全 文 ：氮肥 、植物生长调节剂和
环境因素对无芒雀麦种子生产的影响
房丽宁1 , 韩建国1 , 王　培1 , 董　君2
(1.中国农业大学草地研究所 , 北京　100094;2.北京克劳沃草业中心 , 100029)
摘要:　通过观察无芒雀麦在大连市普兰店地区的生长和生殖特性发现 1999 年该地的气候条
件适宜无芒雀麦的生殖发育和种子生产 , 但在种子成熟期的高温干旱导致种子成熟速度加快和种
子重量降低。同时 , 还研究了氮肥和植物生长调节剂对无芒雀麦种子产量的影响。施氮量为
180kg/hm2 时 ,无芒雀麦的种子产量最高 , 可达 1844kg/ hm2 , 但和施氮量为 150kg/hm2、120kg/ hm2
和 90kg/hm2 处理间的差异不显著。在无芒雀麦的抽穗初期喷施调嘧啶和多效唑对无芒雀麦种子
的各产量构成要素 、种子产量和植株高度都没有明显的影响。
关键词:　无芒雀麦;种子生产;氮肥;植物生长调节剂
中图分类号:S543　　文献标识码:A 文章编号:1000-6311(2001)04-0031-06
Seed Yield Response of Smooth Brome to Nitrogen , Plant Growth Regulator and Envi-
ronmental Influences.FANG Li-ning1 , HAN Jian-guo1 , WANG Pei1 , DONG Jun2
(1.Grassland Inst itute , China Agriculture University , Beijing 100094 , China;
2.Beij ing Clover Seed & Turf C ., Beij ing 100029 , China):Grassland of China ,
No.4 , 2001 , pp.31 ～ 36 , 47.
Abstract:　The g row th and reproductive development of smooth brome w as investigated
in Puliandian , Liaoning province in 1999.The results indicated that the climate of Pu-
liandian was benef icial to the reproductive development and seed production of smooth
brome.However , high temperature and drought accelerated seed maturation and re-
duced seed weight .The effects of nit rogen and plant grow th regulator PP333 and
EL500 on seed yield components and seed yield were studied in the same t ime , the high-
est seed yield of 1844kg/hm2 was achieved w ith 180kg/hm2 N applied , but the differ-
ence of seed yield w as not signif icant w hen nit rogen rate was 180kg/hm2 , 150 kg/hm2 ,
120kg/hm2 and 90kg/hm2 respectively and the g row th regulators applied in the begin-
ning of head emergence had no effects on seed yield , yield components and plant height.
Key words:　Smoo th brome;　Seed production;　Nitrogen;　Plant g row th regulator
收稿日期:2000-05-08;修订日期:2001-04-16
作者简介:房丽宁(1969-),女 , 2000年博士毕业于中国农业大学 ,主要从事牧草种子生产等方面的研究工作.
—31—
第 23卷　第 4期
Vol.23　No .4 　　　　　　　　　　　　　
中 国 草 地
Grassland of China
　　　　　　　　　　　　　2001年 7月
Jul.2001
1　前言
无芒雀麦抗寒 、抗旱性强 ,营养价值高 ,
可用作制干草 、放牧 、青贮等 ,且由于地下根
茎发达 ,也可作为长期的水土保持植物。无
芒雀麦能适应大部分温带气候 ,而且在它的
适应区内 ,干草产量要比一般的冷季型禾草
高(Marten 和 Donker , 1968)。在美国的中
北部 ,无芒雀麦是最重要的水土保持植物 ,被
广泛地种植在公路 、河道两旁 。无芒雀麦还
是加拿大和美国的中北 、东北部地区最主要
的冷季型禾草 。在氮肥供应充足的情况下 ,
无芒雀麦在美国中部大平原的典型种子产量
是 336 ～ 560kg/hm2 ,在太平洋西北部地区的
产量通常是 748kg/hm2(Vogel等 ,1996)。
近年来 ,随着我国农村产业结构的调整
和生态环境的治理 ,无芒雀麦的人工种植面
积不断扩大 ,对无芒雀麦种子的需求也呈上
升趋势。我国虽也有几十年人工栽培无芒雀
麦的历史 ,但还没有形成规模化的种子生产 ,
对无芒雀麦种子生产和品种培育的研究也不
足 ,因而不仅存在无芒雀麦种子满足不了需
求的问题 ,种子生产水平低 、质量差的问题也
急待解决 。本试验力图通过研究环境因素对
无芒雀麦种子生产的影响以及肥料和植物生
长调节剂对无芒雀麦种子产量构成要素和产
量的影响 ,确定无芒雀麦种子生产适宜的气
候条件和对提高种子产量有益的生产措施。
2　材料和方法
2.1　自然概况
试验地在辽宁省大连市辖的普兰店市以
北 10km 处的洪富集团苗圃内 ,地处辽东半
岛 ,属暖温带半湿润气候区 。全年降水量在
500～ 800mm 之间 , 主要集中在 7 、8 两月。
年均温度为 8 ～ 10.5℃, 7 月平均气温 24 ～
26℃,1月平均气温-5 ～ -12℃, ≥10℃积
温为 3400 ～ 3700℃。全年无霜期 180 ～
210d ,日照时数在 2600 ～ 2900h 之间。土壤
pH值 7.18 ,呈弱碱性 ,速效氮 、磷 、钾的含量
分别为 39.55mg/kg 、8.75mg/kg 和 96.83
mg/kg 。
2.2　材料
试验材料为加拿大 Pedigreed seed公司
1987年生产的无芒雀麦 Carl Ton (Bromus
inerm is cv .`Carl ton )。
2.3　方法
2.3.1　播种
1998 年 5 月中旬播种 , 播量为 15
kg/hm2 ,行距 30cm 。播时加磷酸二氨 60
kg/hm2作种肥 。
2.3.2　氮肥处理
肥料以尿素为主(含氮量为 46%),分别
在秋季刈割后和春季无芒雀麦刚进入分蘖期
时施入 ,具体的施肥安排见表 1 。
表 1　无芒雀麦种子生产不同的施肥处理
施肥时间 施氮 量(kg/ hm2)
T1 T2 T3 T 4 T5 T6
秋　季
(30/ 8/1998)
120 100 80 60 60 0
春　季
(17/ 4/1999)
60 50 40 30 30 0
总施肥量 180 150 120 90 90 0
　　注:处理 T5为磷酸二氨的用量 , 其含氮量为 18%, 含
磷量为 40%。其余全为氮肥的用量。
在施肥处理中 ,秋季施肥量占总施肥量
的 2/3。其中 T5为施加磷酸二氨 ,按它的含
氮和磷量计算 ,相当于共施入 36kg/hm2 的
磷和 16kg/hm 2 的氮;T6处理不施肥设为对
照。每处理共设 3个重复 ,每小区面积 10×
10m
2 ,采用随机区组设计。
2.3.3　生长调节剂处理
在施肥处理的小区内无芒雀麦的抽穗始
期使用氯丁唑 Paclobutrazol (PP333)和调嘧
啶 Flruprimido (EL500), 二者的用量都为
2.0 a.i.kg/hm2 ,溶于 250 l 水中后 ,均匀地
—32—
中国草地　2001年　第 23卷　第 4期
喷洒于叶面 ,处理面积 3×5m2 ,3次重复。
2.3.4　各产量构成要素的测定
无芒雀麦的盛花期于每一施肥和施用生
长调节剂处理的小区内随机选取 1m2 的样
方 ,统计每平方米内的生殖枝数 ,每处理共取
3个样方;同时在上述各小区内随机取 20个
生殖枝 ,计算每一生殖枝的小穗数 ,并在每一
生殖的上 、中 、下部各取一小穗 ,测定每小穗
的小花数 ,3次重复。
2.3.5　种子平均重量的测定
在无芒雀麦种子的成熟期 ,收获各处理
的种子 ,风干清选后 ,随机取 100粒种子称
重 ,8次重复 。
2.3.6　种子产量的测定
种子实际产量分 3次测定 ,分别在无芒
雀麦盛花期后的 15 、20 、27d随机刈割处理小
区内 1m2 的无芒雀麦 ,脱粒 、风干 、清选后称
重 , 3次重复 。无芒雀麦单位面积的种子潜
在产量和表现通过下式计算得出:
种子的潜在产量=生殖枝数/m2×小穗
数/生殖枝×小花数/小穗×平均种子重
2.3.7　植株高度的测定
无芒雀麦的盛花期在各施肥和使用生长
调节剂的处理小区内随机测量 20个植株的
垂直高度 ,每处理 3次重复。
2.3.8　种子含水量的测定
在无芒雀麦盛花期后的 4 、8 、13 、15 、19
和27d采种子鲜样并称重 ,在 105℃下烘干
5h后 ,再次称重 ,两次称量的差值即为种子
的含水量 。
3　结果与分析
3.1　气候变化与无芒雀麦的发育
无芒雀麦在普兰店播种当年(1998),植
株平均高度为 34.7cm ,分蘖数最高可达 800
个/m2;7月末进入花期 ,生殖枝为 26个/m2 ,
小穗数为 25/枝 ,因为花期与雨季同期 ,播种
当年没有种子产量。1999年 4 月中旬无芒
雀麦返青 , 5月中旬气温达 10℃以上开始进
入抽穗期 。6月 10日左右气温上升至 15 ～
25℃时进入盛花期 ,无芒雀麦的盛花期比较
明显 ,大约持续一周。在无芒雀麦的花期天
气晴朗多风 ,气温保持在 15 ～ 28℃之间 ,有
利于植物的传粉和受精 。6 月中旬 ,无芒雀
麦进入种子成熟期 , 在此期间降雨量不足
5mm ,30℃以上的高温天气持续 10多 d 。由
于气候高温干旱 ,盛花期后 20d左右 ,无芒雀
麦种子的含水量和干重的变化已趋于稳定
(图 1),种子进入收获期。
图 1　无芒雀麦种子含水量和干重的变化
—33—
房丽宁　韩建国　王培　董君　　氮肥 、植物生长调节剂和环境因素对无芒雀麦种子生产的影响
3.2　氮肥对无芒雀麦种子各产量要素及产
量的影响
不同的施氮处理对无芒雀麦各产量要素
及潜在表现和实际种子产量的影响如表 2所
示。无芒雀麦每小穗的小花数虽在不同的施
肥处理间有差异 ,但差异不显著(P <0.05),
每枝的小穗数在不同的施肥处理间也没有显
著的差异 ,说明每小穗的小花数和每生殖枝
的小穗数与氮肥用量没有明显的相关性 。无
芒雀麦单位面积的生殖枝数伴随施肥量的增
加而增加 ,氮肥用量为 180kg/hm2 时 ,单位
面积的生殖枝数最多 ,且和对照及施磷酸二
氨 90kg/hm2的处理间差异显著 ,但和其它
各施肥处理间的差异不显著。无芒雀麦的种
子重和氮肥的用量间也无明显的相关性 ,各
处理间的差异不显著。种子的潜在产量和实
际产量都随施肥量的增加而增加。氮肥用量
最高时(180kg/hm2)种子的潜在产量和实际
产量也为最高 ,但和施肥量为 150kg/hm2 、
120kg/hm2 、90kg/hm2 处理间的差异不显
著 ,只和对照及施用磷酸二氨 90kg/hm2 间
的差异显著(P <0.05)。上述情况也说明了
在氮肥用量很低(16kg/hm2)的情况下 ,磷肥
对提高无芒雀麦的种子产量没有作用。在显
著水平 P<0.01时 ,上述各处理间种子的潜
在产量和实际产量间的差异都不极显著 。种
子的实际产量和潜在产量相比 ,只占潜在产
量的 19%～ 23%。在各施肥处理间 ,这一比
值的变化很小 ,说明施氮肥没有使潜在产量
向实际产量转化的比值提高。
表 2　施肥对无芒雀麦各种子产量要素及种子产量的影响
指　标 处　　理
T1 T2 T 3 T4 T5 T6
小花/穗 5.80 5.42 5.47 5.52 5.80 5.91
小穗/枝 60.2 56.7 58.1 54.3 60.7 53.6
生殖枝/m2 789.7a 687.3ab 647.0ab 609.7ab 525.0b 500.7b
种子重/ 100粒(g) 0.318 0.322 0.322 0.320 0.325 0.318
种子潜在产量(kg/ hm2) 8892 a 6797ab 6564ab 6856ab 5937b 5090b
种子实际产量(kg/ hm2) 1844 a 1294ab 1175ab 1148ab 1037b 1055b
　　注:同一行中相同的字母表示在显著水平 P<0.05时 ,均值差异不显著。
3.3　植物生长调节剂对无芒雀麦种子产量
各要素及种子产量的影响
施用氮肥 180kg/hm2 后 , 在无芒雀
麦的抽穗初期使用植物生长调节剂调嘧啶
(EL500)和多效唑(PP333)的处理为例 ,说明
生长调节剂对无芒雀麦种子生产的影响
(表 3)。
表 3　植物生长调节剂对无芒雀麦种子各产量构成要素和种子产量的影响
植物生长
调 节 剂 小花/穗 小穗/枝 生殖枝/m2
种子重/ 100粒
(g)
种子潜在产量
(kg/ hm2)
种子实际产量
(kg/ hm2)
EL500+T1 6.02 a 59.7a 747.5a 0.318 8559a 1807a
PP333+T1 5.60 a 61.8a 808.5a 0.320 8981a 1843a
T1 5.80 a 60.2a 789.7a 0.318 8892a 2049a
　　注:同一列相同的字母表示在显著水平 P<0.05时 ,均值差异不显著。
　　使用植物生长调节剂的处理与对照相 比 ,无芒雀麦种子的各产量构成因子和产量
—34—
中国草地　2001年　第 23卷　第 4期
均未发生显著的变化 。
3.4　施肥和植物生长调节剂对无芒雀麦的
收获指数和植株高度的影响
无芒雀麦的植株高度随施肥量的减少而
降低 ,使用植物生长调节剂的处理与其对照
T1相比 ,植株高度没有明显的变化。无芒雀
麦的收获指数在各处理间的变化较大 ,其中
施肥量最低的两个处理 T5和 T6的收获指
数最高。使用植物生长调节剂后 ,无芒雀麦
的收获指数相比对照也有所提高(表 4)。
表 4　施肥和植物生长调节剂对无芒雀麦植株高度和收获指数的影响
指　　标 处　　理调嘧啶+T1 多效唑+T1 T1 T 2 T3 T4 T5 T6
植株高度(cm) 109.03 102.18 113.87 111.28 101.72 95.15 85.94 77.08
收获指数(%) 4.21 3.97 3.66 2.99 3.39 3.42 5.46 5.92
　　施肥量为 150kg/hm2 和 180kg/hm2 的
部分处理小区 ,在无芒雀麦的结实期出现倒
伏 ,使用植物生长调节剂后也未能抑制倒伏;
而施肥量低于 150kg/hm2 的处理小区 ,没有
倒伏发生 。
3.5　种子产量的变化
在无芒雀麦盛花期后 15d 、20d 和 27d ,
测量施肥处理 1(T1)和经植物生长调节剂处
理过的小区种子产量 ,此时无芒雀麦的含水
量分别为 33.15%、28.1%和 20.83%,无芒
雀麦的种子产量变化见图 2 。盛花期后 15d
的无芒雀麦 ,种子含水量较高 ,产量还未达最
高。盛花期后 20d ,多数种子都转成棕褐色 ,
种子的产量达到最高 。此后 ,虽观察不到明
显的落粒现象 ,但种子产量开始下降 ,至盛花
期后 27d , 种子的产量已降为最高产量的
60%～ 70%。上述三个处理的变化规律相
同。
图 2　无芒雀麦种子的产量变化
4　讨论
4.1　生产地的气候环境对无芒雀麦种子生
产的影响
无芒雀麦播种当年虽有少量的生殖枝 ,
但没有种子形成。1999年无芒雀麦返青后
处于低温多雾的气候条件;从抽穗期到开花
之前的这段时间 ,气温开始逐渐上升 ,日照时
间明显延长;进入花期后 ,气候转为高温干
旱;在无芒雀麦的成熟后期和收获期 ,降雨开
始增多 ,对种子的收获有一定的影响 ,第三次
收获的种子产量明显低于第二次就和降雨造
成的落粒损失有关 。
多数试验结果证明 ,在光照不足或寒冷
—35—
房丽宁　韩建国　王培　董君　　氮肥 、植物生长调节剂和环境因素对无芒雀麦种子生产的影响
的气候条件下 ,延长光照时间会抑制植物分
蘖(Templeton 等 , 1961;Heide , 1982;Aam-
lid , 1992),而且 Heide (1984)还认为无芒雀
麦需要先经过短日照后再经长日照才能完成
开花诱导 。在无芒雀麦分蘖期的低温短日照
及抽穗 、开花至成熟期的高温长日照 ,都说明
试验地的气候条件对无芒雀麦的分蘖 、开花
诱导 、传粉受精及种子成熟都有利。但干旱
高温的气候条件对无芒雀麦种子的发育有一
定的影响 。
Aamlid(1995)在 Oregon 所做的实验发
现 ,在夜间温度为 15℃时 ,无芒雀麦种子在
盛花期后 28d种子的含水量为 47%,种子百
粒重为 0.39g 。在本实验中 ,种子成熟期间
的夜间温度为 15 ～ 20℃,盛花期后 27d无芒
雀麦种子的含水量只有 20%,种子百粒重最
大只有 0.32g 。高温干旱的气候不但加快了
种子的成熟速度 ,也使种子重明显降低 。
由于试验小区的地势和土壤质地不均
一 ,试验小区的水分分布明显不均。干旱小
区内的无芒雀麦植株低矮 ,花期较正常植株
提前 3 ～ 5d ,而且多数种子都是空瘪的 ,说明
无芒雀麦对水分的缺乏很敏感 ,干旱能使无
芒雀麦的种子产量严重降低。
4.2　施肥对无芒雀麦种子产量的影响
虽然无芒雀麦的种子产量在不同的施肥
处理下变化很大 ,但由于每个施肥处理重复
间的差异很大 ,所以不同的施肥量间的种子
产量不存在极显著的差异(P <0.01)。造成
这种结果的主要原因是各处理小区内的水分
分布不均匀 ,在水分条件好的小区 ,即使在施
氮量很低(16kg/hm2)或完全不施肥的情况
下 ,种子产量也能达到 1950kg/hm2 ,甚至超
过施氮量最高(180kg/hm2)的有些小区的种
子产量 。因此 ,可以认为在高温干旱的气候
条件下 ,水分对种子产量的影响要远远大于
氮肥 ,但从种子产量和植株高度随施氮量的
增加而增大的总体趋势上来看 ,在本试验所
处的气候条件下 ,氮肥对增加无芒雀麦的种
子产量还是有明显作用的 ,只是不能根据施
肥处理的结果确定最佳的氮肥用量 。
4.3　植物生长调节剂对无芒雀麦种子生产
的影响
使用植物生长调节剂能显著的降低植株
高度 ,减少倒伏 ,增加种子产量的报道近年已
有很多(Hebblethwaite 等 , 1982;Hampton
和 Hebblethw aite , 1985)。 Young 等(1995)
通过连续几年观察氮肥和多效唑对多年生黑
麦草种子产量的影响 ,发现在孕穗期使用多
效唑 ,且用量达到 0.75 a.i.kg/hm2 时 ,多年
生黑麦草的种子产量比未使用多效唑时的产
量提高了 200%。但在本试验中植物生长调
节剂多效唑和调嘧啶对植株高度 、各产量构
成要素及种子产量都没有影响 ,原因可能有:
①使用时间过晚 。Hampton (1983)认为在
种子作物的顶端分化之前使用植物生长调节
剂 ,会使生殖枝数增加 ,而且生殖枝的形成时
间更一致 。他还在试验中发现多年生黑麦草
的生殖枝数和调嘧啶的使用时间有关 ,越早
使用生 殖枝 数 越多 (Hebblethwaite 等 ,
1985)。在无芒雀麦的抽穗初期 ,植物已完成
了顶端分化 ,因而有可能因为使用时间太晚
而限制了植物生长调节剂作用的发挥。 ②
气候干旱 。干旱的气候会抑制植物生长调节
剂的活性 ,调嘧啶和多效唑在土壤中活化之
前 , 都需要水(Hampton 和 Hebblethwaite ,
1984)。1999年几乎无芒雀麦的整个生长期
都处在干旱的气候条件下 ,特别是抽穗期后
高温干旱的气候特征更明显 ,因此有可能因
为气候条件抑制了植物生长调节剂的活性。
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(上接第 40页)
比苔草低;三种植物的 LT50 在返青期和枯
黄期变化幅度(上升与下降)大小顺序是:垂
穗披碱草>矮嵩草>苔草。可见 ,垂穗披碱
草抗寒力强于矮嵩草 ,矮嵩草则强于苔草。
由此表明 ,在青藏高原高寒低温地区 ,尽管植
物都具有很强的抗寒能力 ,但在抗寒性的生
理生化基础方面仍存在差异 ,这可能与它们
适应与进化的遗传差异有关。
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戎郁萍　韩建国　王　培　毛培胜　　放牧强度对草地土壤理化性质的影响