收种方式对生臂形草种子产量和生活力的影响

收种方式对生臂形草种子产量和生活力的影响

干旱的又名三叶草，发生在非洲东部的干燥地区。这是水稻科的一种丛生多年生植物，由c伏生草科引起，通常被称为c臂草。主要分布于非洲、美洲、澳大利亚及亚洲,广泛种植于热带及亚热带地区,在草地畜牧业和生态环境治理中起着重要作用。贝斯莉斯克伏生臂形草(‘basilisk’)是澳大利亚昆士兰草本植物联络委员会1966年育成登记,云南省草地动物科学研究院(原云南省肉牛和牧草研究中心)1983年从澳大利亚引入,1992年通过我国全国牧草品种审定委员会审定登记,该品种在热带、亚热带地区表现良好,耐瘠,耐酸、耐旱、产草量高,具有很好的适应性,与大叶千斤拔(Flemingiamacrophylla)和落花生(Arachispintoi)混播能有效抑制飞机草(Chromolaenaodorata)的生长,推广利用潜力极高,其种子生产具有很好的市场前景。利用优良的豆科和禾本科牧草建立高效高产人工草地或改良草地,是解决目前草畜供应不平衡矛盾和治理退化草地的主要途径。但是,由于臂形草种子边成熟边脱落,落粒性强,种子采收较为困难,且种子结实率和发芽率较低,造成生产的种子产量和质量较低,极大地限制了其种植和推广。臂形草主要靠种子繁殖,且采用无性繁殖法建植人工草地和改良草地成本又较高,因此提高臂形草种子产量和质量是其生产上亟待解决的问题。加之,云南的雨季时间较长,对牧草种子的采收造成一定程度的影响,因此确定最佳的收种时间和收种方式对获得高产具有至关重要的作用。国外对臂形草种子生产的研究较多,主要集中在播种、施肥、植物激素等方面的研究,在收种时间和收种方式也做了一些研究。而国内有关臂形草种子生产的研究较少,仅见一些有关施肥的报道,而有关收种时间和收种方式的研究鲜见报道。因此,本文重点探讨了不同收种时间和收种方式对臂形草种子产量和质量的影响,旨在为臂形草种子生产提供科学有力的依据。1材料和方法1.1降雨、温度试验地位于云南省德宏傣族景颇族自治州盈江县平原镇,北纬24°44′,东经97°55′,海拔820m,属南亚热带半湿润季风气候。年降雨量1711.7mm,年蒸发量1808.4mm,年均温20.0℃,≥10℃年积温6976℃,最冷月均温13.2℃,年日照时数2319h,无霜期324d。试验地土壤为沙质水稻土,土壤pH值5.6,有机质29.00mg/kg,全氮1.48g/kg、全磷1.05g/kg、全钾28.13g/kg、水解氮92.75mg/kg、速效磷46.56mg/kg、速效钾196.66mg/kg。1.2试验设计1.2.1试验材料1.2.2臂形草收种方式收种时间,设5个水平,分别是盛花期后28d(HT1),33d(HT2),38d(HT3),43d(HT4)和48d(HT5),其中HT1(根据种子田长期经验确定,是臂形草种子最先开始落粒的时间)作为对照,收种时间处理均采用传统刈割收种方式。收种方式,设5个水平,分别是传统刈割(HM1)、套袋(HM2)、1次拍打(HM3)、2次拍打(HM4)、3次拍打(HM5),其中HM1为对照处理。套袋处理(HM2)采用35cm×25cm尼龙网袋,在盛花期结束时,将臂形草花序整个套入网袋中,每个小区用26个网袋,在种子进入完熟期(盛花期后48d)连同袋子一起采收。1次拍打措施是在种子进入蜡熟期(盛花期后38d),用30cm直径的塑料盆作为容器,将臂形草花穗整个往盆里拍,1次拍打(HM3)与2次拍打(HM4)、2次拍打(HM4)与3次拍打(HM5)的时间间隔均为3d。传统刈割收种是将花穗集中时间(盛花期后38d)一次性整穗割回。1.2.3施入基肥,完善施入肥小区面积2m×5m,条播,行距60cm,播种量为7.5kg/hm2。播种前对试验地进行翻耕、耙平处理,并施入基肥,钙镁磷肥(P2O5≥18%)200kg/hm2,硫酸钾(K2O≥50%)100kg/hm2,尿素(N≥46%)200kg/hm2,硼砂、硫酸锌、硫酸铜各5kg/hm2。整个试验期间不进行灌溉,仅靠降雨,进入分蘖期追施钙镁磷肥100kg/hm2,硫酸钾100kg/hm2,尿素100kg/hm2。1.3观测指标1.3.1种子产量1.3.2千寻1.3.3种子生活能力1.4ano-va程序救济利用SPSS19.0统计软件中One-wayANO-VA程序进行单因素方差分析,采用Duncan’s法进行多重比较(P=0.01与P=0.05)。利用Sigmaplot10.0进行制图。2结果与分析2.1盛花期对种子产量的影响从图1可以看出,不同收种时间处理对贝斯莉斯克伏生臂形草种子产量存在显著影响(P<0.05)。其中,除处理盛花期后48d与对照差异不显著(P>0.05)外,其余处理均显著高于对照处理(P<0.05)。在盛花期结束后38d收获的种子产量最多,为47.5kg/hm2,显著高于对照和其他处理(P<0.05)。且随着收种时间的推迟,种子产量呈现先增加后降低的趋势,在盛花期后38d收获的种子产量达到高峰,之后呈下降趋势。2.2种子生产的效率从表1可以看出,不同收种时间下收获的种子千粒重差异极显著(P<0.01)。除HT4(盛花期后43d)与对照差异不显著之外(P>0.05),其余处理均极显著高于对照(P<0.01)。其中,处理HT2(盛花期后33d)收获的种子千粒重最大,为4.19g,极显著高于对照和HT4处理(P<0.01),但与HT3、HT5差异不显著(P>0.05)。表明,收种时间对种子千粒重有一定的影响,只有收种时间适当,才会收获千粒重较高的种子。不同收种时间下收获的种子生活力也存在显著的差异(P<0.05)。其中,处理HT3(盛花期后38d)收获的种子生活力最大,为64.5%,显著高于对照和HT4处理(P<0.05),与其余处理差异不显著(P>0.05)。且除HT3(盛花期后38d)与对照差异显著之外(P<0.05),其余处理均与对照差异不显著(P>0.05)(表1)。2.3种衣剂对种子产量的影响从图2可以看出,不同收种方式收获的种子产量存在极显著差异(P<0.01)。其中,套袋收种收获的种子产量最高,为202.37kg/hm2,极显著高于对照处理和其他处理(P<0.01);3次拍打收获的种子产量仅次于套袋收种,极显著高于对照处理和其他拍打处理(P<0.01);而1次拍打处理和2次拍打处理收获的种子产量较低,与对照处理差异不显著(P>0.05)。表明套袋收种和3次拍打收种方式要明显优于传统刈割收种方式。2.4比对照强总剂量从图3可以看出,不同收种方式收获到的臂形草种子千粒重存在极显著的差异(P<0.01)。其中,套袋收种的种子千粒重最大,为5.11g,极显著高于对照处理、1次拍打和2次拍打处理(P<0.01),与3次拍打差异不显著(P>0.05);其余处理均与对照差异不显著(P>0.05)。不同收种方式下收获的种子生活力没有显著差异(P>0.05)。表明,套袋收种和三次拍打收种方式可以获得较高千粒重的贝斯莉斯克伏生臂形草种子,且收种方式对种子生活力没有影响。3盛花期后在云南不同时间的种子收获由于种子脱落、倒伏、收种过程中的损失等,植物生产的种子往往不能全部收获。据报道,豆科牧草白三叶(Trifoliumrepens)因收获损失造成的产量损失率为12%~39%,而禾本科牧草因收获损失造成的产量损失为20%~75%。多年生黑麦草(Loliumperenne)、草地羊茅(Festucapratensis)和多花黑麦草(Loliummultiflorum)因种子脱落造成的种子产量损失为20%~60%。臂形草种子的落粒性较强,种子成熟后5~7d后就开始脱落,因此只有确定合适的收种时间,才能获得高产优质的种子。推迟或提前种子收获时间均会造成较大的损失。收获时间过早,会降低种子的质量,尤其是种子生活力,下降10%~70%,这可能与种子开始脱落的时候,种子尚未完全成熟有关;收获过晚,会增加种子脱粒的难度。研究指出,在大量禾草种子即将脱落但尚未脱落的时候进行种子收获,可以获得较高的种子产量。本研究中,盛花期后38d收获的种子无论是质量还是产量均显著优于其他时间收获的种子,表明盛花期后38d很可能是贝斯莉斯克伏生臂形草种子即将开始大量脱落的时间。deOliveira和Mastrocola对伏生臂形草收种时间的研究得出,盛花期后4~6周为最佳收获时间,本研究的结论与此相似。表明盛花期后38d是贝斯莉斯克伏生臂形草在云南进行种子生产的最佳收获时间。牧草种子的收获方式,以前主要采用的是传统的人工刈割方式,效率低,质量差,损失大,成本高,导致收获到的牧草种子产量不足,影响了草地种植面积和草地质量。牧草种子的收获方式取决于牧草的生长特性、气候条件及收获机械的效率等。报道指出,机械收获不太适合开花不一致和落粒性强的牧草种子。本研究中的套袋收种,正是结合贝斯利斯克伏生臂形草种子成熟不一致和落粒性强的特点设计的,并克服了传统的手工割穗不能将最早成熟的种子收获的弊端,取得了显著的效果,该方式收获的种子产量和质量显著高于其他方式。贝斯莉斯克伏生臂形草种子,采收于云南省普洱市曼中田畜牧场。选择两个肥力相当的地块,2011年分别进行收种时间试验和收种方式试验。两个单因素试验均采取完全随机区组设计,3次