土壤肥力對扁穗雀麥種子產量及其構成因素的影響

周 雪， 趙相勇， 陳國南

(1.貴州省茶葉研究所， 貴州 貴陽 553006； 2.貴州省草業科學研究所， 貴州 貴陽 553006； 3.貴州省飼草飼料工作站， 貴州 貴陽 550001)

土壤肥力對扁穗雀麥種子產量及其構成因素的影響

周 雪1， 趙相勇2*， 陳國南3

(1.貴州省茶葉研究所， 貴州 貴陽 553006； 2.貴州省草業科學研究所， 貴州 貴陽 553006； 3.貴州省飼草飼料工作站， 貴州 貴陽 550001)

為扁穗雀麥種子生產與新品種培育提供理論依據，在土壤肥力不同的2塊地(以第二次全國土壤普查養分含量分級標準，分為高肥區和低肥區)，研究肥力對9份扁穗雀麥種質材料生殖枝高(x1)、單株平均穗長(x2)、小穗數(x3)、小穗小花數(x4)、種子數(x5)、每穗節數(x6)、小穗長(x7)、小穗寬(x8)、分蘗數(x9)、生殖枝數(x10)、百粒重(x11)和單株種子產量(y)的影響。結果表明：扁穗雀麥種質間的種子產量存在顯著差異(P<0.05)，在高肥區，最高為9號(來源于福泉市)，單株種子產量達8.39 g；在低肥區，最高為4號(來源于平壩縣天龍鎮)，產量達5.98 g。土壤肥力是影響扁穗雀麥種子產量的主要因素，肥力低降低種子產量及其構成因素的發揮。在高肥區，分蘗數、生殖枝高和小穗寬是影響扁穗雀麥產量的主要因素；在低肥區，主要影響因素是百粒重、種子數、生殖枝數與小穗小花數。其高肥區(y1)與低肥區(y2)的回歸方程分別為y1=-4.436+0.078x1-4.089x8+0.597x9，y2=-2.658-0.538x4+0.014x5-0.443x10+4.790x11。在肥力較好地塊進行扁穗雀麥種子生產時，其增產的技術關鍵是增加植株分蘗數與生殖枝高；在肥力較差或土壤貧瘠的地塊，要增加種子的飽滿度和成熟種子數，同時應保障生殖枝完成生育期和增加小穗小花的結實率。

扁穗雀麥； 種子產量構成因素； 種子產量； 肥力脅迫

扁穗雀麥(BromuscatharticusVahl.)別名野麥子或澳大利亞雀麥，為禾本科雀麥屬一年生或短期多年生草本植物，原產于南美洲，我國最早在南京種植，后傳入內蒙古、新疆、青海、北京、四川、貴州、廣西等省市區，栽培表現為一年生或短期多年生[1]。貴州散逸生扁穗雀麥主要分布于中部和黔西北地區，性喜溫暖濕潤氣候與肥沃黏重土壤，抗寒性強，在貴陽-9.7℃能安全越冬，有一定抗旱性，但不耐積水[2-4]。扁穗雀麥生長快，再生性與分蘗能力較強，產草量高，刈割或放牧利用時枯黃期不明顯，營養價值高，適口性僅次于多年生黑麥草、白三葉等，是解決冬春兩季青飼料短缺的優良牧草[4-5]。目前，對扁穗雀麥的研究主要集中于豐產栽培技術、單株性狀與株重、繁殖方式、萌發條件與萌發吸水特性、種子壽命、基質與鹽脅迫對種子發芽的影響等方面[6-12]。但未見不同肥力條件下有關種子產量及其構成因素方面的研究報道。為此，筆者對扁穗雀麥不同種質資源在施肥、不施肥2種條件下的種子產量與產量構成因素進行比較研究，旨在篩選出耐瘠、高產的扁穗雀麥新材料，為其種子生產與新品種培育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試扁穗雀麥為貴州省草業研究所獨山資源圃2013年6月所收種子，其中黔南扁穗雀麥為2009年國審品種(登記號：360)，其具體產地情況見表1。

表1 供試扁穗雀麥的產地情況

1.2 試驗設計

試驗于2013年10月至2014年7月，在貴陽市花溪區麥坪鄉國家牧草種子生產基地進行，其中一塊為平地，土壤為黃壤，pH 5.51，有機質2.09%，全氮0.128%，速效氮119.00 mg/kg，速效磷8.53 mg/kg，速效鉀121.50 mg/kg，土壤肥力中等(以第二次全國土壤普查養分含量分級標準為準，下同)，正常施肥(有機肥1 000 kg/667m2+復合肥20 kg/667m2)作為高肥區；另一塊地選擇緩坡地，土壤為黃壤，pH 5.53，有機質1.64%，全氮0.098%，速效氮94.73 mg/kg，速效磷8.39 mg/kg，速效鉀94.11 mg/kg，土壤瘠薄，該地不施肥作為低肥區。每個種質在不同地塊重復3次，小區面積3 m×5 m=15 m2，間隔40 cm，條播，行距30 cm，播種深度2～3 cm。試驗過程中進行正常田間管理。

1.3 指標測定與分析

種子成熟期每小區挖取10株，測定生殖枝高(x1)、單株平均穗長(x2)、小穗數(x3)、小穗小花數(x4)、種子數(x5)、每穗節數(x6)、小穗長(x7)、小穗寬(x8)、分蘗數(x9)、生殖枝數(x10)、百粒重(x11)和單株種子產量(y)。試驗數據用軟件Excel 2003整理，用SAS 8.0作方差與相關分析，用SPSS 10.0作通徑與回歸分析。

2 結果與分析

2.1 種子產量及其構成因素

從表2看出，在不同肥力區域，扁穗雀麥不同種質材料間的種子產量存在顯著差異。在高肥區，單株種子產量較高的是5號和9號，分別達7.34 g和8.39 g；7號最低，為5.23 g。在低肥區，單株種子產量最高的是4號，達5.98 g，與其他材料間差異顯著；5號最低，為1.98 g，但與1～3號間無顯著差異。在不同肥力區域，扁穗雀麥不同種質材料間的種子產量各構成因素也存在差異。

土壤肥力低降低了扁穗雀麥種子產量，肥力對各單株種子產量影響的大小為5號>2號>9號>3號>1號>6號>8號>4號>7號。其中，1號、2號、3號、5號、6號、8號、9號的單株種子產量高肥區顯著高于低肥區，4號、7號的差異不顯著。從扁穗雀麥種子產量構成因素看，肥力對1號的小穗小花數，2號的百粒重，3號的種子數、小穗長、小穗寬、分蘗數、百粒重，4號的小穗數、小穗小花數、每穗節數、小穗長、小穗寬、分蘗數、生殖枝數、百粒重，5號的種子數、小穗寬，6號的種子數、小穗長、小穗寬，7號的百粒重，8號的小穗數、小穗寬，9號的小穗小花數、小穗長、小穗寬、分蘗數影響不顯著。

2.2 種子產量及各構成因素間的相關性

從表3看出，在高肥區，單株種子產量與生殖枝高、單株平均穗長、分蘗數呈極顯著正相關，與每穗節數呈顯著正相關。產量構成因素間生殖枝高與單株平均穗長，小穗小花數與種子數、小穗長、小穗寬，種子數與小穗長、百粒重，小穗長與小穗寬、分蘗數，分蘗數與生殖枝數呈極顯著正相關；種子數與小穗寬，每穗節數與分蘗數、生殖枝數呈顯著正相關；小穗數與小穗小花數呈極顯著負相關，與小穗寬呈顯著負相關。在低肥區，單株種子產量與小穗數、種子數、每穗節數、分蘗數、生殖枝數呈極顯著正相關，生殖枝高與單株平均穗長、小穗小花數、小穗寬呈極顯著正相關，與種子數呈顯著正相關；單株平均穗長與小穗數、小穗小花數、種子數、小穗寬呈極顯著正相關，與每穗節數和分蘗數呈顯著正相關；小穗數與種子數、每穗節數、分蘗數、生殖枝數呈極顯著正相關，與小穗長呈顯著正相關；小穗小花數與小穗寬呈極顯著正相關，與小穗長呈顯著負相關；種子數與每穗節數、分蘗數、生殖枝數呈極顯著正相關；每穗節數與小穗寬、分蘗數、生殖枝數呈顯著正相關；小穗長與百粒重呈極顯著負相關；生殖枝數與分蘗數呈極顯著正相關。

表2 不同種質、肥力間種子的產量及其構成因素

注：同行小寫字母不同表示同一肥區不同扁穗雀麥材料間差異顯著(P<0.05)，相同表示差異不顯著(P>0.05)；同列同性狀﹟表示高低肥區間差異顯著(P<0.05)，*表示差異不顯著(P>0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference between different Bromus Catharticus germplasm under the same fertilizer stress atP<0.05 level. The same lowercase letters in the same column indicate no significance of difference between different Bromus Catharticus germplasm under the same fertilizer stress atP>0.05 level. ﹟, Significance of difference atP<0.05 level between high and low fertilizer stress. *, No significance of difference atP>0.05 level between high and low soil fertility.

表3 不同肥力條件下種子產量及各構成因素間的相關系數

續表3

Averagespikelength/plant(x2)小穗數/個0．3300．636??1．000 Spikeletnumber(x3)小穗小花數/朵0．525??0．521??-0．1481．000 Floretnumber/spikelet(x4)種子數/粒0．437?0．690??0．972??-0．0071．000 Seednumber(x5)每穗節數/節0．2920．526?0．532??0．3050．621??1．000 Nodenumber/spike(x6)小穗長/cm0．3470．3780．409?-0．386?0．3340．1411．000 Spikeletlength(x7)小穗寬/cm0．588??0．586??-0．0540．929??0．0690．419??-0．2501．000 Spikeletwidth(x8)分蘗數/株0．1710．395??0．898??-0．2970．840??0．437??0．304-0．2441．000 Tilleringnumber/plant(x9)生殖枝數/株0．1050．5200．855??-0．1010．762??0．390??0．249-0．0780．868??1．000 Fertilestemnumber/plant(x10)百粒重/g-0．315-0．0670．0780．2190．0700．049-0．607??0．0300．1790．2901．000 100seedweight(x11)單株種子產量/g0．1850．4470．869??-0．1600．881??0．569??0．173-0．1420．832??0．692??0．345 Seedyield/plant(y)

注：*表示在0.05水平上顯著相關，**表示在0.01水平上極顯著相關。

Note: * and ** indicates significance of difference atP<0.05 andP<0.01 level respectively.

表4 不同肥力條件下扁穗雀麥種子產量與各構成因素的通徑系數

2.3 種子產量構成因素的通徑分析

從表4看出，在高肥區，11個種子產量構成因素中對扁穗雀麥種子產量直接貢獻最大的是分蘗數，其次是生殖枝高，再次是小穗長；在低肥區，直接貢獻最大的是小穗數，其次是每穗節數，再次是生殖枝高。在高肥區，分蘗數和生殖枝高2個因素對種子產量的間接作用較大，分蘗數主要通過小穗長和每穗節數影響種子產量，生殖枝高主要通過小穗小花數和每穗節數影響種子產量；在低肥區，小穗數、每穗節數和生殖枝高3個因素對種子產量的間接作用較大，小穗數主要通過小穗小花數、百粒重、穗長和生殖枝數影響種子產量，每穗節數主要通過生殖枝數影響種子產量，生殖枝高主要通過小穗小花數影響種子產量。

2.4 種子產量因素的逐步回歸分析

對種子產量與產量構成因素進行逐步回歸分析，高肥區(y1)與低肥區(y2)的回歸方程：

y1=-4.436+0.078x1-4.089x8+0.597x9，

F=20.175，P<0.0001

y2=-2.658-0.538x4+0.014x5-0.443x10+4.790x11，F=67.058，P<0.0001

從以上方程可知，在高肥區，影響種子產量的主要因素是分蘗數，分蘗數每增加1個單位，種子產量增加0.597單位；在低肥區，影響種子產量的主要因素是百粒重，百粒重每增加1個單位，種子產量增加4.790單位。

3 結論與討論

種間遺傳差異與土壤肥力是影響牧草種子產量的重要因素[13-17]。試驗結果表明，在不同肥力地塊，扁穗雀麥種子產量種間存在顯著差異。在高肥區，9號的單株種子產量最高，為8.39 g；在低肥區，4號最高，為5.98 g。因此，進行扁穗雀麥高額種子產量培育時，在肥力較好的冬閑田土可以選擇9號優質種質，在土壤貧瘠的荒山荒坡和天然草地改良中，可以選擇4號優質種質。

牧草種子產量構成因素很多，各因素的變化會對種子產量產生直接或間接影響，且有的因素還受環境和栽培管理措施限制[18-19]。有研究表明，扁穗雀麥單株種子產量與株重、株總分蘗數、有效分蘗數極顯著相關[11]，單株種子產量與總分蘗數、結實分蘗數極顯著相關[12]。試驗結果表明，在高肥區，扁穗雀麥單株種子產量與生殖枝高、單株平均穗長、分蘗數極顯著相關；在低肥區，單株種子產量與小穗數、種子數、每穗節數、分蘗數、生殖枝數極顯著相關。說明，合理施肥可以顯著提高扁穗雀麥生殖枝高與單株平均穗長，增加分蘗數，與梁小玉等[20]對鴨茅、德科加[21]對燕麥的研究結果一致。

在高肥區，分蘗數和生殖枝高對單株種子產量具有直接影響，單株平均穗長、每穗節數與種子產量分別呈極顯著和顯著正相關，但對種子產量無直接作用；在低肥區，小穗數的相關系數和直接通徑系數都較大，說明小穗數對種子產量產生較大的直接作用，每穗節數與生殖枝高雖然與單株種子產量相關不顯著，但這2個因素通過生殖枝數和小穗小花數對種子產量產生間接影響。表明，在高肥區，分蘗數與生殖枝高是扁穗雀麥種子產量的主要促進因素，小穗寬是其主要限制因素；在低肥區，百粒重與種子數是扁穗雀麥種子產量的主要促進因素，而生殖枝數與小穗小花數是其主要限制因素。其高肥區(y1)與低肥區(y2)回歸方程分別為y1=-4.436+0.078x1-4.089x8+0.597x9，y2=-2.658-0.538x4+0.014x5-0.443x10+4.790x11。因此，在肥力較好的冬閑田土進行扁穗雀麥種子生產時，其增產的技術關鍵是增加植株分蘗數與生殖枝高；在肥力較差或土壤貧瘠的地塊，要增加種子的飽滿度和成熟種子數，同時應保障生殖枝完成生育期和增加小穗小花的結實率。

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(責任編輯： 馮 衛)

Effects of Different Soil Fertility on Seed Yield and Yield Components ofBromuscatharticus

ZHOU XUE1， ZHAO Xiangyong2*， CHEN Guonan3

(1.GuizhouTeaInstitute，Guiyang,Guizhou553006; 2.GuizhouPrataculturalInstitute，Guiyang,Guizhou553006; 3.GuizhouStationofForageGrassandFodder，Guiyang,Guizhou550001,China)

The fertile stem height (x1), average spike length per plant (x2), spikelet number (x3), floret number/spikelet (x4), seed number (x5), node number/spike (x6), spikelet length (x7), spikelet width (x8), tillering number/plant (x9), fertile stem number/plant(x10), 100 seed weight (x11) and seed yield/plant (y) of 9B.catharticusgermplasm materials planted on the soils with high fertility and low fertility were determined to provide the theoretical basis for seed production and new variety breeding ofB.catharticus. Results: There is a significant difference(P<0.05) in seed yield between differentB.catharticusgermplasm materials. Seed yield per plant of No.9 ( Fuquan City) planted on the soil with high fertility reaches 8.39 g and seed yield per plant of No.4 (Pingbao County) planted on the soil with low fertility is 5.98 g. Soil fertility is the main factor to influence seed yield ofB.catharticusand low soil fertility reduces seed yield and performance of yield component. The tillering number, fertile stem height and spikelet width ofB.catharticusplanted on the soil with high fertility are main factors to influence seed yield ofB.catharticusand 100 grains weight, seed number, fertile stem number and floret number/spikelet ofB.catharticusplanted on the soil with low fertility are main factors to influence seed yield ofB.catharticus. The regression equations of high soil fertility (y1) and low soil fertility (y2) arey1=-4.436+0.078x1-4.089x8+0.597x9andy2=-2.658-0.538x4+0.014x5-0.443x10+4.790x11. The key techniques to increase seed yield ofB.catharticusplanted on the soil with high fertility are increasing tillering number and fertile stem height. The key techniques to increase seed yield ofB.catharticusplanted on the soil with low fertility are increasing seed fullness and mature seeds, guaranteeing whole growth period of fertile stems and improving setting percentage of floret number/spikelet.

Bromuscatharticus; seed yield component; seed yield; fertilizer stress

2015-11-24； 2016-01-29修回

貴州省農業攻關項目“抗旱、耐瘠扁穗雀麥種質資源鑒選與新品系培育”[黔科合NY字(2012)3062]；省州科技合作專項“普安縣夏季適生優質牧草生產與供給關鍵技術研究與示范” [黔西南科合(2012)7]

周 雪(1982-)，女，研究實習員，從事茶葉立體農業研究。E-mail: 215058355@qq.com

*通訊作者：趙相勇(1979-)，男，助理研究員，碩士，從事牧草育種研究。E-mail:304851475@qq.com

1001-3601(2016)03-0108-0037-06

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