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Effects of irrigation frequency and fertilizer rate on alfalfa seed yields in the Yellow River irrigated region

灌溉次数和施肥量对甘肃引黄灌区紫花苜蓿种子产量的影响



全 文 :犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015269 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
陈冬冬,王彦荣,韩云华.灌溉次数和施肥量对甘肃引黄灌区紫花苜蓿种子产量的影响.草业学报,2016,25(3):154163.
CHENDongDong,WANGYanRong,HANYunHua.EffectsofirrigationfrequencyandfertilizerrateonalfalfaseedyieldsintheYelowRiver
irrigatedregion.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(3):154163.
灌溉次数和施肥量对甘肃引黄灌区
紫花苜蓿种子产量的影响
陈冬冬,王彦荣,韩云华
(草地农业生态系统国家重点实验室,兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州730020)
摘要:甘肃引黄灌区根据农作物对水分的需求,通常在每年固定时期给水灌溉。本试验研究了甘肃引黄灌区不同
灌溉次数(2,3,4次)和磷酸二铵施用量(0,180,360,540kg/hm2)对紫花苜蓿种子产量及产量构成因素的影响,旨
在寻找该地区紫花苜蓿种子生产的合理灌溉次数和最佳施肥量。通过两年的研究发现,灌溉次数对紫花苜蓿种子
产量具有极显著影响(犘<0.01),灌溉次数增加反而降低种子产量,2次灌溉对紫花苜蓿种子生产较为适宜,两年
的平均值分别为686和891kg/hm2;种子产量随着施肥量的增加,呈现先升高后降低趋势,在施用360kg/hm2 肥
量条件产量最高,两年的平均值分别为631和786kg/hm2;灌溉次数和施肥量二者交互作用显著,在2次和3次灌
溉条件下,施肥量增加显著提高种子产量;在4次灌溉条件下,随着施肥量增加呈现先上升后下降趋势;在2013
年,2次灌溉、360kg/hm2 施肥量条件下的种子产量最高,为757kg/hm2;在2014年,2次灌溉、540kg/hm2 施肥量
条件下的种子产量最高,为1019kg/hm2;苜蓿种子产量与单位面积生殖枝数、结荚花序数呈现显著正相关,相关系
数分别为0.503和0.835;2次灌溉、360kg/hm2 磷酸二铵施肥条件为该地区较为经济、高效的灌溉和施肥条件。
关键词:紫花苜蓿;灌溉次数;施肥量;种子产量  
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犻狉狉犻犵犪狋犻狅狀犳狉犲狇狌犲狀犮狔犪狀犱犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉狉犪狋犲狅狀犪犾犳犪犾犳犪狊犲犲犱狔犻犲犾犱狊犻狀狋犺犲犢犲犾狅狑
犚犻狏犲狉犻狉狉犻犵犪狋犲犱狉犲犵犻狅狀
CHENDongDong,WANGYanRong,HANYunHua
犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌狉犪狊狊犾犪狀犱犃犵狉狅犲犮狅狊狔狊狋犲犿狊,犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘犪狊狋狅狉犪犾犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犔犪狀狕犺狅狌犝狀犻狏犲狉狊犻
狋狔,犔犪狀狕犺狅狌730020,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:GivencropdemandforwaterintheYelowRiverirrigationregionofGansuprovince,irrigationneeds
tobesuppliedforfixedperiods.Toexploreoptimumirrigationstrategiesandfertilizingmethods,theeffectsof
differentirrigationfrequencies(two,threeandfourtimes)andapplicationratesofphosphatediamine(0,180,
360,540kg/ha)onalfalfaseedyieldandyieldcomponentswerestudied.Theresultsshowedsignificantdiffer
encesinseedyieldforthedifferentirrigationfrequencies(犘<0.01).Seedyielddecreasedwithincreasedirriga
tionfrequency.Irrigatingtwotimeswassuitableforlocalalfalfaseedproduction,withtheaverageyieldsin
2013and2014being686and891kg/harespectively.Withincreasedfertilizerrates,actualseedyieldfirstin
creasedandthendecreased,withthehighestyieldsachievedunderafertilizerrateof360kg/ha(averageyields
154-163
2016年3月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第25卷 第3期
Vol.25,No.3
收稿日期:20150528;改回日期:20150825
基金项目:草地农业生态系统国家重点实验室,兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金(lzujbky201540)和公益性行业(农业)科研专项经
费(2014030483)资助。
作者简介:陈冬冬(1989),男,吉林四平人,在读硕士。Email:Cdongdong0@163.com
通信作者Correspondingauthor.Email:Yrwang@lzu.edu.cn
in2013and2014were631and786kg/harespectively).Irrigationfrequencyandfertilizerrateinteractedin
termsofalfalfaseedyield.Undertwotimesandthreetimesirrigation,increasingfertilizerratescouldimprove
seedyieldsignificantly.Underfourtimesirrigation,withincreasedfertilizerratestheseedyieldsfirstin
creasedandthendecreased.In2013,thehighestactualseedyields(757.28kg/ha)wereobtainedwithtwo
timesirrigationandafertilizerrateof360kg/ha.In2014,thehighestactualseedyields(1018.75kg/ha)were
obtainedwithtwotimesirrigationandafertilizerrateof540kg/ha.Alfalfaseedyieldhadsignificantcorrela
tionswitheffectivefertiletilernumber(犚2=0.503)andinflorescencenumber(犚2=0.835).Insummary,
twotimesirrigationandafertilizerrateof360kg/haarerecommendedforlocalalfalfaseedproduction.
犓犲狔狑狅狉犱狊:alfalfa;irrigationtimes;fertilizerrate;seedyields
紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)不仅营养价值高、适口性好[1],而且具有较高的适应性、饲草生产潜力和优良的
品质特性[2]。在我国,紫花苜蓿种植历史悠久[3],目前已大规模推广,对我国畜牧业发展有着举足轻重的作用[4]。
“草业振兴,种子先行”,优质牧草种子是发展草业生产的基本生产资料,是振兴草业的基础[5]。然而由于气候条
件、生产技术等原因,我国紫花苜蓿种子产量普遍偏低,种子质量较差[6],因此,开展紫花苜蓿种子生产技术研究
对我国苜蓿产业发展有着重要意义。
灌溉是干旱、半干旱地区农业生产的根本[7];紫花苜蓿种子生产时,较低的土壤水分产生一定的水分胁迫,根
系不断生长以利用深层土体中贮藏的水分,进而使植株能够连续、缓慢的生长,是理想的种子田生长模式[8]。灌
溉次数和灌溉量过多,不仅会造成水资源浪费和土壤盐渍化[910],同时也会造成植物本身营养体徒长,削弱生殖
生长,恶化种子的形成环境,进而降低种子产量[11];相反,灌溉次数和灌溉量较少,紫花苜蓿种子田受到严重的水
分胁迫,也会造成种子减产[1213]。同时,灌溉时期对于紫花苜蓿种子生产也起到重要作用,在花期之前应该提供
适宜的土壤水分促进前期的营养生长,而花期后应该减少灌溉,限制营养生长促进生殖生长[14]。通过控制苜蓿
种子田的灌溉量、次数和时间,可有效避免种子田过度干旱和植株徒长,为种子生产提供适宜的条件[15]。因此,
合理的灌溉制度是取得苜蓿种子高产的关键措施。
磷酸二铵是一种较为常见、广泛应用的磷、氮复合肥料,对紫花苜蓿种子有明显的增产作用,是制种紫花苜蓿
最适肥料[16];磷肥能够调控紫花苜蓿生殖生长,促进结实,同时增加苜蓿的茎粗,增强抗倒伏能力,有利于开花授
粉和种子收获[1718];缺磷的植物结实少,子粒空瘪率增加,种子产量下降[19],相反,过量会毒害植株而降低产
量[20]。氮肥有利于地上部分生长,分枝增多,叶色加深,枝条生长加快[21]。豆科牧草本身具有一定固氮能力,但
对于苜蓿种子生产田来说,根瘤菌前期固定的氮素能否满足后期的需求有待深入研究[22]。有研究表明,现蕾期
过后,紫花苜蓿对氮肥的需要量增加,施氮肥能够满足苜蓿生育后期对氮素的需求,有利于种子的生产[2223]。
紫花苜蓿种子发育过程中环境条件与农艺技术对种子产量都有较大的影响[24];甘肃引黄灌区气候干燥,热
量充足,是紫花苜蓿种子生产适宜区域,然而该地区农业生产受到引水灌溉的条件限制,灌溉按照月份进行。本
研究建植适宜密度的紫花苜蓿种子生产田,在当地农业传统的引黄灌溉次数上做出假设,设置不同的灌溉次数和
施肥量,寻找合理的高效节水灌溉模式和最佳施肥量,为该地区的紫花苜蓿种子生产提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 品种来源
本试验所用品种为巨人紫花苜蓿(AmeriStand201),原产地美国,于2010年采自兰州大学张掖西部草业试
验基地。
1.2 试验地概况
试验于兰州大学景泰实习基地进行(37°14′N,104°05′E),海拔1276m,位于河西走廊东端门户,黄土高原
551第25卷第3期 草业学报2016年
与腾格里沙漠过渡地区,为温带大陆性气候。年日照
图1 2013-2014年实验区3-9月降雨量及平均气温
犉犻犵.1 犘狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀犪狀犱犪狏犲狉犪犵犲犪犻狉狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犳狉狅犿犕犪狉犮犺
狋狅犛犲狆狋犲犿犫犲狉犻狀犑犻狀犵狋犪犻犻狀2013犪狀犱2014
 
时数2726h,无霜期141d,年均温8.2℃,年降水量
185mm,年蒸发量3038mm。土壤类型为灰钙土,
pH值为8.71,土壤有机质含量15.16g/kg,全氮含
量0.72g/kg,速效磷3.05~9.02mg/kg,速效钾
109~148mg/kg。图1为2013-2014两年该地区
的降雨量与平均气温;降雨主要集中在6-8月,占
全年总量的62.2%。
1.3 试验设计
本研究在采用稀植化策略[2526]建植的二年龄种
子田进行,行距80cm,株距30cm;采用裂区设计,3
次重复。主区为不同的灌溉次数,即2次灌溉、3次
灌溉、4次灌溉,每次灌溉量约为600m3/hm2,灌溉
量由水表计量,灌溉时间见表1;其中4次灌溉次数
为当地传统农业的灌溉方式。副区为不同的磷酸二
铵(P2O5≥48%,N≥18%)施肥处理,施肥量分别为
0,180,360,540kg/hm2;每小区面积为18m2(3.0
m×6.0m),试验地周围设置1m的保护行。
1.4 指标测定
1.4.1 紫花苜蓿物候期观测  参考《苜蓿生产与
管理指南》[27]进行,对试验田的物候期进行测定,鉴
别标准:50%的植株达到某一生育阶段即判为到达
该生育期。
表1 紫花苜蓿生育期的灌溉时间表
犜犪犫犾犲1 犜犺犲狊犮犺犲犱狌犾犲狅犳犻狉狉犻犵犪狋犻狅狀
灌溉次数
Irrigation
times
灌溉时间Irrigationschedule(月-日 Monthday)
2013
429 522 615 716
2014
426 518 617 719
2 √ √ √ √
3 √ √ √ √ √ √
4 √ √ √ √ √ √ √ √
 注:“√”代表灌溉。
 Note:“√”forirrigation.
1.4.2 土壤水分的测定  通过P犚2 土壤剖面水分分析仪,对土壤容积含水量进行测定,每个月测两次;分别
测定10,20,30,40,60,100cm土层深度的土壤水分。
1.4.3 实际种子产量测定  当70%的荚果成熟时人工收割,取1m×1m的样方,测量该样方内的生殖枝数
量,晒干后清选脱粒,分别称重、记载各小区的种子产量。
1.4.4 种子产量构成因素的测定  在盛花期各处理小区随机取30个枝条,统计枝条上的花序数、每花序上的
小花数和每小花胚珠数;在结荚期各处理小区随机取30个枝条测量紫花苜蓿的每生殖枝结荚花序数,每花序小
荚数,每小荚种子数;种子千粒重按照《牧草种子检验规程》[28]进行测量。
潜在产量=生殖枝数×盛花期花序数×每花序小花数×每小花胚珠数×千粒重/103
1.5 统计分析
采用Excel2003完成数据录入工作,整理,作图。应用SPSS17.0统计软件对两年的数据进行处理,将年份
视为固定因子,通过标准犉检验分析年份、灌溉次数和施肥量的作用以及三者之间的交互作用;为详细说明每一
年的结果,不同年份间的结果分开展示;此外,还应用最小显著差数法(LSD,犘≤0.05)和相关性分析对数据进行
处理。
2 结果与分析
2.1 物候期测定结果
对种子田整体的物候期进行了观测(表2),两年的生育期分别为140和130d,其中2014年成熟期较2013
年提前,观察土壤水分测定结果可以发现,2014年7-9月土壤水分下降较大,生长后期适度的干旱条件有利于
授粉、种子成熟和收获[8]。
651 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.3
2.2 土壤水分测定结果
灌溉主要对0~40cm 土壤水分造成影响,对
40~100cm 土壤水分影响较小;在不同灌溉次数
下,苜蓿种子田返青期土壤水分基本一致,由于前一
年的冬灌和雪水的补给,土壤含水量均较高;4月末
进行第一次灌溉,土壤含水量呈现上升趋势;5月中
旬以后,随着气温的升高,蒸发量增加,土壤含水量
开始下降;其中4次灌溉次数种子田在5月末较其
表2 紫花苜蓿物候期
犜犪犫犾犲2 犃犾犳犪犾犳犪狆犺犲狀狅狆犺犪狊犲 月日 Monthday
年份
Year
返青期
Returning
greenstage
分枝期
Branching
stage
现蕾期
Bud
stage
开花期
Flowering
stage
结荚期
Podsetting
stage
成熟期
Maturing
stage
2013 329 414 521 612 78 815
2014 41 418 525 616 74 88
他灌溉次数多灌溉一次,故4次灌溉次数下,4-6月0~40cm的土壤水分较高;6月中旬各处理均灌溉一次,土
壤水分得到补充;在7月中旬,3和4次灌溉条件下种子田灌溉,2次灌溉次数种子田不灌溉,因此2次灌溉条件
下种子田土壤水分下降明显,相对于3和4次灌溉,0~40cm土壤含水量较低(图2和图3)。
图2 2013年返青至种子收获不同灌溉次数下土壤水分
(0~40犮犿,40~100犮犿)变化
犉犻犵.2 犃狏犲狉犪犵犲狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲犮狅狀狋犲狀狋(0-40犮犿,40-100犮犿)
狅犳狊犲犲犱狆犾狅狋狊狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犻狉狉犻犵犪狋犻狅狀狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊犻狀2013
图3 2014年返青至种子收获不同灌溉次数下土壤水分
(0~40犮犿,40~100犮犿)变化
犉犻犵.3 犃狏犲狉犪犵犲狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲犮狅狀狋犲狀狋(0-40犮犿,40-100犮犿)
狅犳狊犲犲犱狆犾狅狋狊狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犻狉狉犻犵犪狋犻狅狀狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊犻狀2014
表3 年份、灌溉次数、施肥量的主效应和交互作用对紫花苜蓿种子产量和产量构成因素的影响
犜犪犫犾犲3 犛狋犪狋犻狊狋犻犮犪犾狆狉狅犫犪犫犻犾犻狋犻犲狊狅犳犉狋犲狊狋犳狅狉狔犲犪狉狊,犿犪犻狀犲犳犳犲犮狋狊,犪狀犱狋犺犲犻狉犻狀狋犲狉犪犮狋犻狅狀狊狅狀狊犲犲犱狔犻犲犾犱犪狀犱狔犻犲犾犱犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊
处理
Treatment
d犳 生殖枝数
Effective
stems/m2
盛花期花序数
Inflorescence/
stem
结荚花序数
Racemes/
stem
每花序小花数
Florets/
inflorescence
每花序荚
果数Pods/
raceme
每荚种子
数Seeds/
pod
千粒重
1000seed
weight
潜在产量
Potential
yield
实际产量
Actual
yield
年份Year(Y) 2 NS     NS   
灌溉次数Irrigationtimes(I) 3     NS    
肥量Fertilizerrate(F) 4 NS   NS NS  NS  
Y×I 6 NS   NS  NS NS NS 
Y×F 8 NS NS NS NS NS  NS NS NS
I×F 12 NS   NS NS NS NS NS 
Y×I×F 24 NS  NS NS NS NS NS NS NS
 注:差异显著(犘<0.05), 差异极显著(犘<0.01),NS差异不显著。
 Note:significantatthe0.05probabilitylevel;significantatthe0.01probabilitylevel;NS,notsignificant.
751第25卷第3期 草业学报2016年
  通过犉检验对两年的产量及产量构成因素数据
进行分析,得到如下结果(表3):不同的年份种子产量
存在显著差异(犘<0.01),是由于不同年份的气候条
件不同造成的,其中最主要原因是由于2014年早期降
雨较高(图1),促进了前期的营养生长,进而增加了种
子产量;灌溉次数不同,种子产量存在显著差异(犘<
0.01),生殖枝数、盛花期花序数、结荚花序数、每花序
小花数、每荚种子数、千粒重均存在显著差异(犘<
0.05);肥量不同的条件下,种子产量差异显著(犘<
0.05),盛花期花序数、结荚花序数、每荚种子数存在显
著差异(犘<0.05);实际种子产量受到灌溉次数和肥
量交互作用差异显著(犘<0.01),潜在种子产量受到
灌溉和肥量的交互作用不显著。
2.3 灌溉次数和施肥对紫花苜蓿种子产量的影响
两年的实验结果表明(表4),灌溉次数对紫花苜
蓿种子产量影响极显著(犘<0.01),随着灌溉次数的
增加,种子产量呈现下降趋势,两次灌溉条件下,种子
产量最高,两年的平均值分别为686和891kg/hm2;
施肥量对种子产量的影响显著(犘<0.05),随着施肥
量增加,种子产量呈现先升高后降低趋势,在360
kg/hm2肥量条件下种子产量最高,两年的平均值分别
为631和786kg/hm2;灌溉次数和施肥量对种子产量
交互作用显著(犘<0.01),在2和3次灌溉条件下,种
子产量随着施肥量的增加,呈现升高的趋势;在4次灌
溉条件下,种子产量随着施肥量增加,呈现先升高后降
低的趋势。在2013年,2次灌溉条件下,360kg/hm2
肥量条件下种子产量最高,为757kg/hm2;在2014
年,2次灌溉条件下,540kg/hm2 肥量条件下种子产
量最高,为1019kg/hm2;两年间,2次灌溉条件下,
360和540kg/hm2 肥量条件下的种子产量差异不明
显,而且360kg/hm2 肥量条件下相对施肥较少,较为
经济。
灌溉次数对潜在种子产量影响显著(犘<0.01),
其中2和3次灌溉条件下,种子产量较高,4次灌溉条
表4 灌溉次数和施肥量对于紫花苜蓿种子
实际产量和潜在产量的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狅犳犻狉狉犻犵犪狋犻狅狀狉犲犵犻犿犲犪狀犱犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀
狉犪狋犲狅狀狋犺犲狔犻犲犾犱狅犳犪犾犳犪犾犳犪狊犲犲犱
灌溉次数
Irrigation
times
(I)
施肥量
Fertilizer
rate(F,
kg/hm2)
实际产量
Actualyield
(kg/hm2)
2013 2014
潜在产量
Potentialyield
(kg/hm2)
2013 2014
2 0 601 767 18095 18100
180 647 815 19087 23202
360 757 963 22291 21350
540 739 1019 24821 30447
3 0 561 899 15943 20219
180 515 691 17873 28115
360 673 921 20314 25060
540 651 918 25484 29225
4 0 403 386 16448 15407
180 375 542 14932 17047
360 464 475 12973 15333
540 199 277 15089 16278
犔犛犇0.05(IF) 234 184 7965 5744
灌溉次数处理Irrigationtimestreatment
2(mean) 686a 891a 21073a 23275a
3(mean) 600a 857a 19903a 25655a
4(mean) 360b 420b 14861b 16016b
犔犛犇0.05(I) 123 121 4206 3942
肥量处理Fertilizerratetreatment(kg/hm2)
0(mean) 522a 684a 16829a 17909b
180(mean) 513a 683a 17297a 22788ab
360(mean) 631a 786a 18526a 20581ab
540(mean) 530a 738a 21798a 25317a
犔犛犇0.05(F) 202 270 5337 5696
 注:同列不同字母表示在0.05水平下差异显著。下同。
 Note:Differentlettersinthesamecolumnmeansignificantdiffer
encesatthe0.05level.Thesamebelow.
件下种子产量较低;施肥量对种子潜在产量影响显著(犘<0.01),随着施肥量的增加,种子潜在产量呈现上升趋
势(表4)。
2.4 灌溉次数和施肥量对紫花苜蓿种子产量构成因素的影响
2.4.1 灌溉次数对产量构成因素的影响  灌溉次数显著影响生殖枝数(犘<0.01),呈现先升高后降低的趋
势,在3次灌溉条件下最高,两年分别为183和182枝;灌溉次数对盛花期花序数影响显著(犘<0.01),呈现先升
高后降低的趋势,在3次灌溉条件下最高,两年分别为41.6和34.9个;灌溉次数增加显著减少结荚花序数(犘<
0.01);每花序小花数随着灌溉次数的增加呈下降趋势;每花序小荚数对灌溉次数的响应规律不明显;每荚种子
851 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.3
数,呈现先上升后下降的趋势,在3次灌溉条件下最高,分别为4.8和4.7个;千粒重随着灌溉次数的增加,呈现
显著下降趋势(犘<0.01)(表5)。
2.4.2 施肥量对产量构成因素的影响  盛花期花序数随着施肥量的增加而显著增加(犘<0.01),在540
kg/hm2肥量条件下最高,两年的结果分别为39.8和35.9个,结荚花序数随着施肥量的增加先升高后降低,在
360kg/hm2 肥量条件下两年的均值最高,两年的结果分别为16.7和18.2个;每花序荚果数随着施肥量的增加
呈现下降趋势;不同肥量条件下,每m2 生殖枝数、每花序小花数、每花序荚果数和千粒重变化规律不明显(表5)。
表5 灌溉次数和施肥量对紫花苜蓿种子产量构成因素的影响
犜犪犫犾犲5 犈犳犳犲犮狋狅犳犻狉狉犻犵犪狋犻狅狀犿狅犱犲犪狀犱犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀狉犪狋犲狅狀狋犺犲狔犻犲犾犱犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊狅犳犪犾犳犪犾犳犪狊犲犲犱
项目Item
生殖枝数
Effective
stems/m2
2013 2014
盛花期花序数
Inflorescence/
stem
2013 2014
结荚花序数
Racemes/
stem
2013 2014
每花序小花数
Florets/
inflorescence
2013 2014
每花序荚果数
Pods/raceme
2013 2014
每荚种子数
Seeds/pod
2013 2014
千粒重
1000seed
weight(kg)
2013 2014
灌溉次数处理Irrigationtimestreatment
2(mean) 159b 183a 39.4a 29.4b 20.9a 24.4a 19.0a 21.3a 11.2a 9.8b 4.4b 4.5a 1.95a 1.83a
3(mean) 183a 182a 41.6a 34.9a 17.1b 19.2b 17.4a 17.8b 11.4a 9.7b 4.8a 4.7a 1.91a 1.77a
4(mean) 148b 154b 34.0b 30.3b 8.4c 9.5c 17.8a 18.6b 10.6a10.3a 4.3b 4.4a 1.83b 1.75a
犔犛犇0.05(I) 12 24 3.7 4.7 1.7 1.9 1.7 2.0 1.0 0.6 0.3 0.7 0.08 0.12
肥量处理Fertilizerratetreatment(kg/hm2)
0(mean) 151b 174a 36.4a 30.2b 14.9a 16.9a 17.2a 18.5a 10.7a 9.7b 4.4a 3.9b 1.88a 1.72b
180(mean) 160ab 164a 38.9a 29.9b 15.3a 16.8a 18.5a 19.4a 11.0a 9.7b 4.6a 5.0a 1.91a 1.77ab
360(mean) 164ab 185a 38.2a 30.1b 16.7a 18.2a 17.5a 19.6a 11.2a10.0ab 4.7a 4.4ab 1.91a 1.77ab
540(mean) 178a 169a 39.8a 35.9a 15.0a 18.9a 19.0a 19.5a 11.2a10.4a 4.4a 4.7a 1.89a 1.88a
犔犛犇0.05(F) 19 31 5.4 5.5 6.0 7.1 2.0 2.9 1.2 0.7 0.4 0.6 0.11 0.13
2.4.3 水肥耦合对产量构成因素的影响  盛花期花序数和结荚花序数受灌溉次数和施肥量的交互作用显著
(犘<0.01)(表3),在2和3次灌溉条件下,随着施肥量的增加种子产量呈现上升趋势,在4次灌溉条件下,随着
施肥量的增加呈现先升高后降低的趋势(图4)。
图4 2013-2014年灌溉次数和施肥量对盛花期花序数和结荚花序数的影响
犉犻犵.4 犈犳犳犲犮狋狅犳犻狉狉犻犵犪狋犻狅狀犿狅犱犲犪狀犱犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀狉犪狋犲狅狀狋犺犲犻狀犳犾狅狉犲狊犮犲狀犮犲/狊狋犲犿犪狀犱狉犪犮犲犿犲狊/狊狋犲犿犻狀2013犪狀犱2014
 2,3,4次分别代表不同的灌溉次数;0,180,360,540分别代表0,180,360,540kg/hm2磷酸二铵的肥量处理。Twice,threetimes,fourtimesfor
differentirrigationtimes;0,180,360,540fordifferentrateofphosphatediamine(0,180,360,540kg/hm2).
951第25卷第3期 草业学报2016年
2.5 紫花苜蓿种子实际产量及其构成因素相关性分析
在紫花苜蓿种子产量构成因素中,单位面积生殖枝数、结荚花序数、潜在产量与种子实际产量达到极显著正
相关(犘<0.01),相关系数分别为0.503,0.835和0.364;说明紫花苜蓿种子产量主要受生殖枝数和结荚花序数
的影响。其中生殖枝数与结荚花序数呈显著正相关,盛花期花序数与每花序小荚数、千粒重呈显著正相关
(表6)。
表6 紫花苜蓿种子实际产量及其构成因素相关分析
犜犪犫犾犲6 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犪犾犳犪犾犳犪狊犲犲犱狔犻犲犾犱犪狀犱狔犻犲犾犱犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊
因素
Factors
盛花期花序数
Inflorescence/
stem
结荚花序数
Racemes/
stem
每花序小花数
Florets/
inflorescence
每花序小
荚数Pods/
raceme
每荚种子数
Seeds/pod
千粒重
1000seed
weight
潜在产量
Potential
yield
实际产量
Actualseed
yield
有效生殖枝数Effectivestems/m2 0.078 0.452 0.054 -0.037 0.080 0.159 0.575 0.503
盛花期花序数Inflorescence/stem 0.162 -0.261 0.456 0.276 0.388 0.660 0.045
结荚花序 Racemes/stem 0.269 -0.084 0.179 0.254 0.509 0.835
每花序小花Florets/inflorescence -0.031 -0.201 -0.017 0.258 0.171
每花序小荚Pods/raceme 0.091 0.204 0.286 -0.214
每荚种子数Seeds/pod 0.090 0.149 0.219
千粒重1000seedweight 0.574 0.190
潜在产量Potentialyield 0.364
 注:显著相关(犘<0.05); 极显著相关(犘<0.01)。
 Note: meansignificantcorrelationat0.05level; meanhighlysignificantcorrelationat0.01level.
3 结论与讨论
对于多年龄留种苜蓿,较高的土壤水分不利于种子的生产。李雪峰和李卫军[29]、李拥军和闵继淳[30]的研究
表明适宜的土壤水分可以避免种子形成的过程中受到严重水分胁迫的不良影响,Krogman和 Hobbs[14]的研究
表明盛花期后较高的土壤水分会促进苜蓿的营养生长,不利于紫花苜蓿的生殖生长;在本研究中,2,3次灌溉与4
次灌溉相比,4次灌溉的土壤含水量在整个生长季均处于较高的水平,然而种子实际产量较低,产量构成因素中,
生殖枝数、盛花期花序数、结荚花序数均显著低于2,3次灌溉;结合田间观察,其主要原因是由于植株生长后期密
度过大,授粉不良,植株底部花序败育所致。吴素琴和张自和[31]提出个体分散、土壤环境较贫瘠,生物之间的竞
争不激烈,有利于植物产生大量的种子;反之,生物之间的竞争激烈,植物种群往往产生少量的种子。
磷酸二铵的施用能够提高紫花苜蓿种子产量。库尔班·尼扎米丁等[16]在新疆的试验结果表明紫花苜蓿在
磷酸二铵施用量达到150kg/hm2 条件时开始增产(土壤速效磷含量为13.2mg/kg),在肥量为300kg/hm2,效
果最好。这与本研究结果中360kg/hm2 肥量条件下获得最高产量基本一致。
灌溉次数和施肥量对于种子产量构成因素的影响区别较大,其中灌溉的作用较为明显,除每花序荚果数均受
到显著影响(表3),在降雨稀少,蒸发量高的甘肃引黄灌区,灌溉成为紫花苜蓿种子生产的关键因子,灌溉次数、
灌溉量、灌溉时间的不同均会对种子产量和产量构成要素造成一定的影响[8];不同施肥量条件下的盛花期花序
数、结荚花序数和每小荚种子数差异显著,杨俱和和高继飞[32]、陈强等[17]的研究表明施磷可显著提高花序数;王
"
文[33]在酒泉试验表明,春秋两季施磷肥,种子产量与每个枝条的结荚花序数具有极显著的正相关关系(狉=
0.871,犘=0.001),本试验结果与该研究结果一致。本研究得出,结荚花序数受到灌溉次数和施肥量以及二者互
作效应差异显著,且结荚花序数与种子产量呈显著正相关,灌溉次数和施肥量通过影响结荚花序数进而影响种子
产量,Iannucci等[2]、Hacquet[34]的研究也表明结荚花序数与种子产量相关均极显著,且可作为苜蓿高产品种选
育的重要指标[35]。
061 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.3
对于实际种子产量,不同灌溉次数和施肥量间存在互作效应,2和3次灌溉条件下,种子实际产量随着施肥
量的增加呈现上升趋势;4次灌溉条件下,随着施肥量的增加呈现先升高后降低趋势。然而对于种子田的潜在产
量,不存在互作效应(表3),由此可见,交互作用是由于植株生长后期的生长条件造成的,韩建国和李敏[36]指出传
粉受精率低、受精后合子败育率高结实率低是限制潜在种子产量实现的主要因素,4次灌溉条件种子田在生长后
期出现倒伏,透风、透光和授粉受到严重阻碍,植株底部几乎没有结荚花序产生,因此4次灌溉的种子田结荚花序
数显著降低(表5),进而影响种子产量。耿志广[37]的研究表明倒伏显著影响了结荚花序数,王"文等[8]、张自
和[26]的研究也表明倒伏、个体间竞争加剧会显著降低种子产量。在这种条件下,较低的肥量对苜蓿的种子生产
有利,故在4次灌溉条件下,呈现先升高后降低趋势。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
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361第25卷第3期 草业学报2016年