全 文 ：第 36 卷　第 5 期 西北农林科技大学学报(自然科学版) Vol.36 No.5
2008 年 5 月 Journal of No rthwest A&F Univer sity(Na t.Sci.Ed.) May 2008
施 N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及
产量因子的相关性分析＊
宋江湖1 ,呼天明1 ,王佺珍1 ,胡晓宁1 ,朱　勇1 ,郑红梅1 ,
曹仲华1 , 2 ,边巴卓玛2 ,苗彦军3
(1西北农林科技大学 动物科技学院 ,陕西 杨凌 712100;2 西藏自治区农牧厅 ,西藏拉萨 850000;
3西藏农牧学院 植物科学与技术系 ,西藏 林芝 860000)
[ 摘　要] 　【目的】探讨施 N 量对西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的影响。【方法】采用随机区组设
计 ,分别设施 N 量为 0(CK), 50 , 90 , 130 , 170 , 210 , 250 , 290和 330 kg/hm2 共 9 个处理 ,在不同时期观察并记录各处理
垂穗披碱草的每 m2 生植枝数(X1)、每生植枝小穗数(X2)、每小穗小花数(X3)、每小穗种子粒数(X4)、种子千粒重
(X 5)和每公顷种子产量(Z), 分析施 N 量与种子产量及产量因子间的相关性。【结果】施 N 量与西藏野生垂穗披碱
草的种子产量 、每 m2 生殖枝数和种子千粒重间极显著相关;每 m2 生殖枝数和种子千粒重均与种子产量间极显著相
关 ,每 m2 生殖枝数与种子千粒重极显著相关 ,每小穗种子粒数与种子产量 、每 m2 生殖枝数 、种子千粒重间均达显著
相关。【结论】施氮能够显著促进生殖枝和每小穗种子粒数的形成 ,千粒重也随之增加 ,但对每生殖枝小穗数 、每小穗
小花数无显著影响;施氮还可提高西藏野生垂穗披碱草的实际种子产量 ,其中以施 N 250 kg/hm2 的效果最好 ,产量
可达 2 016.5 kg/hm2 。
[ 关键词] 　野生垂穗披碱草;种子产量;氮肥;相关分析;西藏
[ 中图分类号] 　S543 +.906.2 [ 文献标识码] 　A [ 文章编号] 　1671-9387(2008)05-0022-05
Correlation analysis of nitrogen appl ication rate and Tibetan wild
Elymus nutans seed yield and its yield factors
SONG Jiang-hu1 ,HU Tian-ming1 ,WANG Quan-zhen1 , HU Xiao-ning1 , ZHU Yong1 ,
ZHENG Hong-mei1 , CAO Zhong-hua1 ,2 , Bianbadroma2 ,MIAO Yan-jun3
(1 Col lege o f Anima l S cience and Technolog y , Nor thwest A &F Universi ty , Yang ling , Shaan xi 712100 , China;
2 Department o f A gricu lture and Animal Husbandry o f Au tonomous Reg ion o f Tibet , Lasa , Tibet 850000 , China;
3 Department o f P lant S cience and Technolog y , Tibet Ag ricu lture and Animal Husbandry Co llege , Linzhi , Tibet 860000 , China)
Abstract:【Objective】The study discussed the correlation of Nit rogen application rate and Tibetan w ild
Elymus nutans seed yield and its yield facto rs.【Method】The field experiment w as arranged in a random-
ized complete block design.The Elymus was grow n at nine rates of N fe rtilizat ion(0 ,50 ,90 ,130 ,170 , 210 ,
250 , 290 or 330 kg/hm2).In each plot , the number o f ferti le tillers per square meter(X1), spikele ts per fer-
tile tiller(X2), f lorets per spikelet(X 3)and fert ile f lorets per spikelet(X4)were counted at dif ferent grow th
stages , and the thousand-seed w eight(X 5)and seed y ield(Z)we re no ted.Co rrela tions o f nit rogens applica-
＊[收稿日期] 　2007-10-15
[基金项目] 　科技部国际科技合作项目(2006DFA33630);西藏重大科技项目(2005011)
[作者简介] 　宋江湖(1981-),男 ,贵州贵阳人 ,在读硕士 ,主要从事野生牧草种质资源 、遗传育种及天然草地生态研究。
E-mail:mtsjh@163.com
[通讯作者] 　呼天明(1958-),男 ,内蒙古鄂尔多斯人,教授 ,博士生导师 ,主要从事牧草 、草坪草的繁育及草畜一体化研究。
E-mail:hu tianming@126.com
tion rate , seed yield and its yield factor w ere analyzed.【Result】Nitrog en applicat ion rate and seed yield ,
and fe rtile tiller per m 2 , and thousand-seed w eight w ere very significantly co rrelated.Seed yield and Fe rtile
tiller per m2 , and thousand-seed w eight w ere very significantly posit ive-correlated.Fert ile tiller per m2 and
thousand-seed weight achieved a ve ry significant level.Fertile f lorets per spikelet and seed yield , and fe rtile
tiller per m
2 , and thousand-seed w eight reached significant levels.【Conclusion】Nitrog en could contribute
significant ly to the promo tion of fertile t iller and fert ile flo rets.With the increase of N thousand-seed
weight also increased , but there w as no significant ef fect on Spikelets per fertile t iller and florets per spike-
let.Nitrogen could increase the actual seed yield of Tibetan wi ld E lymus nutans.The result indicated that
N 250 kg/hm2 produced the opt imal ef fect ,producing 2 016.5 kg/hm2 seed yield.
key words:wild Elymus nutans;seed yield;Nitrog en;cor relation analy sis;Tibet
　　西藏位于我国西南边陲 ,平均海拔 4 000 m 以
上 ,高寒缺氧 ,气候条件恶劣 ,有天然草地 8 100万
hm
2 ,近些年由于人类不合理的利用和气候变化等
原因 ,天然草地退化较为严重 。据统计 ,西藏天然草
地退化面积高达 1 142.8 万 hm2[ 1-2] 。为了保护西
藏日益恶化的天然草地生态环境和发展草地畜牧
业 ,选育在西藏适应性好的优良牧草尤为迫切。垂
穗披碱草(Elymus nutans)是青藏高原常见的禾本
科牧草 ,具有利用临时生境的特性和较高的种子繁
殖能力[ 3-4] 。在经过扰动的地段 ,如翻动过的土壤 、
家畜座圈迹地或由于其他原因使土壤变松的地段 ,
可成为群落建群种 ,因此其一直是青藏高原地区建
立人工草地的首选草种[ 5] 。乔安海等[ 6] 认为 ,施氮
能够显著增加垂穗披碱草生殖枝数 ,促进生殖枝的
形成 ,为潜在种子产量和实际种子产量的形成奠定
基础 。目前国内外有关西藏野生垂穗披碱草种子生
产的研究尚未见报道。本研究采用随机区组试验 ,
在西藏拉萨连续 2年对采自青藏高原的野生垂穗披
碱草种子进行生产试验 ,探讨施 N 量对其种子产量
及产量因子的影响 ,以期为垂穗披碱草种子生产技
术的改进提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　材　料
西藏野生垂穗披碱草(The Tibetan w ild E ly-
mus nutans)种子 ,由西藏自治区动物疫病预防控制
中心(自治区畜牧总站)提供。
1.2　试验地概况
试验地设在西藏拉萨曲水县才纳乡百堆村弃耕
6年的农田。该地地理坐标为北纬 29°28′09″,东经
90°56′45″,海拔 3 602 m ,属暖温带大陆性季风气候
区 ,四季分明 ,春季干燥少雨多风 ,夏季炎热多雨 ,秋
季天高气爽 ,冬季严寒干燥 。历年平均气温 13.3
℃,极端最高气温 40.8 ℃,极端最低气温 -20.7
℃,多年平均降水量 582.1 mm ,历年最大降水量
985.8 mm ,最小降水量 309.6 mm ,多年平均蒸发量
约 1 600 mm ,区域最大冻土深度0.5 m ,结冰期一般
在 1月初至 2月底[ 7] 。2006 年播种前在试验地随
机选取样点 ,用土钻按 0 ～ 20 ,20 ～ 40 ,40 ～ 60 cm 分
层取样 ,重复 4次 ,根据《土壤农化分析》[ 8] 分析化验
得土壤养分基本状况(表 1)。由表 1 可知 ,试验地
土壤贫瘠。
表 1　试验地土壤的基本养分状况
Table 1　Basic nutrient of expe rimental soils
土层深度/ cm
Soi l depth
pH
有机质/
(g· k g -1)
OC
全氮/
(g· kg -1)
TN
全磷/
(g· kg -1)
T P
全钾
(g· kg -1)
TK
速效氮/
(mg· k g -1)
AN
速效磷/
(mg· kg -1)
AP
速效钾/
(m g· kg -1)
AK
0～ 20 7.14 14.5 2.07 0.55 0.29 76.98 64.33 232.9
20～ 40 7.08 14.7 0.53 0.64 0.44 52.01 53.77 246.7
40～ 60 7.10 13.2 1.20 0.50 0.32 46.97 35.14 205.5
1.3　试验方法
1.3.1 　试验设计 　本试验分别设施 N 量为 0
(CK),50 , 90 ,130 ,170 ,210 ,250 ,290和 330 kg/hm2
共 9个处理 ,每处理重复 3次 ,每小区为一个重复 ,
小区面积 20 m2(5 m×4 m),随机区组排列 。
2006-06-10条播 ,行距 45 cm ,播深 1 ～ 2 cm ,播
量 30 kg/hm2 。根据试验设计 ,播前各小区将氮肥
作为底肥一次性施入。出苗后 ,采用小区漫灌方式
灌溉 3次 ,锄草 2次 。2006年未收获种子 。
2007年 ,各小区氮肥按试验设计用量于春季灌
水前人工开沟施入 ,中耕锄草 2 次 ,生长季灌水 5
次 ,分别在返青期 、分蘖期 、孕穗-拔节期 、抽穗-开花
23第 5 期 宋江湖等:施 N 量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的相关性分析
期和灌浆期 ,各小区每次灌水量以灌透为止。
1.3.2　产量因子的测定方法　2007-08-07分小区
测产收获 ,得各处理平均种子产量 ,再折算成每公顷
种子产量 Z 。
田间产量因子测定方法是在顺序取样的基础上
随机取样:每小区共播 10 行 ,除去第 1 , 2 和 9 , 10
行;每行长 4 m ,两边各除去 1 m ,然后以1 m 行长为
1个取样单位 ,每小区共有 12个取样单位(6 行×2
m);所有产量因子的测定均在这 12 个取样单位内
进行(包括种子产量测定)。在 12个取样单位内 ,无
重复随机取 10个取样单位 ,统计生植枝数 ,折算得
产量因子 X1(每 m2 生植枝数);在每个取样单位内
随机取 3个生殖枝 ,统计小穗数得产量因子 X 2(每
生植枝小穗数 ,样本容量为 30);在每个取样单位内
随机取 3个小穗 ,统计小花数得产量因子 X 3(每小
穗小花数 ,样本容量为 30);在每个取样单位内随机
取 3个小穗 ,统计种子粒数得产量因子 X 4(每小穗
种子粒数 ,样本容量为 30);各小区种子自然风干到
含水量为 7%～ 10%时 ,以 200 粒种子为一个样本 ,
样本量取 5 ,用 1/1 000天平对各样本称重 ,求得各
小区产量因子 X5(种子千粒重)。建立数据库 ,分别
对以上测定数据按小区进行统计 ,求平均得各小区
的产量因子 X 1 、X 2 、X3 、X 4 、X 5 和 Z 。
1.4　数据处理
对所有试验数据的统计分析均在 SAS V8 软件
包中进行。
2　结果与分析
2.1　不同施 N量对西藏野生垂穗披碱草种子产量
的影响
由表 2可知 ,各施 N处理的垂穗披碱草种子产
量间有极显著差异 ,除施 N 量为 130 , 210 和 330
kg/hm2 3个处理间差异不显著外 ,其余施 N处理间
均达到显著差异水平 ,其中以施N 量为 250 kg/hm2
的产量最高 , 效果最好 , 其次是施 N 量为 290
kg/hm2处理。
表 2　不同施 N 量对西藏野生垂穗披碱草种子产量及其产量因子的影响
Table 2　Effect of different nitro gen application rates on the Tibe tan w ild E lymus nutans seed yield and its yield facto r s
施 N 量/
(kg· hm2)
Nit rogen
application rate
每 m2 生殖枝数
Fert ile t ill er
per m2
每生殖枝小穗数
Spik elet s per
fertil e ti ller
每小穗小花数
Floret s per
Spikelet
每小穗种子粒数
Fertile Floret s per
S pikelet
千粒重/ g
Thou san d-seed
w eight
折算种子产量/
(k g· hm-2)
S eed yield
250.0 1 640.0 37.9 3.9 3.0 3.8 2 016.5 A
290.0 1 544.4 37.5 3.9 3.1 3.9 1 631.3 B
210.0 1 158.9 40.9 3.6 3.0 3.2 1 379.5 C
130.0 1 343.3 32.6 3.8 3.1 3.2 1 367.5 C
330.0 1 245.6 40.8 4.2 2.5 3.2 1 460.3 C
170.0 992.2 42.4 4.1 3.4 3.4 1 153.5 D
90.0 414.4 37.8 4.5 2.6 2.3 516.0 E
50.0 150.0 42.6 4.3 2.2 2.2 171.5 F
0.0 71.0 35.0 3.5 2.2 2.2 21.0 G
　　注:同列数据后标不同大写字母者差异极显著(P<0.01)。
Note:Dif feren t su pers cript capi tal letters on f igures of the same column show signifi cant dif ferences at 0.01 level.
2.2　施 N 量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产
量因子的相关性分析
表 3表明 ,施 N量与西藏野生垂穗披碱草种子
产量间呈极显著正相关 , Pearson 相关系数为
0.877 20 ,说明施 N 肥可以显著提高西藏野生垂穗
披碱草的种子产量;施 N 量与西藏野生垂穗披碱草
每 m2 生殖枝数 、种子千粒重呈极显著正相关 ,相关
系数分别为 0.859 92和 0.846 58 。
2.3　西藏野生垂穗披碱草各种子产量因子与种子
产量的相关性分析
由表 3 可以看出 ,西藏野生垂穗披碱草每 m2
生殖枝数和种子千粒重均与种子产量间呈极显著正
相关 ,每小穗上的种子粒数与种子产量呈显著相关 ,
Pearson相关系数分别为 0.989 87 , 0.950 14 和
0.721 49 。
2.4　西藏野生垂穗披碱草各种子产量因子之间的
相关性分析
由表 3 可以看出 ,西藏野生垂穗披碱草每 m2
生殖枝数与种子千粒重间的相关系数为 0.957 18 ,
达到极显著水平 ,与每小穗种子粒数间的相关系数
为 0.735 57 ,达到显著水平;每小穗种子粒数与种子
千粒重间的相关系数为 0.780 36 ,达到显著水平;其
他产量因子间的相互关系不显著。
24 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第 36 卷
表 3　施 N 量与西藏野生垂穗披碱草种子产量因子间的相关性分析
Table 3　Co r rela tion Analysis of N itrog en application ra te and T ibetan wild Elymus nutans seed yield factor s
因子
Factor
施 N 量
Nit rogen
applicat ion rate
X 1 X 2 X3 X 4 X 5 Z
施 N 量
Nit rogen application rate
1.000 00 0.859 92＊＊ 0.230 71 0.015 72 0.496 87 0.846 58＊＊ 0.877 20＊＊
X 1 1.000 00 -0.111 25 -0.213 75 0.735 57＊ 0.957 18＊＊＊ 0.989 87＊＊＊
X 2 1.000 00 0.441 56 0.016 35 0.021 78 -0.028 26
X 3 1.000 00 -0.123 90 -0.228 90 -0.173 99
X 4 1.000 00 0.780 36＊ 0.721 49＊
X 5 1.000 00 0.950 14＊＊＊
Z 1.000 00
　　注:采用皮尔逊相关性分析 , N =9;＊.表示 P=0.05水平;＊＊.表示 P=0.01水平;＊＊＊ .表示 P=0.001水平。
Note:Pears on Correlation Coeff icients , N = 9;＊.Correlat ion is signif icant at the 0.05 level(2-tailed).＊＊.Correlation is signifi can t at
the 0.01 level(2-tailed).＊＊＊.C orrelation is signifi cant at the 0.001 level(2-t ailed).
3　讨　论
牧草种子的潜在产量在很大程度上依赖于环境
条件和管理水平 ,通过对种植区的认真选择以及对
各项农业技术措施的改进 ,可使牧草种子产量获得
不同幅度的提高。Hare 等[ 9] 在紫羊茅种子生产试
验中指出 , 提高施氮量可以增加种子的产量。
Thompson等[ 10] 在两块 5年生早熟禾草地和 1块 3
年生早熟禾草地上收获种子后发现 ,施氮肥可以提
高种子产量并增加生殖枝密度 、穗重和植株高度。
Mahler等[ 11] 对 Argy le 和 South Dakota 品种草地
早熟禾进行的一系列田间施肥试验表明 ,最高种子
产量与土壤所含无机氮和所施氮的总和具有极好的
关系。Hoyos等[ 12] 研究表明 ,氮肥施用量是决定种
子产量的主要因素;不管是否施用其他肥料 ,在一定
范围内 ,氮肥施用量越大 ,种子产量就越高。施氮肥
可以增加禾草种子产量 ,氮素的施用效果主要与单
位面积生殖枝数 、每小穗种子数以及单位面积种子
数的增加有关[ 13-15] 。本研究与上述研究结果一致 。
乔安海等[ 6] 认为 ,施氮能够显著增加生殖枝数 ,
促进生殖枝的形成 ,为潜在种子产量和实际种子产
量的形成奠定基础;增加施氮量可提高垂穗披碱草
种子千粒重;施氮肥能够降低垂穗披碱草种子的败
育率 ,显著增加每小穗可育小花数;但对垂穗披碱草
每生殖枝小穗数无显著影响。Xiao[ 16] 对垂穗披碱
草生物-生态学特性的研究表明 ,土壤肥力越高 ,单
株分蘖数越多 ,单位面积生殖枝数就越多 。盘朝邦
等[ 17]认为 ,施肥可以提高老芒麦植株内营养物质的
供给能力 ,增加可育小花数量 ,从而增加单位面积的
种子数 ,获得较高的产量。周玉香等[ 1 8] 在研究施肥
对草地早熟禾种子生产性能的影响中提出 ,春季返
青期加强施肥管理可以增加早熟禾植株的有效分蘖
数 ,而且穗粒数 、穗粒重和结实率均明显增加 。本研
究在西藏野生垂穗披碱草上的研究结果 ,与上述研
究结果一致 。
王佺珍等[ 19] 对高羊茅种子产量因子与产量的
研究表明 ,高羊茅 5个产量因子对种子产量的影响
排序为:每 m 2 生植枝数>每小穗小花数>每小穗
种子粒数>单粒种子重>每生植枝小穗数 ,说明提
高单位面积生植枝数 、每小穗小花数和每小穗种子
粒数可直接提高其种子产量。William 等[ 20] 对多年
生黑麦草的大田试验结果表明 ,多年生黑麦草种子
产量与每小穗种子数及种子千粒重相关性显著 。本
研究在西藏野生垂穗披碱草上的试验表明 ,垂穗披
碱草种子产量的增加 ,只与单位面积生植枝数和每
小穗种子粒数以及种子千粒重显著正相关 ,原因可
能是由于本试验在记录每小穗小花数期间的天气等
因素影响了测量结果 ,所以造成垂穗披碱草种子产
量与每小穗小花数的相关性不显著 。
本研究发现 ,西藏野生垂穗披碱草单位面积生
殖枝数与种子千粒重呈正相关;每个小穗种子粒数
与种子千粒重也呈正相关 ,此结果与毛培胜等[ 21] 对
老芒麦种子产量因子的研究结果一致。
4　结　论
随着西藏野生垂穗碱草单位面积生殖枝数的增
加 ,每小穗上的种子粒数以及种子千粒重也会随之
增加 ,在本试验范围内 ,每个小穗上的种子粒数越
多 ,种子千粒重越重 。垂穗披碱草单位面积生殖枝
数越多种子产量越高 ,因此建议在西藏野生垂穗披
碱草种子生产管理上 ,应注重考虑通过增加有效分
蘖数和生植枝数来提高种子产量。
在本试验范围内 ,施氮能够显著增加西藏野生
垂穗披碱草的生殖枝数 ,提高种子千粒重 ,显著增加
25第 5 期 宋江湖等:施 N 量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的相关性分析
每小穗种子数 ,但对每生殖枝小穗数 、每小穗小花数
无显著影响。施氮还可提高西藏野生垂穗披碱草的
种子实际产量 ,本试验发现 ,施 N 250 kg/hm2 的效
果最好 ,种子产量可达到 2 016.5 kg/hm2 。
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26 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第 36 卷