全 文 ：氮肥对无芒雀麦生理特性影响的初步研究
张淑艳1 , 2 ,张玉龙1 ,王晓东1 ,毕建英3
(1.沈阳农业大学土地与环境学院 ,辽宁沈阳 110161;2.内蒙古民族大学农学院 ,内蒙古通辽 028042;
3.内蒙古乌兰察布市四子王旗查干补力格苏木畜牧综合站 ,内蒙古 乌兰察布 011800)
摘要:以 3 年龄无芒雀麦 B romus innermis 草地为研究对象 , 进行草地施氮量对其生理特性影响的研究 , 结
果表明 , 施氮肥影响无芒雀麦叶片的有关生理指标 , 随着施氮量的增加 , 叶片叶绿素含量持续增加;各施肥
处理的游离氨基酸极显著地高于对照(P<0.01),可溶性糖则显著地低于对照(P <0.05);在中肥和高肥处
理中硝酸还原酶活性极显著高于对照(P <0.01), 而硝态氮含量则只有在高肥处理中极显著增加(P <
0.01)。
关键词:氮肥;无芒雀麦;生理特性
中图分类号:S543+.9;S143.1　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2009)10-0109-04
＊ 　化学氮肥作为植物生长的速效肥料被广泛应
用于农业生产中 ,极大地促进了农业生产的发展 ,
但是化学氮肥对植物产量形成的机理还有待于深
入研究 。氮肥对小麦 Trit icum aestivum 、水稻
Oryz a spp .、玉米Zea mays和蔬菜等作物的生理
特性影响的研究已较多 ,研究表明施氮肥对作物
的抗性 、代谢酶类和激素的含量 、生理活性物质等
很多方面都有明显的影响[ 1-4] 。禾本科牧草与作
物同样 ,需要大量的氮素营养 ,但是 ,由于牧草的
生产目标是植物营养体 ,在人工控制条件下始终
处于营养生长阶段 ,因此 ,根系吸收的氮在植物体
内的分配 、代谢有其特殊性 ,已有很多研究表明 ,
氮肥对牧草的株高 、产量及草群结构具有明显的
影响[ 5-11] ,进一步探讨氮对牧草生理特性的影响
规律 ,对生产中合理调控氮肥具有重要意义 。试
验通过施氮量对无芒雀麦有关氮代谢的生理指标
的影响进行了初步研究。
1　材料与方法
1.1 试验地自然概况　试验地设在内蒙古民
族大学农业试验站 , 43°36′N , 122°22′E , 海拔
178.5 m 。属典型温带大陆性季风气候 ,年均气
温6.4 ℃, ≥10 ℃积温 3 184 ℃,无霜期 150 d;多
年平均降水量 399.1 mm ,生长季内(4-9 月)降
水量占全年降水量的 89%;试验地土壤为灰色草
甸土 ,土壤有机质含量 15.50 g/kg ,碱解氮 58.45
mg/kg ,速效磷 38 .66 mg/kg , 速效钾 123.67
mg/kg ,pH 值 8 .3。
1.2 供试材料与方法　试验材料为无芒雀麦
Bromus innermis cv.Carlton ,种子引自加拿大 ,
由北京畜牧科学院提供 。为 3 年龄栽培草地 ,
条播 ,试验小区采用随机区组设计 , 3 次重复 ,小
区面积 3 .6 m ×5.2 m ,小区之间修筑隔离田
埂。
播种时施 150 kg/hm2 的磷酸二氨做基肥 ,
播种当年不追肥 ,第 2年开始进行施氮肥处理 ,均
于头茬草刈割后结合浇水一次性施入 ,设 4个施
氮肥 水平 , 分 别为 对照 (0)、低肥 (104.2
kg/hm2)、中肥(208.4 kg/hm2)、高肥(312.5
kg/hm2)(均以纯氮量计算 ,分别记为 N 0 、N 104 、
N 208 、N 312 ,以下相同)。试验为连续追肥处理的第
2年 ,追肥在第 1茬草刈割后一次性施入 ,使用的
氮肥种类为尿素。测定生理指标是于施肥后第 8
天 ,取各处理无芒雀麦植株上数第 3 、4 、5片功能
叶片的测定结果。叶绿素含量采用丙酮乙醇混合
提取比色法[ 12] , 可溶性糖采用蒽酮比色法测
定[ 13] , 游离氨基酸采用茚三酮溶液显色法测
定[ 13] ,硝态氮采用水杨酸法测定[ 13] ,硝酸还原酶
26 卷 10 期
Vol.26.No.10 草　业　科　学PRATACULTURAL SCIENCE 109-11210/2009
＊收稿日期:2009-05-17基金项目:内蒙古高等教育厅资助项目(NJ05070)作者简介:张淑艳(1964-), 女 ,内蒙古奈曼旗人 ,教授 ,主要从事草地生态与环境的教学与科研工作。
E m ail:zhangshuyan64@163.com
采用活体法测定[ 13] 。
2　结果分析
2.1 施氮肥对叶绿素含量的影响　无芒雀麦
叶绿素含量随施氮量的增加呈递增趋势 ,低肥 、中
肥 、高肥处理叶绿素含量分别较对照增加 0.5%、
18.1 %、21.0%。方差分析表明 ,低肥与对照间无
显著差异(P >0.05),中肥 、高肥处理叶绿素含量
均极显著高于对照与低肥处理(P <0.01),中肥
处理与高肥处理之间及低肥处理与对照处理间差
异不显著(P >0.05)。
表 1　施氮量对无芒雀麦生理指标的影响
处理 叶绿素(mg/ g)
游离氨基酸
(mg/g)
可溶性糖
(mg/g)
硝态氮
(mg/ g)
硝酸还原酶
[ μg/(g · h)]
对照 1.76bB 0.29cC 0.85aA 1.92bB 2.37bB
低肥 1.77bB 0.46bB 0.46bB 1.94bB 2.32bB
中肥 2.08aA 0.46bB 0.39bB 2.19bB 3.84aA
高肥 2.13aA 0.57aA 0.47bB 5.96aA 3.78aA
　注:同列不同大写字母间差异极显著(P<0.01),不同小写字母间差异显著(P<0.05)。
2.2施氮肥对可溶性糖含量的影响　追施氮
肥处理与对照比 ,可溶性糖含量均表现为降低 ,其
中中肥处理可溶性糖含量最低 ,为 0.39 mg/g ,低
肥 、中肥 、高肥可溶性糖含量分别较对照降低
45.9 %、55.3%、44.7%。对照极显著高于低肥 、
中肥 、高肥各施肥处理(P <0.01),而低 、中 、高各
施肥处理间差异不显著(P >0.05)。可溶性糖是
植物体内各种游离糖的总和 ,一般在逆境条件下 ,
植物代谢调节增加其含量 ,以提高原生质浓度 ,提
高抗性 ,而此试验条件下 ,没有逆境胁迫 ,说明施
肥增加了糖代谢的速度 ,而使可溶性糖含量降低。
2.3 施氮肥对游离氨基酸含量的影响　无
芒雀麦追施氮肥后各施肥处理游离氨基酸含量均
高于对照处理 ,且随施氮量的增加有增加趋势 ,以
高肥处理含量最高 ,为 0.57 mg/g ,对照最低 ,为
0.29 mg/g 。
方差分析表明 ,低肥 、中肥 、高肥处理与对照
处理间差异极显著 ,游离氨基酸含量分别较对照
增加 58 .2%、57.9%、95.1 %;低肥 、中肥与高肥
处理间差异也达到极显著水平(P <0.01);低肥 、
中肥处理间差异不显著(P >0.05)。因此 ,增施
氮肥提高了无芒雀麦游离氨基酸含量 ,这对蛋白
质合成及无芒雀麦的氮代谢具有积极意义。
2.4 施氮肥对硝态氮含量的影响　无芒雀麦
追施氮肥后各施肥处理的硝态氮含量均有增加 ,
且随施氮量的增加呈先缓慢增加后显著增加的趋
势 ,以高肥处理硝态氮含量最高 ,为 5.96 mg/g ,
显著高于其他处理(P <0 .01),对照处理硝态氮
含量最低 ,为 1 .92 mg/g ,低肥与对照硝态氮含量
几乎持平 ,而中肥 、高肥硝态氮含量分别较对照增
加 14.1%、210 .4%。
方差分析表明 ,高肥处理与对照 、低肥 、中肥
处理间差异极显著(P <0 .01),其余处理间差异
不显著(P >0.05)。可见 ,增施氮肥能增加硝态
氮含量 ,过量施肥将导致无芒雀麦中硝态氮大量
积累 ,这与黄勤楼等[ 14] 对杂交狼尾草 Pennisetum
americanum ×P .purp ureum 和墨西哥玉米的研
究结果相一致。
2.5 施氮肥对硝酸还原酶活性的影响　无
芒雀麦追施氮肥后硝酸还原酶活性明显增强 ,且
随施氮量的增加呈增加趋势 ,以高肥处理的硝酸
还原酶活性最强 ,中肥处理其次 ,中肥和高肥处理
的硝酸还原酶活性分别为 3.84 、3.78 μg/(g ·h)。
方差分析表明 ,对照与中肥 、高肥处理间差异
极显著(P <0.01), 与低肥处理间差异不显著
(P >0 .05);低肥处理与中肥 、高肥处理间也有极
显著差异(P <0.01);中肥 、高肥处理间差异不显
著(P >0.05)。中肥 、高肥硝酸还原酶活性分别
较对照提高 62 .0%、59 .5 %,随施氮量的增加 ,增
幅呈降低趋势。
硝酸还原酶活性与植物体内氮代谢密切相
关 ,其含量越高越有利于氮的转化 。施氮肥后 ,植
物大量吸收氮 ,硝酸还原酶活性提高 ,但是 ,当施
氮水平达到高肥水平后 ,其硝酸还原酶活性并未
110 PRATACULTURAL SCIENCE(Vo l.26.No.10) 10/ 2009
与施氮量同步提高 ,这与高氮肥水平下 ,游离氨基
酸 、硝态氮含量极显著提高的结果是一致的。
3　结论
3.1 试验结果表明 ,施氮肥显著地提高了无芒雀
麦叶片叶绿素含量 ,极显著地提高了游离氨基酸
的含量 ,显著地提高了硝酸还原酶的活性 ,说明施
氮肥促进了氮的代谢 。
3.2 施氮肥使可溶性糖含量下降 ,在低肥和中肥
处理中 ,硝态氮与对照无显著差异 ,而高肥处理与
其他处理间表现为极显著差异 ,说明在中肥处理
下 ,由于氮代谢速度加快 ,也促进了碳的代谢和合
成 ,而高肥处理下 ,氮在牧草中出现了积累。
3.3 本试验只是氮肥对无芒雀麦生理特性影响初
步研究的结果 ,在植物氮代谢过程中 ,涉及氮代谢
和代谢物质有很多 ,江宏娟等[ 15] 研究表明不同氮
肥影响高羊茅 Festuca arundinacea 氮代谢的酶
类活性 ,影响植物受氧化胁迫的程度 ,并且土壤中
硝酸盐淋溶质量浓度关键取决于施氮量[ 16] ,这涉
及到草地生态系统中氮的循环体系 ,因此氮肥对
草地植物及系统的影响还有待深入研究 。
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A primary study on effect of nitrogen fertilization on
physiological characteristics of Bromus inermis
ZHANG Shu-yan1 , 2 ,ZHANG Yu-long 1 ,WANG Xiao-dong1 ,BI Jian-ying3
(1 .College o f Lang and Environmental Science , S henyang Ag ricultural University ,
Shenyang 110161 , China;2.College of Ag ronomy , Inner M ongo lia University fo r
Nationalities , Tongliao 028042 , China;3.Chaganbulige Animal Husbandry S tation ,
Siziw ang County of Wulanchabu City , Wulanchabu 011800 , China)
Abstract:The three year-aged B romus inerm is grassland w as used to study the phy sio logical character-
11110/ 2009 草　业　科　学(第 26 卷 10 期)
兰州大学草地农业科技学院喜获国家教学成果特等奖
　　由兰州大学草地农业科技学
院任继周 、南志标 、傅华 、侯扶江 、
龙瑞军 、沈禹颖 、王锁民 、李春杰 、
梁天刚等人完成的“草业科学学
科设计与人才培养体系建设”荣
获第六届高等教育国家级教学成
果特等奖 。
2009年 9 月 9日上午 ,任继
周院士应邀出席庆祝教师节暨全
国教育系统先进集体和先进个人
表彰大会 ,受到胡锦涛 、温家宝 、
李长春 、习近平等党和国家领导
人的亲切会见和合影留念 ,并领
取获奖荣誉证书。同时 ,任继周
院士荣获甘肃省唯一的“情系陇
原 ,献身教育”特别荣誉奖 。
　　高等教育国家级教学成果奖
每 4 年评选一次 , 今年是第六
届 ,是国务院确定的国家级奖励 ,
已被视为与国家科技成果 3项奖励并列的国家级奖励 。第六届高等教育国家级教学成果奖是从全国
1 774项教学成果中评选出的 ,共评出 2项特等奖 、66项一等奖和 585项二等奖 。
据悉 ,“草业科学学科设计与人才培养体系建设”是任继周院士率领学术集体 ,致力于教学与人才培
养的系统总结 ,是甘肃省和兰州大学唯一一项由甘肃省单位独立完成获得国家教学成果特等奖项。推
动了我国草业科学人才培养较好较快的发展 ,也使兰州大学草业科学团队得到了快速发展。
(兰州大学草地农业科技学院)
i stics of B .inermis under 4 different ni t ro gen fert ili zation treatments.The results show ed that the
chlo rophyll content in leaf increased continuously w ith the increase o f nit rogen applica tion amount.
The content of soluble sugar unde r dif ferent fertilization t reatments w as significant ly higher than that
of contro l , how ever , the content of f ree amino acid show ed an oppo site t rend.The activi ty of nit rate
reductase in moderate and high level ferti lization treatments w as significantly highe r than that o f con-
t ro l.The content of nit rate ni t rogen w as significant ly increased only in high level fe rtilization t reat-
ment .
Key words:ni t rogen fe rtilization;Bromus inermis ;phy siolog ical characteristics
112 PRATACULTURAL SCIENCE(Vo l.26.No.10) 10/ 2009