全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2007) 03-0269-04
荒漠草原区灌溉和旱作条件下蒙古冰草和
新麦草产草量的构成因素
海　棠1, 2, 韩国栋2, 胡跃高1*
( 1.中国农业大学农学与生物技术学院草业工程研究中心, 北京　100094;
2.内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特　010018)
摘要: 对荒漠草原区灌溉和旱作条件下蒙古冰草和新麦草的适应性、单株产草量构成因子及其贡献率进行了研究。
结果表明: 灌溉条件下蒙古冰草和新麦草单株产草量及其各构成因子产量或数值皆大于旱作条件下;旱作条件下
蒙古冰草产草量构成因子对单株产草量的贡献率大小顺序为,茎重> 株高> 穗重> 分蘖数> 叶重, 新麦草为茎重
> 分蘖数> 株高> 叶重> 穗重;灌溉条件下蒙古冰草产草量构成因子对单株产草量的贡献率大小顺序为, 茎重>
分蘖数> 株高> 穗重> 叶重, 新麦草为茎重> 株高> 分蘖数> 叶重> 穗重。
关键词: 荒漠草原区; 灌溉; 旱作; 蒙古冰草; 新麦草; 单株产草量; 产草量构成因素
中图分类号: S 812　　　　　文献标识码: A
Yield and Its Contributors of Agropyron mongolicum Keng and Psathyrostachys
j uncea( Fisch. ) Nevski under Irrigation and Rainfed Conditions
HAI Tang
1, 2
, HAN Guo-dong
2
, HU Yao-gao
1, *
( 1. Forage Ind ust ry Engineerin g Research Center, College Agron om y and Biotechn dogy, Ch ina Agricultural University, Beij ing 100094, Chin a;
2. Col leg e of Environment , In ner Mongol ia Agricu ltural Univer sity, Huhhot 010018, Ch ina)
Abstract: T he adaptabil ity , y ield variat ion, and y ield factor s of Agr opyr on mongolicum Keng and
Psathy r ostachy s j uncea ( F isch. ) Nevski w ere invest ig ated on irrigated and rainfed land in hung riness
gr assland areas. The results show that the y ield and its co rresponding contributo rs of A . mongolicum and
P . j uncea on irrigated land w er e higher than that on rainfed land. U nder rainfed condit ions, the sor t o rder
of y ield contributors fo r A . mongolicum was stem w eight> plant height> spike w eight> t iller ing number >
leaf w eight and fo r P. j uncea was stem w eight > tillering number > plant height > leaf w eight > spike
w eight . U nder irr ig at ion conditions, the sor t or der of y ield contributors for A . mongol icum was stem
w eight> tillering number> plant height> spike w eight> leaf w eight and for P . j uncea was stem w eight>
plant height> t iller ing number> leaf w eight> spike weight .
Key words: Hung riness gr assland; Irrigat ion; Rainfed; Agr opyr on mongol icum Keng ; P sathy rostachy s
j uncea ( F isch. ) Nevski; Yield; Yield contributor
　　许多学者曾对牧草种子产量构成因素进行过研
究[ 1～ 3]。但关于牧草产草量构成因素的研究很少。牧
草产草量由茎重、叶重、穗(花序)重构成。各产草量
构成因素对产草量的贡献率因草种而异。株高、分蘖
(分枝)数及管理条件(如灌溉和施肥等)也会影响产
草量[ 4]。在牧草高产育种中,经常对产草量高的植株
进行直接选择。由于产量性状是数量性状, 受环境影
响较大, 往往选择效果差。因此了解不同条件下牧草品
种主要产草量构成因子及对产草量的贡献率, 利用其
进行选择将会显著提高效果[ 5]。
收稿日期: 2007-03-20; 修回日期: 2007-04-23
基金项目: 内蒙古教委会重点领域项目( ZL 98005)
作者简介: 海棠( 1963-) ,女,蒙古族,副教授,博士研究生,研究方向为农牧结合系统工程, E-m ail : Haitan g63106@ 163. com; * 通讯作者
Author for correspond ence, E-mail: h uyueg ao@ cau. edu. cn
第 15 卷　第3 期
　Vol. 15　 No . 3
草　地　学　报
ACTA AGREST IA SIN ICA
　　　2007年　 5月
　M ay　　 2007
　　蒙古冰草和新麦草的特点是耐寒、耐旱,但产草
量很低 [ 6～7] , 在荒漠草原地区为满足生产上的需要,
对灌溉及旱作条件下蒙古冰草、新麦草的适应性、生
产性能、单株产草量构成因素及其对单株产草量的
贡献率大小进行了研究,为进一步确定适合荒漠草
原地区的产草量育种目标提供理论依据。
1　材料与方法
1. 1　试验区自然概况
本试验于 1999年在内蒙古锡林郭勒盟苏尼特
右旗进行。试验区地处东经 111°3′～114°16′, 北纬
41°55′～43°47′。海拔897～1672 m。土壤为棕钙土。
年均气温4. 4℃, 无霜期为135 d。年均降水量177. 2
mm , 蒸发量是降水量的十倍。植被类型为荒漠草
原。
1. 2　试验材料
所用草种为蒙古冰草( A gropy ron mongol icum
Keng ) 和 新麦 草 ( P sathy rostachy s Junceaj uncea
( Fisch. ) Nevski)。由内蒙古农业大学牧草试验站
提供,皆为尚未育成的新品系材料。1999年6月20
日雨后播种。播种量45 kg / hm2 ,行距30 cm ,小区面
积34. 8 m 2。除杂草两次。
1. 3　试验设计
试验分为灌溉和不灌溉两个处理,随机排列,重
复三次。灌溉处理在两种牧草苗期及抽穗期采用半
移动式喷灌设备进行灌溉, 每次喷灌2 h。试验期间
降水65 mm。
1. 4　测定项目与方法
1. 4. 1　单株生物量、茎重、叶重、分蘖数、株高、根长
　在花期随机选10株,分别测定上述项目。株高为
绝对高度,根长为平均根长。
1. 4. 2　越冬率　采用1 m 样线法。入冬前测定样线
内植株总数,翌年返青后测定样线内存活植株数。
1. 4. 3　通径分析
通径系数= Pi- y= bI ∑x 2i∑y 2
对灌溉和旱作条件下与两种牧草产草量有关的
单株茎重、叶重、穗重、根长、株高、分蘖数进行通径
分析 [ 8] , 找出每种因子对产草量的直接作用和间接
作用,即贡献率大小,排列出影响两种牧草产量因子
的顺序。
1. 5　统计分析
用SAS 统计软件进行统计分析。
2　结果与分析
2. 1　灌溉和旱作对越冬率的影响
灌溉条件下蒙古冰草、新麦草越冬率均在90%
以上,旱作条件下分别为88. 65%和45. 25%。
2. 2　灌溉和旱作对单株产草量及其构成因子和变
异系数的影响
灌溉与旱作下两种牧草茎重、叶重、穗重、分蘖
数、株高之间存在显著差异( P< 0. 05) (表1)。旱作
条件下蒙古冰草和新麦草根长长于灌溉条件下
( P< 0. 05) (表1)。
表 1　灌溉和旱作下蒙古冰草和新麦草产草量及其构成因子
T able 1　Yield and its contribut or s o f A .mongolicum and P . j uncea
蒙古冰草 A . mongolic um 新麦草 P . j uncea
旱作 Rainfed 灌溉 Irrigation 旱作 Rainfed 灌溉 Irrigat ion
产草量 Yield( g) 3. 24±0. 23b 3. 75±0. 87a 11. 09±3. 67b 14. 04±3. 23a
茎重 S tem w eigh t( g ) 2. 41±0. 12b 2. 70±0. 54a 6. 09±3. 12b 7. 03±2. 21a
叶重 L eaf w eigh t (g ) 0. 198±0. 03b 0. 298±0. 09a 4. 61±1. 98b 6. 98±2. 77a
穗重 Spike w eight ( g) 0. 636±0. 168b 0. 76±0. 12a 0. 39±0. 16b 0. 59±0. 15a
分蘖 T iller(个) 8. 0±1. 00b 8. 4±1. 00a 17. 2±3. 66b 20. 4±4. 32a
株高 Plant Heigh t (cm) 56. 0±15. 77b 76. 0±14. 89a 71. 2±23. 55b 75. 0±19. 81a
根长 Root length( cm) 20. 4±4. 32a 19. 6±5. 21b 24. 26±7. 12a 20. 4±3. 44b
　　注:同行同一草种两个水分处理,标注不同字母者差异显著( P< 0. 05)
Note: On waterin g t reatment of same lin e and same gr as s genu s, th e dif feren t let ters sh ow sig nifican t dif f erences
270 草　地　学　报 第 15卷
　　除根长性状外, 蒙古冰草灌溉条件下各个性状
的变异系数大于旱作条件下。旱作条件下茎重变异
系数最大。灌溉条件下叶重的变异系数最大。灌溉
条件下根长的变异系数小于旱作(表2)。
新麦草灌溉条件下各性状的变异要大于旱作。
旱作条件下根长、株高、叶重、茎重的变幅小,分蘖数
的变异系数最大。灌溉下株高、叶重、分蘖数变幅小,
茎重的变异系数最大(表2)。
表2　灌溉和旱作条件下蒙古冰草和新麦草产草量
及其构成因子的变异系数( % )
Table 2　Var iation coefficient o f herbage yield and it s
contr ibut or of A .mong olicum and P . j uncea( % )
蒙古冰草 A . mong ol icum 新麦草 P . j uncea
旱作
Rainfed
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rainfed
灌溉
Irrigation
产草量 Yield 39. 10 44. 91 22. 69 59. 49
茎重 S tem w eigh t 46. 48 48. 91 21. 62 72. 42
叶重 L eaf w eigh t 31. 13 44. 00 17. 25 24. 50
穗重 Spike w eight 26. 02 65. 80 30. 98 42. 12
分蘖 T iller 20. 40 21. 0 32. 21 33. 35
株高 Plant height 17. 4 19. 7 17. 27 19. 0
根长 Root length 21. 2 8. 10 13. 53 25. 47
2. 3　单株产草量构成因素通径分析
茎重、叶重、穗重、分蘖数和株高与单株产草量
极显著正相关( P< 0. 01) ,而根长与单株产草量相
关性不显著。
蒙古冰草灌溉和旱作条件下茎重和穗重对单株
产草量贡献率最大, 而叶重对产草量的贡献率最小
(表3和表5)。新麦草灌溉及旱作条件下茎重的贡献
率最大,而穗重的贡献率最小(表4和表6)。
表 3　蒙古冰草茎重(X1)、叶重(X2)、穗重( X3)与单株
产草量( Y)间的通径系数
Tabel 3　Path analysis on stem w eight( X 1) , leaf
weight( X2) , spike weight( X3) , and y ield( Y )
in A .mong olicum
通径 直接作用 Direct act ion 间接作用 Indirect act ion
Path analys is
灌溉
Ir rigat ion
旱作
Rainfed
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rainfed
X 1- - - Y 0. 8846 0. 7610
X 1- - - X 2 0. 0476 0. 0092
X 1- - - X 3 0. 0513 0. 0111
X 2- - - Y 0. 0478 0. 0125
X 2- - - X 1 0. 8818 0. 5608
X 2- - - X 3 0. 0515 0. 1686
X 3- - - Y 0. 1294 0. 2508
X 3- - - X 1 0. 3504 0. 0318
X 3- - - X 2 0. 0190 0. 0078
表 4　新麦草茎重(X1)、叶重(X2)、穗重( X3)与单株
产草量(Y)间的通径系数
Tabel 4　Pat h analysis on st em weight( X1) , leaf
w eight ( X 2) , spike w eight ( X 3) , and yield( Y )
in P . j uncea
通径 直接作用 Direct action 间接作用 Indirect act ion
Path analysis
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rainfed
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rain fed
X1- - - Y 0. 6973 0. 6828
X1- - - X 2 0. 3271 0. 3079
X1- - - X 3 0. 0575 0. 0402
X2- - - Y 0. 3288 0. 3123
X2- - - X 1 0. 6938 0. 6733
X2- - - X 3 0. 0562 0. 0356
X3- - - Y 0. 1183 0. 0472
X3- - - X 1 0. 6788 0. 5876
X3- - - X 2 0. 3128 0. 2361
表 5　蒙古冰草根长(X1)、株高(X2)、分蘖数( X3)与单株
产草量(Y)间的通径系数
Tabel 5　Path analy sis on ro ot lengt h( X1 ) , plant
height( X 2) , tiller ing number ( X3 ) , and yield( Y )
in A .mongolicum
通径 直接作用 Direct action 间接作用 Indirect act ion
Path analysis
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rainfed
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rain fed
X1- - - Y 0. 0517 - 0. 2075
X1- - - X 2 - 0. 0966 0. 3777
X1- - - X 3 - 0. 0231 0. 1980
X2- - - Y 0. 2773 0. 5698
X2- - - X 1 0. 0132 - 0. 1375
X2- - - X 3 - 0. 8040 - 0. 6990
X3- - - Y 0. 7136 0. 0990
X3- - - X 1 - 0. 0231 0. 0361
X3- - - X 2 0. 5120 - 0. 3505
表6　新麦草根长(X1)、株高( X2)、分蘖数(X3)与单株
产草量(Y)间的通径系数
Tabel 6　Path analy sis on ro ot lengt h( X1 ) , plant
height( X 2) , tiller ing number ( X3) ,
and yield( Y ) in P . j uncea
通径 直接作用 Direct action 间接作用 Indirect act ion
Path analysis
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rainfed
灌溉
Irrigat ion
旱作
Rain fed
X1- - - Y - 0. 1997 - 0. 0437
X1- - - X 2 - 0. 1644 0. 3732
X1- - - X 3 0. 3371 0. 1139
X2- - - Y 0. 6413 0. 5630
X2- - - X 1 0. 0512 - 0. 0289
X2- - - X 3 0. 0228 - 0. 4233
X3- - - Y 0. 3891 0. 6538
X3- - - X 1 - 0. 1730 0. 1737
X3- - - X 2 0. 0375 - 0. 3464
271第 3期 海棠等:荒漠草原区灌溉和旱作条件下蒙古冰草和新麦草产草量的构成因素
3　讨　论
谷安琳和云锦凤报道蒙古冰草新品系是西部干
旱地区适宜种植的优良禾本科牧草 [ 6]。本研究中蒙
古冰草的越冬率在50%左右,灌溉条件下可达90%,
进一步证实了上述论断。新麦草也是抗逆性很强的
牧草[ 10～11] ,从越冬率来看新麦草新品系的耐寒、耐旱
能力更强。可作为本地区首选试种优良牧草。
本地区降水量只有200 mm 左右,牧草茎重、叶
重、穗重等性状对灌溉与不灌溉处理反映很敏感。灌
溉处理改变蒙古冰草和新麦草单株产草量及其构成
因子产量或数值。灌溉条件下除根长外,蒙古冰草和
新麦草茎重、叶重、穗重、分蘖数、株高值及其变异系
数均大于旱作条件下。张铁军等[ 3]认为外界环境和
种植方式的改变会影响牧草生产潜力的发挥。本结
果与他们的结论相一致。
灌溉条件下新麦草茎重的变异系数最大 ( 72.
42%) , 灌溉使新麦草茎重发生各种各样的变异。而
株高变异系数最小( 19%) ,说明株高在灌溉条件下
相对稳定。
旱作条件下蒙古冰草和新麦草根长大于灌溉条
件下,在干旱少雨地区这种表现利于牧草的生长。
灌溉条件下蒙古冰草单株产草量构成因素中茎
重的贡献率最大 ( 88. 46%) , 其次为分蘖数 ( 71.
36%) , 皆明显高于旱作处理, 说明灌溉利于蒙古冰
草茎和分蘖的发育。
旱作条件下蒙古冰草单株产草量构成因素中茎
重的贡献率最大( 76. 10%) ,其次为株高( 56. 98%)。
旱作条件下蒙古冰草的分蘖受到抑制,如果能选到
分蘖多的品系,对产量的贡献率会增大。旱作条件下
新麦草分蘖数对产量的贡献率较高, 达65. 38%。
4　结　论
4. 1　蒙古冰草和新麦草单株草产量构成因子为分
蘖数、茎重、叶重、穗重和株高。
4. 2　灌溉条件下蒙古冰草和新麦草单株草产量及
其构成因子产量或数值大于旱作条件下。
4. 3　灌溉影响蒙古冰草和新麦草单株产草量及其
构成因子的贡献率。
4. 4　旱作条件下蒙古冰草单株产量构成因素对产
量的贡献率大小顺序为茎重> 株高> 穗重> 分蘖数
> 叶重, 新麦草为茎重> 分蘖数> 株高> 叶重>
穗重。
4. 5　灌溉条件下蒙古冰草单株产量构成因素对产
量的贡献率大小顺序为茎重> 分蘖数> 株高> 穗重
> 叶重, 新麦草为茎重> 株高> 分蘖数> 叶重>
穗重。
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(责任编辑　孙洪仁)
272 草　地　学　报 第 15卷