孟可愛(ài),劉小飛
(湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南衡陽(yáng)421005)
桂牧一號(hào)雜交象草(Pennisetum purpureumcv.Guimu-1)簡(jiǎn)稱桂牧一號(hào),是廣西畜牧研究所以狼尾草為母本、矮象草為父本進(jìn)行雜交選育而成的牧草品種。它具有產(chǎn)量高,再生能力強(qiáng),營(yíng)養(yǎng)豐富,青綠期長(zhǎng),適應(yīng)性廣,一年種植、多年利用和病蟲害少等特點(diǎn),深受廣大養(yǎng)殖戶的歡迎。目前已成為湖南省重點(diǎn)推廣的當(dāng)家草種之首,在全省l4 個(gè)地州90多個(gè)縣(市)進(jìn)行種植推廣,為我省草食動(dòng)物的發(fā)展起到了積極的作用。
桂牧一號(hào)對(duì)水肥的需求量比較大,水和肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)資源,二者相互作用,水是肥效發(fā)揮的關(guān)鍵,肥是打開(kāi)水土系統(tǒng)生產(chǎn)效能的鑰匙,因此合理的水肥供應(yīng)是桂牧一號(hào)高產(chǎn)的關(guān)鍵。隨著我國(guó)肥料生產(chǎn)企業(yè)的增多和生產(chǎn)效率的提高,肥料已不是制約其生產(chǎn)的關(guān)鍵。但由于湖南屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,具有熱量充足,雨水充沛,時(shí)空分布不均勻等特點(diǎn),春季雨量大,易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,導(dǎo)致養(yǎng)分流失;夏秋季酷熱,雨水較少,易出現(xiàn)干旱,導(dǎo)致養(yǎng)分利用率低,水分已成為養(yǎng)殖戶高效種植桂牧一號(hào)的制約因素,給我省桂牧一號(hào)種植和推廣帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。因此,本研究通過(guò)不同水分處理對(duì)桂牧一號(hào)生長(zhǎng)性能和產(chǎn)草量的影響,找出桂牧一號(hào)最佳的需水量,為桂牧一號(hào)高產(chǎn)栽培水分管理和利用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料
供試材料為桂牧一號(hào)雜交象草,由湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院牧草試驗(yàn)基地種莖育苗,供試土壤為紅壤,經(jīng)測(cè)定,土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表1。
表1 土壤理化性質(zhì)
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),于2017 年4~6 月在湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫室大棚進(jìn)行,采用盆栽的方法進(jìn)行試驗(yàn),塑料盆高度40 cm,口徑38 cm,底徑30 cm。取紅壤1~20 cm 表層土壤,過(guò)40 目篩,混勻裝入盆中,每盆裝風(fēng)干土壤20kg。試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)處理,試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)處理,處理1:土壤水分含量為20%~30%田間持水量;處理2:土壤水分含量為40%~50%田間持水量;處理3:土壤水分含量為60%~70%田間持水量;處理4:土壤水分含量為80%~100%田間持水量。每個(gè)處理重復(fù)3 次,每次重復(fù)4 盆,共48 盆。2017年4 月20 日挑選2 棵生長(zhǎng)正常、長(zhǎng)勢(shì)一致的桂牧一號(hào)幼苗移栽入盆中,幼苗生育初期進(jìn)行正常的水肥管理。5 月15 日開(kāi)始按上述處理對(duì)桂牧一號(hào)(7 葉1 心)進(jìn)行控水處理, 試驗(yàn)期間,每隔1 天利用Takeme-10型土壤水分速測(cè)儀測(cè)定每盆實(shí)際土壤含水率,計(jì)算每盆的澆水質(zhì)量,然后進(jìn)行澆水處理,同時(shí)為了確保通風(fēng)良好、陽(yáng)光充足,盆與盆之間相隔70cm。
1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.3.1 植株株高、葉片數(shù)的測(cè)定:水分脅迫的第1 天(5 月15 日)、第10 天(5 月25 日)、第20 天(6月4 日)、第30 天(6 月14 日)、第40 天(6 月24日)每盆選取一株,用塑料標(biāo)簽在其基部掛牌標(biāo)記,計(jì)數(shù)葉片數(shù),測(cè)量植株的垂直株高,取平均值,計(jì)算植株生長(zhǎng)速度。
1.3.2 鮮草和干草產(chǎn)量測(cè)定:6 月24 日刈割整盆桂牧一號(hào)的地上部分,測(cè)定鮮草重。在鮮草中隨機(jī)選取300~500g 樣品于烘箱中 105℃殺青15min,80℃烘8h 至恒重,于室溫下測(cè)干物質(zhì)重,計(jì)算風(fēng)干物質(zhì)含量和干草重。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖和表格采用Microsoft Excel 制得;數(shù)據(jù)顯著性分析采用SAS 9.0 軟件分析而得。
2.1 桂牧一號(hào)生長(zhǎng)性能的影響
株高能反應(yīng)桂牧一號(hào)生長(zhǎng)情況,它與牧草的產(chǎn)量等密切相關(guān)。表2 和表3 可以看出,水分脅迫的前期(1~20 天),各處理間桂牧一號(hào)的生長(zhǎng)差異不大,但隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),植株生長(zhǎng)的差異越大。整個(gè)生育期,處理3(60%~70%田間持水量)的桂牧一號(hào)生長(zhǎng)最快,水分脅迫的第1~10 天、11~20 天、21~30 天和31~40 天,其株高日增長(zhǎng)速度分別為2.15、3.93、5.28 和3.69cm/d,脅迫的后期(21~40天),株高日增長(zhǎng)速度顯著高于處理1(P<0.05),刈割時(shí),處理3 的株高達(dá)157.2cm,比處理1、處理2和處理4 分別高15.76%、10.78%和7.89%。
葉片是植物進(jìn)行光合作用和蒸騰作用的主要場(chǎng)所,它與植物有機(jī)物的積累密切相。由表2 可知,水分脅迫的前期,各處理間桂牧一號(hào)的葉片數(shù)相差不大,水分脅迫第20 天葉片數(shù)為15~15.83 片,葉片較綠,生長(zhǎng)受水分影響較少;但水分脅迫的21~40 天,各處理間葉片數(shù)相差較大,其中處理3的葉片數(shù)最多,第30 天和第40 天分別為21.5 和28.5 片,分別比處理1 多1.75 和3.75 片,通過(guò)觀察,發(fā)現(xiàn)處理3 的葉長(zhǎng)、葉寬大于其他處理。
表2 水分脅迫對(duì)桂牧一號(hào)株高和葉片數(shù)的影響
表3 水分脅迫對(duì)桂牧一號(hào)株高日增長(zhǎng)速度的影響
2.2 水分脅迫對(duì)桂牧一號(hào)產(chǎn)草量的影響
不同水分處理對(duì)桂牧一號(hào)產(chǎn)草量的影響見(jiàn)圖1 和表4,當(dāng)土壤含水量在田間持水量的70%以下時(shí),桂牧一號(hào)的產(chǎn)草量隨著土壤含水量的增加而逐漸上升,在60%~70%田間持水量時(shí)(處理3)產(chǎn)量達(dá)到最高,鮮草產(chǎn)量可達(dá)1181.27g/ 盆,折合為23625.40 kg/hm2,干草產(chǎn)量為3750.81 kg/hm2,這顯著高于20%~30%田間持水量時(shí)(處理1)的產(chǎn)量(P<0.05), 當(dāng)土壤含水量高于70%的田間持水量時(shí),桂牧一號(hào)產(chǎn)量有所下降,但差異不顯著。說(shuō)明桂牧一號(hào)耐澇性較強(qiáng),土壤含水量為80%~90%時(shí)對(duì)其的生長(zhǎng)無(wú)明顯的抑制。
表4 水分脅迫對(duì)桂牧一號(hào)產(chǎn)草量的影響
當(dāng)土壤含水量小于70%田間持水量時(shí),桂牧一號(hào)的產(chǎn)草量隨著土壤含水量的增加而逐漸上升,在60%~70%田間持水量時(shí),桂牧一號(hào)生長(zhǎng)性能和產(chǎn)量最佳;當(dāng)土壤含水量為80%~90%田間持水量時(shí),桂牧一號(hào)產(chǎn)量雖有所下降,但差異不顯著。說(shuō)明桂牧一號(hào)耐澇性較強(qiáng),是一種適水性較廣的植物;但當(dāng)土壤含水量為田間持水量的20%~30%,桂牧一號(hào)在水分脅迫的第21~40 天,株高日增長(zhǎng)速度顯著降低,葉片數(shù)也相對(duì)較少,產(chǎn)量顯著低于其他處理,說(shuō)明此時(shí)受到了較嚴(yán)重的水分脅迫,體內(nèi)水分不足,妨礙了正常生理活動(dòng),細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)受抑制,因而生長(zhǎng)性能較差,產(chǎn)量較低,這與溫翠平等對(duì)王草的研究結(jié)果一致。
4.1 當(dāng)土壤含水量為田間持水量的60%~70%時(shí),桂牧一號(hào)的生長(zhǎng)性能最佳,刈割時(shí)平均株高達(dá)157.2cm,平均葉片數(shù)為28.5 片。
4.2 土壤含水量在田間持水量的70%以下時(shí),桂牧一號(hào)的產(chǎn)草量隨著土壤含水量的增加而逐漸上升,在60%~70%田間持水量時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高,干草產(chǎn)量達(dá)3750.81kg/hm2,顯著高于20%~50%田間持水量時(shí)的牧草產(chǎn)量。