0、52.5、37.5kg/hm2.
1.3觀測項目和方法
2012年10月25日每小區隨機取3個20cm×20cm的樣方,調查白三葉草的出苗數。在白三葉草盛花期(2013年4月20日)進行生長狀況調查,調查方式為每小區采用梅花形取樣法隨機取5點或株調查白三葉草草層高度、莖粗、SPAD值、單株鮮重等。在2013年4月25日每小區隨機選取3個1m×1m的樣方,調查樣方內的雜草生物量、株高、種類等,同時把調查完雜草樣方內的白三葉草地上部分刈割并計重。
2013年6月10日對白三葉草收種,收種方式為每小區隨機取3個1m×1m的樣方,實行單收單曬單計重。
2013年10月10日對白三葉草越夏率進行調查,調查方法為每小區取3個1m×1m的樣方,調查樣方內存活以及枯死的白三葉草數量,計算出越夏率。研究數據用Excel2003軟件進行處理、繪圖,并使用SPSS11.0進行統計分析,多重比較采用Duncan法。
2結果與分析
2.1不同播種量對白三葉草出苗和生長的影響
從表1可看出,白三葉草出苗數隨播種量的增加而增加,各處理達顯著差異;在播種量<11.25kg/hm2時,出苗數增加幅度隨播種量的增加而迅速增加,但當播種量>11.25kg/hm2時,出苗數增加幅度則隨播種量的增加而減小。草層高度有隨著播種量增加呈先升后降的趨勢,播種量<11.25kg/hm2時2處理間無顯著差異,播種量為7.50~15.00kg/hm2時各處理間達顯著差異,播種量再加大時(>15.00kg/hm2)則處理間草層高度無顯著差異。各播種量處理間的莖粗和SPAD值均隨著播種量的增加呈下降趨勢,但處理間無顯著差異。單株鮮重同樣有隨著播種量的增加而呈下降趨勢,播種<11.25kg/hm2時處理間差異較小,但當播種量為11.25~15.00kg/hm2時白三葉草單株鮮重顯著下降,若播種量繼續增加(>15.00kg/hm2),處理間無顯著差異。
2.2不同播種量對白三葉草鮮草和種子產量的影響
從表2中可看出,白三葉草鮮草產量隨著播種量的增加而增加,呈顯著正相關關系。播種量為<15.00kg/hm2時,增加幅度較大,處理間達顯著差異,而播種量為15.00~18.75kg/hm2時,鮮草產量增幅減小,處理間無顯著差異。通過擬合方程y=-80.74921x2+3131.51848x-3474.98000,R2=0.998**,計算出播種量為19.39kg/hm2時,白三葉草的鮮草產量最高,為26885.71kg/hm2.
白三葉草種子產量則隨播種量的增加呈先升后降的趨勢,其中以播種量為11.25kg/hm2時產量最高,達405.80kg/hm2.當播種量<11.25kg/hm2時,種子產量隨播種量的增加而大幅提升,處理間達顯著差異;播種量為11.25~15.00kg/hm2時種子產量迅速下降,處理間達顯著差異,而播種量繼續增加時(>15.00kg/hm2),種子產量下降幅度減緩,處理間無顯著差異。
2.3白三葉草不同播種量對雜草生物量的控制
雜草是影響果樹生長、產量以及果品品質主要因素之一,果園間作綠肥就是通過農業生態措施來控制雜草的發生,創造不利于雜草生長而有利于果樹生長的環境。從圖1可看出,雜草生物量隨白三葉草播種量的增加而呈下降趨勢,呈顯著負相關關系。白三葉草播種量為3.75~15.00kg/hm2時,雜草生物量大幅度下降,且處理間雜草生物量差異較大,達顯著差異;而當播種量>15.00kg/hm2時,雜草生物量下降幅度減小,處理間無顯著差異。
2.4不同播種量對白三葉草越夏率的影響
果園綠肥不僅要具備改土培肥、改善生態環境功能,同時也要具備省工、省時、成本低的特點,因此綠肥多年生生長習性是果園綠肥的重要指標。白三葉草為多年生綠肥,在中國南方丘陵紅壤區具有自然越夏能力,但不同播種量對白三葉草的越夏率影響較大。從圖2中可看出,白三葉草越夏率隨著播種量的增加呈先升后降的趨勢,播種量為11.25kg/hm2時白三葉草的越夏率最高,達74.07%.當播種量<11.25kg/hm2時,白三葉草越夏率隨播種量的增加而大幅提升,處理間達顯著差異;播種量為11.25~15.00kg/hm2時白三葉草越夏率基本穩定,處理間無顯著差異,而當播種量>15.00kg/hm2時,白三葉草越夏率迅速下降,處理間達顯著差異。
3討論與結論
3.1不同播種量對白三葉草生長和越夏率的影響
播種量作為種植技術一個重要因素,對作物的出苗、個體素質、產量以及生活周期有著顯著的影響[12-14].本研究中,白三葉草出苗數隨播種量的增加而增加,而白三葉草莖粗、SPAD值和單株鮮重則隨播種量的增加而下降,這是由于隨著播種量的增加,出苗數相應增加,密度變大,個體間的競爭加劇,從而導致植株性狀發生改變[15].
本研究表明,白三葉草鮮草產量隨播種量的增加而增加,呈顯著的正相關關系,而白三葉草的越夏率則隨著播種量的增加呈先升后降的趨勢,這主要原因是播種量小時,基本苗少,個體素質較強,但群體數量偏小,在伏秋干旱季節,由于草層覆蓋度低,保水能力差,易缺水枯死;若播種量過大,雖密度大基本苗多,草層覆蓋度高,但由于個體素質較差,且個體間水分、養分間競爭激烈,從而導致越夏率下降。白三葉草種子產量隨播種量的增加呈先升后降的趨勢,當播種量為11.25kg時種子產量最高,種子產量與播種量呈顯著的負相關關系,這主要是當播種量過大時,花莢脫落率隨著密度的變大而上升,從而導致種子產量降低[16].
3.2對果園間作綠肥的現實指導作用
目前,果業已成為中國農業經濟的強力支柱,但長期以來,人們對果園土壤耕作管理措施主要以清耕法為主,清耕面積占果園總面積的90%以上[17],同時人們為追求眼前效益,過量施用化肥、農藥,從而造成果園水土流失、土壤肥力下降、生態環境惡化、果樹產量下降以及果品品質變劣[18].果園生草就是在果樹行間或全園種植多年生草本植物作為覆蓋物的一種果園管理方法[19],果園間作白三葉草是果園生草的推廣較為普遍的一種模式,大量研究肯定了間作白三葉草對果園病蟲草害生物群落,對土壤結構、肥力和水分,對果樹生長以及果品質量的影響等方面的正面效應。白三葉草作為多年生冬季型綠肥,在中國南方能自然越夏[20],但丘陵紅壤區伏秋干旱災害頻繁,白三葉草越夏率極為低下,尤其播種后第一年。白三葉草主要越夏方式為根莖繁殖,其次為落籽自生,要提高其越夏率,在保證植株素質的同時種子產量同樣重要,因此對白三葉草適宜播種量的研究非常重要。本研究中,白三葉草鮮草產量隨播種量增加而增加,白三葉草的越夏率則隨播種量的增加呈先升后降趨勢,播種量為15.00kg/hm2時越夏率達到最高,而白三葉草種子產量以播種量為11.25kg/hm2時最高,因此果園間作白三葉草的適宜播種量為11.25~15.00kg/hm2.本研究中,只對播種量進行單獨設置研究,未能與播種期、施肥量等進行優化組合,仍有待進一步研究。
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