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行距与氮肥对通草1号虉草生长特性的影响



全 文 :收稿日期:2013-04-01;修回日期:2013-07-31
基金项目:内蒙古自然科学基金项目(2010MS0411);内蒙古科
技厅应用技术研发项目(20120426);内蒙古民族大学科研创新团队
建设计划项目(NMD10-03)
作者简介:张永亮(1959- ),男,内蒙古包头市人,博士,教授,硕
士生导师,从事草地生态及草坪学的研究.
文章编号:1673-5021(2014)01-0044-05
行距与氮肥对通草1号虉草生长特性的影响
张永亮,骆秀梅,张 浩,王学愿,刘 杨
(内蒙古民族大学,内蒙古 通辽 028042)
摘要:在内蒙古通辽地区进行了行距与施氮量对通草1号虉草生长特性的影响研究。结果表明:随行距增加虉
草株高、叶宽、叶面积、穗长、穗分枝数、穗重、穗粒重和千粒重等递增,30cm行距与50cm、70cm行距间上述指标差异
显著(P<0.05),70cm与50cm行距间叶宽、叶面积、穗分枝数和千粒重差异显著(P<0.05)。行距对营养枝数/m、
生殖枝数/m、穗梗长和穗下节长影响不显著。随施氮量增加,虉草株高、叶宽、叶面积、营养枝数/m、穗长、穗分枝
数、穗重、穗粒重和千粒重等递增,施氮与不施氮处理间差异显著(P<0.05)。施纯氮46kg/hm2 与92kg/hm2 处理间
虉草株高(分蘖期除外)、叶宽、叶面积、营养枝数/m、穗分枝数、穗重和千粒重等差异显著(P<0.05)。春季施氮肥对
生殖枝数/m、穗梗长和穗下节长影响不显著。
关键词:虉草;行距;氮肥;生长
中图分类号:S543   文献标识码:A
  虉草(Phalaris arundinacea L.)别名草芦、园草
芦,为禾本科虉草属植物,主要分布于北美、北欧和亚
洲温带地区,我国东北、华北、西北、华东、华中等地均
有分布[1~2]。虉草因其具有较强的抗逆性和较高的
产量及营养价值而被广泛用于饲草、人工湿地植物、
生物能源材料[1~3]。通草1号虉草(P.arundinacea
L.cv.Tongcao No.1)是采用通辽市科左后旗查金台
牧场野生虉草通过多年栽培驯化和混合选育而成,于
2013年1月通过内蒙古自治区草品种审定委员会审
定。该品种在内蒙古通辽地区4月上、中旬返青,5
月中旬拔节,6月上旬抽穗,7月初种子成熟。在我国
北方下湿盐碱地区,通草1号虉草具有广阔的应用前
景,对畜牧业发展和生态建设具有重要意义。
行距和氮肥是影响禾本科牧草生长的重要因
素。关于行距和施氮量对禾本科牧草生长特性的影
响已有较多报道[4~7],但对虉草的研究较少。本文
以通草1号虉草新品种为试验材料,研究不同行距
和施氮量下二年生虉草生长特性变化,旨在揭示通
草1号虉草株高、分蘖、叶部性状和穗部性状等产量
构成因子对行距和氮肥的响应规律,为虉草种子生
产和饲草生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验地位于通辽市内蒙古民族大学农学院试验农
场,地理位置43°36′N、122°22′E,海拔178m,年均温
6.8℃,≥10℃年活动积温为3220℃,多年平均降水量
398mm,无霜期154d。土壤为灰色草甸土,耕层土壤有
机质含量12.43g/kg,速效钾84.0mg/kg,速效磷30.1
mg/kg,碱解氮65.8mg/kg,pH值8.2,具灌水条件。
1.2 供试材料
供试材料为通草1号虉草,由内蒙古民族大学
农学院选育。氮肥采用尿素,含氮量46%。
1.3 试验设计
供试材料于2011年6月10日种植,每行播种
量相同(5g/行),播种时施磷酸二铵200kg/hm2 作
基肥。试验小区按裂区设计,主区为行距,设30cm、
50cm、70cm共3个水平,分别用 A1、A2、A3表示;
副区为施氮水平,施纯氮量设0kg/hm2、46kg/hm2、
92kg/hm2共3个水平(不包括磷酸二铵中的氮量),
分别用B1、B2、B3表示。主区间隔1m,副区间隔
0.5m。每处理3个重复,小区面积4m×5m。第二
年虉草返青后(2012年4月10日),按小区行数均分
该小区施肥量后在垄旁开沟施肥,覆土踩实后灌水。
1.4 测定项目
测定项目包括:(1)株高:分别在虉草分蘖期、拔
节期、抽穗期、盛花期、成熟期测定植株高度,每小区
随机选取30株测定,从地表至花序顶端测量植株绝
对高度,取平均值。(2)叶长、叶宽与叶面积:在虉草
抽穗期用直尺测量穗下第2片叶的叶长和叶宽,共
—44—
第36卷 第1期
Vol.36 No.1
         
中 国 草 地 学 报
Chinese Journal of Grassland
         
2014年1月
Jan.2014
测30株。以长宽系数法计算植株叶面积,叶面积
(cm2)=叶长(cm)×叶宽(cm)×0.75。(3)生殖枝
数/m、营养枝数/m、分蘖数/m:在成熟期每个小区
随机取3个50cm样段,齐地面刈割所选样段上的
全部植株,然后数其分蘖数和生殖枝数,计算每米行
长的分蘖数、生殖枝数和营养枝数。营养枝数/m=
总分蘖数/m-生殖枝数/m。(4)穗分枝数:在盛花
期随机选取30个生殖枝测定分枝数/穗(田间测
定)。(5)穗长、穗梗长、穗下节长:在成熟期随机选
取30个生殖枝,自穗基部至穗顶端测量穗长,从穗
基部至旗叶处测量穗梗的长度,从穗基部至穗下第
1节测量穗下节长度,取其平均值。(6)穗重、穗粒
重、千粒重:成熟期(6月30日)在每个小区随机取
30个穗在室内烘干称穗重。将上述各小区30个穗
脱粒,测定穗粒重。取净种子1000粒用1/10000电
子天平称重,重复3次,取其平均值。
1.5 数据处理
采用DPS 13.01数据处理系统软件中的裂区
试验统计进行方差分析及多重比较分析,多重比较
采用Duncan新复极差法。
2 结果与分析
2.1 对叶片性状的影响
施氮量和行距对虉草叶长、叶宽和叶面积均有
影响,随行距和施氮量增加虉草叶长、叶宽和叶面积
递增(表1)。宽行距处理(70cm)叶长、叶宽和叶面
积分别比窄行距(30cm)高17.59%、21.81%和
42.26%,差异均达显著水平(P<0.05);50cm 和
70cm行距间,叶宽和叶面积差异显著(P<0.05),
而叶长差异不显著。高氮处理(92kg/hm2)虉草叶
长、叶宽和叶面积分别比不施氮处理(0kg/hm2)增长
5.99%、11.35%和17.89%,差异达到显著(P<0.05),
施氮量46kg/hm2 与92kg/hm2 处理间叶宽和叶面
积差异显著(P<0.05),而叶长差异不显著。
表1 行距和施氮量对虉草叶部性状的影响
Table 1 Effect of row spacing and nitrogen application rate on the leaf traits of reed canatygrass
性状
Traits
不同行距下的叶部性状
Leaf traits under different row spacing
不同施氮量下的叶部性状
Leaf traits under different nitrogen application rate
30cm  50cm  70cm  0kg/hm2  46kg/hm2  92kg/hm2
叶长(cm) 26.55±0.78b 31.31±0.89a 31.22±1.23a 28.74±2.37b 29.88±2.22a 30.46±2.70a
叶宽(cm) 1.33±0.11c 1.51±0.08b 1.62±0.06a 1.41±0.15c  1.48±0.15b 1.57±0.09a
单叶面积(cm2) 26.60±2.71c 35.57±2.66b 37.84±2.57a 30.57±5.33c 33.39±5.46b 36.04±5.06a
  注:同行中不同字母表示数据间在0.05水平上差异显著,下表同。
Note:The different letters in the same row indicate significant difference at 0.05level.The same as below.
2.2 对株高的影响
行距对虉草株高有明显影响(表2)。窄行距
(30cm)处理虉草株高在各生育时期均显著低于
50cm和70cm行距(P<0.05),50cm与70cm行距
间株高差异不显著。70cm行距处理各生育时期虉
草株高分别比30cm行距高21.3%、20.2%、9.5%、
4.6%、4.6%和1.0%。由此可见,在虉草孕穗前行
距对株高影响较大,而随生育期推移,由行距引起的
株高差异减小。随施氮量增加虉草株高在各生育时
期呈递增趋势(表2)。除分蘖期株高差异不显著
外,其余生育期各施氮处理间株高差异均达显著水
平(P<0.05)。高氮处理(92kg/hm2)各生育期株高
最大,分别比不施氮处理(0kg/hm2)高 5.3%、
8.7%、9.0%、10.7%、6.4%和3.4%。
表2 行距和施氮量对各生育时期虉草株高的影响
Table 2 Effect of row spacing and nitrogen application rate on the plant heightof reed canatygrass in each growth stages
生育时期
Growth stages
不同行距下的株高
Plant height under different row spacing
不同施氮量下的株高
Plant height under different nitrogen application rate
30cm  50cm  70cm  0kg/hm2  46kg/hm2  92kg/hm2
分蘖期 9.73±0.66b 11.03±0.62a 11.8±0.70a 10.58±1.08a 10.84±0.99a 11.14±1.21a
拔节期 25.29±1.68c 27.47±1.18b 30.40±1.36a 26.53±2.13c 27.80±2.84b 28.83±2.30a
孕穗期 66.26±1.88b 70.75±3.83a 72.57±4.51a 66.61±2.30c 70.38±4.75b 72.59±3.75a
抽穗期 96.43±3.97b 99.94±5.06a 100.83±5.14a 94.34±2.06c 98.37±3.09b 104.48±2.75a
盛花期 133.45±2.72b 139.19±6.92a 139.57±5.10a 132.84±3.35c 138.07±4.97b 141.29±5.57a
成熟期 176.79±2.61b 179.25±2.31a 178.56±3.53a 175.44±1.35c 177.70±1.53b 181.47±1.78a
—54—
张永亮 骆秀梅 张 浩 王学愿 刘 杨  行距与氮肥对通草1号虉草生长特性的影响
2.3 对分蘖数的影响
随行距的增加虉草单位行长生殖枝数、营养枝
数和总分蘖数均呈上升趋势(表3),但各行距处理
间总分蘖数、生殖枝数、营养枝数差异均不显著。随
施氮量增加单位行长营养枝数和总分蘖数递增(表
3),各处理间差异显著(P<0.05)。春季施氮肥对
虉草生殖枝数影响不显著。
表3 行距和施氮量对虉草分蘖数的影响
Table 3 Effect of row spacing and nitrogen application rate on the tilering number of reed canatygrass
性状
Traits
不同行距下的分蘖数
Tilering number under different row spacing
不同施氮量下的分蘖数
Tilering number under diferent nitrogen application rate
30cm  50cm  70cm  0kg/hm2  46kg/hm2  92kg/hm2
生殖枝数(No./m) 188.11±31.14a 185.44±35.32a 214.33±33.96a 191.56±34.80a 193.00±29.52a 203.33±42.06a
营养枝数(No./m) 150.89±48.71a 178.22±34.91a 163.00±39.69a 126.22±28.34c 162.33±26.41b 203.56±26.82a
总分蘖数(No./m) 339.00±54.67a 363.66±30.11a 377.33±44.60a 317.78±40.60c 355.33±29.28b 406.89±28.28a
2.4 对穗部性状的影响
由表4可以看出,行距对虉草穗部性状影响显
著。宽行距能促进虉草穗长、穗梗长、穗分枝数、穗
重、穗粒重和千粒重的增加。70cm行距处理虉草穗
长、穗梗长、穗分枝数、穗重、穗粒重和千粒重分别比
30cm行距高25.22%、15.95%、7.20%、18.73%、
29.40%和20.35%,差异均达显著水平(P<0.05)。
施氮量对虉草穗长、穗分枝数、穗重、穗粒重和千粒
重影响显著(P<0.05),均随施氮量增加而增大,施
氮与不施氮处理间上述各指标差异均达显著水平
(P<0.05),而施氮对穗梗长和穗下节长影响不显
著。
表4  行距和施氮量对虉草穗部性状的影响
Table 4 Effect of row spacing and nitrogen application rate on the panicle traits of reed canatygrass
穗部性状
Panicle traits
不同行距下的穗部性状
Panicle traits under different row spacing
不同施氮量下的穗部性状
Panicle traits under different nitrogen application rate
30cm  50cm  70cm  0kg/hm2  46kg/hm2  92kg/hm2
穗  长(cm) 13.80±1.21b 16.37±1.59a 17.28±1.22a 14.87±1.96b 16.01±2.01a 16.57±1.80a
穗 梗 长(cm) 30.59±1.26b 34.28±0.85a 35.47±1.65a 33.10±3.03a 33.47±2.42a 33.78±2.09a
穗下节长(cm) 35.36±1.08b 36.27±1.57a 36.88±1.51a 36.22±1.74a 35.75±1.15a 36.53±1.59a
穗分枝数 20.27±0.60c 20.74±0.82b 21.73±1.18a 20.11±0.52c 20.97±1.03b 21.67±0.98a
穗  重(g) 0.388±0.04b 0.480±0.05a 0.461±0.03a 0.406±0.04c 0.447±0.01b 0.475±0.05a
穗 粒 重(g) 0.161±0.03b 0.196±0.02a 0.208±0.02a 0.171±0.03b 0.192±0.02a 0.203±0.02a
千 粒 重(g) 0.7525±0.07c 0.8043±0.06b 0.9056±0.04a 0.764±0.08c 0.826±0.09b 0.873±0.06a
3 结论与讨论
氮肥对虉草株高影响在拔节-抽穗期表现较突
出,抽穗后株高差异缩小,但施氮与不施氮处理间株
高差异仍然显著(P<0.05)。施氮能显著增加虉草
的叶片宽度和叶面积,表明氮素营养水平对虉草叶
片生长具有较大影响,施氮可促进虉草叶量增加,提
高产草量,而且丰富的叶量也可改善虉草的饲用价
值。春季施氮肥对虉草营养枝数影响显著,而对生
殖枝数影响不显著。这是因为虉草生殖枝主要由越
冬芽形成,春季分蘖主要形成营养枝。有研究表明,
无芒雀麦、蓝茎冰草等禾本科牧草春季施氮可以增
加当年营养枝数,而对生殖枝数影响不明显[8~10],
本研究结果与他人对无芒雀麦、蓝茎冰草等的研究
结果相同。春季施氮能促进虉草穗长、穗重、穗粒重
和千粒重的增长,表明施氮增强了植株个体穗部性
状的生长发育,有助于提高种子产量。申忠宝等[11]
试验表明,当年添加氮素对羊草(Leymus chinensis)
抽穗率和单位面积抽穗数无显著影响,但当年氮素
可以显著提高羊草的结实率、每穗结实粒数和千粒
重(P<0.01),本研究结果与他人对羊草等的研究
结果相同。
适宜的行距是充分发挥牧草生长潜力的关键。
宽行距有助于虉草株高和叶片生长,50cm和70cm
行距下虉草株高、叶长、叶宽和叶面积均显著高于
30cm行距。而刘金平等[4]对老芒麦的研究得出,行
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中国草地学报 2014年 第36卷 第1期
距对老芒麦叶长、叶宽均无显著影响。由此可见,不
同植物种类的叶部性状对行距的响应是有差异的。
行距对虉草单位行长营养枝数、生殖枝数和总分蘖
数影响不显著,而对穗部性状影响显著。70cm 和
50cm行距下虉草穗长、穗重、穗粒重和千粒重等显
著高于30cm行距,而70cm与50cm行距间差异不
显著。表明50cm以上行距对二年生虉草穗部生长
影响较少,而30cm行距影响较大。这是因为随种
植行距缩小,在虉草生殖枝生长期群体内个体间竞
争加剧,个体生长受到了抑制。
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张永亮 骆秀梅 张 浩 王学愿 刘 杨  行距与氮肥对通草1号虉草生长特性的影响
Effect of Row Spacing and Nitrogen Application Rate on
Growth Characteristics of Reed Canarygrass
ZHANG Yong-liang,LUO Xiu-mei,ZHANG Hao,WANG Xue-yuan,LIU Yang
(Department of Agronomy,Inner Mongolia University for Nationalities,Tongliao 028042,China)
Abstract:The effects of different row spacing and nitrogen application rate on the growth characteris-
tics of Phalaris arundinacea L.cv.Tongcao No.1were studied in Tongliao to reveal the response pattern
of plant height,leaf traits,panicle traits and tilers in reed canarygrass to different row spacing and nitro-
gen application rate.The results indicated that plant height,leaf width,leaf area per leaf,spike length,
number of branch per ear,weight per ear,seed weight per ear and thousand grain weight of reed ca-
narygrass increased with the increase of row spacing,and the differences were significant between 30cm
row spacing and 50cm and 70cm row spacing treatments(P<0.05),and there was significant differences in
leaf width,leaf area per leaf,number of branch per ear and thousand grain weight between 50cm row spac-
ing and 70cm row spacing treatments.And effects of row spacing on reproductive shoot/m,vegetative
shoots/m,peduncle length,the 1st internode length were not significant(P>0.05).The plant height,
leaf width,leaf area per leaf,vegetative shoots/m,spike length,number of branch per ear,weight per
ear,seed weight per ear and thousand grain weight increased with the increase of nitrogen rate,and the
differences were significant between nitrogen application and no nitrogen application treatments.There
was significant differences in plant height(except tilering stage),leaf width,leaf area per leaf,vegetative
shoots/m,number of branch per ear,weight per ear and thousand grain weight between 46and 92
kg/hm2 nitrogen application rate treatments.And effects of nitrogen application rate on reproductive
shoot/m,peduncle length,the 1st internode length were not significant.
Key words:Phalaris arundinacea L.cv.Tongcao No.1;Row spacing;Nitrogen fertilizer;Growth
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中国草地学报 2014年 第36卷 第1期