全 文 ：施肥及生长调节剂对高羊茅种子产量的影响
房丽宁　韩建国　王培　刘玉杰
(中国农业大学草地研究所,北京 100094)
曲洪福　刘芳庆
(辽宁省大连市洪福集团, 大连 116001)
摘要: 在辽宁省大连市普兰店地区研究氮肥、氯丁唑和调嘧啶对高羊茅种子产量及其构成
要素的影响。结果表明 ,该地区的气候条件有利于高羊茅的生殖生长和种子发育。施氮后种子产
量较对照明显提高, 其中以施氮量 120 kg / hm2(春季施氮量占总施肥量 3/ 4) , 种子产量最高, 可
达 2 473 kg / hm2。在抽穗初期使用调嘧啶可显著降低种子的落粒性, 减轻收获风险。
关键词: 高羊茅; 种子生产; 施肥; 植物生长调节剂
中图分类号: S 543. 9　　文献标识码: A　　文章编号: 1007-0435( 2000) 03-0164-07
高羊茅( Festuca ar und inacea)具有适应性广、抗逆性强和营养价值高等特点,可用于饲
养家畜、建植绿地和水土保持。目前高羊茅在美国的种植面积已超过 1亿 hm 2 ( Bal l等,
1993) , 成为建植人工草地最重要的冷季型饲草。美国俄勒岗州和密苏里州是世界上高羊茅
种子生产最集中的地区,每年种子产量为 7～8万吨,其中草坪型高羊茅种子产量为 3. 5～4
万吨。俄勒岗州是世界上最理想的冷季型禾草种子的生产基地,高羊茅的种子产量已从 70
年代的 700 kg / hm 2增至现在的 1 598 kg / hm2 ( Young , 1997)。
近年来, 随着我国城镇居民对居住环境、运动场地要求的不断提高, 以及城市环保、生态
环境建设和畜牧业的蓬勃发展, 对高羊茅种子的需求大大增加。但目前我国尚无专门的高羊
茅种子生产基地, 用于草坪建植、人工草地和草原改良的高羊茅种子几乎全部依赖进口。因
此,在国内开展高羊茅种子的生产研究是非常必要的。
气候条件是决定牧草种子生产的关键因素,但获得优质高产的种子,还必须采用先进的
管理措施,其中氮肥将影响牧草的分蘖、花序分化、产量构成因素, 种子产量及质量( Rolston
等, 1985; Hebblethw aite 等, 1977)。因而合理施用氮肥是获得种子高产的前提。生长调节剂
能抑制植株节间的伸长,增加抗倒伏能力, 降低败育率,促使种子的成熟期趋于一致,减少落
粒 损失, 提高种子产量。氯丁唑( PP333)和调嘧啶 ( EL500)能显著提高多年生黑麦草
( L olium perenne L. )、高羊茅、紫羊茅 ( Festuca rubra L. )的种子产量 ( Hampton, 1988;
Hebblethw aite, 1987)。
本文研究施氮量和施肥期, 以及生长调节剂对高羊茅种子产量构成要素和实际产量的
影响,为确定最佳施肥量、施肥期和有效生长调节剂提供依据, 为高羊茅种子生产提供基础
数据。
收稿日期: 2000-02-24;修回日期: 2000-06-22
第 8 卷　第 3 期
Vo l. 8　　No . 3 草　地　学　报ACTA AGRESTIA SIN ICA
2000年　9月
Sept. 　2000
1　材料和方法
1. 1　自然概况
试验地设在辽宁省大连市所辖普兰店市以北 10 km 的洪富集团苗圃, 地处辽东半岛南
端,属暖温带半湿润气候区。年降水量 500～800 mm ,但近 3年的降水量明显偏低( 1999年
362. 9 mm , 1998年 723. 3 mm , 1997年 596. 9 mm ) , 降水主要集中在 7、8两月,年均气温 8
～10. 5℃, 其中 7 月和 1 月月均温气分别为 24～26℃和-5℃左右, ≥10℃积温 3 400～
3 700℃,无霜期 180～210 d,日照时数 2 600～2 900 h。土壤为红壤, pH= 6. 7,肥力较低,速
效氮、磷、钾含量分别为 39. 55、8. 75和 96. 83 mg / kg。
1. 2　高羊茅品种为小野马( Festuca arundinacea cv . M ini-Mustang) ,美国 PICKSEED公司
1987年供种。
1. 3　1998年 5月 12日播种,播量 15 kg/ hm 2,行距 30 cm。每公顷施 60 kg 磷酸二氨作种
肥。
1. 4　施肥处理
1. 4. 1　1998 年 8 月 30日和 1999 年 4 月 17 日分两次施肥, 除 T 5 施用磷酸二氨 (含氮
18%, 含磷 40% )外, 其余均施尿素(含氮量为 46% )。小区面积 10 m×10 m ,重复3次,随机
区组排列(见表 1) :
表 1　高羊茅种子田施肥处理
T able 1　The design of nit ro gen application on ta ll fescue
施肥期
Applicat ion t ime
施氮量Rate of fert ilizer appl ied ( kg/ hm2)
T1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T7 T 8 T 9 T 10 T 11
1998/ 08/ 30 120 100 80 60 60 0 30 30 30 30 30
Aug. 30, 1998
1999/ 04/ 17 60 50 40 30 30 0 120 90 60 30 0
Apr . 17, 1999
总施肥量 180 150 120 90 90 0 150 120 90 60 30
T otal fert ili zer
1. 4. 2　处理 T 1～T 5, 秋季施肥占总施肥量的 2/ 3, 其中 T5(秋季施 24 kg / hm2磷和 10. 8
kg/ hm
2 氮, 春季施 12 kg/ hm 2 磷和 5. 4 kg / hm2 氮)。处理 T 7～T11, 秋季施氮量 30
kg/ hm
2 ,春季施氮量由 120 kg / hm2减到 0,递减量为 30 kg/ hm2。T 6为对照。
1. 5　生长调节剂
在 T 1和 T 7的基础上,在高羊茅抽穗初期加施氯丁唑 Paclobutrazol( PP333)和调嘧啶
Flruprimido ( EL500) ,二者用量均为2. 0a. i kg / hm2 ( a. i.有效成分)溶于250 L 水中,喷洒于
叶面,处理面积 3 m×5 m, 重复 3次。
1. 6　种子产量构成要素
1. 6. 1　生殖枝数　在盛花期,在各小区随机选 3个 1m 2样方,计算生殖枝数。
1. 6. 2　小穗数　在各小区随机选 20个生殖枝,测试生殖枝小穗数。
1. 6. 3　小花数　在生殖枝的上、中、下部各取 1个小穗, 测试小穗的小花数。
1. 7　种子重量
1. 7. 1　100粒重　种子风干清选后,各处理随机取 100粒称重, 重复 8次,测 100粒重。
165第 3期 房丽宁等:施肥及生长调节剂对高羊茅种子产量的影响
1. 7. 2　种子潜在产量　单位面积种子潜在产量按下式计算:
种子潜在产量= 生殖枝数/ 1m2×小穗数/生殖枝×小花数/小穗×平均种子重
1. 8　种子实际产量
种子实际产量,分别在 1999年 6月 30日、7月 3日和 7月 12日在各小区随机刈割 1m2
高羊茅,脱粒、风干后称重, 重复 3次。
1. 9　株高
盛花期后,在施肥和喷洒生长调节剂的小区随机测量 20株的垂直高度, 重复 3次。
1. 10　种子含水量
在盛花期后的第 2、8、13、16、19、21和 27 d采种子鲜样称重,在 105℃下烘干 5 h 后称
干重,两次称量的差值即为种子含水量。并按种子重量测试方法( 1. 7) ,测上述时间种子的平
均重量。
2　结果与分析
2. 1　物候期与气候变化的关系
1998年高羊茅播种当年,于 7月底开花, 虽有少量生植枝,但几乎没有种子形成。入冬
前,分蘖数为 327个/ m2。翌年4月中旬返青, 5月中旬当气温升至 10～20℃时,进入抽穗期,
6月 1日( 10～20℃)进入始花期, 6月 7日当气温升至 15～25℃时,进入盛花期, 约持续 10
d左右。此期多晴朗天气,偶见少云或阴天, 气温保持在 15～28℃,日最高风力达4～5级,有
利于高羊茅的传粉和受精。盛花后期至种子成熟,降水量不足 10 mm, 气温高达 17～33℃,
因此高羊茅的种子成熟很快。盛花期后13 d出现落粒, 15 d后落粒明显。种子百粒重和含水
量的变化也说明种子的成熟速度很快(图 1)。盛花期后 2～13 d百粒重和含水量的变化速度
很快, 15 d后干粒重达到最大值,表明种子已完全成熟。
图 1　种子干重及含水量变化
F ig . 1　Changes o f seed dry w eight and moistur e content
2. 2　施肥对种子产量及其构成要素的影响
2. 2. 1　生殖枝/ m2　单位面积生殖枝数随着施氮量的增加而增加。与对照相比, 除施氮量
3 0和60kg / hm2 ( T 4、T 9)处理外 , 其它处理的生殖枝数均显著增加( P< 0. 05) , 以施氮
166 草　地　学　报 2000年
表 2　施肥对种子产量及其构成要素的影响
T able 2　Ef fect s of fer til izer applicat ion on yield comp on ents and seed yield of T all f es cue
T1 T 2 T 3 T 4 T 5 T6 T7 T 8 T 9 T 10 T 11
生殖枝/ m2 1015. 0 942. 3 923. 5 947. 8 980. 5 703. 8 938. 8 897. 5 915. 5 674. 0 786. 3
Fer til e t illers/ m 2
小穗/生殖枝 60. 2 62. 0 58. 3 57. 9 58. 8 47. 9 61. 6 63. 6 61. 6 56. 5 54. 3
S pikelet s / f ert ile t ill er
小花/小穗 4. 65 4. 50 4. 40 4. 53 4. 43 4. 20 5. 34 4. 88 4. 78 4. 73 4. 25
Floret s/ spikelet
种子 100粒重( g) 0. 184 0. 189 0. 183 0. 180 0. 180 0. 180 0. 198 0. 200 0. 180 0. 175 0. 160
100 seeds w eight
种子潜在产量 5199. 0 4970. 5 4383. 2 4423. 7 4601. 3 2551. 3 6040. 9 5535. 7 4851. 2 3150. 9 2902. 4
Potent ial seed yield( kg/ hm 2)
种子实际产量 1818. 0 1629. 3 1732. 0 1552. 8 1388. 0 850. 5 2392. 0 2473. 0 1460. 5 927. 6 930. 5
Actu al seed yield( kg/ hm2)
　　注: LSD( P< 0. 05)生殖枝/ m2( Ferti le t ill ers / m2) = 175. 6　　LSD( P< 0. 05)小穗/生殖枝( S pikelet s / f ert ile t il ler )
= 990
LSD( P< 0. 05)小花/小穗( Floret s/ s pikelet ) = 0. 36, LSD( P< 0. 05)种子重(S eed w eight ) = 0. 006
LSD( P< 0. 05)种子实际产量( Actu al s eed yield) = 206. 1
180 kg/ hm2 ( T 1)的生殖枝数最大,但和其它处理( T 4、T 9除外)间差异不显著( P> 0. 05)。
施氮量相同者, 春秋施肥量比例的变化对生殖枝数的影响不明显。处理 T 5 (施磷 36
kg/ hm
2
,施氮 16 kg/ hm 2)的氮肥用量虽低,但其生殖枝数却很高, 说明磷肥对增加生殖枝数
效果明显。
2. 2. 2　小穗数/生殖枝　小穗数/生殖枝最低者为对照, 除与施氮量 30 kg / hm2 ( T 11)无差
异外,和其它处理间差异显著( P< 0. 05)。施氮量为 120 kg/ hm2 ( T 8) (春季施氮占总施氮量
2/ 3) ,每生殖枝的小穗数最高,和对照及施氮量 30和 60 kg/ hm 2的处理间差异显著( P<
0. 05) , 其余的处理间差异不显著。施肥量相同者,施肥时间对生殖枝的小穗数影响不明显。
T 5的施氮量虽然只有 16 kg / hm2 ,但其小穗数/生殖枝和施氮量为 180 kg / hm 2的处理相
比,显著不差异,结果表明磷肥对增加生殖枝的小穗数具有明显的作用。
2. 2. 3　小花数/小穗　施氮量为 150 kg / hm2 (其中春季施肥 120 kg / hm 2) ( T 7) , 每小穗的
小花数最高( 5. 34) ,与对照和其它处理间的差异显著( P< 0. 05)。施氮量相同的处理, 以春
季施肥高者, 每小穗的小花数明显高于秋季施肥高的处理,说明春季施肥对提高每小穗的小
花数更有效。
2. 2. 4　种子重　种子重以施氮量为 150 kg/ hm 2 (其中春季施 120 kg / hm 2 ( T7) )和 120
kg/ hm
2 ( T 8) (其中春季施 90 kg / hm 2)的处理最高,与其它处理间差异显著。
2. 2. 5　种子产量　高羊茅潜在种子产量和实际种子产量随着施肥量的增加呈增加趋势。施
氮量 150 kg / hm2 ( T 7) (其中春季施氮 120 kg/ hm 2)和 120 kg/ hm 2 ( T 8) (其中春季施 90
kg/ hm2 )两个处理的潜在和实际种子产量均最高, 与施氮量最高的处理,氮肥量 180 kg / hm2
(其中春季施氮 60 kg / hm2 )相比,潜在种子产量的差异虽不显著, 但实际产量差异显著。结
果表明,春季施肥能有效地促进潜在种子产量向实际产量转化。上述两处理的潜在和实际种
子产量均最高, 但两者间差异不显著,结果表明 120 kg / hm2 ( T 8) (其中春季施 90 kg / hm 2 )
的处理是最经济有效的施肥量。
167第 3期 房丽宁等:施肥及生长调节剂对高羊茅种子产量的影响
2. 2. 6　种子的实际产量占潜在产量的 30%～40%,由于本试验为人工收种,测产时未经精
选,所以该值略高于实际产量。
2. 3　调嘧啶和氯丁唑对株高种子产量及其构成要素的影响
2. 3. 1　在高羊茅抽穗初期使用调嘧啶及氯丁唑,生殖枝数及生殖枝的小穗数与对照间差异
不显著。调嘧啶和氯丁唑对高羊茅的潜在和实际种子产量的影响不显著,对株高亦无影响。
但使用氯丁唑后, 每小穗的小花数比对照区明显提高了(表 3)。
表 3　调嘧啶和氯丁唑剂对株高、种子产量及其构成因子的影响
T able 3　Th e ef fects of El500 and PP333 on yield components, seed yield and plant heig ht of T all f es cue
　　处理
T reatmen ts
T 1+ EL500 T 1 T 1+ PP333 T 7+ EL500 T 7 T 7+ PP333
生殖枝/ m2 987. 8 1015. 0 1032. 5 924. 3 938. 8 909. 3
Fer til e t iller/ m2
小穗/生殖枝 62. 7 60. 2 60. 9 65. 3 62. 6 61. 3
S pikelet s / f ert ile t ill er
小花/小穗 4. 85 4. 65 5. 22 5. 40 5. 34 5. 88
Floret s/ spikelet
种子 100粒重( g) 0. 178 0. 180 0. 180 0. 200 0. 200 0. 200
S eed w eight / 100
种子潜在产量 5348. 6 5199. 0 5857. 9 6454. 1 6040. 9 6590. 6
Potent ial seed yield( kg/ hm 2)
种子实际产量 1741. 8 1818. 0 1731. 2 2172. 1 2392. 0 2042. 0
Actu al seed yield( kg/ hm2)
株高 89. 9 91. 7 88. 9 102. 4 103. 6 103. 0
Height ( cm )
　　Note: LSD( P< 0. 05)生殖枝/ m2( Fert il e t iller/ m2)　 176. 6,　LSD( P< 0. 05)小穗/生殖枝( S pikelet s / fert ile t il ler )
= 10. 85
LSD( P< 0. 05)小花/小穗( Floret s / s pikelet) = 0. 52, LSD( P< 0. 05)种子实际产量( Actual seed yield ) = 402. 5
2. 3. 2　高羊茅经调嘧啶处理后可在较长时间内保持种子产量稳定(盛花期后第 15 d为
2208 kg / hm 2, 第 18 d为 2259 kg/ hm 2) , 而对照区的种子产量在达到高峰后则迅速降低(盛
花期后 15 d2392 kg/ hm2 ,第 18 d降至 1527 kg/ hm 2)。
图 2　高羊茅盛花后种子产量变化曲线
Fig. 2　Cu rves of the seed yield chan ges after th e peak of anthes is
168 草　地　学　报 2000年
2. 3. 3　使用氯丁唑,种子产量下降的速度虽有所减缓,但下降速度仍快于调嘧啶(盛花期后
第 15 d 2043 kg/ hm 2,第 18 d 1716 kg / hm2)。调嘧啶能有效地降低高羊茅种子的落粒性,而
氯丁唑则无明显效果。
3　讨论
3. 1　普兰店地区的气候环境对高羊茅种子生产的影响
1998年,夏播的高羊茅,在当年并无种子产量。翌年在6月上旬( 6月 7日左右)开花,此
时晴朗、多风的天气,有利于开花和授粉,在种子成熟期,高温干旱的气候明显占优势, 因而
成熟期很短,仅 15 d左右,进入收获期( 7月初)后,降雨增多, 对收获种子有一定的影响。从
1999年普市的气候特点与高羊茅生育期的关系分析, 该地区的光照、热量均能满足高羊茅
各发育阶段的需要,而且在花期和成熟期干旱少雨, 均有利于种子高产。但本试验的观察时
间有限, 1999年春夏两季的降雨量又较常年明显偏少, 所以将该地区列为高羊茅的种子生
产区,仍有待观察研究。此外, 1999年高羊茅种子成熟期只有 15d,存在种子成熟速度过快,
落粒性强,收获风险较大等问题,也不容忽视。
3. 2　施肥量和施肥期对种子产量的影响
分析试验结果可以看出,施氮量 120 kg / hm2 ,高羊茅的种子产量已达最高,在此基础上
再增加施肥量,对种子增产则无意义。该结论与 Robert等( 1996)的研究结果相一致,他们认
为根据土壤含水量、禾草种类及其生长期,一次性或分期施入 80～160 kg / hm2氮肥,获得的
经济效益最高。施肥量相同时,春季施肥效果则明显优于秋季。为增加秋季分蘖,可按 1∶2
的比例,分秋春两次施肥。
3. 3　本试验虽较少考虑磷肥的作用,但结果表明,磷肥对增加高羊茅种子产量的效果较好,
在缺磷地区应考虑将氮、磷肥配合使用。
3. 4　生长调节剂对种子生产的影响
调嘧啶和氯丁唑在抽穗初期使用,对高羊茅的生殖枝和生殖枝小穗数没有影响,对种子
产量和株高亦无明显影响, 但氯丁唑能显著增高小穗的小花数,而调嘧啶则能使种子在植株
上的保持力明显增强, 因而减少落粒性,保持种子稳产,降低收获风险。
3. 5　1999年高羊茅生育期均处于非常干旱的气候中,使用调嘧啶对降低株高和增加种子
产量的效果不明显可能与此有关。Hebblethw aite 等( 1985)连续两年试验,其中 1983年在多
年生黑麦草的二棱期( DR)、小穗形成期( SI)和小花形成期( F I)使用调嘧啶,使黑麦草的种
子产量显著提高。但 1984年,在小花形成期使用调嘧啶, 与在二棱期和小穗形成期使用比
较,种子产量显著下降。因为 1984年 4月干旱的气候延缓了生长调节剂的活性。
3. 6　测产时间也是影响试验结果的重要因素,如本试验在盛花期后第 18 d 测产和第 15 d
测产,结果明显不同,调嘧啶增产效果显著,而后者的结果和对照间则无差异。结果表明,调
嘧啶的增产效果与减少落粒性有关, 而与种子产量构成因子的增加无关。
3. 7　Albeke 等( 1983)曾用氯丁唑处理高羊茅,结果对小穗的小花数没有影响,但可以显著
地提高高羊茅种子的实际和潜在产量,该结论与本试验结果完全相反。这种差异可能与氯丁
唑的使用期有关, 也可能与使用时的气候条件及测产时间有关。近年关于植物生长调节剂对
禾草种子生产影响的报道较多, 但结果有所不同。因此建议在生产中慎重使用,且特别要注
意使用期。
169第 3期 房丽宁等:施肥及生长调节剂对高羊茅种子产量的影响
参 考 文 献
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The Effects of Fertilizer and PGRs on the Seed Yield and Yield
Components of Tall Fescue
Fang Lining　Han Jianguo　Wang Pei　Liu Yujie
( Institute of G rassland Science, China Agr icult ur al Univer sity , Beijing 100094)
Qu Hongfu　Liu Fangqing
( Dalian Hong fu G roup, Dalian 116001)
Abstract: Seed development and the r esponses o f seed y ield and y ield components at differ ent r ates
and data o f nitro g en as w ell as plant g rowt h regulato r t o tall fescue w ere studied in Pulandian cit y o f
L iaoning pro vince. T he result s indicated that the climate o f Puliandian w as favo r able for flow er ing and
pollinat ion fo r t all fescue . The opt imum rate of nitro gen w as 120kg / hm2 and obtained seed y ield w as high
as 2473kg/ hm 2 when nitr og en w as applied one-four th in aut umn follow ed by a second applicat ion in spr ing
( three-fourt h of the t otal ) . Plant g row th r egulator Paclobutrazo l and Flrupr imido w ere applied at
beginning of ear emergence, though they had no significant effects on seed yield and plant height , the seed
shatter ing o f tall fescue was significantly decr eased by Flruprimido.
Key words: T all fescue; Seed production; Fert ilizer ; Plant gr ow th r egulator
170 草　地　学　报 2000年