施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的相关性分析

施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的相关性分析 施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及 产量因子的相关性分析 第36卷第5期 2008年5月 西北农林科技大学学报(自然科学版) JournalofNorthwestA&FUniversity(Nat.Sei.Ed.) Vo1.36NO.5 May2008 施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及 产量因子的相关性分析 宋江湖,呼天明,王俭珍,胡晓宁,朱勇,郑红梅, 曹仲华,边巴卓玛,苗彦军. (1西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌712100;2西藏自治区农牧厅,西藏拉萨850000; 3西藏农牧学院植物科学与技术系,西藏林芝860000) [摘要]【目的】探讨施N量对西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的影响.【方法】采用随机区组设 计,分别设施N量为0(CK),50,90,130,170,210,250,290和330kg/hm共9个处理,在不同时期观察并各处理 垂穗披碱草的每rn生植枝数(x),每生植枝小穗数(X),每小穗小花数(X.),每小穗种子粒数(X),种子千粒重 (X)和每公顷种子产量(Z),分析施N量与种子产量及产量因子间的相关性.【结果】施N量与西藏野生垂穗披碱 草的种子产量,每rn生殖枝数和种子千粒重间极显着相关;每rn生殖枝数和种子千粒重均与种子产量间极显着相 关,每rn生殖枝数与种子千粒重极显着相关,每小穗种子粒数与种子产量,每rn生殖枝数,种子千粒重间均达显着 相关.【结论】施氮能够显着促进生殖枝和每小穗种子粒数的形成,千粒重也随之增加,但对每生殖枝小穗数,每小穗 小花数无显着影响;施氮还可提高西藏野生垂穗披碱草的实际种子产量,其中以施N250kg/hm的效果最好,产量 可达2016.5kg/hm. [关键词]野生垂穗披碱草;种子产量;氮肥;相关分析;西藏 [中图分类号]$543.906.2[文献标识码]A[文章编号]1671—9387(2008)05—0022—05 CorrelationanalysisofnitrogenapplicationrateandTibetanwild Elymusnutansseedyieldanditsyieldfactors SONGJiang—hu,HUTian—ruing,WANGQuan—zhen,HUXiao—ning,ZHUYong, ZHENGHong—mei,CAOZhong—hua,Bianbadroma,MIAOYan—jun. (1CollegeofAnimalScienceandTechnology,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China; 2DepartmentofAgricultureandAnimalHusbandryofAutonomousRegionofTibet,Lasa,Tibet850000,China; 3DepartmentofPlantScienceandTechnology,TibetAgricultureandAnimalHusbandryCollege,Linzhi,Tibet860000,China) Abstract:[Objective]ThestudydiscussedthecorrelationofNitrogenapplicationrateandTibetanwild Elymusnutansseedyieldanditsyieldfactors.[Method]Thefieldexperimentwasarrangedinarandom- izedcompleteblockdesign.TheElyrnuswasgrownatnineratesofNfertilization(0,50,90,130,170,210, 250,290or330kg/hm).Ineachplot,thenumberoffertiletillerspersquaremeter(X1),spikeletsperfer— tiletiller(X2),floretsperspikelet(X3)andfertilefloretsperspikelet(X4)werecountedatdifferentgrowth stages,andthethousand—seedweight(X5)andseedyield(Z)werenoted.Correlationsofnitrogensapplica一 [收稿日期]2007—10—15 [基金项目]科技部国际科技合作项目(2006DFA33630);西藏重大科技项目 (2005011) [作者简介]宋江湖(1981一),男,贵州贵阳人,在读硕士,主要从事野生牧草种质资 源,遗传育种及天然草地生态研究. E—mail:mtsjh@163.corn [通讯作者]呼天明(1958一),男,内蒙古鄂尔多斯人,教授,博士生导师,主要从事牧 草,草坪草的繁育及草畜一体化研究. E—mail:hutianming@126.corn 第5期宋江湖等:施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的相关性 分析23 tionrate,seedyieldanditsyieldfactorwereanalyzed.[Result]Nitrogenapplicationrateandseedyield, andfertile”tillerperm,andthousand—seedweightwereverysignificantlycorrelated.See dyieldandFertile tillerperm,andthousand—seedweightwereverysignificantlypositive—correlated.Ferti letillerperm.and thousand—seedweightachievedaverysignificantleve1.Fertilefloretsperspikeletandseedyield,andfertile tillerperm.,andthousand—seedweightreachedsignificantlevels.[Conclusion]Nitrogencouldcontribute significantlytothepromotionoffertiletillerandfertileflorets.WiththeincreaseofNthousand—seed weightalsoincreased,buttherewasnosignificanteffectonSpikeletsperfertiletillerandflor etsperspike— let.NitrogencouldincreasetheactualseedyieldofTibetanwildElymusnutans.Theresultin dicatedthat N250kg/hmproducedtheoptimaleffect,producing2016.5kg/hm.seedyield. keywords:wildElymusnutans;seedyield;Nitrogen;correlationanalysis;Tibet ’4,0.00m1材料与方法上,高寒缺氧,气候条件恶劣,有天然草地81O0万, .曩 hm.,近些年由于人类不合理的利用和气候变化等1.1材料 原因,天然草地退化较为严重.据统计,西藏天然草西藏野生垂穗披碱草(TheTibetanwildEly一 地退化面积高达1142.8万hml1].为了保护西eggsnutans)种子,由西藏自治区动物疫病预防控制 藏日益恶化的天然草地生态环境和发展草地畜牧中心(自治区畜牧总站)提供. 业,选育在西藏适应性好的优良牧草尤为迫切.垂1.2试验地概况 穗披碱草(Elymusrtutarts)是青藏高原常见的禾本试验地设在西藏拉萨曲水县才纳乡百堆村弃耕 科牧草,具有利用临时生境的特性和较高的种子繁6年的农田.该地地理坐标为北纬29.2809,东经 殖能力l3].在经过扰动的地段,如翻动过的土壤,90.5645,海拔3602m,属暖温带大陆性季风气候 家畜座圈迹地或由于其他原因使土壤变松的地段,区,四季分明,春季干燥少雨多风,夏季炎热多雨,秋 可成为群落建群种,因此其一直是青藏高原地区建季天高气爽,冬季严寒干燥.历年平均气温13.3 立人工草地的首选草种.乔安海等认为,施氮?,极端最高气温40.8?,极端最低气温一20.7 能够显着增加垂穗披碱草生殖枝数,促进生殖枝的?,多年平均降水量582.1mm,历年最大降水量 形成,为潜在种子产量和实际种子产量的形成奠定985.8mm,最小降水量309.6mm,多年平均蒸发量 基础.目前国内外有关西藏野生垂穗披碱草种子生约1600mm,区域最大冻土深度0.5m,结冰期一般 产的研究尚未见报道.本研究采用随机区组试验,在1月初至2月底[7].2006年播种前在试验地随 在西藏拉萨连续2年对采自青藏高原的野生垂穗披机选取样点,用土钻按0,20,20~40,40,60cm分 碱草种子进行生产试验,探讨施N量对其种子产量层取样,重复4次,根据《土壤农化分析》l8]分析化验 及产量因子的影响,以期为垂穗披碱草种子生产技得土壤养分基本状况(表1).由表1可知,试验地 术的改进提供理论依据.土壤贫瘠. 表1试验地土壤的基本养分状况 Table1Basicnutrientofexperimentalsoils 堰 Soildep /c thHc /)cs蔫~kg,cs~kg,cs~kg,cm速g~kg,cm速g~kgcm速g~kg, 1.3试验方法 1.3.1试验设计本试验分别设施N量为0 (CK),50,90,130,170,210,250,290和330kg/hm 共9个处理,每处理重复3次,每小区为一个重复, 小区面积2Om(5m×4m),随机区组排列. 2006—06—10条播,行距45cm,播深1,2cm,播 量30kg/hm.根据试验设计,播前各小区将氮肥 作为底肥一次性施入.出苗后,采用小区漫灌方式 灌溉3次,锄草2次.2006年未收获种子. 2007年,各小区氮肥按试验设计用量于春季灌 水前人工开沟施入,中耕锄草2次,生长季灌水5 次,分别在返青期,分蘖期,孕穗一拔节期,抽穗一开花 24西北农林科技大学学报(自然科学版)第36卷 ,10时,以200粒种子为 期和灌浆期,各小区每次灌水量以灌透为止.含水量为7 一个样本, 1.3.2产量因子的测定方法2007—08—07分小区样本量取5,用1/1000天平对各样本称重,求得各 测产收获,得各处理平均种子产量,再折算成每公顷小区产量因子X(种子千粒重).建立数据库,分别 种子产量Z.对以上测定数据按小区进行统计,求平均得各小区 田间产量因子测定方法是在顺序取样的基础上的产量因子X,X,X.,X,X和Z. 随机取样:每小区共播10行,除去第1,2和9,101.4数据处理 行;每行长4m,两边各除去1m,然后以1m行长为对所有试验数据的统计分析均在SASV8软件 1个取样单位,每小区共有12个取样单位(6行×2包中进行. i;2结果与分析进行(包括种子产量测定).在12个取样单位内,无.… 重复随机取10个取样单位,统计生植枝数,折算得2.1不同施N量对西藏野生垂穗披碱草种子产量 产量因子X(每m生植枝数);在每个取样单位内的影响 随机取3个生殖枝,统计小穗数得产量因子X(每由表2可知,各施N处理的垂穗披碱草种子产 生植枝小穗数,样本容量为30);在每个取样单位内量间有极显着差异,除施N量为130,210和330 随机取3个小穗,统计小花数得产量因子X.(每小kg/hm3个处理间差异不显着外,其余施N处理间 穗小花数,样本容量为30);在每个取样单位内随机均达到显着差异水平,其中以施N量为250kg/hm. 取3个小穗,统计种子粒数得产量因子X(每小穗的产量最高,效果最好,其次是施N量为290 种子粒数,样本容量为30);各小区种子自然风干到kg/hm处理. 表2不同施N量对西藏野生垂穗披碱草种子产量及其产量因子的影响 Table2EffectofdifferentnitrogenapplicationratesontheTibetanwildElymusnutansseed yieldanditsyieldfactors c 薰perFlorets花per数Fertile…Floret撒speT…(kg.一hm-2)”?g. perm2rtiletillerSpikeletSpikeletweightSeedyield 注:同列数据后标不同大写字母者差异极显着(P<O.O1). Note:Differentsuperscriptcapitallettersonfiguresofthesamecolumnshowsignificantdif ferencesat0.01leve1. 2.2施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产相关,每小穗上的种子粒数与种子产量呈显着相关, 量因子的相关性分析Pearson相关系数分别为0.98987,0.95014和 表3表明,施N量与西藏野生垂穗披碱草种子 产量间呈极显着正相关,Pearson相关系数为 0.87720,说明施N肥可以显着提高西藏野生垂穗 披碱草的种子产量;施N量与西藏野生垂穗披碱草 每m生殖枝数,种子千粒重呈极显着正相关,相关 系数分别为0.85992和0.84658. 2.3西藏野生垂穗披碱草各种子产量因子与种子 产量的相关性分析 由表3可以看出,西藏野生垂穗披碱草每m 生殖枝数和种子千粒重均与种子产量间呈极显着正 0./2l49. 2.4西藏野生垂穗披碱草各种子产量因子之间的 相关性分析 由表3可以看出,西藏野生垂穗披碱草每m. 生殖枝数与种子千粒重间的相关系数为0.95718, 达到极显着水平,与每小穗种子粒数间的相关系数 为0.73557,达到显着水平;每小穗种子粒数与种子 千粒重间的相关系数为0.78036,达到显着水平;其 他产量因子间的相互关系不显着. ABCCCDEFG 535535O5O ?,,??????6197O3611 137665172 O6334151 _}【 O1O154622 333323222 OOOOOOOOO OOOOOOOOO?”0 第5期宋江湖等:施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的相关性分析25 表3施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量因子间的相关性分析 Table3CorrelationAnalysisofNitrogenapplicationrateandTibetanwildElymusT1UtaT ISseedyieldfactors 因子 Factor 施N量 NitrogenX1XzX5 o-zs0.015z ,…1.000..o-sz— X1.00000—0.?125—0.21375 X21.000000.44156 X31.00000 Xd Xs Z 0.496870.846580.8772O 0.735570.95718…0.98987… 0.016350.021780.02826 0.12390—0.228900.17399 1.000000.780360.72149 1.000000.95014… 1.00000 注:采用皮尔逊相关性分析,N一9;*.表示p--0.05水平;**.表示P一0.01水平;***. 表示p--0.001水平. Note:PearsonCorrelationCoefficients,N一 9;*.Correlationissignificantatthe0.05level(2tailed).**.Correlationissignificantat the0.01level(2-tailed).***.Correlationissignificantatthe0.O01level(2tailed). 3讨论 牧草种子的潜在产量在很大程度上依赖于环境 条件和管理水平,通过对种植区的认真选择以及对 各项农业技术措施的改进,可使牧草种子产量获得 不同幅度的提高.Hare等]在紫羊茅种子生产试 验中指出,提高施氮量可以增加种子的产量. Thompson等在两块5年生早熟禾草地和1块3 年生早熟禾草地上收获种子后发现,施氮肥可以提 高种子产量并增加生殖枝密度,穗重和植株高度. Mahler等l11]对Argyle和SouthDakota品种草地 早熟禾进行的一系列田间施肥试验表明,最高种子 产量与土壤所含无机氮和所施氮的总和具有极好的 关系.Hoyos等]研究表明,氮肥施用量是决定种 子产量的主要因素;不管是否施用其他肥料,在一定 范围内,氮肥施用量越大,种子产量就越高.施氮肥 可以增加禾草种子产量,氮素的施用效果主要与单 位面积生殖枝数,每小穗种子数以及单位面积种子 数的增加有关口?].本研究与上述研究结果一致. 乔安海等认为,施氮能够显着增加生殖枝数, 促进生殖枝的形成,为潜在种子产量和实际种子产 量的形成奠定基础;增加施氮量可提高垂穗披碱草 种子千粒重;施氮肥能够降低垂穗披碱草种子的败 育率,显着增加每小穗可育小花数;但对垂穗披碱草 每生殖枝小穗数无显着影响.Xiaoll]对垂穗披碱 草生物一生态学特性的研究表明,土壤肥力越高,单 株分蘖数越多,单位面积生殖枝数就越多.盘朝邦 等认为,施肥可以提高老芒麦植株内营养物质的 供给能力,增加可育小花数量,从而增加单位面积的 种子数,获得较高的产量.周玉香等口胡在研究施肥 对草地早熟禾种子生产性能的影响中提出,春季返 青期加强施肥管理可以增加早熟禾植株的有效分蘖 数,而且穗粒数,穗粒重和结实率均明显增加.本研 究在西藏野生垂穗披碱草上的研究结果,与上述研 究结果一致. 王俭珍等对高羊茅种子产量因子与产量的 研究表明,高羊茅5个产量因子对种子产量的影响 排序为:每m.生植枝数>每小穗小花数>每小穗 种子粒数>单粒种子重>每生植枝小穗数,说明提 高单位面积生植枝数,每小穗小花数和每小穗种子 粒数可直接提高其种子产量.William等阳对多年 生黑麦草的大田试验结果表明,多年生黑麦草种子 产量与每小穗种子数及种子千粒重相关性显着.本 研究在西藏野生垂穗披碱草上的试验表明,垂穗披 碱草种子产量的增加,只与单位面积生植枝数和每 小穗种子粒数以及种子千粒重显着正相关,原因可 能是由于本试验在记录每小穗小花数期间的天气等 因素影响了测量结果,所以造成垂穗披碱草种子产 量与每小穗小花数的相关性不显着. 本研究发现,西藏野生垂穗披碱草单位面积生 殖枝数与种子千粒重呈正相关;每个小穗种子粒数 与种子千粒重也呈正相关,此结果与毛培胜等1]对 老芒麦种子产量因子的研究结果一致. 4结论 随着西藏野生垂穗碱草单位面积生殖枝数的增 加,每小穗上的种子粒数以及种子千粒重也会随之 增加,在本试验范围内,每个小穗上的种子粒数越 多,种子千粒重越重.垂穗披碱草单位面积生殖枝 数越多种子产量越高,因此建议在西藏野生垂穗披 碱草种子生产管理上,应注重考虑通过增加有效分 蘖数和生植枝数来提高种子产量. 在本试验范围内,施氮能够显着增加西藏野生 垂穗披碱草的生殖枝数,提高种子千粒重,显着增加 西北农林科技大学学报(自然科学版)第36卷 每小穗种子数,但对每生殖枝小穗数,每小穗小花数 无显着影响.施氮还可提高西藏野生垂穗披碱草的 种子实际产量,本试验发现,施N250kg/hm.的效 果最好,种子产量可达到2016.5kg/hm. 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