气候变化背景下青稞高产栽培技术研究
青稞(Hordeum vulgare L. var. nudum HK. f.)属于禾本科大麦属,主要分布在我国西藏、青海、四川(甘孜州和阿坝州)、云南(迪庆)、甘肃(甘南)等高海拔地区,总种植面积达25.58万hm2左右[1]。青稞在西藏的播种面积达到全区粮食作物种植面积的60%以上[2],是藏族人民的主要传统食品和主粮,青稞是长期青藏高原极端环境条件下适应的高原农作物,具有生育期短、抗旱抗旱、耐瘠薄、适应性强等优异种性。近年来,随着全球气候的变暖,光温、水资源等都发生了一些变化,作物生育期内热量资源升高,地表水有增加趋势,个别生育时期提前,生育期缩短,物候期延长等[3-5],导致一些地区的种植制度和栽培品种发生了明显的变化,主要体现为播期的调整,水肥用量的调控,喜凉作物播种面积减少,冬性品种青稞的种植比例下降,春性品种比例上升[6-8]。因此,在气候变化的背景下,有必要对西藏拉萨河谷地区主栽品种的播期、水肥等栽培措施进行适当的调整。
播期和施肥是影响青稞生育时期、群体特性、光合作用和产量形成的重要因素。适时播种可以充分利用光、热、水资源,有利于高产;合理的施肥可以构建青稞良好的群体结构和生理生化反应,有利于穗数、穗粒数和粒重的协调发展[9-11]。为了提高青稞的产量,前人在青稞播期和施肥等栽培措施方面做了一些研究。大多数研究表明,在拉萨河谷地区适当早播能够获得较好的产量,主要原因在于晚播时分蘖较强,加剧了倒伏风险,穗粒数与千粒重也随之降低[12],早播处理青稞生育期较长,穗部要素表现较好[13],能够明显提高青稞灌浆期光合特性[9],而晚播青稞的黄矮病等病害严重,杂草发生率较高,影响成穗数、穗粒数和千粒重及产量等[14]。也有些学者认为,晚播有利于提高青稞实粒数和淀粉含量[15],随着播种期的推迟,青稞抗倒能力增强[16];还有研究认为播期对青稞产量影响不显著[17]。在肥料运筹方面,施肥可有效提高旗叶光合色素含量,增强光合作用,增加施肥量可提高春青稞的分蘖能力和成穗率[18],特别是施氮量对产量有显著影响[17],青稞株高、旗叶长、旗叶宽、茎粗、叶绿素含量显著增加[19]。同时,有研究认为施氮量越大,白粉病发病越严重,进而导致青稞减产[20],也有研究指出,青稞产量与产量性状在品种间、播期间均存在显著差异,肥料运筹对青稞产量没有显著影响[21]。
目前有关青稞高产栽培措施的研究结论因品种、地域和适时播期的不同而不同,大多研究集中于单个品种的播期、施肥、密度等因素,研究地域涉及拉萨河谷农区的较少。另外,由于近年来气候变化和种植制度调整、品种变更等原因,早期研究的传统适播期是否仍适合指导当地青稞生产实践值得提出异议。本研究通过选用拉萨主推品种,设置品种、播期、施肥3因素裂区试验,探讨不同播期和施肥对拉萨河谷地区不同青稞品种的产量影响,从青稞生长发育、生理生化指标、光合特性及产量构成的方面揭示其影响机理,为当地青稞高产栽培提供理论依据。