全 文 ：收稿日期:2006-03-28。
基金项目:安徽省教育厅自然科学基金资助项目(2003 k j0292 zd);阜阳师范学院重点基金(2005 LZ 02)
作者简介:李焰焰(1976～ ),博士研究生;主要从事植物生理生态方面的研究。 E-m ail:li_ yanyan126@126. com
通讯作者:董召荣(1976～ ),教授;主要从事作物生理生态方面的研究。 E-m ail:d030@163. com
氮肥对小黑麦中饲 237干物质积累及分配的影响
李焰焰 1　聂传朋 1　董召荣 2
(1.阜阳师范学院　安徽阜阳　236032;　2. 安徽农业大学　合肥　230036)
摘要:对大田条件下不同施氮量和施氮方式对小黑麦中饲 237干物质积累及分配的影响进行研究。结果表明 ,氮肥能提
高中饲 237灌浆中期的维管束数目 、穗下节的长度和直径 , 促进中饲 237拔节期后的干物质积累 , 提高牧草产量 , 且氮肥
基-追 2次施用效果比一次基施更好。中饲 237灌浆中期 , 干物质在各器官中的分配额由大到小为茎 >穗部(穗轴 +颖
壳 >籽粒)>鞘 >叶片。加大施氮量并且分两次施用能促进中饲 237灌浆中期营养物质由鞘 、茎叶向籽粒转移。
关键词　氮肥　小黑麦　干物质积累　干物质分配
The E ffects ofN itrogen on D ryM atterA ccumu lation
and D istribu tion ofTritica le Zhongsi237
L iYanyan
1 , N ie Chuanpeng1 , Dong Zhaorong2
(1. Fuyang Norm al Co llege, Anhui Fuyang 236032;2. Anhu iAgricu ltural Un ive rsity, Hefei 230036)
Abstract:The effects of nitrogen on dry matter accumulation and distribution o fTriticale Zhongsi 237 w ere
studied. The resu lts show ed that n itrogen cou ld increase the Zhongsi 237’ s vascu lar numbers, the leng th and
diame te r o f the stem under the fringe during g routing stage. It could accelerate dry ma tte r accumu la tion afte r
heading stage, also increase pasture y ie lding. N itrogen used tw ice w as better than once. The dryma tte r accu-
mu lation in every apparatus decreased as stem s>ea r(p ro tec ting case +ear core >grains)>sheath>leaves.
Increasing and tw ice-used nitrogen cou ld acce lerate the diversion of nutriments from shea th, stem s and leaves
to g ra ins du ring g routing stage.
Key words　N itrogen　 Tritica le　Dry matter accumulation　D ry m atter distribu tion
小黑麦 (Tritica le cerea le)是通过小麦 (Tri ticum)和黑麦 (Seca le)属间杂交 、应用染色体工程育种技术人工
创造的第一个异源多倍体新物种 。小黑麦品种中饲 237,是一个六倍体粮饲兼用型小黑麦品种 ,近年来 ,作为饲
料作物被大量引种和推广 [ 1, 2] 。在生产中 ,合理增施氮肥对促进牧草充分发挥光合生产能力 、提高牧草产量和品
质有重要影响[ 3] 。以往研究表明 ,增加氮肥施用量 ,小黑麦穗数 、籽粒产量 、籽粒中的蛋白质含量 、赖氨酸含量均
上升[ 4] ,氮肥追施越早 ,小黑麦草产量越高[ 5] 。但就氮肥对小黑麦的干物质积累及分配的研究尚未见报道。本
研究分析不同施氮方式下小黑麦中饲 237的干物质积累及分配规律 ,旨在为小黑麦牧草生产中合理施用氮肥提
供理论依据 。
1　材料与方法
1. 1　试验设计
试验于 2003 ～ 2004年在安徽农业大学教学试验农场进行 。设施氮量 (A)和施肥方式 (B)2个因素 ,因素 A
有 6个水平:A0 、A 1、A 2 、A3 、A4 、A 5;因素 B有 2个水平:B1氮肥作为基肥一次性施入;B2氮肥追肥于返青期施用 ,
且基肥 、追肥比例为 7∶3。对照 A0不施氮肥 (表 1),施入的氮肥为尿素。完全随机区组设计 , 3次重复 ,小区面积
为 7. 2m 2。基本苗 300万 hm2 ,行距 20 cm。磷 、钾肥在整地时作为基肥一次性施入 ,磷肥为过磷酸钙 ,用量 150
kg /hm
2 ,钾肥为硫酸钾 ,用量 112. 5 kg /hm2。
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1. 2　测定项目与方法
穗下节间长 、直径:在灌浆中期选生长发育良好 、株高和穗形相对一致的 10个单茎测出穗下节间长度 ,然后
把 10个穗下节间并排贴紧平放 ,测总直径 。
维管束数目:取上述的 5个穗下节间 ,在离穗部 2 cm处徒手切片 , 1%番红溶液染色 ,显微镜下观察维管束组
织的发育状况 ,分别记录大 、小维管束数目 [ 7] 。
干物质积累 、分配:分别于分蘖期 、越冬期 、拔节期 、孕穗期 、抽穗期 、扬花期 、灌浆期 、成熟期随机选取 20个单
茎 ,在 105℃烘箱中杀青 15m in后 ,于 85℃烘干至恒重 ,测定干物质含量。开花后选取株高 、开花时间较为一致 ,
长势长相正常的单茎 50茎挂牌标记 。在灌浆中期分别从这 50茎中随机抽取 30茎 ,分别测定叶片 、叶鞘 、茎秆 、
穗部及籽粒的干重。
表 1　各处理的氮肥水平(kg /hm2)
处　理 A 0 A1B1 A 2B1 A 3B1 A 4B1 A 5B1 A 1B2 A2B2 A3B2 A 4B2 A 5B2
基施纯氮 0 75 150 225 300 375 52. 5 105 157. 5 210 262. 5
追施纯氮 0 0 0 0 0 0 22. 5 45 67. 5 90 112. 5
表 2　氮肥对中饲 237灌浆期维管束结构的影响
项目
穗下
节间长
(cm)
显著性
穗下
节间直径
(cm)
显著性
大维管束
数目
(个)
小维管束
数目
(个)
维管束
总数
(个)
显著性
A 0 2. 57 g E 0. 16 d C 20. 3 15. 1 35. 4 f D
A 1B1 3. 38 f E 0. 18 d C 24. 1 17. 6 41. 7 f D
A 2B1 6. 78 bc BC 0. 24 bcd ABC 27. 0 19. 8 46. 8 e CD
A 3B1 5. 55 de D 0. 24 bcd ABC 33. 0 24. 2 57. 2 d BC
A 4B1 6. 80 bc BC 0. 28 bc ABC 36. 1 26. 4 62. 5 c AB
A 5B1 9. 84 a A 0. 34 ab AB 37. 5 27. 5 65. 0 b c AB
A
1
B
2 5. 26 e D 0. 22 cd BC 25. 0 18. 3 43. 3 ef D
A 2B2 6. 32 cd BCD 0. 24 cd BC 28. 1 20. 3 48. 4 de CD
A 3B2 7. 43 b B 0. 25 bcd ABC 36. 3 26. 4 62. 7 b c AB
A 4B2 6. 75 bc BC 0. 27 bc ABC 40. 5 29. 7 70. 2 ab AB
A 5B2 6. 08 cd CD 0. 38 a A 42. 8 30. 8 73. 6 a A
　　注:不同小写字母表示差异显著(P<0. 05),不同大写字母表示差异极显著(P <0. 01)。
2　结果与分析
2. 1　氮肥对小黑麦中饲 237
维管束结构的影响
　　维管系统是高等植物体内物
质运输和信息传递的主要途
径 [ 8] ,在小黑麦干物质积累 、分
配过程中起到关键性作用 。在小
黑麦灌浆期测定了维管束结构
(表 2),结果表明 ,氮肥水平和小
黑麦维管组织的发育状况正相
关 。除基施纯氮 75 kg /hm2处理
外 ,各施氮处理下的穗下节长度
均明显增加 ,较对照都达到极显
著水平 。穗下节间直径 、大小维
管束数目随施氮量的增加一直上
升 。两种施氮方式下:穗下节的
直径在施氮量达到 300 kg /hm2
时与对照差异显著;维管束总数在施氮量大于 225 kg /hm2时与对照差异极显著。表明氮肥对小黑麦维管束的建
成影响较大 , 相关分析得到施氮量对小黑麦维管束总数的效应方程为 Y =24. 85 +9. 78 x - 0. 23 x2 ,
r=0. 976 4**。可见氮肥明显促进小黑麦的维管束总数增加 、穗下节间增长 ,并使穗下节间增粗 。
逐渐增加施氮量 (75 ～ 375 kg /hm2),在相同用氮量下 ,氮肥二次施用比一次基施的维管束总数均有不同程度增
加 ,最高增幅达到每茎 8. 6个 ,说明在相同用氮量下 ,氮肥基 、追分次施用比一次基施更利于小黑麦维管组织的发育。
2. 2　氮肥对小黑麦中饲 237干物质积累的影响
不同氮肥处理下中饲 237干物质积累量的变化曲线见图 1。在中饲 237的生长发育过程中 ,植株的干物质
积累量呈持续增加趋势 ,拔节期之前 ,中饲 237生长缓慢 ,干物质积累少 ,处理间差异不显著。拔节后生长迅速 ,
干物质积累直线上升直至灌浆期 ,而后 ,随着植株衰老干物质积累停滞 。
拔节期之前 ,处理间干物质积累量差异不显著 。由此可知 ,植株生长发育初期 ,底施氮肥量并未直接影响到
中饲 237单茎干物质的积累 。拔节期后 ,氮肥一次性施入的干物质积累量明显低于二次施肥处理 。孕穗期 、抽穗
期 、扬花期 、灌浆期 、成熟期 ,在各氮肥水平下 B2比 B1处理的平均干物质积累量分别高出 2. 29、1. 42、2. 60、2. 44、
2. 94 g /茎 ,方差分析表明施氮方式对干物质积累的影响达到极显著水平 。试验表明 , A 5B2对提高小黑麦
中饲 237干物质积累效果最好 ,该施氮方式下 ,中饲 237干物质积累与施氮量的干物质积累与施氮量的拟合方程
是 y=43. 758 9 /(1+e0. 54 x - 3. 713), F =5. 78*。
2. 3　氮肥对小黑麦中饲 237干物质分配的影响
该品种灌浆中期的干物质在各器官中的分配额由大到小为茎 >穗部(穗轴 +颖壳 >籽粒)>鞘 >叶片(表 3)。
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图 1　氮肥对中饲 237干物质积累的影响
注:1、2、3、4、5、 6、 7、 8分别代表分蘖期 、越冬期 、拔节期 、孕穗期 、抽穗期 、扬花期 、灌浆期 、成熟期。
表 3　氮肥对中饲 237灌浆中期干物质在不同器官中分配的影响(%)
项目 茎 鞘 叶片 穗轴 +颖壳 籽粒
A0 46. 18 a 12. 79 a 5. 74 a 21. 37 abc 13. 92 e
A 1B1 42. 92 a 11. 68 a 5. 55 a 25. 47 ab 14. 38 de
A 2B1 45. 23 a 12. 18 a 5. 30 a 22. 14 abc 15. 15 cde
A 3B1 49. 16 a 10. 81 ab 4. 79 a 19. 65 b c 15. 59 bcde
A
4
B
1 46. 10 a 11. 19 a 5. 81 a 19. 65 b c 17. 25 ab cd
A 5B1 48. 62 a 9. 49 ab 5. 38 a 18. 35 c 18. 16 ab c
A 1B2 40. 43 a 9. 94 ab 4. 33 a 27. 33 a 17. 97 ab c
A 2B2 48. 38 a 8. 73 ab 4. 41 a 20. 39 b c 18. 09 ab c
A 3B2 48. 89 a 9. 49 ab 4. 99 a 18. 01 c 18. 62 ab
A 4B2 50. 89 a 8. 32 ab 3. 57 a 18. 11 c 19. 11 a
A 5B2 52. 15 a 7. 56 b 3. 50 a 17. 54 c 19. 25 a
　　注:英文字母表示处理间的差异性(P<0. 05)。
　　干物质在茎和叶片中的分配量与施氮量和
施氮方式关系不大 ,各处理间无明显差异 。而
同期的籽粒干物质分配量随施氮量的增加而上
升 ,穗轴和颖壳干物质分配量的趋势恰好相反 ,
反映出小黑麦中饲 237干物质向籽粒的库运输
分配过程在灌浆中期已经开始。施氮量相同
时 ,氮肥基-追两次施用比一次基施能明显提高
干物质在籽粒中的分配比例 ,各用氮水平下与
对照间差异均达显著水平;氮肥一次基施不利
于小黑麦干物质向籽粒分配 ,用氮量低于 300
kg /hm
2时 ,与对照均无差异。
施氮降低了干物质在鞘中的分配比例 ,不
同的施氮方式对其也有影响:氮肥基 、追分次施用 ,鞘中的干物质分配额低于氮肥一次基施的处理 ,且随施氮量的
增加降低的幅度加大 。说明加大施氮量且氮肥后移能促进小黑麦中饲 237成熟期鞘中的营养物质转移到籽粒 ,
有助于灌浆 。
3　小结与讨论
本研究表明 ,不同氮肥处理下小黑麦中饲 237干物质积累量增长与生长时间的关系曲线皆呈 “S”型。生长
发育初期 ,氮肥对中饲 237干物质的积累量影响不大 。拔节期后 ,施氮方式对干物质积累的影响极显著。施氮能
促进小黑麦中饲 237维管系统的发育 ,增加维管束数目 ,促进穗下节间伸长。中饲 237灌浆中期 ,干物质在各器
官中的分配额由大到小为茎 >穗部(穗轴 +颖壳 >籽粒) >鞘 >叶片 。施氮能明显增加此期籽粒中的干物质比
例 ,中饲 237在生产中如作为粮用 ,可以采用 A4 B2处理 ,其籽粒产量较高 。
综合研究结果发现 ,在相同施氮量下 ,氮肥基 、追分次施用比一次基施更利于中饲 237维管组织的发育 ,从而
有利于营养物质的运输分配 ,提高草产量 ,促进灌浆 。牧草生产中氮肥宜采用基 、追分次施用 ,而不是传统简单的
作为基肥一次性施用 。
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