全 文 ：水分胁迫对内农大莜 1号裸燕麦品种生长指标的影响
赵海超 1 刘景辉 2 任永峰2 张向前2 李 倩 2 王 莹2
(1 河北北方学院农业科学系 , 075131,河北张家口;2 内蒙古农业大学农学院 , 010018,内蒙古呼和浩特)
摘 要 以不同含水量土壤盆栽裸燕麦 ,通
过对不同生育时期的株高 、叶面积 、干物质量进行
测定 ,研究土壤含水量对燕麦生长的影响。结果
表明 ,裸燕麦生长的最佳土壤相对含水量为 75%,
苗期和灌浆期土壤相对含水量为 90%时生物量最
高;裸燕麦各生育时期的株高 、叶面积 、干物质量
均随土壤含水量的下降而降低 , 生长速率呈下降
趋势;土壤含水量过高和过低使株高衰退速率增
加 ,叶面积衰退速率减小;裸燕麦拔节期水分胁
迫 ,营养主要分配到根 、茎和叶鞘;土壤含水量过
多时 ,营养主要分配到叶;水分适宜营养主要分配
到穗部 。
关键词 裸燕麦;生长指标;水分胁迫
土壤含水量是影响作物生长及产量的重要因
素 。据统计 ,干旱导致的减产可超过其他因素所
造成作物减产的总和。目前 ,世界干旱地区约占
土地面积的 36%, 占总耕地面积的 42.9%, 其他
地区也常受季节性干旱或难以预测的不定期干旱
而减产 。我国是世界主要的干旱国家之一 , 干旱
半干旱地区占国土面积的 47%,占总耕地面积的
51%[ 1] 。因此 ,国内外对土壤含水量对农作物的
生长及产量影响的研究较多 。
裸燕麦(AvenanudaL)又名莜麦 ,是禾本科燕
麦属的一个亚种 。裸燕麦喜冷凉 、耐低温 ,抗逆性
强 ,适应性广 ,是粮草兼用性作物 [ 2] 。裸燕麦分布
于全世界五大洲 40多个国家 ,主要集中种植在北
半球燕麦带 。中国是裸燕麦的发源地 , 距今有
5 000多年的种植历史 ,主要分布在华北 、西北 、东
作者简介:赵海超 ,讲师 ,研究方向为旱作农业
刘景辉为通讯作者 , 教授 , 从事作物耕作学和农业生态
学研究
基金项目:国家自然科学基金项目(30660084)、内蒙古自然基金重
大项目(200607010301)、国家公益性行业(农业)科研
专项经费(NYHYZX07-009-13)、现代农业产业技术
体系建设专项资金资助(nycytx-14)
收稿日期:2009-10-19;修回日期:2009-11-21
北和青藏高原等地的 16个省 (区 )[ 3] 。特别是在
我国西北干旱地区农牧交错带种植面积占有较大
比重。裸燕麦含有人体所必需的多种营养物质 ,
同时裸燕麦有着很高的医用价值 ,长期食用对控
制血脂升高等疾病有明显疗效 [ 4] 。所以近年来对
裸燕麦的旱作高产及其水分利用和干旱胁迫下的
生长生理反应研究较多 。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验在呼和浩特园艺科技示范中心进行 , 供
试品种为生产上推广的内农大莜 1号裸燕麦 , 由
内蒙古农业大学燕麦课题组提供 ,旱棚内盆栽 ,自
然光下生长 ,降雨时用塑料薄膜遮雨 ,雨后立即去
掉塑料薄膜 。盆钵 (PVC小桶)高 30cm、直径
20cm,盆土为园艺科技示范中心耕层土壤 ,类型为
沙壤土 ,土壤营养状况见表 1。将土壤 7.5kg,磷酸
二铵 0.36g,尿素 1g混匀后装盆 。生育期间松土 3
次 ,防治病虫害 ,在开花期进行 1次人工辅助授
粉 。
表 1 土壤营养指标
指标 pH 有机质(mg/kg)
速效磷
(mg/kg)
碱解氮
(mg/kg)
最大持水量
(%)
土壤 7.72 1.18 25.32 106.83 31.43
1.2 试验设计
试验设 5个水分处理 ,土壤相对含水量分别为
30%、45%、60%、 75%、90%,每个处理设 3次重
复 。采用称重法测定土壤含水量 ,每天测重一次 ,
当盆重量下降到水分指标下限时 ,及时补水 ,维持
处理水平 。分别在苗期 、拔节期 、孕穗期 、开花期 、
灌浆期测定裸燕麦株高 、叶面积 、干重 ,拔节期测
定根 、茎 、叶 、叶鞘和穗的干重 。
1.3 测定方法
干重用烘干法 , 105℃杀青 30min, 80℃烘干至
恒重 。株高采用线绳法 。叶面积采用系数法 , 叶
面积 =叶长 ×叶宽 ×0.67[ 5] 。
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作物杂志 Crops 2010.1DOI :10.16035/j.issn.1001-7283.2010.01.020
2 结果与分析
2.1 不同水分处理对裸燕麦株高的影响
株高是裸燕麦的重要生长指标 ,对于裸燕麦
的产量具有重要的影响 。由图 1可见 ,随着土壤
含水量的增加裸燕麦各生育时期株高均呈上升趋
势 。表明干旱胁迫抑制裸燕麦株高的生长 。这与
杨勤等 [ 6]对甜 、糯玉米的研究结果相同 。对裸燕
麦株高(h)和生长时间 (t)进行非线性回归分析 ,
回归方程为 h=at2 +bt+c,获得水分胁迫下裸燕
麦株高生长方程 ,如表 2所示 。根据 b值的大小可
知随着土壤含水量的增加裸燕麦株高的生长速率
呈上升趋势 ,根据 a值的大小可知裸燕麦株高后期
衰退速率以相对含水量为 60%时最小 ,含水量过
大或过小衰退速率均呈上升趋势 。表明干旱胁迫
使裸燕麦株高生长速率变慢 ,衰退速率变快 。土
壤田间相对含水量过高容易使裸燕麦后期株高衰
退加快 。
图 1 水分胁迫下各生育时期裸燕麦株高的变化
表 2 水分胁迫裸燕麦株高生长方程参数
(h=at2 +bt+c、g=at2 +bt+c)
参数 30% 45% 60% 75% 90%
a -0.0054 -0.0054 -0.0043 -0.0048 -0.0055
b 0.8595 0.9462 0.9739 1.1116 1.1728
c 1.8879 3.2913 4.0069 3.9507 4.8675
R2 0.9869 0.9742 0.9662 0.9674 0.9599
2.2 不同水分处理对裸燕麦叶面积的影响
叶面积是反映作物光合速率大小的重要指
标 ,叶面积越大光合能力越强 。由图 2可见 ,随着
土壤含水量的增加各生育时期裸燕麦叶面积均呈
上升趋势 。表明裸燕麦在水分胁迫下叶面积变
小 ,水分胁迫抑制叶片的生长 ,从而降低了裸燕麦
的光合能力 。对裸燕麦叶面积(m)和生长时间(t)
进行非线性回归分析 ,回归方程为 m=at2 +bt+c,
获得水分胁迫下裸燕麦叶面积生长方程 , 如表 3
所示。根据 b值的大小可知随着土壤含水量的增
加裸燕麦叶面积的生长速率呈上升趋势 ,根据 a值
的大小可知裸燕麦叶面积后期衰退速率以相对含
水量为 60%时最大 ,含水量过大或过小衰退速率
均呈下降趋势。田间含水量高使叶片的生理寿命
增长 ,从而使总叶面积衰退变缓 ,在干旱胁迫下裸
燕麦总叶面积相对较小 ,生殖分化延缓 ,从而使叶
面积衰退速率降低 。
图 2 水分胁迫对裸燕麦各生育时期叶面积的变化
表 3 水分胁迫裸燕麦叶面积生长方程参数
(m=at2 +bt+c、g=at2 +bt+c)
参数 30% 45% 60% 75% 90%
a -0.0083 -0.0097 -0.0135 -0.0126 -0.0106
b 1.3739 1.7572 2.2868 2.3135 2.5007
c 7.742 8.5214 7.471 16.554 19.373
R2 0.9215 0.9403 0.9692 0.8861 0.8815
2.3 不同水分处理对裸燕麦干物质量积累的影响
干物质量是作物的生物产量 ,水分胁迫对裸
燕麦不同生育时期干物质量积累的影响如图 3所
示 ,田间相对含水量小于 60%的处理随着水分胁
迫的加重干物质量各生育时期均呈下降趋势 , 并
且均低于相对含水量大于 60%的处理 。表明干旱
胁迫抑制裸燕麦干物质的积累 。杨勤等 [ 6] 对甜 、
糯玉米的研究中也有同样的结果 。田间相对含水
量为 75%的处理在孕穗期 、开花期干物质积累量
高于其他处理 ,在苗期 、灌浆期低于 90%的处理 。
图 3 水分胁迫对裸燕麦干重变化的影响
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作物杂志 Crops2010.1
表明水分适中有利于裸燕麦中期生长 ,裸燕麦在
苗期及灌浆期需水量高于其他时期。因为拔节期
到开花期是裸燕麦营养生长与生殖生长并重的阶
段 ,所以裸燕麦不但需要充足的水分 ,根系还需要
充足的氧气以利于根系的生长吸收大量的养分。
对裸燕麦干重(g)和生长时间(t)进行非线性回归
分析 ,回归方程为 g=at2 +bt+c,获得不同水分处
理下裸燕麦干重积累方程 ,如表 4所示 。根据 b值
的大小可知裸燕麦干重积累速率大小为 75% >
90% >60% >30% >45%,根据 a值的大小可见
裸燕麦干重积累速率 90% >75%、45% >30%。
表明随着土壤田间相对含水量的增加裸燕麦干物
质积累速率呈上升趋势 。但前期相对含水量为
75%的处理积累速率高于 90%的处理 。表明裸燕
麦在田间相对含水量为 75%时生长最好 。
表 4 水分胁迫裸燕麦干物质积累方程参数
(g=at2 +bt+c、g=at2 +bt+c)
参数 30% 45% 60% 75% 90%
a 0.0002 0.0003 0.0002 0.0002 0.0003
b 0.0052 0.0039 0.0124 0.0254 0.0137
c -0.034 -0.0279 -0.0642 -0.1285 -0.0317
R2 0.9822 0.9785 0.9805 0.9521 0.9901
拔节期是裸燕麦生长及产量形成的关键时
期 ,是营养生长向生殖生长转变的关键时期。水
分胁迫对裸燕麦拔节期营养物质的分配的影响如
表 5所示 。随着水分胁迫程度的增加裸燕麦各部
位干重均呈下降趋势 ,但相对含水量 75%时裸燕
麦的根和穗的干重高于 90%的处理 。各部位干重
占全株干重的比值随水分胁迫强度的变化趋势各
不相同 ,根 、叶鞘和茎的比值随着水分胁迫的加强
呈上升趋势 ,其中根和叶鞘以 30%处理的最高 、茎
以 45%处理的最高;叶的比值随着水分胁迫的增
加呈下降趋势 ,以 90%处理的最高;穗的比值随着
水分胁迫的增加呈下降趋势但土壤含水量过高比
值降低 ,以 75%处理的最高 。表明干旱胁迫抑制
各部位干物质的积累 ,但水分过多抑制根和穗的
干物质积累 。干旱可以促进营养物质向根系 、叶
鞘和茎分配 ,以增强裸燕麦对水分的吸收能力和
储存能力;土壤含水量过高有利于营养物质向叶
片积累 ,以增强裸燕麦的蒸腾效率;水分适宜的状
态下有利于营养物质向穗积累 ,以增加裸燕麦的
生殖能力 。可见裸燕麦高产的土壤相对含水量为
75%。
表 5 水分胁迫下裸燕麦拔节期各部位干物质积累的变化
处理 根干重(g) 比例(%)
茎
干重(g) 比例(%)
叶
干重(g) 比例(%)
叶鞘
干重(g) 比例(%)
穗
干重(g) 比例(%)
90% 0.10 5.78 0.26 15.03 0.77 44.51 0.45 26.01 0.15 8.67
75% 0.21 12.28 0.26 15.20 0.60 35.09 0.34 19.88 0.30 17.54
60% 0.08 5.90 0.30 22.11 0.50 36.85 0.35 25.79 0.12 8.84
45% 0.09 9.00 0.23 23.00 0.32 32.00 0.29 29.00 0.07 7.00
30% 0.09 12.33 0.15 20.55 0.21 28.77 0.23 31.51 0.05 6.85
注:比例为各部位干重占全株干重百分比 ,表内数据均为三组数据的平均值
3 结论
本试验条件下裸燕麦各生育时期株高随土壤
相对含水量的下降而降低 ,裸燕麦株高的生长速
率随土壤含水量的增加呈上升趋势 ,裸燕麦株高
后期衰退速率以相对含水量为 60%时最小 ,含水
量过大或过小衰退速率均呈上升趋势 。
裸燕麦各生育时期叶面积随土壤相对含水量
的下降而降低 ,裸燕麦叶面积的生长速率随土壤
含水量的增加呈上升趋势 ,裸燕麦叶面积后期衰
退速率以相对含水量为 60%时最大 ,含水量过大
或过小衰退速率均呈下降趋势。
裸燕麦干物质积累最佳的土壤相对含水量为
75%,干旱胁迫下随着土壤相对含水量的降低干
物质积累减少 ,裸燕麦干物质积累速率随土壤含
水量的增加而增加 ,裸燕麦需水量最大的时期为
苗期和灌浆期。
干旱胁迫能够促进根系的生长 , 促进营养物
质向根茎分配;土壤含水量过高有利于叶片的生
长;土壤水分适宜有利于营养物质向穗部分配 。
参考文献
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作物杂志 Crops 2010.1
刈割方式对皖北地区大麦饲用品质的影响
李焰焰1 方彭华 1 张晓涛 1 董召荣 2
(1 阜阳师范学院生命科学学院 , 236041,安徽阜阳;2 安徽农业大学 , 230036,安徽合肥)
摘 要 在皖北地区对不同刈割方式下大中
88-91大麦饲用品质及再生草产量进行研究 。结果
表明 ,大中 88-91大麦的饲用品质与其刈割方式关
系密切:刈割后尿素的最佳追肥水平为 75kg/hm2;
刈割后最适留茬高度为 5cm;根据对蛋白质库 、糖库
的测定 ,首次刈割最适时期在 3月下旬。
关键词 刈割方式;饲用大麦;饲用品质
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验于 2009年 3月在安徽阜阳生态乐园农场
作者简介:李焰焰 ,副教授 ,主要从事植物生理生态研究
基金项目:国家科技支撑计划项目(2009BADA6B06),安徽省教育厅
自然科学研究项目(KJ2009B020)
收稿日期:2009-12-03
进行 ,条播 ,行距为 0.23cm。实验地在皖西北地区 ,
位于黄淮海平原南端 ,安徽省西北部 ,淮北平原西
部 ,在我国南北气候分界线秦岭 、淮河一线的交界
处。东经 115°,北纬 33°35′,属亚热带北缘季风气
候 ,气候温和 ,雨量适中 ,四季分明 ,雨量适中 ,光照
充足 。年均气温 14.5 ～ 15.0℃,无霜期 213 ～ 223d,
年均降水 821 ～ 938mm,太阳辐射总量自北向南为
5 000 ～ 5 150MJ/m2 ,适宜各类农作物的生长。
1.2 供试材料
试验品种为大中 88-91大麦 ,由江苏江淮种子
公司 1988年用从叙利亚引进的饲料大麦 CT-16进
行钴 60Co辐射 ,经 1989 ～ 1991年连续系统选育而
成 , 2000年 12月通过江苏省品种审定 [ 1] 。
1.3 测定项目与方法
刈割追肥试验处理:刈割后追肥选用尿素 ,共设
[ 4] Pelkman, ChristinePHD, Pohle, etal.EfectsofDietaiyFiberonSati-
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究.玉米科学 , 2005, 13(1):72-76.
EffectofWaterStressonGrowthPerformance
inNakedOats
ZhaoHaichao1 , LiuJinghui2 , RenYongfeng2 , ZhangXiangqian2 ,
LiQian2 , WangYing2
(1DepartmentofAgriculturalSciences, HebeiNorthUniversity, Zhangjiakou075131, Hebei;2ColegeofAgronomy, InnerMongolia
AgriculturalUniversity, Huhhot010018, InnerMongolia, China)
Abstract Efectsofwaterstressonnakedoats growthwereinvestigatedthroughpotexperimentswithdiferent
soilwatercontents.Theresultsindicatethattheoptimalrelativewatercontentinsoil(RWCS)was75% foroat
growth, andthebiomasswasthehighestwhentheRWCSwas90%.Plantheight, leafarea, drymateraccumulation
andthusgrowthratedecreasedwiththedecreaseofRWCS.
Keywords Nakedoats;Growthindex;Waterstress
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