李海鳳 ,蔡玉琴* ,史廣艷 ,雒維萍
(1.格爾木市氣象局,青海 格爾木 816099;2.格爾木市農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣中心,青海 格爾木 816099)
藜麥屬藜科,雙子葉植物,植株呈掃帚狀,株高從幾十厘米到三米不等,根系屬淺根系,主梢和側(cè)枝都結(jié)籽,自花授粉。種子為圓形藥片狀,直徑約2mm左右,與小米差不多,但比小米輕,表皮有一層水溶性的皂角苷。藜麥不僅具有耐寒、耐旱特性,而且具有土壤耐貧瘠、耐鹽堿等能力,黎雅楠等研究發(fā)現(xiàn)藜麥鹽脅迫對(duì)根干重的影響最大,對(duì)生育期基本沒有影響,還意外發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下藜麥株高、葉干重及籽粒產(chǎn)量都增加[1]。張德芳等研究認(rèn)為種植耐鹽堿的作物既可以減少地表水分的蒸發(fā)、防止土壤表面積鹽,又可以降低地下水位和鹽份,改良土壤的物理性狀,增加有機(jī)質(zhì)和土壤微生物,降低土壤pH值[2]。姜奇彥等研究得出藜麥在芽期和苗期具有很強(qiáng)的耐鹽性,種植藜麥對(duì)改善和延緩?fù)寥利}堿化具有極其重要的作用[3]。格爾木地處柴達(dá)木盆地?zé)崃抠Y源、光照資源豐富,適宜生育周期在150-180 d的作物種植;種植土壤屬灰粽漠土,土質(zhì)大部分為沙壤土,土壤偏堿性。2014年引種黎麥成功以來開始較大面積種植藜麥。李成祖等在格爾木適應(yīng)性種植取得了3616.5-5577.0 kg·hm-2的高產(chǎn)[4]。格爾木藜麥種植對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。本研究通過藜麥不同播期種植實(shí)驗(yàn),對(duì)不同播期各生育期生長狀況、生育期氣象條件及產(chǎn)量分別進(jìn)行對(duì)比分析,通過對(duì)比分析確定影響藜麥生長發(fā)育的主要?dú)庀笠蜃雍完P(guān)鍵期,并確定最佳播種期和藜麥的產(chǎn)量形成氣象因子。
1.1 試驗(yàn)地氣候環(huán)境
格爾木市區(qū)位于柴達(dá)木盆地中南部格爾木河沖積平原上,平均海拔2780m,轄區(qū)屬大陸高原氣候,少雨、多風(fēng)、干旱、日照時(shí)間長,早晚溫差大,灌溉條件好,適宜藜麥生長,且已經(jīng)形成了規(guī)模種植,種植面積將逐年擴(kuò)大。格爾木市區(qū)熱量四季變化明顯,夏季炎熱、冬季寒冷、春季氣溫回升緩慢,秋季降溫快。年平均氣溫為5.8℃;最高氣溫為35.5℃,出現(xiàn)時(shí)間為1999年8月2日;最低氣溫為-33.6℃,最大日較差達(dá)30.6℃.氣溫年較差26.9℃,年平均相對(duì)濕度32%;年降水量45.1mm;年蒸發(fā)量2367.9mm;蒸發(fā)量是降水量的52.5倍。日光充足,太陽輻射強(qiáng),年日照時(shí)數(shù)3083.5h;日照百分率70%。無霜期平均為219d。氣象災(zāi)害主要有沙塵暴、大風(fēng)及晚霜凍、洪澇等,對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)影響較大。
1.2試驗(yàn)地:實(shí)驗(yàn)田選擇在具有灌溉條件的藜麥主產(chǎn)區(qū)。選取格爾木河西農(nóng)場(chǎng)八連地塊(海拔2804.1km,N36°23′,E94°33′)作為實(shí)驗(yàn)田,該地段灌溉便利,地形平整,土質(zhì)為沙壤土,土壤pH為7.85,呈弱堿性。前茬作物為青稞。
1.3藜麥品種:雪藜,屬中熟品種,植株呈掃帚狀,莖稈堅(jiān)韌、根系較發(fā)達(dá),結(jié)實(shí)性好,穗粒大、粒多,品質(zhì)優(yōu)良,性能穩(wěn)定。
1.4分期播種:2019年4月10日、4月20日和4月30日分別播種,共3個(gè)播期。藜麥實(shí)驗(yàn)觀測(cè)自第一期播種開始截止整個(gè)實(shí)驗(yàn)播期藜麥成熟。從分枝期進(jìn)行定株,每塊田地選取10株樣品,以常規(guī)觀測(cè)的氣象數(shù)據(jù)作為平行觀測(cè)資料,記錄生育期,種子收獲后及時(shí)干燥,測(cè)定千粒質(zhì)量和單株產(chǎn)量,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5 統(tǒng)計(jì)分析
每個(gè)播期選取10株樣品進(jìn)行莖稈高度、分枝和產(chǎn)量數(shù)據(jù)收集測(cè)定,與相應(yīng)各生育期的氣象熱量條件因子進(jìn)行結(jié)合分析,分析不同播期氣象條件對(duì)藜麥生育期及產(chǎn)量影響。
藜麥有播種期、出苗期、四葉期、六葉期、分枝期、現(xiàn)蕾期、顯穗期、開花期、灌漿期、成熟期10個(gè)生育期。
2.1 不同播期藜麥發(fā)育生長狀況
從表1可以看出,三個(gè)播期的藜麥總生長生育期按播期早到晚呈縮短趨勢(shì),第一期最長,第三期最短。三期平均生長期日數(shù)是154d。第一播種期的出苗期在第二期和第三期之間,第三期的出苗期最長,第二期最短;出苗—六葉期第二播期相對(duì)其他兩期偏長5d左右,第三播期生育時(shí)間最短;六葉—現(xiàn)蕾生育期第一播期較其他兩期偏長11-15d,其他兩期較為接近;現(xiàn)蕾—顯穗期第一播期生育期最短,較其他兩期短了10d左右;顯穗—成熟期第一播期藜麥生育期長于其他兩期,偏長8d左右??傮w來說第一播期的藜麥各生育期中除了現(xiàn)蕾—顯穗期較其他兩期短之外,其他生育期均比二、三播期的偏長或持平,第二播期藜麥除了出苗—六葉期和現(xiàn)蕾—顯穗期較其他兩期偏長外,其他各生育期偏短或持平。第三播期出苗期和現(xiàn)蕾—開花期較其他兩期偏長,其他各生育期均偏低或持平(圖1)。
表1 不同播期藜麥各生育期及間隔日數(shù)(月/日) (d:日數(shù))
圖1 不同播期各生育期間隔日數(shù)對(duì)比
2.2 不同播期各生育期積溫分析
從不同播期各生育期≥0℃積溫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表分析可以看出(表2),在出苗期,第三期出苗期較其它兩期長,積溫也最高,第二期出苗期是最短,但積溫較第一期略高。在四葉期,第一期和第三期生育期相近,但積溫第三期較第一期低,生育期較第二期短5d,所以第二期的積溫較其他兩期高。在四葉至分枝期,第三期生育期最短,積溫值也較低;第一期生育期日數(shù)最長,積溫相對(duì)較高一點(diǎn)。分枝至顯穗期,第一期生育期日數(shù)最短,較第二期和第三期短4-6d,積溫相對(duì)也最低,相差86.4-116.6℃。顯穗至開花期第二期生育期日數(shù)最短,積溫也最低。開花至灌漿期三期生育期日數(shù)相近,積溫第二期的積溫略高于其它兩期。灌漿至成熟期第一期生育期日數(shù)較其它兩期略長2-3d,積溫也相對(duì)略偏高。說明在各生育期≥0℃積溫越高,藜麥生長相對(duì)較快。
表2 不同播期各生育期≥0℃積溫統(tǒng)計(jì)表(℃)
根據(jù)不同播期各生育期≥10℃積溫?cái)?shù)據(jù)分析可以看出(表3),在出苗期,第二期生長日數(shù)最短,積溫最高,第三期生長期最長,較二期長5d。出苗至四葉期,第一、三播期藜麥生長期相差1d,積溫為相差19.6℃,第二期生長期最長,而積溫值最低。在四葉至分枝期,第一期生育期日數(shù)最長,較第三期長14d,但積溫值小于二期大于三期,第三期生育期日數(shù)最短,積溫大于二期小于一期;第一期生育期日數(shù)最長,積溫值低,說明四葉至分枝生育期第一期受氣溫影響藜麥生長生育緩慢,第三期積溫高生長快。分枝至顯穗期,第一期至第三期生育期日數(shù)從短到長,積溫是由低到高,在該生育期積溫適宜藜麥生長正常。顯穗至開花期生育期日數(shù)和積溫關(guān)系同上一個(gè)生育期。開花至灌漿期三期生育期日數(shù)相近,積溫值也相近。灌漿至成熟期第一期生育期日數(shù)較其它兩期略長2-3d,積溫也相對(duì)略偏高100℃左右。說明在分枝至成熟期日數(shù)和≥10℃積溫關(guān)系成正比,積溫低生育期短,積溫高生育期長。
表3 不同播期各生育期≥10℃積溫統(tǒng)計(jì)表(℃)
2.3 日平均氣溫分析
從表4不同播期各生育期日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)分析來看,從播種—出苗—四葉期三個(gè)播期的日平均氣溫高,生育期間隔日數(shù)就短,有利于藜麥生長;在四葉—分枝期日均氣溫過低,影響藜麥生長及分枝,相應(yīng)的生育期延長;分枝—顯穗—開花期日平均氣溫在16.0℃左右時(shí),有利于藜麥生長生育,生育期日數(shù)相對(duì)較短,日均氣溫在17.0℃以上,反而生育期日數(shù)延長;開花—灌漿期日平均氣溫較高,生育期日數(shù)就較短,對(duì)藜麥生長有利;灌漿—成熟期,日平均氣溫在17℃左右,有利于藜麥成熟期的生長。
表4 不同播期各生育期日平均氣溫統(tǒng)計(jì)表(℃)
根據(jù)上述分析,格爾木地區(qū)具有灌溉條件,水分條件能夠滿足藜麥生長的需求,日照充足,日照條件也滿足藜麥生長的需求。而對(duì)溫度而言,藜麥生長的前期溫度高、出苗快、在四葉—分枝—顯穗生育期對(duì)溫度條件敏感,過高或過低的日均溫度能夠影響藜麥的分枝和孕穗。16.0℃左右日均氣溫最適宜藜麥麥穗形成和開花,17.0℃左右日均氣溫最適宜藜麥成熟期生長。因此選擇適宜的播期,使其生育期處于最適宜藜麥生長所需的溫度,得到高產(chǎn)。
2.4不同播期氣象要素對(duì)藜麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)形成影響
由表5看出,藜麥平均千粒重為3.58g,第二期藜麥千粒重最高,為3.82g,第一期藜麥千粒重最低,為3.27g;藜麥平均單株樣品重為72.4g,第一期單株樣品重最高,為75.1g,第三期單株樣品重最低為68.3g;莖稈重平均值為104.0g,第二期莖稈重最重,為109.3g,第三期莖稈重最低,為101.7g。單株樣品產(chǎn)量第三期最低,第一、二期相差不大。根據(jù)藜麥成熟期最終測(cè)量藜麥莖桿高度和分枝數(shù)據(jù)來看,第一期和二期莖桿高度接近,三期較前兩期偏高,第二期較其他兩期分枝數(shù)量偏多,在第三期播種藜麥生長生育期間熱量條件高,莖稈生長偏向高細(xì)生長,使得藜麥分枝期至顯穗期生長過快不利于藜麥分枝及顯穗。
表5 藜麥地產(chǎn)量因素測(cè)定表
由表6看出,藜麥最早播期生長期最長,最晚播期生長期最短。由于藜麥進(jìn)入六葉—分枝—現(xiàn)蕾生長期,受5月下旬、6月上中旬低溫寡照天氣影響,生育期延長,使得整個(gè)生長期最長;最晚播期出苗期、顯穗期延長外,其他生育期提前或持平。因此,造成播期最晚生長期最短,最早播期生長期最長的現(xiàn)象。根據(jù)數(shù)據(jù)分析可以看出第二播期的藜麥莖稈高度適中、莖稈生長粗壯、產(chǎn)量偏高,藜麥在4月中旬播種氣象條件滿足各生育期生長要求,可得到高產(chǎn),格爾木藜麥大田種植播期在4月中旬左右最適宜。
表6 不同播期生長期各氣象要素及產(chǎn)量
3.1對(duì)于早播和晚播種藜麥由于4月中旬期間日平均氣溫在10℃左右,≥10℃積溫過低,5月中旬遇到低溫寡照天氣日均氣溫也在10℃左右徘徊,均不利于藜麥出苗,出苗期延長。結(jié)果顯示:4月中旬播種,下旬期間日均氣溫在14℃左右,≥0℃和≥10℃穩(wěn)定在120℃左右,適于藜麥出苗。
3.2藜麥播期過早使得藜麥在分枝和現(xiàn)蕾期、顯穗、開花期和成熟期受氣象條件影響藜麥生長期緩慢,生育期延長。6月末氣溫變高,藜麥處于顯穗期生長過快,生育期短。藜麥播期過晚使得藜麥在分枝期溫度過高造成藜麥徒長,分枝期過短不利于藜麥分枝,現(xiàn)蕾、顯穗至開花期生長緩慢生育期又延長,不利于最終藜麥產(chǎn)量形成。
3.3藜麥生長的前期溫度高,出苗快。在四葉—分枝—顯穗生育期對(duì)溫度條件敏感,過高或過低的日均溫度能夠影響藜麥的分枝和孕穗。16.0℃左右日均氣溫最適宜藜麥麥穗形成和開花,日均氣溫17.0℃左右最適宜藜麥成熟期生長。
3.4第二播期的藜麥生長莖稈粗壯、高度適中、產(chǎn)量高。藜麥在4月中旬播種,氣象條件為生育期最適宜溫度,并可得到高產(chǎn)。2019年格爾木藜麥大田種植最適宜播期在4月中旬。