全 文 :密度与氮素水平对小黑麦群体动态、产量及
构成因素的影响
收稿日期:2010-01-22
基金项目:黑龙江省农业委员会项目(GC05B708)
作者简介:李晶(1977-),女,讲师,博士,研究方向为作物高产与生理。E-mail: jingli1027@163. com
*通讯作者:魏 ,教授,博士生导师,研究方向为作物高产与生理。E-mail: weishi5608@163. com
李 晶,吉 彪,陈龙涛,商文楠,魏 玲,魏 *
(东北农业大学农学院,哈尔滨 150030)
摘 要:以小黑麦东农 5305为材料,设置氮水平和栽培密度两个因子,施氮量 0、75、150、225 kg·hm-2;
密度 300、450、600万株·hm-2,研究了不同密度与氮素水平对小黑麦分蘖成穗及产量构成的影响。结果表明,东
农 5305在 300万株·hm-2 、75 kg·hm-2处理时茎蘖成穗率最高,产量也最高。由此可知,对于分蘖能力较高的东
农 5305应适当降低基本苗,少施氮肥,主攻穗粒数和千粒重,实现高产。
关键词:小黑麦;密度;氮素;产量
中图分类号:S512.4;S5-33 文献标志码:A 文章编号:1005-9369(2010)06-0007-04
Effect of density and nitrogen on population dynamics, yield and its
component/LI Jing, J I Biao, CHEN Longtao, SHANG Wennan, WEI Ling, WEI Shi(College of
Agriculture , Northeas t Agricultural Univers ity, Harbin 150030, China )
Abstract: This study took Dongnong5305 as experiment sample, two factors, nitrogen application (N) and
density treatment (D)were used. Four nitrogen applications were as follows: 0 (N0), 75 (N75), 150 (N150), and 225 kg·
hm-2(N225). Three density treatments were namely D300(3 million basic seedling per hectare), D450 (4.5 million basic
seedling per hectare), D600 (6 million basic seedling per hectare), the experiment study the effect of earbearing tiller
and yield components under different densities and nitrogen levels. The results showed that the percentage of
earbearing tiller by stems and tillers was the highest under D300 and N75, at the same time, grains yield was the
highest. In order to attain high output, Dongnong5305 should decrease properly the basal seedling and nitrogen
manure to increase the grain number per ear and 1000-kernel weight.
Key words: triticale; density; nitrogen; yield
种植密度对小麦的群体生长和籽粒产量有明
显的调控作用[1-3]。氮是植物必需的营养元素,也
是作物高产的养分限制因子。大量研究表明,适
当增加密度和施用适量氮肥有利于提高小麦叶面
积指数和群体光合势,提高籽粒产量,但密度过
高及施氮量超过一定限度后,则对其生育后期群
体生长不利,导致籽粒产量降低 [4-5]。有关小黑麦
的具体栽培调控措施仍未引起足够的重视,栽培
措施与小麦相比显得粗放,不利于其增产潜力的
挖掘。
小黑麦饲草产量及饲用品质方面的研究较
多,密肥水平对籽粒产量及其构成因素调控研究
鲜见报道 [6-8]。文章以东农 5305 为材料,通过茎
蘖成穗及产量构成探讨密度及施氮水平对产量形
成的影响,为小黑麦高产栽培与推广应用提供理
论依据。
溉是
溉是
第 41卷 第 6期 东 北 农 业 大 学 学 报 41(6): 7~10
2010年 6月 Journal of Northeast Agricultural University June 2010
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验选用小黑麦品种东农 5305,于 2007~2008
年在东北农业大学香坊实验实习基地进行。4月 5
日播种,8月 3号收获。
裂区设计,施氮水平为主区,密度为副区。施
氮(N)设 4 个水平:0(N0)、75(N75)、150(N150)、
225 kg·hm-2(N225),密度设 3 个水平:300(D300)、
450(D450)、600 万株·hm-2(D600);3 次重复,8 行
区,行距 0.3 m,行长 5 m。种肥磷酸二铵 247
kg·hm-2(P2O5 113 kg)、氯化钾 190 kg(K2O 121 kg)
和尿素总量的 1/2与种子分层施下,其余 1/2尿素
作为追肥,于拔节期结合浇水开沟追施于土壤。
苗期镇压 1次,其他管理措施同一般大田。
1.2 测定及分析方法
分蘖期、拔节期、开花期、成熟期分别测定茎
数和叶龄数,以小区为单位,记录收获穗数,取测
产行单打单收,计算单位面积产量。每个小区收 10
株自然干燥后进行室内考种,分别测定单株穗数、
穗粒数、千粒重。采用 DPS 7.05 统计软件进行差
异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 对群体动态变化及分蘖成穗率的影响
小黑麦群体质量是建立在自出苗分蘖起至孕穗期
各生育时期群体合理发展基础上的。这个群体的合理
发展是通过培育合理的茎蘖动态,提高茎蘖成穗率,
实现适宜穗数的过程。由表 1可知,整个生育期内,
东农 5305不同处理每公顷总茎数呈先升高后降低的
趋势,最高茎蘖数出现在拔节期。拔节后由于茎叶的
旺盛生长和幼穗进一步分化,以及营养物质分配的限
制,分蘖发生减少,已发生的分蘖向两极分化,晚蘖
和小蘖死亡,总茎数减少,最后稳定至成穗数。
表 1 不同处理群体茎蘖动态变化及茎蘖成穗率
Table 1 Dynamic changes of tiller and the rate of earbearing tiller under different treatments
品种
Variety
处理
Treatment
总茎数(104·hm-2)Total stems 茎蘖成穗率(%)
Percentage of
earbearing tiller
分蘖期
Tillering stage
拔节期
Jointing stage
开花期
Blooming stage
成熟期
Ripening stage
东农 5305
Dongnong5305
D300N0
D450N0
D600N0
D300N75
D450N75
D600N75
D300N150
D450N150
D600N150
D300N225
D450N225
D600N225
1 133e
1 466d
1 728b
1 123e
1 566cd
1 912a
1 083e
1 561cd
1 685bc
1 230e
1 474d
1 728b
1 439g
1 798ef
1 975bcd
1 440g
1 880def
2 154a
1 468g
1 899cde
2 073ab
1 519g
1 741f
2 036abc
751e
830d
872bc
763e
875bc
890b
787e
885b
971a
839cd
903b
974a
477e
611c
690b
509de
685b
759a
484e
677b
711b
526d
629c
713b
42.11a
41.68a
39.92a
45.33a
43.73a
39.70a
44.71a
43.37a
42.19a
42.76a
42.68a
41.26a
F值
F value
N
D
N×D
9.2883**
29.2277**
107.7182**
1.7370
159.4877**
332.9607**
1.3935
157.7544**
92.5855**
4.0665*
148.3912**
169.5570**
4.5616**
10.9563**
2.5320
注:分蘖成穗率(%)=成熟期群体大小/分蘖期群体大小×100%;小写字母表示 5%水平差异显著;*和 **分别表示 5%和 1%水平显著差异。
下表同。F0.05(N)=2.81,F0.05(D)=3.20,F0.05(N×D)=2.30;F0.01(D)= 5.10,F0.01(N)=4.24,F0.01(N×D)=3.22
Note: Percentage of earbearing tiller (%)=Quantity of colony in maturi/Quantity of colony in earbearing tiller stage ×100%; Small letters denote
significant difference at 0.05 level; *and** denote significant difference at 0.05 and 0.01 levels, respectively. The same as below.
除密度与氮肥互作外,各因素对茎蘖成穗率的
作用均达到极显著水平。各处理在同一氮素营养水
平下,分蘖至成熟各时期每公顷总茎数随密度增加
而增加,但成熟期成穗率随密度增加而降低,这与
·8· 东 北 农 业 大 学 学 报 第 41卷
大群体、高密植对环境因子竞争有关。各氮素营养
水平条件下生育期间总茎数及分蘖成穗率均高于对
照 N0处理。同一密度条件下茎蘖成穗率均随施氮
量增加呈先上升后下降趋势,东农 5305以 D300N75
处理最高。表明施氮量偏低,群体最高茎蘖数出现
时间早,群体小,影响成穗数;施氮量过多导致中
期群体偏大,茎蘖成穗率降低。以 D300N150处理的
茎蘖及主茎叶龄变化见图 1。
拔节期茎蘖数达 1 400万个·hm-2,为最终穗数
2.5~3.0倍,叶龄 7~8个,成穗率达 40%以上。结
合表 1也可看出,适当施肥降低密度可以控制拔节
前无效分蘖的发生,降低高峰茎蘖与最终穗数的比
值,利于提高茎蘖成穗率。
2.2 对产量及产量构成因子的影响
不同处理对小黑麦产量构成因素的作用最终体
现在产量上(见表 2)。各因素及互作籽粒产量的影
响均达到极显著水平。东农 5305在低密度 D300、中
密度 D450下各施氮处理显著高于对照 N0处理,表
现为 N75>N150>N225>N0,高密度 D600下各施氮处理产
量高于 N0处理,差异不显著;各氮肥处理间随密度
的加大产量下降,在低密度 D300水平下表现出高的
产量,表明东农 5305对氮肥不敏感。密度和氮肥处
理下产量构成因素差异分析表明,密度、氮肥、密
度氮肥互作对穗数的作用达到显著或极显著水平。
同一施氮水平下均随密度的增加而增加,东农 5305
各密度处理间达显著水平。同一密度水平下,东农
5305各施氮处理公顷穗数均较对照高,施氮水平提
高穗数先增加后降低,在 N75水平下各密度处理穗
数出现最高值。表明密度对穗数的影响效应高于施
氮的作用,增加密度显著提高了穗数,适当施氮也
利于提高公顷穗数,为获得高产提供保证。
表 2 不同处理小黑麦产量及其构成因素
Table 2 Yield and yield components under different treatments
品种
Variety
处理
Treatment
产量(kg·hm-2)
Yield穗数(万个·hm
-2)
Spike number
穗粒数
No. of spike kernel
千粒重(g)
1000-kernel weight
东农 5305
Dongnong5305
D300N0
D450N0
D600N0
D300N75
D450N75
D600N75
D300N150
D450N150
D600N150
D300N225
D450N225
D600N225
477eE
611cD
690bB
509deE
685bB
759aA
484eE
677bBC
711bAB
526dE
629cCD
713bAB
29.24deC
28.93deC
23.42fC
47.43aA
42.07bA
33.85cB
30.12dC
28.06defC
24.17efC
43.56abA
23.73fC
23.61fC
44.87aA
44.52aAB
39.42deDE
44.87aA
42.40bABCD
40.45bcdeCDE
42.44bABC
41.25bcdCDE
39.99cdeCDE
41.83bcBCD
40.28bcdeCDE
38.76eE
2 933efDEF
2 747fgEF
2 609gF
4 431aA
3 693bcB
2 666gF
3 800bB
3 541cBC
3 072deDE
3 257dCD
3 168deD
2 752fgEF
F值
F value
N
D
N×D
44.9548**
969.6069**
10.022**
25.1618**
49.3804**
55.0869**
15.3257**
19.0021**
2.6922*
191.577**
73.9928**
17.4642**
因素 Factors
□
◆
◆
◆
◆□
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
12
10
8
6
4
2
0
分蘖期
Tillering
stage
拔节期
Jointing
stage
开花期
Blooming
stage
成熟期
Ripening
stage
茎
蘖
数
(
万
个
·
hm
-2 )
To
ta
ls
te
m
s 主
茎
叶
龄
Leafage
ofcaulis
图 1 小黑麦群体叶龄与茎蘖动态变化
Fig. 1 Dynamic changes of leaf age and tiller of triticale
group
□
□
叶龄 Leaf age
茎蘖 Tiller
□
◆
李 晶等:密度与氮素水平对小黑麦群体动态、产量及构成因素的影响第 6期 ·9·
对不同处理的穗粒数进行分析,各因素及互作
对其影响均达到了极显著水平。穗粒数随密度增大
而降低。随氮肥的增加穗粒数有先增加后下降趋
势,东农 5305 N75各处理穗粒数显著高于 N0处理;
N150各处理高于 N0处理,差异不显著;N225水平下
除 D300处理显著高于对照处理,另两个密度处理与
对照处理较接近。
对不同处理千粒重进行分析,密度、氮肥、密
度和氮肥互作对千粒重的影响达到极显著或显著水
平。密度对千粒重的影响与穗粒数变化趋势一致。
未施氮处理千粒重均较各施氮处理高,随氮肥的施
加千粒重下降。
不同群体茎蘖成穗率与产量关系表明(见图
2),在 300~600万株·hm-2基本苗范围内,产量随
茎蘖成穗率的提高而增加,呈极显著线性正相关(r=
0.9584**);东农 5305群体的茎蘖成穗率与千粒重呈
极显著正相关(r=0.8460**)。东农 5305在 D300 N75处
理时茎蘖成穗率最高,千粒重及产量也最高,此时
穗数为 509万个·hm-2。表明合理的基本苗数的确
定,可提高茎蘖成穗率,在保证适宜的穗数基础
上,提高千粒重来实现高产。
3 讨 论
密度和施氮是小麦栽培措施中与分蘖发生及其
成穗关系最为密切的因素[9-11]。有研究认为,高密
度高氮量处理产量最高;中密度高氮量和高密度中
氮量由于得到了高氮量和高密度的调节和补偿,产
量也较高,但二者比较,以增氮量处理的效应大于
高密度的处理[12]。获得高的籽粒产量的密度和施氮
水平,还与品种特性和生态类型等有关,因而不同
研究间结果存在差异。本研究中密度对产量三要素
的影响结果与王之杰等的结论一致[13]。氮肥对三因
素影响表明,氮肥的不断增加,两个品种公顷穗数
和穗粒数有先增加后下降趋势,其中东农 5305 N75
各处理穗粒数显著高于 N0处理;N150各处理高于
N0处理,差异不显著;N225水平下除 D300处理显著
高于对照处理,另两个密度处理与对照处理较接
近,表明增加密度有效穗数显著增加,对穗粒数和
千粒重起到负作用,密度过高增加的穗数并不能抵
消穗粒数和千粒重的降低,产量不升反降;施加氮
肥有效穗数和穗粒数的增加弥补了千粒重的降低,
利于产量提高;密肥对穗粒数的互作影响较千粒重
明显。
4 结 论
在 300~600 万株·hm-2 基本苗范围内,东农
5305产量随茎蘖成穗率的提高而增加,呈极显著线
性正相关。东农 5305在 300万株·hm-2、75 kg·hm-2
处理时茎蘖成穗率最高,产量也最高。生产中应适
当降低施肥密度,提高小黑麦茎蘖成穗率,促进籽
粒产量的提高。
增加密度有效穗数显著增加,对穗粒数和千粒
重起到负作用,密度过高增加的穗数并不能抵消穗
粒数和千粒重的降低,产量不升反降;施加氮肥有
效穗数和穗粒数的增加弥补了千粒重的降低,利于
产量提高;密肥对穗粒数的互作影响较千粒重明
显。对于分蘖能力较高的东农 5305应适当降低基
本苗,少施氮肥,主攻穗粒数和千粒重,实现高
产。
密度对小黑麦东农 5305分蘖的影响效应较氮
肥大,生产上可通过密度来协调或促控分蘖的发
育。
[ 参 考 文 献 ]
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and yield components of irrigated winter wheat in a Mediterranean
○ ○
○ ○
○
○ ○
○
○
○ ○
○
◆
◆
◆
◆ ◆
◆
◆
◆
◆
◆
◆
◆
1
2
◆
○产量 Yield
千粒重 1000-kernel weight5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
39 40 41 42 43 44
产
量
(
kg
·
hm
-2 )
Yi
el
d
茎蘖成穗率(%)
Percentage of earbearing tillers
千
粒
重
(
g)
1000-kernelweight
1-y=0.5054x+38.472, r= 0.8460**; 2-y=292.17x-8952.3, r=0.9584**
图 2 茎蘖成穗率与产量和千粒重的关系
Fig. 2 Relationship between yield and 1000-kernel weight
and the percentage of earbearing tiller
·10· 东 北 农 业 大 学 学 报 第 41卷
野大麦种子萌发条件的研究
收稿日期:2010-03-03
基金项目:国家高技术研究发展计划“863”项目(2008AA10Z224);国家自然科学基金项目(30700055, 30960261);教育部博士点基金
(20070200005);吉林大学畜牧兽医学院动物科技实验教学中心实验教学改革项目(200981TA08, 200981TA07, 200981TB22, 200981TB13)
作者简介:丁雪梅(1975-),女,实验师,博士,研究方向为种群生态学。E-mail: dingxm067@yahoo. cn
*通讯作者:沈景林,教授,博士生导师,研究方向为草地与饲料生产学。E-mail: shenjinglinshen@yahoo. com. cn
丁雪梅1,何汉琼2,张 英1,李玉梅1,赵 云1,成 军1,饶家辉1,王宏娟1,沈景林1*
(1. 吉林大学畜牧兽医学院,长春 130062;2. 东北师范大学草地研究所植被生态科学教育部重点实验室,长春 130024)
摘 要:采用正交试验方法对松嫩平原野生野大麦种子在 5 个温度(15/25、20/30、15/30、20/25 和 15/20
℃),5个梯度的 Na2CO3浓度(0、20、30、40和 50 mmol·L-1)以及 5个梯度的 CS1菌浓度(OD值分别为 0、0.5、
0.05、0.005和 0.0005)中的萌发特性进行了研究。结果表明,对发芽率、发芽势影响次序皆为温度>Na2CO3浓度>
CS1菌浓度,对发芽指数影响次序为 Na2CO3浓度>温度>CS1菌浓度,温度和 Na2CO3浓度对发芽率、发芽势、发
芽指数皆有显著影响(P<0.05),而 CS1菌浓度无影响(P>0.05),且发芽率、发芽势、发芽指数皆随 Na2CO3浓度升
高而呈下降的趋势。野大麦种子发芽的最适条件为温度 15/25、20/30和 15/30 ℃,Na2CO3浓度为 0 mmol·L-1。
关键词:野大麦;发芽率;正交试验;温度;盐胁迫
中图分类号:S58;Q945.34 文献标志码:A 文章编号:1005-9369(2010)06-0011-06
Research on seed germination conditions of Hordeum brevisubulatum/
DING Xuemei1, HE Hanqiong2, ZHANG Ying1, LI Yumei1, ZHAO Yun1, CHENG Jun1, RAO Jiahui1,
WANG Hongjuan1, SHEN Jinglin1 (1. College of Animal Sciences and Veterinary Medicine, J ilin
Univers ity, Changchun 130062, China; 2. Key Laboratory of Vegetation Ecology, Minis try of Education,
Ins titute of Grass land Sciences, Northeas t NormalUnivers ity, Changchun 130024, China)
Abstract: Germination characteristics of natural Hordeum brevisubulatum seeds on Songnen Plains of China
were studied under five kinds of variable temperature (15/25, 20/30, 15/30, 20/25, 15/20 ℃ ), five
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67.
第 41卷 第 6期 东 北 农 业 大 学 学 报 41(6): 11~16
2010年 6月 Journal of Northeast Agricultural University June 2010