羊茅属3份种质材料种子产量及主要构成因子分析_崔思宇.pdf

第 卷 第 期草 原 与 草 业 年 月.羊茅属 份种质材料种子产量及主要构成因子分析崔思宇，钱亚斯，聂宇东，闫 伟，石凤翎，高翠萍，（.内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室，呼和浩特；.内蒙古农牧业科学院特色作物研究所，呼和浩特）摘要：为了明确干旱寒冷的北方地区羊茅属植物种子生产情况，试验采用不同年份和株行距进行浑善达克达乌里羊茅（）、紫羊茅（.）和“梦神”紫羊茅（.）（对照）的种植，对其种子产量及其主要构成因子进行了研究。结果表明：浑善达克达乌里羊茅生长第 种子产量达到最高，紫羊茅生长第 或第 达到最高。从生产利用的角度分析，为保证收获更多的种子，浑善达克达乌里羊茅和紫羊茅宜以株行距 进行种植；在种质资源育种研究中，进行单株选育时，浑善达克达乌里羊茅宜以株行距 进行种植，紫羊茅宜以株行距 或 进行种植。说明浑善达克达乌里羊茅和紫羊茅生长 以后，可根据材料的不同选择不同的年份进行种子收获，同时根据利用目的的不同进行株行距的选择。关键词：羊茅属；种子产量；种植年限；株行距中图分类号：文献标志码：文章编号：（）羊茅属为禾本科，早熟禾亚科，早熟禾族植物，约有 种，分布于全世界的温寒地带、温带及热带的高山地区，我国有 种，内蒙古分布有 种。研究表明，多数羊茅属植物能够作为坪用植物或牧草，在草地生态建设中发挥着重要的作用。浑善达克达乌里羊茅（）和紫羊茅（.）可用作北方地区草坪观赏、公共绿化、庭院观赏。浑善达克达乌里羊茅的主要来源为中国北方的内蒙古、黑龙江、河北等寒冷干旱地区，因其植株矮小、叶片窄、耐旱能力强，被视为旱地草坪开发的优良草种；紫羊茅来源于欧洲、亚洲、北美洲，分布于温带地区，对病虫害和环境适应能力较强，株丛浓密，再生性较强，青绿期长，触感柔软，被认为是中国北方较适宜的草坪草种。羊茅属植物在呼和浩特并没有得到大面积应用，究其原因主要是因为其种子产量低，无法大面积推广。因此，找到影响种子生产的关键因子，提高种子产量是迫切需要解决的问题。本研究通过研究浑善达克达乌里羊茅和紫羊茅在呼和浩特地区的种子产量及其构成因子，找到影响种子产量的主要因素，为羊茅属植物在呼和浩特地区的种植利用提供依据，为解决我国西部地区缺乏优良草坪草提供草种资源。材料与方法.试验区概况实验材料种植地位于内蒙古呼和浩特市内蒙古农业大学牧草试验地（，）。海拔 ，土壤.，有机质含量.，含碳量.，含氮量.，含磷量.，含硫量.。属典型的蒙古高原大陆性气候，且四季气候变化明显，年温差与日温差均较大。春季干燥多风，冷暖变化剧烈；夏季短暂、炎热少雨；秋季降温迅速，常有霜冻；冬季漫长、严寒少雪。年极端最高气温.，最低气温.。无霜期 左右，年平均降水量为 左右。土壤类型为壤土。.试验材料供试材料为羊茅属 份种质材料，详见表。收稿日期：基金项目：内蒙古自治区科技计划项目（）；内蒙古农业大学科技专项（）作者简介：崔思宇（），男，内蒙古赤峰市人，助理研究员，主要从事牧草栽培与育种研究，：.；为通信作者，：.表 试验材料序号材料名称学名来源浑善达克达乌里羊茅 野生材料 年采集于浑善达克沙地，经多年驯化栽培，于 年经自治区审定登记为新品种。紫羊茅.野生材料 年采集于辉腾锡勒草原，经多年驯化栽培选育而成的新品系。“梦神”紫羊茅.国外草坪草商品种（梦神）.试验方法将 份供试材料于 年 月以同一株行距（）播种建植于内蒙古农业大学东园区，分别于 年（生长 ）、年（生长第 ）、年（生长第 ）的开花期至种子成熟后调查其种子产量及其构成因子。比较 份材料在不同生长年限的种子产量差异。以、的株行距进行建植，在其生长第 种子成熟后调查种子产量及其构成因子。比较不同株行距对其种子产量及其构成因子的影响。.测量指标与方法（）株高：于开花期测量每个材料植株绝对株高各 株。（）穗长：于开花期测量每个材料穗基部到顶端的长度各 穗。（）冠幅：于开花期根据垂直投影面积，测定东西和南北向冠幅，取其平均值，每个材料 株。（）生殖枝：于开花期随机选取每个材料 株，统计每个植株的单株生殖枝数。（）小穗数：每株选取 枝生殖枝，统计每枝花序的小穗数，共 穗。（）小花数：于开花期随机选取每个材料 个小穗统计小花数。（）结实数：对 个小穗上每个小花的结实数统计。（）千粒重：随机数取 粒种子称量，重复 次。（）单株种子产量：将每株上的全部种子收回，风干去杂后称重。.数据统计分析数据使用 录入并绘制图表。采用 .软件进行方差分析和相关分析。利用 .进行回归分析。结果与分析.不同生长年限羊茅属 份材料单株种子产量差异同一生长年限，内蒙古本地种浑善达克达乌里羊茅和紫羊茅单株种子产量，都显著低于对照“梦神”紫羊茅（.）。在生长第 年浑善达克达乌里羊茅单株种子产量显著低于紫羊茅（.），其他生长年限（生长第 和第 ），两者差异不显著（.）。浑善达克达乌里羊茅生长第 单株种子产量显著低的原因主要是其穗显著短（.）和生殖枝显著少（.），而且千粒重也比生长第 和第 的显著小。浑善达克达乌里羊茅生长第 单株种子产量显著低于生长第 、，紫羊茅和“梦神”紫羊茅在各生长年限单株种子产量没有显著差异（.），说明浑善达克达乌里羊茅与紫羊和对照相比，生长较慢，在生长第 、第 单株种子产量才有所提高，但仍然很低（见表），这与其植株矮小，冠幅小，小穗短，生殖枝少有直接关系。表 不同生长年限对羊茅属 份材料种子产量及其构成因子影响的方差分析材料生长年限株高（）冠幅（）穗长（）生殖枝数（枝 株）小穗数（穗 枝）小花数（个 穗）结实数（粒 小花）千粒重（）单株产量（株）浑善达克达乌里羊茅生长第.生长第.生长第.紫羊茅生长第.生长第.生长第.“梦神”紫羊茅生长第.生长第.生长第 .注：表中数据均为平均数标准差，不同小写字母表示同生长年限下不同材料差异显著（.），不同大写字母表示同种材料于不同生长年限下差异显著（.）。崔思宇 钱亚斯 聂宇东等羊茅属 份种质材料种子产量及主要构成因子分析 综合各年限生长情况，进一步通过与单株种子产量相关的几个构成因子的相关系数分析发现，浑善达克达乌里羊茅单株种子产量及其构成因子的相关性强弱为单株冠幅株高千粒重小花数小穗数穗长结实数生殖枝数。其中单株种子产量与冠幅呈显著正相关（.）（见表）。紫羊茅新单株种子产量及其构成因子的相关性强弱为小穗数结实数小花数穗长生殖枝数单株冠幅千粒重株高。其中单株种子产量与小穗数、呈极显著正相关（.）（见表）。对照“梦神”紫羊茅种子产量及其构成因子的相关性强弱为生殖枝数千粒重小穗数株高穗长单株冠幅小花数 结实数。无显著相关的构成因子（.）（见表）。综上，冠幅和小穗数分别是浑善达克达乌里羊茅和紫羊茅种子产量的主要影响因子。表 份材料单株种子产量与构成因子相关系数材料名称构成因子株高冠幅穗长生殖枝数小穗数小花数结实数千粒重浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅.“梦神”紫羊茅.注：表示显著相关（.），表示极显著相关（.）。.份材料不同株行距种子产量差异浑善达克达乌里羊茅在 种株行距种植中，株行距为 时，单株种子产量最高，达到了.株（见表），主要原因是冠幅、小穗数和结实数都相对较高，但在株行距为 和 时是小花结实数明显变少，导致单株种子产量没有提高（.株和.株）；紫羊茅在株行距为 和 时，单株种子产量显著提高（.株和.株）（.），但两种株行距间之间差异不显著，这与表 不同株行距下羊茅属 份材料的种子产量及其构成因子株行距材料名称株高（）冠幅（）穗长（）生殖枝数（枝株）小穗数（穗枝）小花数（个穗）结实数（粒小花）千粒重（）单株产量（株）单位面积产量（）浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅.“梦神”紫羊茅.浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅.“梦神”紫羊茅.浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅.“梦神”紫羊茅.浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅.“梦神”紫羊茅.注：表中数据均为平均数标准差，不同小写字母表示同一株行距下不同材料间差异显著（.），不同大写字母表示同材料下不同株行距间差异显著（.）。草原与草业 年 第 卷 第 期对照“梦神”紫羊茅相同，主要影响因子是冠幅，小穗数、结实数和千粒重，随着株行距的增大，上述因子都随之变大，导致单株种子产量明显提高。从单位面积种子产量看，份材料均以 株行距种植时达到最大。因此，从生产利用的角度分析，为保证收获更多的种子，浑善达克达乌里羊茅和紫羊茅宜以株行距 进行种植，在种质资源育种研究中，浑善达克达乌里羊茅宜以株行距 进行种植，紫羊茅宜以株行距 或 进行种植，以保证单株种子产量达到最高。综合上述分析，浑善达克达乌里羊茅单株种子产量在株行距为 时达到最大，冠幅是影响其的显著相关因子（.）（见表）；紫羊茅在株行距为 或 时，单株种子产量达到最大，穗长是影响其的显著相关因子（.）。表 份材料不同株行距单株种子产量与构成因子相关系数株行距（）材料名称构成因子株高穗长冠幅生殖枝小穗数小花数结实数千粒重紫羊茅.浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅梦神.紫羊茅.浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅梦神.紫羊茅.浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅梦神.紫羊茅.浑善达克达乌里羊茅.紫羊茅梦神.注：表示显著相关（.），表示极显著相关（.）。讨论.不同生长年限下种子产量及构成因子的差异羊茅属 份种质材料于 个不同生长年限下种子产量及其构成因子均有一定的差异，除受遗传因素影响外，不同年度的气候条件差异也会影响其种子产量及其构成因子，羊茅属 份种质材料随生长年限的增长，单株种子产量呈先增高，后降低的趋势。桑杰等人于青海地区，连续 种植 份羊茅属材料（素羊茅、西北羊茅、紫羊茅）的结果与本试验一致，种子产量同为先增后降，造成这一现象的原因是随着生长年限的增加，植株根系生长密集，而地上部分逐年扩大，有效生殖枝数减少，同时建植成功后未进行土壤肥力的增加，导致土壤内养分消耗后得不到及时补充，植株缺少从外界吸收营养物质的来源，再加上杂草的生长等，致使草坪退化加快，进而种子产量会下降。本研究中，各生长年限间 份材料种子产量差异性显著，各材料均为生长第 时单株种子产量最高，造成这一现象是因为第 植株移栽后主要进行营养生长，目的在于尽快扩大植株自身规模，增强竞争力，而仅小部分进行生殖生长，来生产种子，从而造成种子产量低这一现象，而生长到第 时，植株全部力量用于生殖生长，来扩大种群规模，从而种子产量达到一个峰值。同一生长年限下，份材料品种间也具有显著差异，紫羊茅与浑善达克达乌里羊茅平均单株种子产量显著低于对照“梦神”紫羊茅（.），对照分别为紫羊茅的.倍，浑善达克达乌里羊茅的.倍，造成这一结果是缘于“梦神”紫羊茅本身经过多年培育，早已成为成熟的商品品种，在本试验中充分展示了其优良的生产性能。种子产量构成因子也会随生长年份的增长而产生变化，各项构成因子的变化会对种子产量造成直接或间接的影响。研究发现，紫羊茅小穗数与种子产量年变化具极显著正相关，与苏富源等研究结果相异，造成这一结果的原因可能为试验材料与本试验的不同或穗基部紧实程度较低崔思宇 钱亚斯 聂宇东等羊茅属 份种质材料种子产量及主要构成因子分析造成穗的脱落；浑善达克达乌里羊茅的单株冠幅与种子产量年变化呈极显著正相关关系，其对种子产量的影响可能是通过影响植株生物量间接影响种子产量；“梦神”紫羊茅各种子产量构成因子与其种子产量年变化均无显著相关关系，证明其各种子产量构成因子较为稳定，主要由遗传因素决定，生长年限对其影响是较弱的。.不同株行距对种子产量及其构成因子的影响不同的株行距对植株的种子产量影响巨大，主要影响了植株间的竞争，这一竞争关系体现在对生长空间，养分、阳光等环境因素的争夺中，适当的株行距可以促进种子产量增加，而较小的株行距带来的恶性竞争则会抑制种子产量的增加。针对同一株行距下羊茅属 份材料种子产量来看，株行距为 、时，浑善达克达乌里羊茅最高，原因是其植株较其余材料低矮且冠幅较小，小的株行距更有利于其种子的生产；株行距为 和 时，对照“梦神”紫羊茅最高，这同样是其自身优良特质所致。针对相同材料不同株行距来看，浑善达克达乌里羊茅于 株行距时单株种子产量最高；紫羊茅于 和 株行距时单株产量最高；“梦神”紫羊茅种植于 株行距时单株种子产量最高。羊茅属 份材料每公顷种子产量均为 株行距时最大，这与毛培胜等研究结果相似，其研究表明在内蒙古呼和浩特市紫羊茅的最适行距为 ，种子产量平均为.，而本试验采用穴播，且种子产量更高，达到了增产效果。各项种子产量构成因子随株行距的变化也会对种子产量造成影响，份材料的株高与其种子产量随株行距的变化具极显著相关性；生殖枝数与紫羊茅和浑善达克达乌里羊茅种子产量呈极显著负相关，这与沙栢平的研究类似，较小的株行距能发育出较多的生殖枝数，而造成种子产量不高的原因是有效生殖枝数量较少，“梦神”紫羊茅种子产量随株行距的变化呈显著负相关，株行距的变化主要影响了羊茅属植物的株高与生殖枝数，从而影响了其种子产量。结论浑善达克达乌里羊茅生长第 种子产量达到最高，紫羊茅生长第 和第 达到最高。从生产利用的角度分析，为保证收获更多的种子，浑善达克达乌里羊茅和紫羊茅宜以株行距 进行种植，在种质资源育种研究中，进行单株选育时，浑善达克达乌里羊茅宜以株行距 进行种植，紫羊茅宜以株行距 或 进行种植，以保证单株种子产量达到最高。参考文献：中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第 卷（）.北京：科学出版社，.赵一之，赵利清，曹瑞.内蒙古植物志.版.呼和浩特：内蒙古人民出版社，.师尚礼.羊茅属牧草的生物学特性分析及其利用.草原与草坪，（）：.桑杰，郭树栋.紫羊茅品比试验.草业与畜牧，（）：.李恒全，刘茜，刘琳，等.生物降解膜覆盖对烤烟光合特性和农艺性状的影响.北京：中国烟草学会学术年会优秀论文集，：.孙建华，王彦荣，郭玉霞.草地早熟禾种子产量构成因素的品种差异.应用生态学报，（）：.苏富源，郝明德，牛育华，等.适宜氮肥可提高人工羊草的抽穗数和种子产量.植物营养与肥料学报，（）：.，.，（）：.周勋波，杨国敏，孙淑娟，等.不同株行距配置对夏大豆群体结构及光截获的影响.生态学报，（）：.毛培胜，侯龙鱼，王明亚.中国北方牧草种子生产的限制因素和关键技术.科学通报，（）：.沙栢平，李雪，谢应忠，等.株行配比对滴灌苜蓿种子产量及其产量构成因子的影响.草地学报，（）：.草原与草业 年 第 卷 第 期 ，（.，；.，）：，.（），.，.，.，.，.，.：；崔思宇 钱亚斯 聂宇东等羊茅属 份种质材料种子产量及主要构成因子分析