蓝茎冰草品种名为Rosanna, 种子引自美国, 生于北美半干旱平原地区。在试验地成都大业投资股份有限公司酒泉种业基地已生长3年, 长势良好。

采用随机区组试验设计, 试验处理为0.15%的PP₃₃₃的6个不同施用量, 分别是0(CK)、0.15、0.30、0.60、1.20、2.40 kg· hm^-2, 每个处理4次重复, 共24小区, 每小区面积4 m× 7 m。试验区外围有2 m宽的隔离带与大田隔离。试验地在春季返青前一次性施N 150 kg· hm^-2、P₂O₅ 60 kg· hm^-2, 在返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期各灌水一次, 每次灌溉量为900 m³· hm^-2, 其中灌浆期灌水量适当减少, 以防止植株倒伏影响种子产量。肥料选用尿素(有效成分N≥ 46.4%)、过磷酸钙(P₂O₅≥ 16%), PP₃₃₃为15%的可湿性粉剂。

种子鲜重、干重及含水量的测定:从盛花期后第21天开始, 每隔3 d取样一次, 直至第45天。各处理随机选取生殖枝10个, 重复3次, 在生殖枝上、中、下部取种, 数取100粒, 剥去内外稃后称鲜重(g), 然后置于烘干箱内, 105 ℃烘干5 h, 取出在干燥器中冷却, 称干重(g), 计算种子含水量(%)^[2]。

标准发芽率测定:从盛花期后第45天收获的干净种子中随机取样100粒, 采用预先冷冻处理, 即, 将种子放在湿润的发芽床上, 在5~10 ℃条件下低温处理7 d, 然后再移到正常温度条件下发芽。发芽试验采用纸上法, 每日光照8 h, 温度需控制在25 ℃, 黑暗16 h, 温度需控制在15 ℃。在发芽第7天时进行初次计数, 第28天时进行末次计数, 计算正常种苗百分率^{[2, 19]}。

不同处理间的显著性检验采用DPS软件进行处理^[20], 制图及数据处理采用Microsoft Excel 2003软件进行处理^[21]。

随着蓝茎冰草种子发育成熟, 种子鲜重逐渐增加, 在达到最大鲜重以后, 种子开始失水减重(表1)。三叶期喷施PP₃₃₃, 在盛花期后第24天, 0.3和0.6 kg· hm^-2的种子鲜重较高; 第30天喷施0.15、0.6、1.2和2.4 kg· hm^-2的种子鲜重均较高; 对照在盛花期后第33天种子鲜重才达到最大值。将各个处理比较后发现, 随着PP₃₃₃喷施量的增加, 蓝茎冰草种子鲜重出现最大值的时间除0.3 kg· hm^-2外, 均在盛花期后30 d左右, 均比不施用PP₃₃₃处理的种子鲜重提前3 d达到最大值; PP₃₃₃喷施量为2.4 kg· hm^-2时蓝茎冰草种子鲜重最高, 达到每粒7.17 mg; PP₃₃₃喷施量小于2.4 kg· hm^-2大于0.15 kg· hm^-2时, 蓝茎冰草种子鲜重的最大值低于不施用PP₃₃₃处理种子鲜重的最大值; 从盛花期后第42天开始, 各处理间种子鲜重差异不显著(P> 0.05)。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 三叶期喷施PP333对蓝茎冰草种子不同发育期种子鲜重的影响 mg· 粒-1 Table 1 Effects of PP333 on fresh weight of seed during the seed development of western wheatgrass at three-leaf stagemg· seed-1 盛花期后的天数 Days after peak anthesis/d PP333施用量PP333 application rate/kg· hm-2 0(CK) 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 21 4.94deB 4.94dB 6.09aA 6.06abA 4.50dB 5.44bAB 24 6.04abcAB 5.18cdB 6.45aA 6.39aA 5.59abcAB 5.73bAB 27 5.24cdAB 6.29abA 5.64abAB 5.75abAB 5.17bcdB 5.51bAB 30 6.41abAB 6.95aA 5.64abB 6.40aAB 6.22aAB 7.17aA 33 6.87aA 6.16abcAB 5.66abB 5.51abcB 5.47abcdB 5.56bB 36 6.09abcA 5.48bcdA 5.53abA 5.90abA 6.12abA 5.71bA 39 5.92abcdAB 6.02abcdA 4.52cC 5.13bcABC 4.91cdBC 5.78bAB 42 5.59bcdA 5.43bcdA 4.80bcA 5.25bcA 5.74abcA 5.77bA 45 4.12eA 4.95dA 4.18cA 4.55cA 4.88cdA 4.92bA Note: Different capital letters within the same row indicate significant difference among different spraying amount at 0.05 level; different lower case letters within the same column indicate significant difference among different harvesting time at 0.05 level. The same below. 注:同行不同大写字母表示不同PP333施用量之间差异显著(P< 0.05), 同列不同小写字母表示不同天数之间差异显著(P< 0.05)。下同。

表1 三叶期喷施PP333对蓝茎冰草种子不同发育期种子鲜重的影响 mg· 粒-1 Table 1 Effects of PP333 on fresh weight of seed during the seed development of western wheatgrass at three-leaf stagemg· seed-1

三叶期喷施PP₃₃₃, 除喷施0.15 kg· hm^-2 PP₃₃₃和对照在盛花期后第39天种子干重达到最大值外, 其他各处理均在盛花期后第42天种子干重达到最大值(表2)。将各个处理比较后发现, 三叶期喷施PP₃₃₃总体上可推迟3 d使蓝茎冰草种子干重达到最大; 喷施PP₃₃₃各处理种子干重最大值均低于不喷施PP₃₃₃的种子干重最大值, 但差异不明显; 从盛花期后第42天开始, 各处理间种子干重差异不显著(P> 0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 三叶期喷施PP333对蓝茎冰草种子不同发育期种子干重的影响 mg· 粒-1 Table 2 Effects of PP333 on dry weight of seed during the seed development of western wheatgrass at three-leaf stagemg· seed-1 盛花期后的天数 Days after peak anthesis/d PP333施用量PP333 application rate/kg· hm-2 0(CK) 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 21 1.60eCD 1.77cBC 1.97dB 2.41dA 1.36dD 1.85eBC 24 2.49dBC 2.04cC 3.00bA 2.89bcdAB 2.40cC 2.44cdBC 27 2.43dBC 2.93bA 2.40cdBC 2.83cdAB 2.51cABC 2.24deC 30 2.95cdAB 3.40abA 2.67bcB 3.23abcAB 2.85bcAB 3.44aA 33 3.61abA 3.31abAB 3.05bAB 3.21abcAB 3.20abAB 2.79bcB 36 3.31abcA 3.21abA 3.23abA 3.51aA 3.39abA 3.11abA 39 3.84aA 3.64aA 2.92bcB 3.28abcAB 3.36abAB 3.35aAB 42 3.33abcA 3.43abA 3.72aA 3.76aA 3.64aA 3.65aA 45 3.12bcA 3.56aA 3.07bA 3.48abA 3.45aA 3.24abA

表2 三叶期喷施PP333对蓝茎冰草种子不同发育期种子干重的影响 mg· 粒-1 Table 2 Effects of PP333 on dry weight of seed during the seed development of western wheatgrass at three-leaf stagemg· seed-1

随着蓝茎冰草种子发育成熟, 种子含水量总体上逐渐下降(表3)。喷施0.15 kg· hm^-2时, 在盛花期后第33天种子含水量就接近45%, 第42天下降至35%左右; 喷施0.3 kg· hm^-2时, 在盛花期后第33天种子含水量也接近45%, 第39天下降至35%左右; 喷施0.6 kg· hm^-2时, 在盛花期后第30天种子含水量从50%左右迅速下降到40%左右, 第39天种子含水量接近35%; 喷施2.4 kg· hm^-2时, 在盛花期后第36天种子含水量接近45%, 第42天下降至35%左右; 对照处理在盛花期后第36天种子含水量接近45%, 第39天就迅速下降至35%左右。将各个处理比较后发现, 三叶期喷施PP₃₃₃可延长种子含水量从45%下降到35%的时间3~6 d; 盛花期后第21~39天, 各处理间种子含水量的差异不显著; 从盛花期后第39天以后, 各处理间差异开始显著, 而喷施2.4 kg· hm^-2的处理含水量比其他处理高。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 三叶期喷施PP333对蓝茎冰草种子不同发育期种子含水量的影响 Table 3 Effects of PP333 on moisture content of seed during the seed development of western wheatgrass at three-leaf stage% 盛花期后的天数 Days after peak anthesis/d PP333施用量PP333 application rate/kg· hm-2 0(CK) 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 21 67.6aA 64.1aA 67.6aA 60.2aA 69.8aA 65.9aA 24 58.7bA 60.6abA 53.5bcA 54.8abA 57.0bA 57.4abcA 27 53.7bcA 53.4bcA 57.4bA 50.8bA 51.6bcA 59.3abA 30 54.0bcA 51.0cA 52.7bcA 49.6bA 54.1bA 52.0bcdA 33 47.4cdA 46.3cdA 46.0cdA 41.7cA 41.5dA 49.9cdeA 36 45.7cdA 41.4deA 41.6deA 40.6cA 40.1cdA 45.6defA 39 35.2eAB 39.5deA 35.3eAB 36.1cAB 36.6cAB 42.1efgA 42 30.4efA 36.9eA 22.5fB 28.4dB 31.6efA 36.7fgA 45 24.3fBC 28.1fBC 26.6fBC 23.6dC 29.2eAB 34.1gA

表3 三叶期喷施PP333对蓝茎冰草种子不同发育期种子含水量的影响 Table 3 Effects of PP333 on moisture content of seed during the seed development of western wheatgrass at three-leaf stage%

三叶期喷施PP₃₃₃, 当喷施量为0.15 kg· hm^-2时, 蓝茎冰草种子标准发芽率显著提高, 且与不喷施PP₃₃₃处理之间差异显著(P< 0.05); 之后随着喷施量的增加, 种子发芽率逐渐下降, 在喷施量达到1.2 kg· hm^-2时, 发芽率接近对照值; 当喷施量为2.4 kg· hm^-2时, 种子发芽率又明显回升, 且达到最大值, 与喷施量1.2 kg· hm^-2处理之间差异显著。在不喷施PP₃₃₃的情况下, 蓝茎冰草种子发芽率仅为77.7%, 低于喷施PP₃₃₃的各处理, 这表明三叶期喷施PP₃₃₃有利于提高蓝茎冰草种子标准发芽率(图1)。

图1

Fig.1

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	图1 PP333对蓝茎冰草种子标准发芽率的影响 注:不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。Fig.1 Effects of PP333 on standard germination percentage of western wheatgrass Note: Different lower case letters indicate significant difference at 0.05 level.

禾本科牧草种子的发育大体可分为3个阶段:第1阶段是种子鲜重快速增加、干重线性增加, 含水量保持在75%~80%, 大约持续10 d, 此阶段种子尚无活力; 第2阶段种子鲜重增速放缓或停止, 而干重持续线性增加, 含水量下降至40%左右, 持续10~14 d, 此阶段种子开始具有萌发能力, 但尚未完全成熟, 发芽率很低; 第3阶段种子鲜重下降, 干重增加放缓或停止, 含水量下降至环境相对湿度水平, 持续3~7 d, 此阶段种子完全成熟, 活力水平最高^[22]。蓝茎冰草的种子鲜重在盛花期后第33天达到最大值, 干重在盛花期后第39天达到最大值, 此时的种子含水量已下降至35.2%, 种子含水量从45%下降到35%的时间仅为3 d, 盛花期后第45天收获的种子标准发芽率仅为77.7%。三叶期喷施PP₃₃₃促使蓝茎冰草种子鲜重提前3~9 d达到最大值, 种子干重推后3 d达到最大值, 种子含水量从45%下降到35%的时间延长了3~6 d, 种子标准发芽率提高了3%~12%。这可能与PP₃₃₃的施用改变了植株体内物质分配流向, 延缓灌浆至成熟期叶绿素含量和净光和速率的下降, 促进了籽粒灌浆, 利于干物质积累^{[23, 24]}有关。

禾本科牧草种子适宜收获期与种子含水量之间呈现良好相关性^[3], 同时也与种子生理成熟(种子达到最大干重)密切相关^{[5, 6]}。在对三叶期喷施不同浓度PP₃₃₃对蓝茎冰草不同生育期种子鲜重、干重、含水量及标准发芽率的影响进行分析后发现, 在不喷施PP₃₃₃时, 种子最大干重出现在盛花期后第39天, 此时种子含水量为35.2%, 适宜收获, 但种子标准发芽率仅为77.7%; 在PP₃₃₃喷施量为0.15 kg· hm^-2时, 种子最大干重出现在盛花期后第39天, 此时种子含水量为39.5%, 标准发芽率为89.5%, 适宜收获; 在PP₃₃₃喷施量为0.3~1.2 kg· hm^-2时, 种子最大干重出现在盛花期后第42天, 而种子含水量在盛花期后第39天已接近35%, 标准发芽率为80%~86%, 此时收获对种子产量和质量都有一定的影响; 在PP₃₃₃喷施量为2.4 kg· hm^-2时, 种子最大干重出现在盛花期后第42天, 此时种子含水量为36.7%, 标准发芽率为90%, 适宜收获。蓝茎冰草倒伏情况比较严重, 容易造成大量受精合子败育, 生长延缓剂PP₃₃₃能有效地抑制植株节间生长, 防止倒伏, 减少败育, 增加种子产量和质量^[2]。孙铁军和韩建国^[25]研究发现, 当PP₃₃₃喷施量为2.5 kg· hm^-2时, 能显著降低蓝茎冰草的倒伏率。因此, 就PP₃₃₃喷施剂量而言, 不喷施或喷施剂量过低容易造成蓝茎冰草倒伏, 影响种子产量和质量, 不利于蓝茎冰草种子生产; 喷施剂量为2.40 kg· hm^-2时, 蓝茎冰草倒伏率显著降低, 种子产量和质量均最大化, 有利于种子生产。