全 文 ：文章编号:1000-1573(2006)06-0001-03
裸燕麦(Avena nuda L .)根冠关系的研究
宋晋辉1 , 2 , 　张立峰1 , 　王志辉3 , 　高运青1
(1.河北农业大学 农学院 , 河北 保定 071001;2.河北北方学院 农科系 , 河北 张家口 075000;
3.河北北方学院 计算机系 , 河北 张家口 075000)
摘要:为给裸燕麦(莜麦)的生产调控决策提供理论与技术依据 ,以品五(晚熟品种)和坝莜一号(早熟品种)2 个
裸燕麦品种为试验材料 ,对其不同时期地上部生物量的变化规律及其与根系干重的比值和相关性进行了研究。
结果表明:早熟品种和晚熟品种的地上部生物量的变化趋势基本一致 ,大致分为 2个阶段:拔节期至开花期的线
性增长阶段与开花期至成熟期的缓慢增长阶段。随着生育期的推移 , 莜麦的根冠比呈下降趋势。莜麦中期根系
干重与地上部总干重呈显著相关 , 后期相关不显著。
关　键　词:裸燕麦;地上部生物量;根冠比;相关性
中图分类号:S 512.6　　　　　　　　文献标识码:A
studies on the relationship between root and top
in naked oats(Avena nuda L.)
SONG Jin-hui1 , 2 , ZHANG Li-feng1 , WANG Zhi-hui3 , GAO Yun-qing1
(1.College of Ag ronomy , Agricultural University of Hebei , Baoding 071001 , China;
2.Agronomy Science Depar tment , Hebei Nor th University , Zhangjiakou 075000 , China;
3.Computer Science Department , Hebei No rth University , Zhang jiakou 075000 , China)
Abstract:The variation of canopy biomass , the root/ shoot ratio and the correlation betw een root
and shoot in dry w eight of naked oats at different g row th stages w as studied w ith tw o varieties , Pin-
5(late maturi ty)and Bayou-1(early maturity).The results showed that , the changes of the top
dry w eight in early and late maturity varieties w ere similar and could be divided into two periods ,
rapidly increasing period(f rom jointing to flowering)and slowly increasing period(f rom f low ering
to maturity).The roo t/ shoot ratio declined wi th g rowing processes.The coef ficients of correlation
between the root dry w eight and top dry weight in naked oats of the tw o varieties w as statistically
significant in the middle period , but w as not statistically significant in the late period.
Key words:naked oat(Avena nuda L.);canopy biomass;root /shoo t ratio;correlation
　　根系是植物重要的养分吸收与合成器官 ,在植
物整个生长发育时期和产量形成过程中 ,起着非常
重要的作用。关于裸燕麦(莜麦)根系生育规律及全
氮含量的变化[ 1]作者已作过报道 。根系作为无机
营养吸收与供给的基础 ,与不同生育时期所支持的
地上绿体的关系 ,成为植株干物质生产的核心。“根
深叶茂得高产”是根系与地上部协调发展的结果。
本试验针对莜麦根系与地上部的时序关系进行研
收稿日期:2006-05-09
基金项目:河北省科学技术研究与发展计划(03220134D)
作者简介:宋晋辉(1978-), 女 ,河北安国人 , 硕士 ,讲师 , 主要从事作物与微生物生态研究.
通讯作者:张立峰(1961-), 男 ,河北深州人 , 教授 ,主要从事区域农业生态研究.Tel:0312-7528113;E-mail:zlf@mail.
hebau.edu.cn
第 29卷第 6期
20 0 6年1 1月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICU LT URAL UNIVERSI TY OF HEBEI
　 　 Vol.29 No.6
Nov .2 0 0 6
究 ,以期为莜麦的生产调控决策提供理论与技术依
据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
本试验在河北省张北县河北农业大学张北实验
站进行 ,供试莜麦品种为品五(晚熟品种)和坝莜一
号(早熟品种);供试土壤为砂质栗钙土 。
1.2　试验方法及测定项目
2003年 5月 25 日播种 ,将莜麦种植于塑料袋
内 ,袋直径 20 cm , 高 100 cm , 袋装过筛的试验地
0 ～ 25 cm 土层的土壤 ,将袋置于深 90 cm 、宽100 cm
的剖面坑中 ,每行 3袋 ,整个生育期不施肥料;土壤
基础养 分含 量为 碱解 氮 13.84 mg/kg , P2O5
15.67 mg/kg , K2O 72.56 mg/kg 。莜麦生育期间保
证不缺水 。于 3叶期前后进行间苗 ,每袋留苗 15
株。
播后 46 d开始取样 ,每隔 5 d取样 1次 ,每次取
3个重复 。在近地表处将植株剪断 ,分为根 、冠 2部
分。经过浸泡 、筛洗与清检等步骤 ,将净根与地上部
分在 80℃烘箱中烘至恒重 ,测定根 、冠干重 ,采用重
差计法测定根系表面积[ 2] ,采用凯氏定氮法测定根
系全氮含量。
2　结果与分析
2.1　莜麦地上部生物量的变化
2个莜麦品种不同时期 15株地上部总干重的
变化趋势见图 1。由图 1可以看出:不同品种莜麦
的地上部总干重均于开花期完成快速生长 ,早熟品
种(坝莜一号 ,7月 24 日)与晚熟品种(品五 , 8 月 4
日)分别为 23.30 g 和 23.60 g ,之后直至成熟干重
增加缓慢 ,晚熟品种增加到 26.72 g ,增长 13.3%,
早熟品种增加到 24.30 g ,增长 4.3%。
由此可见 ,莜麦 2个品种在生育中后期 ,地上部
总干重的变化呈现相同的趋势 ,可大致分为 2个阶
段:拔节期至开花期的线性增长阶段与开花期至成
熟期的缓慢增长阶段。
图 1　不同莜麦品种不同时期地上部生物量的变化
Fig.1　Changes of the canopy biomass with growing
process in two naked oat varieties
2.2　莜麦不同时期根冠比的变化
不同莜麦品种不同时期根冠比的变化见表 1。
由表 1可以看出 ,无论早熟品种还是晚熟品种 ,莜麦
的根冠比均随时间推移呈下降趋势 ,早熟品种整个
生育期内的根冠比 ,均比晚熟品种小 。这说明随着
莜麦的生长发育 ,光合产物的分配逐渐由地下部分
向地上部分转移。表 1　两品种不同生育时期的根冠比
Table 1　The ratio of root and shoot during growing period of Pin5 and Bayou-1
日期/月-日
Date
品五　Pin5 坝莜 1号　Bayou-1
根系干重/ g
Roo t dry w eight
地上干重/g
Shoot dry weight
根冠比/ %
Root shoot ratio
根系干重/g
Root dry weight
地上干重/ g
Shoo t dry w eight
根冠比/ %
Roo t shoo t ratio
07-09 8.38 9.70 86.39 8.35 11.45 72.93
07-19 8.90 15.10 58.94 10.55 19.17 54.77
07-30 11.83 21.57 54.85 10.28 23.97 42.89
08-09 10.13 23.15 43.76 8.95 23.43 38.20
08-19 11.13 23.47 47.42 8.33 22.83 36.49
08-31 11.07 26.68 41.49 8.65 24.30 35.60
09-09 10.95 26.72 40.98 - - -
　　由表 1还可看出 ,地下部干重的高峰值较地上
部出现得早 ,这表明根系建成比地上部器官早 ,根系
生长是地上部器官生长的前提条件 。表 1 表明 ,莜
麦地上部生物量的 19.3%～ 21.1%是在抽穗以后
累积的 ,这也说明莜麦后期籽粒干物质的增加大部
分为地上部干物质的转移和少量光合物质的合成 。
2.3　根部性状与地上部干重的相关性分析
由表 2可以看出 ,莜麦 2个品种生育中期根系
干重 、根系表面积与地上部总干重之间 ,均呈显著或
极显著相关关系 ,相关系数分别为 0.856 4＊ 、0.938
0＊＊和 0.908 9＊ 、0.891 0＊;根系全氮含量与地上部
总干重之间呈显著或极显著负相关 ,相关系数分别
为-0.967 7＊和-0.952 6＊。后期根部各性状与地
上部总干重之间 ,也呈相关关系 ,但未达显著水平。
2　　　　　 河 北 农 业 大 学 学 报 第 29卷
由此可见 ,莜麦中期根系发育的好坏对生物产量以
及经济产量有着重要的影响 ,生育中期充足的肥水
供应成为莜麦高产的基础。
表 2　品五与坝莜一号中后期根部性状与地上部干重的相关分析
Table 2　Correlation analysis between root characters and top dry weight of Pin-5 and Bayou-1
项目
Item
中期(拔节-开花)
Mid-period(jointing to flowering) 后期(开花-成熟)Late period(flowering to maturity)
根系干重/ g
Roo t dry w eight
根系表面积/ g
Root surface
area
根系全氮含量/ %
Roor to tal
nitrog en
根系干重/g
Root dry weight
根系表面积/ g
Root surface
area
根系全氮含量/ %
Roo r total
nitrogen
地上部
干重
Top dry
w eight
品五 0.856 4＊ 0.938 0＊＊ -0.967 7＊＊ 0.658 7 0.451 3 -0.715 3＊
坝莜
一号 0.908 9＊ 0.891 0＊ -0.952 6＊ 0.024 0 0.602 7 -0.353 9
　　注:＊表示在 0.05水平上显著相关 , ＊＊表示在 0.01水平上显著相关.
3　结论与讨论
1)本研究表明 ,莜麦 2品种在生育中后期地上
部干重的变化趋势大致分为 2个阶段:拔节期至开
花期的线性增长阶段与开花期至成熟期的缓慢增长
阶段。李少昆等[ 3] 在对玉米根系与地上部分关系
的研究中指出 ,玉米在其根系重呈单峰曲线变化的
同时 ,其地上部分的生物量则呈 S 型曲线变化 。也
就是说 ,玉米地上部分的生物量在中期呈快速生长
趋势 ,后期增长缓慢 ,这与本研究的结果一致 。就根
部性状与地上部干重的相关性分析可以看出 ,莜麦
生育中期根部各性状与地上部干重均呈显著或极显
著的相关关系 ,后期相关不显著。由此可见 ,莜麦中
期的根部性状对地上部干重的影响较大 ,因此 ,在生
产中应注意生育中期的肥水供应 ,以确保高产 。
2)本试验结果表明 , 莜麦地上部生物量的
19.3%～ 21.1%是在抽穗以后累积的 ,这与苗果园
等[ 4] 、杨兆生等[ 5] 、李少昆等[ 3]的研究结果不一致 。
苗果园等 、杨兆生等都认为 ,冬小麦地上部生物量的
50%左右是抽穗以后累积的;李少昆等对玉米的研
究也表明 ,玉米地上部生物量的 50%左右是吐丝以
后累积的。这可能与坝上地区地力低 ,而本试验在
整个生育期中未施肥有关 。
本研究发现莜麦 2品种的根冠比均随时间推移
呈下降趋势 ,这与前人对小麦[ 6-8] 、玉米[ 3] 、水稻[ 9]
等作物根冠比的报道相一致;且早熟品种整个生育
期内的根冠比均比晚熟品种小 。这与坝上地区光热
充足 、地力低下的生态条件是相吻合的。河北省坝
上地区属于高寒干旱区 ,该区的农业资源中光温相
对充足 ,存在着较大的光合生产潜力 ,但水资源不
足 ,土壤养分含量低 、土层薄。在这样的环境条件
下 ,作物要取得高产 ,必须以健壮的根系为基础 ,即
较高的根冠比有利于作物抗旱 、耐瘠 ,这也就是晚熟
品种较早熟品种高产的原因 。陈培元等[ 10] 在对冬
小麦根系的研究中也指出 ,旱薄型品种具有较大的
根冠比 。王学臣等[ 11]曾指出 ,气候与土壤条件以及
栽培措施不仅影响植株发展的规模 ,还会改变各器
官间生长进程 ,特别是根部与冠部的发展比率(即根
冠比),如果土壤水分过少 ,根系向深处延伸 ,追逐水
源 ,冠部则受到水分限制 ,生长不旺 ,使得根冠比增
大 ,这是自然选择进化的适应结果。因此 ,在坝上地
区高寒干旱 、土瘠地薄等特殊的生态条件下 ,应选用
高根冠比的品种 ,以利高产 。
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(编辑:祁振声)
3　第 6期　　　 宋晋辉等:裸燕麦(Avena nuda L.)根冠关系的研究