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摘要:国家燕麦荞麦产业技术体系泰兴综合试验站于2018年从西北农林科技大学引进了红花荞麦新品种——西农T1351,该品种花色鲜艳、持续观赏期长,是发展休闲旅游观光农业的重要资源。为了研究在江苏省的生态条件下春播西农T1351荞麦的最佳播种期,从而实现经济、生态和旅游的有機融合,为观光农业春季大面积种植西农T1351荞麦提供有力依据,根据江苏省荞麦生产现状,设置5个播种期,播种日期间隔7 d,首次播种期为3月14日。分析气候条件可知,江苏地区于3月22日后播种,有利于春播西农T1351荞麦发芽;春荞麦生长发育期间易遇到季节性干旱天气,雨水偏少,田间干旱时要及时灌水;选择适宜的播种期可使春播西农T1351荞麦的开花结实期位于凉爽的5月9日至5月底。结果表明,随着春播播期的延迟,西农T1351荞麦的产量、株高、主茎分枝数、主茎节数、茎粗、单株粒数、单株粒质量和千粒质量等均表现为先增加后下降的趋势,其花期长、生育期缩短;3月21日播种的西农T1351荞麦的产量最高,为890.8 kg/hm2,其产量、株高、主茎节数、茎粗、单株粒数、单株粒质量和千粒质量均优于其他处理;春播西农T1351荞麦的花期为37~44 d,当将该品种应用于休闲旅游观光农业时,为了保持花期的长久性,可适当提前播种,或分片分期播种。
关键词:荞麦;西农T1351;观赏型;积温;日照;适宜播种期
荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.)是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum)一年生双子叶草本植物[1-3],具有很高的营养价值,被人们誉为“21世纪人类理想的功能性食物源”。荞麦花色种类多样、鲜艳,开花时间长,易“招蜂引蝶”,极具观赏性[3]。甜荞麦花色主要有红色、白色和粉红色等,苦荞麦花色则以绿色为主。甜荞麦的开花期为35~50 d,占整个生育期的1/2~2/3。
西农T1351荞麦由西北农林科技大学农学院选育而成,是观赏与粮食兼用型甜荞麦新品种。该品种适应性广,花色鲜艳,持续观赏期长。其花瓣、花蕾呈红色,花期为30~40 d;在苗期其茎为红色,在生长中后期其茎为紫红色;初期籽粒为红色,颜色保持10~15 d,持续观赏期为40~45 d。2018年8月,国家燕麦荞麦产业技术体系泰兴综合试验站从西北农林科技大学引进了红花荞麦新品种——西农T1351,在江苏省的美丽乡村——泰兴市黄桥镇祁巷村小杂粮展示基地进行试种,面积为0.4 hm2。当成片的红色荞麦花盛开时,色彩十分鲜艳和明亮。2018年10月下旬至11月中旬,大而饱满的褐色籽粒结满了植株,前来观摩的专家和农民都情不自禁地竖起大拇指为其点赞。2018年11月10日,泰兴综合试验站收获了西农T1351荞麦,经晾干、去杂后称质量,得到实收产量为2 700 kg/hm2,取得了良好的经济效益。2019—2020年,江苏省扬州市江都区、江苏省泰兴市黄桥镇、江苏省淮安市金湖县、江苏省泰州市姜堰区、江苏省连云港市赣榆区等县(市)争相大面积引进种植红花荞麦西农T1351,将荞麦种植与美丽乡村建设有机融合,旨在打造荞麦饮食文化、民俗文化、旅游文化和体验农业文化等[3],以提高荞麦的附加值。在西农T1351荞麦推广的过程中,如果只考虑将其作为“花卉产业”,不将籽粒产量作为重要指标,那么只需播种时当地气温保持在8 ℃以上,而盛花期在霜降前结束就行,符合的播种期范围较广,3月中旬至9月中旬都可播种。但在实际生产中,荞麦在服务景观创意旅游农业时,既要考虑其花期长短,又要兼顾荞麦产量。江苏地区温光资源较为丰富,无霜期较长,水分充足,荞麦正常一年可种植2季[3]。2018—2019年,泰兴试验站已经对秋播西农T1351荞麦的最佳播种期有了初步研究。本试验的目的就是研究在江苏省的生态条件下西农T1351荞麦春播的最佳播种期,以避开高温对花期的不利因素,实现经济、生态和旅游的有机融合,为大面积观光农业生产提供有力依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点
本试验选择在江苏省泰兴市农业科学研究所试验田进行,该试验田位于泰兴市根思乡,地理位置为32°10′N,120°01′E,地处北亚热带湿润气候区。历年平均气温为15.8 ℃,年均日照时数为1 958.1 h,无霜期约为220 d,年均降水量为1 031.7 mm,海拔为4.5 m。试验地为旱地,土质为沙壤,肥力中等均匀,地势平坦,排灌良好,前茬为冬闲田。
1.2 试验设计
本试验所用荞麦品种为西农T1351,由西北农林科技大学农学院提供。根据江苏省荞麦的生产情况,试验设5个播期,播种日期间隔7 d,分别为B1处理(3月14日)、B2处理(3月21日)、B3处理(3月28日)、B4处理(4月4日)、B5处理(4月11日)。共15个试验小区,小区面积为40 m2(8 m×5 m),小区随机区组排列,重复3次。每个小区设24行,行距为33 cm。人工间定苗,每行250株,种植密度为150万株/hm2,在试验地四周设保护行。
1.3 试验概况
在2020年3月13日上午,基施45%硫基复合肥 (N、P2O5、K2O质量比为15 ∶ 15 ∶ 15)375 kg/hm2,采用一次性基施方式施肥,在荞麦生育过程中不再追肥;2020年3月13日下午采用拖拉机旋耕,并通过 人工整地、挖墒、整畦。在2020年3月14日、3月21日、3月28日、4月4日和4月11日,分期等行开沟条播播种,行距为33 cm,条播深度为3 cm,播种量为90 kg/hm2。出苗后2~4叶期间苗、定苗,留苗密度为150万株/hm2。2020年4月13日、4月26日人工除草2次。2020年6月17日各小区全部收获完毕。
1.4 测定项目
1.4.1 生育期 主要测定播种期、出苗期、分枝期、现蕾期、开花期、成熟期、花期长和生育期。 1.4.2 植株性状考察 在春荞麦成熟期各小区取样10株进行性状考察,主要包括株高、主茎分枝、主茎节数、茎粗、单株粒数、单株粒质量和千粒质量。
1.4.3 产量 测定每个小区40 m2的产量。
1.5 数据处理
用Excel软件和DPS分析软件对试验数据进行处理。
2 結果与分析
2.1 气候对不同播期春播西农T1351荞麦生长发育的影响
由表1可知,各处理春播西农T1351荞麦生长发育期间的积温、总日照数均随着播种期的延迟而下降。赵钢等研究发现,荞麦在生育期对积温的要求为1 100~2 100 ℃[1-2],各处理西农T1351荞麦生长发育期间的积温为1 387.8~1 584.7 ℃,可见试验区域的积温条件完全满足春荞麦生长发育对积温的要求。荞麦是短日照作物[1-3](日照时数≤14 h),在本试验期间,日照时数≤11.8 h(最长日照时数发生在6月3日,为11.8 h),总日照时数为372.3~499.5 h,可见本试验区域的日照条件满足春播荞麦营养生长和生殖生长的需要。随着春播荞麦播种期的推迟,气温逐渐上升,日照时数也慢慢延长,但春播西农T1351荞麦生长发育期间的总积温、总日照数反而出现下降趋势,这是由于随着播种期的推迟,各处理的春播西农T1351荞麦全生育期逐渐缩短。
由表1还可以看出,随着播种期的推迟,各处理春播西农T1351荞麦生长发育期间的降水量也出现下降趋势。这是因为在分期播种期间(3月14日至4月11日),在每个处理播种后都间歇性地下了雨,而各处理的荞麦相继进入成熟期后(6月8—16日)未下雨(表2)。试验地历年年均降水量为 1 031.7 mm,雨量充沛,而各处理春播西农T1351荞麦在生长发育期间的降水量为123.7~143.4 mm(表1),雨水偏少,仅占全年降水量的11.99%~13.90%。历年气象资料显示,江苏地区在3月下旬至6月上旬易形成“季节性干旱”气候,而荞麦喜湿润,干旱是影响春荞麦产量的重要因素[3]。因此可见,在能灌溉的地方,应及时疏通水系,田间干旱时及时灌水。
由表3可见,在不同处理下,春播西农T1351荞麦从播种至全部出苗期间(3月14日至4月17日),日最低气温≤7 ℃只在3月出现4次,气象资料显示,≤7 ℃日最低气温主要集中在3月16—24日,其中最低气温出现在3月23日,为3.9 ℃。研究发现,荞麦种子发芽的最低温度为7~8 ℃,且种子发芽前要经过种子吸胀和萌动2个阶段,这2个阶段需要2 d左右[1-2]。因此,为了满足荞麦发芽所需的温度条件,西农T1351荞麦春播于3月22日后进行为佳。在不同处理下,春播西农T1351荞麦从开花至成熟期间(4月25日至6月16日)≤15 ℃的日最低气温共出现16次,其中4月出现5次,5月出现11次,主要集中在4月25日至5月9日,其中最低气温出现于4月27日,日最低气温为 5.9 ℃;≥30 ℃的日最高气温共出现12次,其中5月出现4次,6月出现8次,主要集中在5月底至6月16日,最高气温出现于5月24日,日最高气温为35.6 ℃。赵钢等研究发现,在荞麦开花结实期,气温低于 15 ℃ 或高于30 ℃以上的干燥天气均不利于荞麦授粉和结实[1-4]。因此,西农T1351荞麦春播要选择适当的播种期,让荞麦开花结实期处于凉爽的5月9日至5月底,使荞麦充分灌浆,提高产量。
2.2 不同播期对春播西农T1351荞麦物候期的影响
由表4可知,播期对春播西农T1351荞麦生育期有明显的影响[5-6]。在各处理下,春播西农T1351荞麦的生育期为65~85 d,处理B1的全生育期最长,为85 d,处理B5的全生育期最短,为65 d。播种越早,生育期越长;播种越晚,生育期越短。各处理播种至出苗时间、出苗至开花时间、开花至成熟时间(花期)分别为5~10、23~31、37~44 d,且均为处理B1所需时间最多,处理B5所需时间最少。春播西农T1351荞麦播种至出苗时间、 出苗至开花时间、开花至成熟时间(花期)均随着播期的延迟而缩短。由此可见,随着春播西农T1351荞麦播期的延迟,气温逐渐回暖,日照延长,对荞麦生长发育起着加速促进的作用,使荞麦播种至开花时间和开花至成熟时间相应缩短,全生育期减少,荞麦开花时间也相应缩短。
2.3 不同播期对春播西农T1351荞麦农艺性状的影响
由表5可见,随着播期的延迟,春播西农T-1351荞麦的株高、主茎分枝数、主茎节数和茎粗等农艺性状呈现先增后降的趋势[7]。处理B2株高最高,为126.3 cm,处理B5株高最低,为87.7cm,处理B2的株高比其他处理高10.89%~44.01%。各处理的主茎分枝数为2.1~3.3个,处理B3的主茎分枝数最多,处理B1的主茎分枝数最少。各处理的主茎节数为8.3~10.2节,处理B2的主茎节数最多,比其他处理多12.09%~22.89%。处理B2的茎最粗,为5.43mm,处理B1的茎最细,为4.41mm,处理B3、B4、B5的茎粗分别为5.26、5.19、5.04 mm。可以看出,随着春播西农T1351荞麦播期的延迟,气温逐渐回暖,日照延长,对荞麦的营养生长(株高、主茎分枝数、主茎节数和茎粗等)起到了促进生长的作用;并且随着播期延迟,生育期逐渐缩短,荞麦能量、养分供应时间也相应缩短,从而使荞麦营养生长阶段的物质积累量减少,导致荞麦株高、主茎分枝数、主茎节数和茎粗等也相应减小。
2.4 不同播期对春播西农T1351荞麦产量及其构成的影响
由表6可知,随着播期延迟,春播西农T1351荞麦产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量表现为先上升后下降的趋势。各处理的产量为310.0~890.8 kg/hm2,极差为580.8 kg/hm2。处理B2的产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量均最高,处理B5的产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量均最低,处理B1、B3、B4的产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量分别居第2、3、4位。经方差分析可知,不同处理间的F值(58.85)
关键词:荞麦;西农T1351;观赏型;积温;日照;适宜播种期
荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.)是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum)一年生双子叶草本植物[1-3],具有很高的营养价值,被人们誉为“21世纪人类理想的功能性食物源”。荞麦花色种类多样、鲜艳,开花时间长,易“招蜂引蝶”,极具观赏性[3]。甜荞麦花色主要有红色、白色和粉红色等,苦荞麦花色则以绿色为主。甜荞麦的开花期为35~50 d,占整个生育期的1/2~2/3。
西农T1351荞麦由西北农林科技大学农学院选育而成,是观赏与粮食兼用型甜荞麦新品种。该品种适应性广,花色鲜艳,持续观赏期长。其花瓣、花蕾呈红色,花期为30~40 d;在苗期其茎为红色,在生长中后期其茎为紫红色;初期籽粒为红色,颜色保持10~15 d,持续观赏期为40~45 d。2018年8月,国家燕麦荞麦产业技术体系泰兴综合试验站从西北农林科技大学引进了红花荞麦新品种——西农T1351,在江苏省的美丽乡村——泰兴市黄桥镇祁巷村小杂粮展示基地进行试种,面积为0.4 hm2。当成片的红色荞麦花盛开时,色彩十分鲜艳和明亮。2018年10月下旬至11月中旬,大而饱满的褐色籽粒结满了植株,前来观摩的专家和农民都情不自禁地竖起大拇指为其点赞。2018年11月10日,泰兴综合试验站收获了西农T1351荞麦,经晾干、去杂后称质量,得到实收产量为2 700 kg/hm2,取得了良好的经济效益。2019—2020年,江苏省扬州市江都区、江苏省泰兴市黄桥镇、江苏省淮安市金湖县、江苏省泰州市姜堰区、江苏省连云港市赣榆区等县(市)争相大面积引进种植红花荞麦西农T1351,将荞麦种植与美丽乡村建设有机融合,旨在打造荞麦饮食文化、民俗文化、旅游文化和体验农业文化等[3],以提高荞麦的附加值。在西农T1351荞麦推广的过程中,如果只考虑将其作为“花卉产业”,不将籽粒产量作为重要指标,那么只需播种时当地气温保持在8 ℃以上,而盛花期在霜降前结束就行,符合的播种期范围较广,3月中旬至9月中旬都可播种。但在实际生产中,荞麦在服务景观创意旅游农业时,既要考虑其花期长短,又要兼顾荞麦产量。江苏地区温光资源较为丰富,无霜期较长,水分充足,荞麦正常一年可种植2季[3]。2018—2019年,泰兴试验站已经对秋播西农T1351荞麦的最佳播种期有了初步研究。本试验的目的就是研究在江苏省的生态条件下西农T1351荞麦春播的最佳播种期,以避开高温对花期的不利因素,实现经济、生态和旅游的有机融合,为大面积观光农业生产提供有力依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点
本试验选择在江苏省泰兴市农业科学研究所试验田进行,该试验田位于泰兴市根思乡,地理位置为32°10′N,120°01′E,地处北亚热带湿润气候区。历年平均气温为15.8 ℃,年均日照时数为1 958.1 h,无霜期约为220 d,年均降水量为1 031.7 mm,海拔为4.5 m。试验地为旱地,土质为沙壤,肥力中等均匀,地势平坦,排灌良好,前茬为冬闲田。
1.2 试验设计
本试验所用荞麦品种为西农T1351,由西北农林科技大学农学院提供。根据江苏省荞麦的生产情况,试验设5个播期,播种日期间隔7 d,分别为B1处理(3月14日)、B2处理(3月21日)、B3处理(3月28日)、B4处理(4月4日)、B5处理(4月11日)。共15个试验小区,小区面积为40 m2(8 m×5 m),小区随机区组排列,重复3次。每个小区设24行,行距为33 cm。人工间定苗,每行250株,种植密度为150万株/hm2,在试验地四周设保护行。
1.3 试验概况
在2020年3月13日上午,基施45%硫基复合肥 (N、P2O5、K2O质量比为15 ∶ 15 ∶ 15)375 kg/hm2,采用一次性基施方式施肥,在荞麦生育过程中不再追肥;2020年3月13日下午采用拖拉机旋耕,并通过 人工整地、挖墒、整畦。在2020年3月14日、3月21日、3月28日、4月4日和4月11日,分期等行开沟条播播种,行距为33 cm,条播深度为3 cm,播种量为90 kg/hm2。出苗后2~4叶期间苗、定苗,留苗密度为150万株/hm2。2020年4月13日、4月26日人工除草2次。2020年6月17日各小区全部收获完毕。
1.4 测定项目
1.4.1 生育期 主要测定播种期、出苗期、分枝期、现蕾期、开花期、成熟期、花期长和生育期。 1.4.2 植株性状考察 在春荞麦成熟期各小区取样10株进行性状考察,主要包括株高、主茎分枝、主茎节数、茎粗、单株粒数、单株粒质量和千粒质量。
1.4.3 产量 测定每个小区40 m2的产量。
1.5 数据处理
用Excel软件和DPS分析软件对试验数据进行处理。
2 結果与分析
2.1 气候对不同播期春播西农T1351荞麦生长发育的影响
由表1可知,各处理春播西农T1351荞麦生长发育期间的积温、总日照数均随着播种期的延迟而下降。赵钢等研究发现,荞麦在生育期对积温的要求为1 100~2 100 ℃[1-2],各处理西农T1351荞麦生长发育期间的积温为1 387.8~1 584.7 ℃,可见试验区域的积温条件完全满足春荞麦生长发育对积温的要求。荞麦是短日照作物[1-3](日照时数≤14 h),在本试验期间,日照时数≤11.8 h(最长日照时数发生在6月3日,为11.8 h),总日照时数为372.3~499.5 h,可见本试验区域的日照条件满足春播荞麦营养生长和生殖生长的需要。随着春播荞麦播种期的推迟,气温逐渐上升,日照时数也慢慢延长,但春播西农T1351荞麦生长发育期间的总积温、总日照数反而出现下降趋势,这是由于随着播种期的推迟,各处理的春播西农T1351荞麦全生育期逐渐缩短。
由表1还可以看出,随着播种期的推迟,各处理春播西农T1351荞麦生长发育期间的降水量也出现下降趋势。这是因为在分期播种期间(3月14日至4月11日),在每个处理播种后都间歇性地下了雨,而各处理的荞麦相继进入成熟期后(6月8—16日)未下雨(表2)。试验地历年年均降水量为 1 031.7 mm,雨量充沛,而各处理春播西农T1351荞麦在生长发育期间的降水量为123.7~143.4 mm(表1),雨水偏少,仅占全年降水量的11.99%~13.90%。历年气象资料显示,江苏地区在3月下旬至6月上旬易形成“季节性干旱”气候,而荞麦喜湿润,干旱是影响春荞麦产量的重要因素[3]。因此可见,在能灌溉的地方,应及时疏通水系,田间干旱时及时灌水。
由表3可见,在不同处理下,春播西农T1351荞麦从播种至全部出苗期间(3月14日至4月17日),日最低气温≤7 ℃只在3月出现4次,气象资料显示,≤7 ℃日最低气温主要集中在3月16—24日,其中最低气温出现在3月23日,为3.9 ℃。研究发现,荞麦种子发芽的最低温度为7~8 ℃,且种子发芽前要经过种子吸胀和萌动2个阶段,这2个阶段需要2 d左右[1-2]。因此,为了满足荞麦发芽所需的温度条件,西农T1351荞麦春播于3月22日后进行为佳。在不同处理下,春播西农T1351荞麦从开花至成熟期间(4月25日至6月16日)≤15 ℃的日最低气温共出现16次,其中4月出现5次,5月出现11次,主要集中在4月25日至5月9日,其中最低气温出现于4月27日,日最低气温为 5.9 ℃;≥30 ℃的日最高气温共出现12次,其中5月出现4次,6月出现8次,主要集中在5月底至6月16日,最高气温出现于5月24日,日最高气温为35.6 ℃。赵钢等研究发现,在荞麦开花结实期,气温低于 15 ℃ 或高于30 ℃以上的干燥天气均不利于荞麦授粉和结实[1-4]。因此,西农T1351荞麦春播要选择适当的播种期,让荞麦开花结实期处于凉爽的5月9日至5月底,使荞麦充分灌浆,提高产量。
2.2 不同播期对春播西农T1351荞麦物候期的影响
由表4可知,播期对春播西农T1351荞麦生育期有明显的影响[5-6]。在各处理下,春播西农T1351荞麦的生育期为65~85 d,处理B1的全生育期最长,为85 d,处理B5的全生育期最短,为65 d。播种越早,生育期越长;播种越晚,生育期越短。各处理播种至出苗时间、出苗至开花时间、开花至成熟时间(花期)分别为5~10、23~31、37~44 d,且均为处理B1所需时间最多,处理B5所需时间最少。春播西农T1351荞麦播种至出苗时间、 出苗至开花时间、开花至成熟时间(花期)均随着播期的延迟而缩短。由此可见,随着春播西农T1351荞麦播期的延迟,气温逐渐回暖,日照延长,对荞麦生长发育起着加速促进的作用,使荞麦播种至开花时间和开花至成熟时间相应缩短,全生育期减少,荞麦开花时间也相应缩短。
2.3 不同播期对春播西农T1351荞麦农艺性状的影响
由表5可见,随着播期的延迟,春播西农T-1351荞麦的株高、主茎分枝数、主茎节数和茎粗等农艺性状呈现先增后降的趋势[7]。处理B2株高最高,为126.3 cm,处理B5株高最低,为87.7cm,处理B2的株高比其他处理高10.89%~44.01%。各处理的主茎分枝数为2.1~3.3个,处理B3的主茎分枝数最多,处理B1的主茎分枝数最少。各处理的主茎节数为8.3~10.2节,处理B2的主茎节数最多,比其他处理多12.09%~22.89%。处理B2的茎最粗,为5.43mm,处理B1的茎最细,为4.41mm,处理B3、B4、B5的茎粗分别为5.26、5.19、5.04 mm。可以看出,随着春播西农T1351荞麦播期的延迟,气温逐渐回暖,日照延长,对荞麦的营养生长(株高、主茎分枝数、主茎节数和茎粗等)起到了促进生长的作用;并且随着播期延迟,生育期逐渐缩短,荞麦能量、养分供应时间也相应缩短,从而使荞麦营养生长阶段的物质积累量减少,导致荞麦株高、主茎分枝数、主茎节数和茎粗等也相应减小。
2.4 不同播期对春播西农T1351荞麦产量及其构成的影响
由表6可知,随着播期延迟,春播西农T1351荞麦产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量表现为先上升后下降的趋势。各处理的产量为310.0~890.8 kg/hm2,极差为580.8 kg/hm2。处理B2的产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量均最高,处理B5的产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量均最低,处理B1、B3、B4的产量、单株粒数、单株粒质量和千粒质量分别居第2、3、4位。经方差分析可知,不同处理间的F值(58.85)