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引进美国无芒雀麦栽培技术的研究



全 文 :第 22卷 第 6期 干 旱 区 资 源 与 环 境 Vol.22 No.6
2008年 6月 JournalofAridLandResourcesandEnvironment June.2008
文章编号:1003-7578(2008)06-194-06
引进美国无芒雀麦栽培技术的研究*
崔向新1 , 田秀民 2 , 汪季1 , 高永 1
(1.内蒙古农业大学 , 010019;2.牧区水利科学研究所 , 010010)
  提 要:引进美国无芒雀麦(BromusstamineusDesv.)是农业部 948项目旱生灌草植物
资源的引进及开发利用的引进草种之一 ,为了合理开发和利用它 ,本实验采用田间实验对比
设计方法 ,研究不同播种方式和播种密度对其生长指标的影响;利用方差分析 ,确定了引进美
国无芒雀麦的合理播种方式和播种密度 。结果表明:1)撒播时 ,在播种密度为 549粒 ·m-2处
理下单位面积出苗率最高 ,分蘖数最多 ,鲜重最大 ,单株最高 ,种子产量最大;生长速度在播种
密度为 412粒 · m-2处理下生长最快 ,密度为 549粒 ·m-2处理下稍次之 ,结合方差分析可以
初步确定它在撒播时的播种密度为 549粒 ·m-2;2)条播时 ,在行距为 25cm、播种密度为 412
粒 ·m-2处理下单位面积分蘖数最多 ,鲜重最大 ,单株最高 ,生长速度最快;种子产量在行距为
15cm、播种密度为 824粒 ·m-2处理下最大 ,在行距为 25cm、密度 412粒 · m-2处理下次之;结
合方差分析 ,就 3种规格的行距来说 ,引进美国无芒雀麦条播时的行距为 25cm,播种密度为
412粒 ·m-2;就这两种播种方式来说 ,应该选择撒播。
关键词:植物引种;播种方式;播种密度;生长指标
中图分类号:S58      文献标识码:A
  植物引种驯化及繁育技术研究受到世界各国的普遍关注 ,通过引种驯化不仅可以丰富当地植物资源 ,
同时可以为杂交育种提供广泛的亲本资源 ,培育大量优良新品种。引进无芒雀麦 (Bromusstamineus
Desv.)是农业部 948项目旱生灌草植物资源的引进及开发利用的引进草种之一 。它适口性好 ,有较强
的耐旱 、抗旱性能 ,是优良的防风固沙植物和优良饲草 ,适于种在北方干旱和半干旱地区;另外 ,它繁殖力
强 ,其具有发达的地下横走根茎 ,其植株成疏丛状 ,分蘖力强;播种第二年进行无性和有性繁殖 ,第三年后
易形成大面积纯无芒雀麦群落 [ 1] 。通过田间实验来研究它的植物学和生物学特性是开发利用中的一个重
要环节 ,因此 ,探索它的栽培技术就成了这个环节中的基础工作[ 2] 。针对当前的生态建设和退耕还草的迫
切需要 ,本实验采用田间实验对比设计方法 ,研究了它在不同的播种方式和播种密度下生长指标的差异
性;利用方差分析 ,确定了它的合理播种方式和播种密度 。
1 实验地概况
  实验地位于呼和浩特市东南郊内蒙古农业大学科技园区内 ,属于大陆性气候 ,年平均气温为 6.8℃,
最热月平均气温为 22.1℃,最冷月平均气温为 -12.2℃,年极端高温为 37.3℃,年极端低温为 -30.5℃,
≥10℃积温为 2847.9℃, ≥10℃的天数为 132d。年平均蒸发量为 1692.0mm,年平均降水量为 400.2mm,
主要集中在 7、8月 。无霜期为 130d左右。年 8级以上大风日数 60d左右 ,平均风速 2.6m· s-1。根据实
验室的测定 ,实验地 0 ~ 60cm深的土壤中总离子含量为 25.9cmol·kg-1 , pH为 9.1,质地为中壤土 。
* 收稿日期:2007-12-18。
基金项目:国家十一五科技支撑项目(2006BAD03A0307, 2006BAD26B0102)资助。
作者简介:崔向新(1962-),女 ,副教授 ,辽宁人 ,主要研究方向为水土保持与荒漠化防治。 E-mail:cuixiangxin1962@ 163.com
责任作者:高永(1962-),男 ,教授 ,博士生导师
DOI :10.13448/j.cnki.jal re.2008.06.022
2 实验材料和方法
2.1 实验材料
无芒雀麦(BromusstamineusDesv.)种子于 2003年 11月由美国引进 ,于 2004年 4月中旬种于内蒙古
巴彦淖尔市林业科学研究所苗圃地;供试种子是 2004年 10月从巴彦淖尔市采回的 ,其千粒重为 9.83±0.
15g。 2006年 3月在 25℃的恒温箱中对其进行了发芽实验 ,测得它的发芽率是 87.4%,发芽势是 56.7%,
发芽指数是 23.5。
2.2 实验设计
本实验中小区规格为 3m×3m,每个处理进行对比设计 ,顺序排列 ,总计 72个小区 。
对引进无芒雀麦设计两种播种方式:条播 、撒播;条播设置了 3种规格的行距 ,分别是 15cm、20cm、
25cm;每种行距下又设置了 3种播种密度 ,分别是每行 206粒 、412粒 、618粒;因此 ,行距为 15cm的每个
小区中共播种 18行 ,播种密度分别为:412粒 ·m-2 、824粒 · m-2 、1236粒 · m-2;行距 20cm的每个小区
播种 12行 ,每个小区的播种密度分别为:275粒· m-2、549粒 · m-2、824粒 · m-2;行距 25cm的每个小区
播种 9行 ,每个小区播种密度为:206粒· m-2 、412粒 ·m-2 、618粒· m-2。每一个处理都有 4个重复;在
条播下共有 9个处理 , 36个重复。条播深度为 1cm,覆土厚度为 1cm。
撒播时的所有处理都与条播时不同行距和播种密度下的播种量一一对应 ,这样撒播时也有 9个处理 ,
36个重复;两种播种方式总计 18个处理 , 72个重复。
2.3 生长指标的测定方法
(1)出苗率的测定:播种 15d后 , 在每一个小区进行实地确认;出苗率 =实际苗数 ÷播种粒数 ×
100%。
(2)分蘖数的测定:播种 70d后 ,测定了分蘖数;方法是在每个小区中取代表性的样段 3行 ,每行长
100cm;测定各样段的分蘖数 ,取其平均值。
(3)地上生物量的测定:每个小区中选择 1m2的面积进行全部刈割 ,进行称重 。
(4)株高的测定:在每个小区中选定 10株 ,并做上标签 ,采用定株观测的方法 ,用卷尺每次测定这 10
株的高度 ,取其平均值 。
(5)生长速度的测定:从 4月 20日开始 ,每隔 6d测定一次株高 ,总共测 7次 ,生长速度(cm· d-1)=
相邻两次株高之差 ÷6。
(6)种子产量的测定:由于每个小区都测定了其它的生长指标 ,使得小区的植株不能完全结种 ,所以种
子产量的测定是先在每个小区中选择 1m2的面积进行采种 ,取其平均值;将每个小区收获的种子分成 4
份 ,取其中的一份采用千粒法测定其千粒重。
3 结果与分析
3.1 播种方式和播种密度对出苗率的影响
播种后 ,出苗率是反应播种方式和播种密度对两种无芒雀麦生长影响较早的指标 ,不同的播种方法出
苗率不同[ 3] 。从图 1中可以看出 ,引进种在两种播种方式下的出苗率顺序为:撒播 >条播;撒播时 ,播种密
度为 549粒 · m-2时的出苗率最高 ,达到了 97.8%;播种密度在 206粒 · m-2时的出苗率最小 ,最小值为
83.2%;条播时 ,在播种密度一定时 ,不同行距下的出苗率顺序为:20cm>15cm>25cm,在行距为 20cm、播
种密度为 549粒· m-2时出苗率最大 ,最大值为 95%,行距为 25cm、播种密度为 206粒 · m-2时出苗率最
小 ,最小值为 80.3%。
3.2 播种方式和播种密度对分蘖数的影响
无芒雀麦为根茎型丛生性多年生牧草 ,适应性强 、分蘖力强 ,可一年种植 ,多年受益 [ 4] ;播种密度对牧
草的分蘖数量也有一定影响 ,低密度种群中植株的分蘖数目较多[ 5] ;平均个体的分蘖数随密度增加而降
低 [ 6] ;不同密度的单播种群单株分蘖数存在极显著的差异 [ 7] 。从本实验的结果来看 ,引进无芒雀麦在不同
的播种方式和密度下 ,分蘖数明显出现了拐点 。
从图 2中可以看出 ,条播时 ,引进无芒雀麦在行距为 15cm和 20cm时 ,在不同的播种密度下的分蘖数
顺序是:撒播 >条播;在行距为 25cm、播密度 412粒 ·m-2时 ,两种播种方式下的分蘖数的顺序为:条播 >
·195·第 6期 崔向新等 引进美国无芒雀麦栽培技术的研究
撒播 ,其它的两个播种密度下的分蘖数顺序为:撒播 >条播;当行距一定时 ,在不同播种密度下分蘖数顺序
为:412粒·行 -1 >618粒·行 -1 >206粒·行 -1;在行距为 25cm、播种密度为 412粒· m-2时分蘖数最大 ,
最大值为 2982.8个 ·m-2 ,在行距为 20cm、播种密度为 275粒 · m-2时分蘖数最小 ,最小值为 494.4个 ·
m-2;撒播时 ,不同播种密度下的分蘖数顺序为:549粒 · m-2 >618粒 · m-2 >824粒 · m-2 >1236粒 ·
m-2 >412粒 ·m-2 >275粒· m-2 >206粒 · m-2 ,最大分蘖数为 2578.8个 · m-2 ,最小分蘖数为 1028.4
个 ·m-2。
3.3 播种方式和播种密度对地上生物量的影响
地上生物量的形成及其变化规律 ,不仅反映植物本身的生产性能 ,而且还反映植物的生长发育节律和
生物量积累与非生物因子之间的联系 [ 8] ;随着植物的生长 ,密度对个体的生物量的制约作用越来越大[ 6] ;
采用不同的播种方法 ,其植株的地上长势有差异[ 9] 。
从图 3中可以看出 ,引进无芒雀麦在条播行距为 15cm和 20cm时 ,在不同播种密度下地上生物量顺序
是:撒播 >条播 ,在行距一定时 ,不同的播种密度下的地上生物量顺序为:412粒 ·行 -1 >618粒·行 -1 >
206粒 ·行 -1;在行距为 25cm、播种密度 412粒· m-2时的地上生物量最大 ,最大值为 2803.9g·m-2 ,行距
为 15cm、播种密度 412粒· m-2时的地上生物量最小 ,最小值为 588.9 g· m-2;撒播时 ,与条播行距 15cm
和 20cm对应的播种密度下地上生物量是先升高后降低 ,与条播行距 25cm对应的播种密度下地上生物量
随着播种密度的升高而升高 ,在播种密度为 549粒· m-2时地上生物量最大 ,最大值为 3716 g·m-2 ,在密
度为 206粒· m-2时地上生物量最小 ,最小值为 877.2g· m-2。
3.4 播种方式和播种密度对株高的影响
单株的高度有随着密度的增加而提高的现象 [ 10] ,但是从本实验的结果来看 ,引进无芒雀麦在不同的
播种方式和播种密度下的株高数值出现了一些波动(图 4)。
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它在不同的播种密度下的株高顺序为:条播 >撒播 ,条播行距为 20cm和 25cm时 ,在不同的播种密度
下的株高顺序为:412粒 ·行 -1 >206粒 ·行 -1 >618粒 ·行 -1 ,行距为 15cm时的株高顺序为:618粒 ·
行 -1 >206粒 ·行 -1 >412粒 ·行 -1;当播种密度为 206粒 ·行 -1和 412粒·行 -1时 ,株高顺序为:25cm>
20cm>15cm,播种密度为 618粒·行 -1时 ,株高顺序为:15cm >20cm >25cm;在行距为 25cm、播种密度
412粒 ·m-2时株高最高 ,最高值为 79.2cm,行距为 25cm、播种密度 618粒 · m-2时株高最矮 ,最矮值为
69.5cm。撒播时 ,在与条播行距为 15cm时对应的播种密度下的株高是随着密度的增加是升高的 ,行距为
25cm对应的播种密度下的株高是随着密度的升高是降低的 ,行距为 20cm对应的播种密度下株高是先升
高后降低;在播种密度为 549粒· m-2时株高最高 ,最高值为 75.5cm,在播种密度为 824粒 ·m-2时株高最
矮 ,最矮值为 70.7cm。
3.5 播种方式和播种密度对植株生长速度的影响
生长速度是评价牧草再生性能好坏的重要指标之一[ 11] ,同时在合理的播种条件下 ,牧草会迅速生
长 [ 12] 。从图 5中可以看出 ,它在不同播种密度下每一次生长速度顺序是:条播 >撒播。条播时 ,当行距和
播种密度一定时生长速度顺序为:第 3次 >第 4次 >第 2次 >第 1次 >第 5次 >第 6次 ,在行距为 15cm
时不同播种密度下的生长速度为:618粒 ·行 -1 >206粒 ·行 -1 >412粒 ·行 -1 ,在行距为 20cm和 25cm
时不同播种密度下的生长速度为:412粒 ·行 -1 >206粒 ·行 -1 >618粒 ·行 -1;当播种密度为 206粒 ·
行 -1和 412粒·行 -1时不同行距下的生长速度顺序为:25cm>20cm>15cm,当播种密度为 618粒·行 -1时
不同行距下的生长速度顺序为:15cm>20cm>25cm。
图 5 播种方式和播种密度对生长速度的影响
Fig.5Efectsofsowingmethodandplantdensityongrowingrate
条播行距为 25cm、播种密度 412粒 ·m-2时每次生长速度最快 ,测定的最快值分别为:第 1次 1.8cm
· d-1、第 2次 2.0cm· d-1、第 3次 2.3cm·d-1 、第 4次 2.1cm· d-1 、第 5次 1.4cm·d-1 、第 6次 1.1cm·
d-1;条播行距为 15cm、播种密度为 824粒 · m-2时生长速度最慢 ,测定的最慢值分别为:第 1次 1.5cm·
d-1 、第 2次 1.7cm·d-1 、第 3次 2.0cm·d-1、第 4次 1.8cm·d-1 、第 5次 1.2cm· d-1 、第 6次 0.9 cm·
d-1。撒播时 ,当行距和播种密度一定时生长速度的顺序与条播时一致 ,与条播不同行距对应播种密度下
每次测定的生长速度变化趋势与条播一致;当播种密度为 412粒· m-2时每次生长速度最快 ,测定的最快
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值分别为:第 1次 1.7cm· d-1 、第 2次 1.9cm· d-1、第 3次 2.2cm· d-1 、第 4次 2.0cm· d-1、第 5次 1.
3cm·d-1 、第 6次 1.0cm·d-1;播种密度为 824粒 ·m-2时生长速度最慢 ,测定的最慢值分别为:第 1次 1.
4 cm· d-1 、第 2次 1.6cm· d-1 、第 3次 1.9cm·d-1 、第 4次 1.7cm·d-1 、第 5次 1.2cm·d-1 、第 6次 0.9
cm·d-1。
3.6 播种方式和播种密度对种子产量的影响
牧草种子是合理利用草地 ,改良退化草地 ,培植人工草地所必需的物质基础 ,同时也是水土保持 、生态
建设的基础 ,密度可能成为限制种子产量的重要因素 [ 13] ;行距 、株距对牧草种子的产量 、单位面积上的枝
条数具有显著的影响 ,但行距与株距之间的交互作用对牧草种子的产量影响是不显著的[ 14] 。
除了行距为 25cm、播种密度 412粒 /m2的处理外 ,它在不同的播种密度下的种子产量顺序为:撒播 >
条播;条播下行距一定时 ,不同播种密度下的种子产量顺序为:412粒 ·行 -1 >618粒 ·行 -1 >206粒 ·
行 -1 ,当播种密度为 206粒 ·行 -1时 ,不同行距的种子产量顺序为:20cm>25cm>15cm,当播种密度为 412
粒 ·行 -1时 ,不同行距的种子产量顺序为:15cm >20cm>25cm,当播种密度为 618粒·行 -1时 ,不同行距
的种子产量顺序为:25cm >15cm>20cm;在行距为 15cm、播种密度 824粒· m-2时种子产量最高 ,最高值
为 215.935 g·m-2 ,在行距为 15cm、播种密度 412粒· m-2时种子产量最低 ,最低值为 42.518g· m-2。撒
播时 ,在与条播行距为 15cm和 20cm对应的播种密度下的种子产量都是先增加后降低 ,与行距 25cm对应
的播种密度下的种子产量随着密度的增加而增加 ,在播种密度为 549粒 ·m-2时 ,种子产量最高 ,最高值为
340.400g· m-2 ,在播种密度为 206粒 ·m-2时 ,种子产量最低 ,最低值为 61.701g·m-2。
表 1 播种方式和播种密度对种子产量和千粒重的影响
Tab.1 Effectsofsowingmethodandplantdensityonseedyieldandthousandkernelsweight
行距
(cm)
播种密度
(粒· m-2)
条 播 撒 播
种子产量
(g· m-2)
千粒重
(g)
种子产量
(g· m-2)
千粒重
(g)
412 42.518 10.567 144.036 9.933
15 824 215.935 10.066 238.835 10.308
1236 84.456 11.090 170.548 10.336
275 54.384 10.297 168.666 10.996
20 549 206.626 10.401 340.400 10.798
824 69.592 9.996 251.900 11.066
206 42.781 9.705 61.701 9.571
25 412 196.866 10.319 135.861 10.229
618 115.823 10.754 209.052 11.124
  千粒重是衡量种子产量的一个重要指标 ,单播种群内千粒重的变化不大 ,没有随着不同的处理而发生
相应的变化;方差分析结果表明 ,播种方式 、行距 、播种密度 、播种方式与播种密度的互作 、行距与播种密度
的互作对引进无芒雀麦千粒重的影响是不显著(P>0.05);但是各个处理对引进无芒雀麦种子的千粒重
的大小产生了一些波动。撒播时 ,在播种密度为 618粒· m-2时千粒重最大 ,最大值为 11.124g,在播种密
度为 206粒· m-2时千粒重最小 ,最小值为 9.571g;条播时 ,在行距为 25cm、播种密度为 618粒 · m-2时千
粒重最大 ,最大值为 10.754g,在行距为 25cm、播种密度为 206粒 ·m-2时千粒重最小 ,最小值为 9.705g。
4 结论
  不同播种方式和播种密度对引进无芒雀麦的 7个生长指标产生了不同程度的影响 ,同时应用方差分
析可知 ,这 7个指标也反映了播种方式 、播种密度对它生长的制约作用;综合以上可以得出以下结论:
(1)撒播时 ,引进无芒雀麦在播种密度为 549粒 ·m-2处理下单位面积出苗率最高 ,分蘖数最多 ,鲜重
最大 ,单株最高 ,种子产量最大;生长速度在播种密度为 412粒 · m-2处理下生长最快 ,密度为 549粒 ·
m-2处理下稍次之 ,结合方差分析可以初步确定它在撒播时的播种密度为 549粒· m-2。
(2)条播时 ,引进无芒雀麦在行距为 25cm、播种密度为 412粒 · m-2处理下单位面积分蘖数最多 ,鲜
重最大 ,单株最高 ,生长速度最快;种子产量在行距为 15cm、播种密度为 824粒 ·m-2处理下最大 ,在行距
为 25cm、密度 412粒· m-2处理下次之;结合方差分析 ,就这 3种规格的行距来说 ,条播时的行距为 25cm,
播种密度为 412粒 ·m-2;就这两种播种方式来说 ,应该选择撒播。
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IntroductionofBromusstamineusDesv.and
ItsPerformanceinCultivationTrial
CUIXiang-xin1 , TIANXiu-min2 , WANGJi1 , GAOYong1
(1.InnerMongoliaAgriculturalUniversity, 010019;2.TheInstituteofWaterResourcesforPastoralAreas, Huhhot010010, China)
Abstract
   TheBromusstamineusDesv.wasintroducedasanforagespeciesinthesemiaridInnerMongolia, Diferent
sowingmethodsandplantdensitieswasdesigned.Thediferencesofgrowthindexeswerecomparedundervarious
sowingmethodsanddensitiesoftheintroducedB.stamineus.Inordertofindouttheefectsofvarioussowing
methodsanddensitiesonthegrowthofB.stamineus, atrialwassetupwithtwosowingmethods:broadcastso-
wingandsowinginstrips, threerowspacing(15cm, 20cm, 25cm)andthreesowingdensities(206 kernels·
row-1 , 412kernels·row-1 , 618kernels· row-1)instripsowing.Observationsoneachtreatmentweremadeon
thebudrate, tilers, abovegroundbiomass, plantheight, seedyield, thousandkernelsweightandgrowthrate.
Everytreatmentcombinationhad4 replications.BythemethodofANOVAandfieldexperimentdesign, theap-
propriatesowingmethodsandpantdensitiesofB.stamineusweretobeidentified.
Resultswere:(1)Underthetreatmentofthebroadcastsowingandplantdensityof549kermels· m-2 , B.
stamineushasthehighestbudrate, freshweight, seedyield, whiletreatedwith25cmrowspacingand412 ker-
mels· m-2 densities, thetilers, height, growthratewerethehighest;(2)Underthetreatmentofthebroadcast
sowingandplantdensityof549 kermels· m-2 , growthratewaslower, whereasthosetreatedwith15cmrow
spacingand824kermels· m-2 densitieshadthehighestseedyield.(3)Underdiferenttreatmentsofsowing
methodsanddensities, B.stamineusexhibitedsatisfactoryperformance.ANOVAanalysissuggestedthatthebest
cultivationmethodforthisspecieswasbroadcastsowingat549 kermels· m-2.(4)TheresultsofANOVA
showedthatinteractionbetweenrowspacingandplantdensityalhavesignificantefectsonthebudrate, tilers,
freshweight, andseedyieldofB.stamineus.
Keywords:Bromusstamineus;sowingmethod;plantdensity;growthindex
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