全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(10): 1852−1859 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(31000685)和扬州大学科技创新培育基金项目(2009CXJ028)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 冷锁虎, E-mail: lengsh767@sohu.com, Tel: 0514-87972127
第一作者联系方式: E-mail: qszuo2008@163.com
Received(收稿日期): 2011-02-19; Accepted(接受日期): 2011-06-25; Published online(网络出版日期): 2011-07-28.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20110728.1001.006.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01852
油菜不同氮素籽粒生产效率品种氮素积累与分配特征
左青松 葛云龙 刘 荣 殷璀艳 唐 瑶 杨 光 冷锁虎*
扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 / 农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室, 江苏扬州 225009
摘 要: 2007—2008年度以 98个甘蓝型常规油菜品种(系)为材料, 在不施氮肥(N0)和施纯氮 150 kg hm–2 (N1) 2个处
理下, 通过测定成熟期不同器官干重、氮素含量, 采用组内最小平方和动态聚类方法对供试品种的氮素籽粒生产效率
(NUEg)聚类并分析其氮素积累与分配差异。结果表明, 不同品种氮素籽粒生产效率差异较大, 类型间差异极显著。
不同类型品种随着氮素籽粒生产效率增加, 产量增加。相关分析表明, 氮素籽粒生产效率与成熟期氮素吸收总量之间
相关不显著(rN0= –0.0245, rN1= –0.1131), 与成熟期茎秆氮素分配比例(rN0= –0.5941**, rN1= –0.4141**)和果壳氮素分配
比例(rN0= –0.6007**, rN1= –0.5374**)呈极显著负相关, 与籽粒氮素分配比例(rN0= 0.7954**, rN1= 0.7239**)呈极显著正相
关; 与成熟期总籽粒数呈极显著正相关(rN0= 0.5945**, rN1= 0.5412**)。氮素籽粒生产效率和氮素吸收总量对产量都有
显著影响, 油菜品种的选育应在一定氮素吸收总量基础上, 促进后期氮素从营养器官向籽粒中输送, 提高氮素籽粒
生产效率, 从而达到高产和高氮素利用效率的统一。
关键词: 甘蓝型油菜; 氮素籽粒生产效率; 氮素积累; 氮素分配
Nitrogen Accumulation and Distribution in Rapeseed (Brassica napus L.) with
Different Nitrogen Utilization Efficiencies for Grain Production
ZUO Qing-Song, GE Yun-Long, LIU Rong, YIN Cui-Yan, TANG Yao, YANG Guang, and LENG Suo-Hu*
Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Ecology and Cultivation in Middle and Lower Reaches of Yangtze River of
Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Abstract: In this study, 98 conventional rapeseed (Brassica napus L.) varieties were grown with N0 treatment (0 kg N ha–1) and
N1 treatment (60 kg N ha–1) in 2007–2008. Dry matter weight and content of nitrogen were tested at maturing stage. The rapeseed
varieties were classified into six types based on their nitrogen use efficiency for grain production (NUEg) by the MinSSw method.
The results showed that differences of NUEg in the varieties used in this study were significant. As NUEg increased, yield in-
creased. The correlation analysis showed that NUEg was not significantly correlated with total amount nitrogen accumulation
(rN0= –0.0245, rN1= –0.1131). NUEg had extremely significantly positive correlation with nitrogen distribution ratios in stems
(rN0= –0.5941**, rN1= –0.4141**) and shells (rN0= –0.6007**, rN1= –0.5374**), but extremely significantly negative correlation with
the amount of nitrogen in seeds (rN0=0.7954**, rN1=0.7239**). NUEg had extremely significantly positive correlation with total
number of seeds also (rN0=0.5945**, rN1=0.5412**). NUEg and total amount of nitrogen accumulation influenced yield signifi-
cantly. Cultivar breeding should be based on a certain total amount of nitrogen accumulation, and promote nitrogen to transport
from vegetative organs to seeds, so as to achieve high yield and high nitrogen efficiency in rapeseed production.
Keywords: Rapeseed (Brassica napus L.); Nitrogen utilization efficiency for grain production; Nitrogen accumulation; Nitrogen
distribution
油菜是重要油料作物, 中国种植面积和总产量
均占世界的 30%左右[1]。生产上种植的甘蓝型油菜
植株高大, 籽粒中富含蛋白质, 施用氮肥是增产的
关键因素[2-4]。因此在油菜传统栽培过程中往往施用
第 10期 左青松等: 油菜不同氮素籽粒生产效率品种氮素积累与分配特征 1853


较多的氮素, 这不仅使氮素利用率持续降低, 而且
降低了籽粒的含油率而影响其品质 [5], 同时大量的
氮素流失带来严重的环境污染[6-7]。因此, 在保证产
量前提下减少氮肥用量, 提高氮素利用率, 减少氮
肥污染已刻不容缓。有关氮效率研究方面, Moll等[8]
将氮效率定义为籽粒产量和土壤供氮水平之比, 将
氮效率分解为吸收效率和利用效率。单玉华等[9]和
卢艳丽等[10]在水稻和玉米上研究认为植株体内的氮
素吸收与利用存在明显差异, 杨从党等[11]研究表明
水稻植株氮素运转率高的品种氮素籽粒生产效率高,
其产量也高。张传胜等[12]研究表明水稻抽穗后氮素
吸收比例大, 成熟期氮素向穗部运转比例高, 其氮
素籽粒生产效率和产量高。Grami和 La Croix[13]较早
开展了油菜氮效率方面的遗传研究, 认为植株体内
氮素的吸收和分配是可遗传的。Yau 和 Thurling[14]
通过 40个春油菜品种研究指出在不同氮肥水平下
单位氮素含量对应的干物质生产量存在明显差异 ,
但未解释其机制。Svečnjak 和 Rengel[15]通过 4 个春
油菜品种试验研究指出尽管氮素吸收总量差异较小,
但是干物质积累量差异大, 所以氮素干物质生产效
率差异比较大。籽粒是最终收获器官, 氮素籽粒生
产效率能直观地反映出单位氮素形成籽粒产量的能
力, 本文以氮素籽粒生产效率为指标, 将供试品种
分为 6 种类型, 研究不同类型品种氮素积累与分配
特征, 并探讨不同氮素籽粒生产效率形成原因, 从
而为生产上高产和高氮素籽粒生产效率油菜品种的
选育提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
参试品种(系) 98个。其中 21个品种是本研究
室收集的, 其余是 2006—2007年度油菜成熟期在扬
州里下河地区农业科学研究所油菜种质资源圃中选
取的纯合自交品系。
1.2 土壤肥力及田间设计
试验田土壤为沙壤土, 含有机质 24.5 g kg−1、碱
解氮 126.3 mg kg−1、速效磷 38.6 mg kg−1、速效钾
98.8 mg kg−1。设置施氮肥(N1, 纯氮 150 kg hm−2)与
不施氮肥(N0) 2个处理, 前者基、苗、薹肥比例 5∶
2∶3。2个处理施 P2O5、K2O均为 150 kg hm−2, 磷
肥全部作基肥, 钾肥 1/2 作基肥, 1/2 作薹肥。2007
年 9月 22日播种育苗, 10月 24日移栽, 行距45.0 cm,
株距 21.2 cm, 每公顷 104 822株。单行种植各品种,
每行 16 株。以氮肥为主区因素, 品种为裂区因素,
二裂式裂区设计, 2个重复。
1.3 测定内容与方法
成熟期每小区取样 5 株, 从子叶节处将根系剪
掉, 80℃恒温烘干, 分别测定茎枝、果壳和籽粒干重,
采用凯氏定氮法测定各器官氮素含量。
1.4 数据计算和统计分析
以籽粒产量除以成熟期的氮素总吸收量(不包
括根系)得出单位氮素生产的籽粒产量, 即氮素籽粒
生产效率 (nitrogen utilization efficiency for grain
production, NUEg), 采用组内最小平方和的动态聚
类方法分别将 N0、N1供试品种按氮素籽粒生产效率
从低到高依次分为 A、B、C、D、E、F 6类, 组内
最小平方和的动态聚类分析软件由顾世梁教授提供,
该聚类分析方法可实现分析数据的全局最优化[16]。
以Microsoft Excel处理数据, 采用 SPSS统计软件进
行方差分析及多重比较。
2 结果与分析
2.1 油菜品种氮素籽粒生产效率、产量和吸氮量
的方差分析
对成熟期不同油菜品种 2 个氮肥处理条件下的
氮素籽粒生产效率、产量和吸氮总量进行方差分析
(表 1)表明, 氮肥处理、品种处理以及氮肥与品种的
互作之间都达极显著差异。区组间氮素籽粒生产效

表 1 油菜品种氮素籽粒生产效率、产量和氮素吸收总量方差分析
Table 1 Variance analysis of NUEg, yield and total nitrogen accumulation in different varieties
F-value 变异来源
Source of variation
df
氮素籽粒生产效率 NUEg 产量 Yield 氮素总量 Total nitrogen accumulation
区组 Blocks 1 NS NS NS
氮肥 Nitrogen 1 ** ** **
品种 Varieties 97 ** ** **
氮肥×品种 Nitrogen×varieties 97 ** ** **
NS: 表示不显著; **表示 1%显著水平。
NS and ** denote no significance, and significance at the 0.01 probability level, respectively.
1854 作 物 学 报 第 37卷

率、产量和氮素吸收总量的 F 值分别为 3.23、3.31
和 3.46, 均未达到显著差异, 说明区组间差异较小,
故下文数据均用 2个区组的平均值。
2.2 供试品种氮素籽粒生产效率的聚类分析
不同品种氮素籽粒生产效率差异比较大(表 2和
表 3), N0和 N1处理条件下 98 个品种的变幅分别为
13.61~19.16 g g−1和 12.28~16.54 g g−1, 最大值分别
为最小值的 1.41倍和 1.35倍。N0和 N1处理下各品
种氮素籽粒生产效率平均值分别为 16.76 g g−1 和
14.51 g g−1, 施用氮肥氮素籽粒生产效率降低。不同
氮肥处理条件下将各品种按氮素籽粒生产效率聚类,
A、B、C、D、E、F各类型的品种数和平均值见表
4, 类型间氮素籽粒生产效率均达显著差异水平, N0
和 N1 处理 F 类型与 A 类型相比增加幅度分别为
34.03%和 26.96%。
2.3 不同氮素籽粒生产效率类型品种产量和成
熟期氮素吸收总量差异
不同类型品种随着氮素籽粒生产效率增加产量

表 2 N0处理下不同品种氮素籽粒生产效率
Table 2 NUEg of different varieties in N0 treatment (g g–1)
品种(系)
Variety(line)
NUEg 品种(系)
Variety(line)
NUEg 品种(系)
Variety(line)
NUEg
G01 13.61 南农-1 Nannong-1 16.29 浙油 18 Zheyou 18 17.41
G03 13.77 ZJ1 16.30 YN06 17.42
湘 05470 Xiang 05470 14.00 湘 05499 Xiang 05499 16.30 史力佳 Shilijia 17.44
南农-2 Nannong-2 14.01 湘 05472 Xiang 05472 16.31 扬 0660 Yang 0660 17.44
宁油 7号 Ningyou 7 14.10 N05-3 16.34 YC2 17.51
YN13 14.54 YN10 16.53 ZJ2 17.52
YC7 14.55 YN04 16.53 SY2001 17.57
南农-3 Nannong-3 14.60 宁油 16 Ningyou 16 16.58 4029 17.57
东油 1号 Dongyou 1 14.83 YN11 16.58 G09 17.62
TK-2 14.96 G04 16.69 TK-1 17.69
N24-1 14.96 YN09 16.72 YN14 17.70
SY02 14.99 华 2008 Hua 2008 16.73 湘 05507 Xiang 05507 17.73
N06-5 15.00 SY05 16.76 扬 0401 Yang 0401 17.83
YC3 15.30 YN01 16.85 宁油 12 Ningyou 12 17.86
沪油 17 Huyou 17 15.52 YN12 16.85 SY07 17.87
YC4 15.53 YC5 16.89 YN07 17.87
Y88 15.60 YN03 17.05 湘 05509 Xiang 05509 17.87
苏油 1号 Suyou 1 15.66 B01 17.06 YC6055 17.98
G02 15.67 YN08 17.06 浙双 3号 Zheshuang 3 18.10
98-8 15.88 S10 17.07 Y0301 18.18
G05 15.92 G07 17.07 宁油 14 Ningyou 14 18.34
G06 15.98 YN02 17.07 宁油 18 Ningyou 18 18.38
宁油 10号 Ningyou 10 16.00 浙平 1号 Zheping 1 17.11 SY06 18.39
SY08 16.01 苏油 211 Suyou 211 17.16 SY03 18.39
扬 5005 Yang 5005 16.07 苏油 4号 Suyou 4 17.16 扬油 6号 Yangyou 6 18.42
1087 16.10 YC1 17.22 红油 3号 Hongyou 3 18.44
沪油 16 Huyou 16 16.11 YC6 17.24 湘 05484 Xiang 05484 18.56
N24-2 16.12 SY04 17.30 扬油 4号 Yangyou 4 18.76
HY01 16.13 YN05 17.32 湘 05483 Xiang 05483 18.96
96-8 16.22 沪油 15 Huyou 15 17.37 SY01 19.08
SY2002 16.24 HY04 17.38 湘 05487 Xiang 05487 19.15
HY03 16.24 G08 17.38 扬油 7号 Yangyou 7 19.16
HY02 16.25 扬选 215 Yangxuan 215 17.41

第 10期 左青松等: 油菜不同氮素籽粒生产效率品种氮素积累与分配特征 1855


表 3 N1处理下不同品种氮素籽粒生产效率
Table 3 NUEg of different varieties in N1 treatment (g g−1)
品种(系)
Variety(line)
NUEg 品种(系)
Variety(line)
NUEg 品种(系)
Variety(line)
NUEg
宁油 7号 Ningyou 7 12.28 SY04 14.23 沪油 16 Huyou 16 15.00
G01 12.52 华 2008 Hua 2008 14.24 G08 15.01
南农-2 Nannong-2 12.59 南农-1 Nannong-1 14.27 TK-1 15.06
东油 1号 Dongyou 1 12.75 HY02 14.27 YN03 15.07
湘 05470 Xiang 05470 12.83 湘 05499 Xiang 05499 14.28 浙油 18 Zheyou 18 15.08
南农-3 Nannong-3 12.89 湘 05509 Xiang 05509 14.43 SY2002 15.08
N06-5 12.94 扬选 215 Yangxuan 215 14.47 ZJ2 15.14
TK-2 13.03 YN04 14.48 宁油 14 Ningyou 14 15.17
YN13 13.04 YN08 14.53 湘 05484 Xiang 05484 15.21
YC7 13.18 G09 14.53 宁油 18 Ningyou 18 15.27
G02 13.23 浙平 1号 Zheping 1 14.60 B01 15.27
扬 5005 Yang 5005 13.38 YC6 14.61 沪油 15 Huyou 15 15.30
G03 13.40 G07 14.62 Y0301 15.30
YC3 13.42 4029 14.63 HY04 15.30
YC4 13.46 苏油 211 Suyou 211 14.63 S10 15.31
N24-1 13.49 N05-3 14.64 YN02 15.32
宁油 10号 Ningyou 10 13.52 YN11 14.68 YN14 15.43
G05 13.60 苏油 4号 Suyou 4 14.69 湘 05483 Xiang 05483 15.45
N24-2 13.66 YN05 14.71 SY07 15.48
98-8 13.66 SY05 14.73 SY06 15.49
G04 13.68 YC2 14.74 SY03 15.51
SY02 13.70 宁油 12 Ningyou 12 14.75 YN01 15.51
ZJ1 13.90 扬 0401 Yang 0401 14.78 YN06 15.53
HY01 13.90 史力佳 Shilijia 14.82 浙双 3号 Zheshuang 3 15.55
1087 13.91 96-8 14.82 红油 3号 Hongyou 3 15.57
SY08 13.91 SY2001 14.83 YC6055 15.58
苏油 1号 Suyou 1 13.95 湘 05507 Xiang 05507 14.83 扬油 7号 Yangyou 7 15.64
宁油 16 Ningyou 16 13.99 G06 14.86 湘 05487 Xiang 05487 15.74
湘 05472 Xiang 05472 14.00 YN09 14.88 SY01 15.86
扬 0660 Yang 0660 14.04 沪油 17 Huyou 17 14.92 YN10 16.15
Y88 14.05 YN12 14.93 扬油 4号 Yangyou 4 16.24
YC5 14.09 YC1 14.95 YN07 16.54
HY03 14.19 扬油 6号 Yangyou 6 14.95

逐渐增加(表 5), N0和 N1试验 F类型与 A类型相比增
加幅度分别为 29.65%和 24.81%。成熟期氮素吸收总
量类型间差异较小, N0和N1试验最高类型与最低类型
相比增加幅度分别为5.07%和2.78%, 方差分析F值分
别为 1.28和 0.47, 类型间未达显著差异。相关分析表
明氮素籽粒生产效率与产量呈极显著正相关(图1), 与
氮素吸收总量之间未达显著相关(图 2)。
2.4 成熟期氮素分配比例差异
由表 6可以看出, 无论是茎枝, 还是果壳、籽粒
中积累氮素比例不同类型间差异均显著或极显著。
茎秆氮素比例随着氮素籽粒生产效率的增加而降
低。N0、N1试验茎秆氮素比例 F类型与 A类型相比
分别下降 20.01%和 17.58%。果壳氮素比例与茎秆相
似, 也随着氮素籽粒生产效率的增加而下降, F类型
与 A 类型相比分别下降 20.23%和 15.03%。籽粒氮
素比例随着氮素籽粒生产效率增加而增加, F 类型
与 A 类型相比分别增加 13.87%和 12.69%。相关分
析表明(图 3~图 5), 氮素籽粒生产效率与成熟期茎
秆和果壳氮素比例之间呈极显著负相关, 与籽粒氮
素比例极显著正相关。
1856 作 物 学 报 第 37卷

表 4 供试品种 NUEg的聚类分析结果
Table 4 Clustering analysis of NUEg for different varieties
N0 N1 类型
Type 品种数
Number of varieties
氮素籽粒生产效率
NUEg (g g−1)
品种数
Number of varieties
氮素籽粒生产效率
NUEg (g g−1)
A 5 13.90±0.20 f 9 12.76±0.26 f
B 9 14.86±0.25 e 13 13.49±0.17 e
C 24 16.03±0.26 d 16 14.08±0.15 d
D 22 16.91±0.24 c 30 14.74±0.17 c
E 25 17.61±0.23 b 26 15.37±0.19 b
F 13 18.63±0.34 a 4 16.20±0.28 a
F-value 451.92** 442.91**
第一列中 A~F 表示供试品种按氮素籽粒生产效率聚类分成的不同类型; 类型间差异比较采用 LSD 法, 字母相同者差异不显著,
字母不同者差异达 5%显著水平。
A–F in the first column mean different types based on NUEg by the MinSSw method. Values within a column followed by a different
letter are significantly different at the 0.05 probability level according to LSD test.

表 5 不同氮素籽粒生产效率类型品种产量和氮素吸收总量的差异
Table 5 Differences of yield and total amount of nitrogen accumulation in different types of variety (kg hm–2)
产量 Yield 氮素吸收总量 Total amount of nitrogen accumulation 类型
Type N0 N1 N0 N1
A 2570.06±178.28 d 2945.05±210.59 e 185.03±14.61 230.72±15.62
B 2724.42±226.80 d 3146.26±236.49 d 183.33±14.62 233.23±17.61
C 2896.15±134.92 c 3264.81±287.91 cd 180.62±7.58 231.88±19.58
D 3177.16±218.50 b 3414.05±171.22 bc 187.90±12.43 231.73±11.82
E 3251.33±272.97 ab 3489.01±212.15 b 184.66±15.33 227.17±13.72
F 3332.02±181.04 a 3675.73±69.90 a 178.83±8.89 226.93±4.81
F-value 22.28** 13.71** 1.28 0.47
第一列中 A~F和类型间差异比较方法同表 4。
A–F in the first column and comparison method in different types are the same as noted in Table 4.


图 1 氮素籽粒生产效率与产量的关系
Fig. 1 Relationship between NUEg and yield

3 讨论
3.1 不同油菜品种 NUEg差异
不同品种 NUEg 差异比较大, 在 2 个氮肥处理
条件下不同品种的总变幅为 12.28~19.16 g g−1, 由此

图 2 氮素籽粒生产效率与氮素积累总量的关系
Fig. 2 Relationship between NUEg and total nitrogen
accumulation

可以看出 NUEg 的筛选空间比较大。N0和 N1处理
下各品种 NUEg平均值分别为 16.76 g g−1和 14.51 g
g−1, 施用氮肥 NUEg 降低。对 N0和 N1处理下不同
品种的 NUEg 进行相关分析, 相关系数为 0.8479**,
达到极显著正相关, 说明品种自身特性在很大程度
第 10期 左青松等: 油菜不同氮素籽粒生产效率品种氮素积累与分配特征 1857


上决定植株对氮素的吸收利用能力。其中红油 3号、
扬油 4号、扬油 7号和宁油 14品种在 2个氮肥处理
下氮素籽粒生产效率都比较高, 属 E 或 F 类型, 并
且产量也比较高。氮肥对 NUEg 的影响在不同品种
间存在差异, 例如扬油 6 号在 N0处理条件下属于 F
类型品种, 而在 N1条件下是在 D类型, SY2002品系
在 N0处理下属于 C 类型, 而在 N1条件下属于 E 类
型。施用氮肥后不同品种氮素收获指数(籽粒氮素分
配比例)总体表现为减小趋势, 施用氮肥后氮素籽粒
生产效率变高类型品种主要表现为产量增加幅度较
大, 茎枝和果壳氮素分配比例增加幅度较小, 籽粒
中氮素分配比例下降幅度也较小。

表 6 不同器官氮积累与总氮积累比例的差异
Table 6 Differences of ratio of nitrogen accumulation in different organs to total nitrogen accumulation (%)
茎秆 Stem 果壳 Shell 籽粒 Seed 类型
Type N0 N1 N0 N1 N0 N1
A 21.19±2.52 a 21.44±1.88 a 19.62±1.29 a 22.36±1.53 a 59.19±2.08 d 56.20±1.70 d
B 19.72±1.03 a 19.96±1.53 ab 19.26±1.67 a 22.09±1.17 a 61.02±1.97 d 57.94±1.59 c
C 19.02±1.97 ab 19.17±1.45 b 17.79±1.41 b 21.63±1.74 ab 63.20±2.19 c 59.20±1.72 b
D 18.46±1.84 b 19.66±1.66 b 16.93±1.72 bc 20.55±1.82 bd 64.61±1.71 b 59.78±1.84 b
E 17.15±1.38 c 19.10±1.29 b 16.60±1.42 c 19.41±1.84 ce 66.25±1.99 a 61.48±1.82 a
F 16.95±1.61 c 17.67±0.32 c 15.65±2.06 bc 19.00±2.10 de 67.40±2.22 a 63.33±1.82 a
F-value 8.78** 4.95** 9.15** 7.97** 23.46** 18.52**
第一列中 A~F和类型间差异比较方法同表 4。
A–F in the first column and comparison method in different types are the same as noted in Table 4.


图 3 氮素籽粒生产效率与茎枝氮素比例的关系
Fig. 3 Relationship between NUEg and ratios of nitrogen
accumulation in stems to total nitrogen accumulation


图 4 氮素籽粒生产效率与果壳氮素比例的关系
Fig. 4 Relationship between NUEg and ratios of nitrogen
accumulation in shells to total nitrogen accumulation

图 5 氮素籽粒生产效率与籽粒氮素比例的关系
Fig. 5 Relationship between NUEg and ratios of nitrogen
accumulation in seeds to total nitrogen accumulation

3.2 氮素积累与分配对氮素籽粒生产效率的影
响
本文研究结果表明, 氮素籽粒生产效率与成熟
期植株吸收氮素总量之间未达显著相关, 这与水稻
上研究结果氮素籽粒生产效率与成熟期氮素总量呈
负相关有所不同[17]。氮素籽粒生产效率与成熟期茎
秆和果壳氮素分配比例呈极显著负相关, 与籽粒氮
素分配比例呈极显著正相关。由此说明后期氮素向
籽粒中的高效运转是提高氮素利用效率的根本途
径。
分析低氮素籽粒生产效率其成因可能有两个方
面, 一是“库限制型”, 即含氮化合物受库容量限制,
1858 作 物 学 报 第 37卷

使得营养器官中氮素难以输出。反映库容量首先是
总籽粒数(角果数与每角粒数的乘积)。表 7 和图 6
显示, 不同氮素籽粒生产效率类型品种间随着氮素
籽粒生产效率增加总籽粒数逐渐增加, N0和 N1试验
类型间总籽粒数差异较大, 方差分析 F 值为 10.29**
和 7.58**, 达极显著差异水平; 相关分析表明氮素籽
粒生产效率与总籽粒数之间都呈极显著正相关, 相
关系数分别为 0.5945**和 0.5412**。可见, 总籽粒数
较多的品种, 氮素籽粒生产效率一般也较高。反映
库容量的其次是籽粒大小, 其中包括籽粒体积、胚

表 7 不同氮素籽粒生产效率类型品种总粒数的差异
Table 7 Differences of total number of seeds (×106 hm−2)
类型
Type
N0 N1
A 647.55±76.68 b 722.78±75.91 d
B 687.97±81.04 b 789.59±64.60 c
C 717.92±55.69 b 813.99±92.96 bc
D 808.93±89.46 a 845.50±63.77 b
E 800.94±95.82 a 854.29±61.13 b
F 844.85±68.01 a 920.27±50.25 a
F-value 10.29** 7.58**
第 1列中 A~F和类型间差异比较方法同表 4。
A–F in the first column and comparison method in different
types are the same as noted in Table 4.

图 6 氮素籽粒生产效率与总籽粒数的关系
Fig. 6 Relationship between NUEg and total number of seeds
细胞数和细胞大小。二是“流限制型”, 角果柄以及角
果和籽粒相连的微管束疏导组织的结构影响氮化合
物向籽粒中输送。氮素籽粒生产效率与籽粒大小以
及疏导组织结构之间的关系有待进一步研究。
3.3 氮素籽粒生产效率和氮素吸收总量对产量
的影响
产量为吸氮总量与氮素籽粒生产效率的乘积 ,
相关分析表明氮素籽粒生产效率与产量(图 1: rN0=
0.7374**, rN1= 0.6603**), 氮素总吸收量与产量(图 7:
rN0= 0.6551**, rN1= 0.6704**)之间均表现为极显著线
性正相关。多元逐步回归分析表明, 氮素籽粒生产
效率(X1)和氮素总吸收量(X2)对产量均有显著影响,
其回归方程分别为 YN0= –3073.32+182.58X1+16.83X2
(R2=0.9976)和 YN1= –3271.18+229.01X1+14.28X2 (R2=
0.9983)。进一步通径分析结果如表 8, N0处理氮素籽
粒生产效率和氮素积累总量对籽粒产量的直接通径
系数分别为 0.7542和 0.6737, N1处理氮素籽粒生产
效率和氮素积累总量对籽粒产量的直接通径系数分
别为 0.7456 和 0.7547, 2 个处理间接通径系数都很
小。由此说明氮素吸收总量和氮素籽粒生产效率对
产量影响都比较大, 改良油菜品种的氮素籽粒生产
效率和氮素吸收总量均可以提高油菜产量。

图 7 产量与氮素积累总量的关系
Fig. 7 Relationship between yield and total nitrogen
accumulation

表 8 氮素吸收总量、氮素籽粒生产效率与产量的通径分析
Table 8 Path coefficient analysis on total nitrogen accumulation, NUEg to yield
间接通径系数 Indirect path coefficient
作用因子
Factor
直接通径系数
Direct path coefficient X1→Y X2→Y
氮素籽粒生产效率 NUEg, X1 0.7542 −0.0166 N0
氮素吸收总量 Total nitrogen accumulation, X2 0.6737 −0.0186
氮素籽粒生产效率 NUEg, X1 0.7456 −0.0854 N1
氮素吸收总量 Total nitrogen accumulation, X2 0.7547 −0.0843

第 10期 左青松等: 油菜不同氮素籽粒生产效率品种氮素积累与分配特征 1859


4 结论
不同油菜品种氮素籽粒生产效率存在差异, 增
施氮肥使氮素籽粒生产效率总体表现为降低趋势。
氮素籽粒生产效率与成熟期植株吸收氮素总量之间
相关不显著, 而与成熟期茎秆和果壳氮素分配比例
极显著负相关, 与籽粒氮素分配比例呈极显著正相
关。高氮素籽粒生产效率品种总体表现库容量较大,
在 N0和 N1条件下氮素籽粒生产效率与总籽粒数之
间都呈极显著正相关。氮素籽粒生产效率和氮素吸
收总量对产量都有显著影响, 油菜品种的选育在保
持较高氮素吸收总量的基础上提高氮素籽粒生产效
率, 有利于实现高产与高效的统一。
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