氮肥施用对不同燕麦品种生长发育的影响

武 盼 王运涛 杨志敏

1.甘肃农业大学，兰州730070；2.张家口学院，河北张家口075000；3.中国农业科学院草原研究所，呼和浩特010010；4.张家口市农业科学院，河北张家口075000

燕麦（Avena sativaL.）是禾本科一年生草本植物，可用作牧草、饲料与粮食[1]。燕麦主要包括皮燕麦和裸燕麦两大类，皮燕麦在世界范围内被广泛种植，而我国的主要栽培类型是裸燕麦[2-3]。作为饲草作物，燕麦具有耐旱、耐寒、抗盐碱、抗贫瘠、抗病虫害等特性，还具有营养高、茎叶软、适口性好等优点，可用于青饲或制作青贮以及调制青干草[4]。另外，燕麦须根发达，分蘖多，地上覆盖面积大，有利于减少风沙侵袭与水分流失，提高有机物在土壤中的含量[5]。作为粮食作物，燕麦籽实含有丰富的营养物质，对“三高”人群及结肠癌、动脉硬化和糖尿病患者有益[6]。

长期以来，燕麦生产中存在许多问题，其中限制燕麦生产的因素之一是产量低下，且在燕麦的实际生产中一直存在施肥过多或过少的问题。本研究以青引1 号、青燕1 号和领袖3 个燕麦品种为研究对象，探究各燕麦品种生长发育最适宜的施氮量以及在相同施氮量下不同品种生长发育的差异，以期筛选出最适合燕麦生长发育的施氮量及生物产量较高的燕麦品种，为燕麦产业发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验在河北省石家庄市井陉县北正乡中乐村的温室大棚内进行，试验期间大棚内日间平均温度为16 ℃，夜间平均温度为8 ℃。

1.2 试验材料

本试验所用燕麦品种分别为青引1 号、青燕1号和领袖，均由张家口市农业科学院提供。

1.3 试验方法

于2020年2月7日在每个加仑盆（上直径12 cm、下直径9.5 cm、高13 cm、容积约1.5 L）中装入1.5 L等量土，挑选籽粒饱满的燕麦种子均匀播入盆中，每盆12 粒，播种深度为2～3 cm，注意播种时尽量靠近盆中央，避免边缘效应的影响。待种子出芽后，定期浇水。在燕麦两叶期时，进行间苗，每盆留下长势均匀的幼苗7 株。本试验采用单因素随机区组设计，如表1所示，试验中设置8 个氮肥水平：N0（0 g/盆）、N1（0.1 g/盆）、N2（0.2 g/盆）、N3（0.3 g/盆）、N4（0.4 g/盆）、N5（0.5 g/盆）、N6（0.6 g/盆）、N7（0.7 g/盆），每个水平3 次重复。供试氮肥为含N 46%的尿素，基肥（占总施肥量的2/3）于以深施覆土的方式施入土壤，追肥（占总施肥量的1/3）于2月23日以表面撒施的方式施入土壤，施肥后需立即浇水。试验期间不定期清除杂草，于4月21日进行相关指标测定。

表1 试验设计

1.4 测定指标

1）株高：用直尺测量植株从地表到顶端的垂直高度，每个处理测量7 株。

2）鲜重、干重：于4月21日齐地刈割后，将茎、叶分离，并将根系挖出，去除杂土，清洗干净，分别称其重量，记录根、茎、叶的鲜重，每个处理测量7株。将测完鲜重的根、茎、叶自然风干，直至2 次测得的结果一样时，即为各自的干重，并计算根冠比、茎叶比和鲜干比。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2019 进行数据整理，SPSS 24 进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对燕麦株高的影响

供试燕麦品种的株高明显受施氮水平的影响。如表2所示，青引1 号与青燕1 号燕麦的株高均随施氮量的增多呈现先升高后降低的趋势。其中青引1 号燕麦植株在施氮量为90 kg/hm2时最高，且与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），但当施氮量为30 kg/hm2时与对照差异不显著（P＞0.05），而施氮量超过150 kg/hm2后的株高均低于对照。青燕1 号燕麦植株在施氮量为60 kg/hm2时最高，与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），但施氮量为120 kg/hm2时与对照差异不显著（P＞0.05），且施氮量超过120 kg/hm2后的株高均低于对照。领袖燕麦的株高随施氮量的增多出现2 个高峰，分别为施氮量30、150 kg/hm2，2 个施氮量间的株高差异显著（P＜0.05），其中植株最高时的施氮量为30 kg/hm2，且二者均与其他施氮量间差异显著（P＜0.05）。

不同燕麦品种在同一施氮量下的株高差异明显。由表2可知，在施氮量为180 kg/hm2时，青引1 号与领袖燕麦的株高差异不显著（P＞0.05），而在其他施氮量下，3 个燕麦品种的株高均有显著差异（P＜0.05），青燕1 号燕麦的株高明显低于其他2 个燕麦品种，青引1 号燕麦的株高除了在施氮量30、150 kg/hm2时低于领袖燕麦，在其他施氮量下，前者株高均高于后者。

表2 不同施氮量对燕麦株高的影响 cm

2.2 不同施氮量对燕麦茎叶比的影响

供试燕麦品种的茎叶比明显受施氮水平的影响。如表3所示，青引1 号与青燕1 号燕麦的茎叶比随施氮量的增加呈先升后降再升的趋势。其中青引1 号燕麦在施氮量为120 kg/hm2时，茎叶比最低，与超过此施氮量下的茎叶比差异不显著（P＞0.05），但与低于此施氮量下的茎叶比差异显著（P＜0.05），且当施氮量≥60 kg/hm2时，茎叶比均低于对照。青燕1 号燕麦在不施氮时，茎叶比最低，与施氮量为60 kg/hm2时差异不显著（P＞0.05），与其他施氮量间差异显著（P＜0.05）。领袖燕麦的茎叶比随施氮量的增加出现2 个低峰，其中在施氮量为30 kg/hm2时，茎叶比最低，与对照及施氮量为150 kg/hm2时差异不显著（P＞0.05），与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），且二者的茎叶比均低于对照，其他施氮量下均高于对照。

不同燕麦品种在同一施氮量下的茎叶比差异明显。由表3可知，当施氮量为30 kg/hm2时，青引1 号与青燕1 号燕麦的茎叶比差异不显著（P＞0.05），而在其他施氮量下，3 个燕麦品种的茎叶比均差异显著（P＜0.05），且大小依次为：领袖>青引1 号>青燕1 号。

表3 不同施氮量对燕麦茎叶比的影响 %

2.3 不同施氮量对燕麦根冠比的影响

供试燕麦品种的根冠比明显受施氮水平的影响。如表4所示，青引1 号与领袖燕麦的根冠比随施氮量的增加呈先降后升的趋势，而青燕1 号燕麦的根冠比随施氮量的增加而升高。其中青引1 号燕麦在施氮量为90 kg/hm2时，根冠比最低，与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），但其他施氮量间差异不显著（P＞0.05），且施氮下的根冠比均低于对照。领袖燕麦在施氮量为30 kg/hm2时，根冠比最低，与施氮量为60、90 kg/hm2时差异不显著（P＞0.05），与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），且施氮量≥120 kg/hm2时的根冠比均高于对照。青燕1 号燕麦在不施氮时，根冠比最低，与施氮量为30 kg/hm2时差异不显著（P＞0.05），与其他施氮量间差异显著（P＜0.05）。

不同燕麦品种在同一施氮量下的根冠比差异明显。由表4可知，当施氮量为60、90 kg/hm2时，领袖与青燕1 号燕麦的根冠比差异不显著（P＞0.05），而在其他施氮量下，3 个燕麦品种的根冠比均有显著差异（P＜0.05），且青引1 号燕麦的根冠比显著低于其他2 个燕麦品种（P＜0.05）。

2.4 不同施氮量对燕麦鲜干比的影响

供试燕麦品种的鲜干比明显受施氮水平的影响。如表5所示，3 个燕麦品种的鲜干比均随施氮量增多呈先降后升再降的趋势。其中青引1 号燕麦在施氮量120 kg/hm2时，鲜干比达最高为3.55，与施氮量150 kg/hm2无显著差异（P＞0.05），与其他施氮量间差异显著（P＜0.05）；且当施氮量≥120 kg/hm2时的鲜干比均高于对照。领袖燕麦在施氮量90 kg/hm2时，鲜干比达最高为3.83，与施氮量120、150 kg/hm2无显著差异（P＞0.05），与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），且当施氮量介于90 和150 kg/hm2之间时的鲜干比均高于对照。青燕1 号燕麦在施氮量90 kg/hm2时，鲜干比达最高为1.78，与对照无显著差异（P＞0.05），与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），且除施氮量为90 kg/hm2外鲜干比均低于对照。

不同燕麦品种在同一施氮量下的鲜干比差异明显。由表5可知，当施氮量为150 kg/hm2时，青引1 号与领袖燕麦的鲜干比差异不显著（P＞0.05），而在其他施氮量下，3 个燕麦品种的鲜干比均差异显著（P＜0.05），且大小依次为：领袖>青引1 号>青燕1 号。

2.5 不同施氮量对燕麦总生物量的影响

供试燕麦品种的总生物量明显受施氮水平的影响。如表6所示，青引1 号与青燕1 号燕麦的总生物量均随施氮量增多而先增后减，领袖燕麦的总生物量随施氮量增多出现2 个高峰。其中，青引1号燕麦的总生物量在施氮量为90 kg/hm2时达最大为3.08 g，与对照差异不显著（P＞0.05），但与超过此施氮量下的总生物量差异显著（P＜0.05）。青燕1 号燕麦的总生物量在施氮量为60 kg/hm2时达最大为3.59 g，与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），除施氮量90 kg/hm2与对照差异不显著（P＞0.05），其他施氮量间均差异显著（P＜0.05）。领袖燕麦的总生物量在施氮量为30 kg/hm2时达最大为5.39 g，与其他施氮量间差异显著（P＜0.05），除施氮量120 kg/hm2与对照差异不显著（P＞0.05），其他施氮量间均差异显著（P＜0.05）。3 个燕麦品种的总生物量在施氮量≥120 kg/hm2时均低于对照，且二者存在显著差异（P＜0.05）。

不同燕麦品种在同一施氮量下的总生物量差异明显。由表6可知，当施氮量为60 kg/hm2时，领袖与青燕1 号燕麦差异不显著（P＞0.05）；当施氮量为120 kg/hm2时，青引1 号与青燕1 号燕麦差异不显著（P＞0.05）；而在其他施氮量下，3 个燕麦品种的总生物量均差异显著（P＜0.05）；除施氮量30、60 kg/hm2外，3 个燕麦品种的总生物量大小依次为：领袖>青引1 号>青燕1 号。

3 讨 论

3.1 氮肥对燕麦株高的影响

株高是衡量燕麦生长发育状况的重要指标。本试验研究发现，随着施氮量的增加，燕麦株高基本呈现先升高后降低的趋势，这与孙建平等[7]的研究结果一致。而才让吉等[8]的研究指出，单施氮肥时各个水平施氮量均对燕麦植株差异不显著，这与本试验结果不一致，可能与试验环境和施氮水平的不同有关。3 个燕麦品种分别在不同施氮量下达到最大值，可见不同燕麦品种的适宜施氮量不同。大量研究也表明，在一定范围内增大施氮量可使株高增加，但超过一定阈值后，则会阻碍株高增加。而张文明[9]的研究指出，施用氮肥的株高均高于不施用氮肥的株高，且株高随施氮量增多而增加，与本试验结果不一致，可能是由于总施氮量及底肥与追肥的施用比例不同导致。

表4 不同施氮量对燕麦根冠比的影响 %

表5 不同施氮量对燕麦鲜干比的影响 %

3.2 氮肥对燕麦茎叶比、根冠比、鲜干比的影响

茎叶比是反映燕麦牧草适口性与营养价值的重要指标，茎叶比越高，蛋白含量越少，适口性越差。所以为了提高燕麦干草品质，应选择茎叶比较低的燕麦品种。本试验研究发现，青引1 号燕麦在施氮量为120、150 kg/hm2时，茎叶比较低，这与吴浩等[10]的试验结果基本一致。

根冠比能反映生物量在燕麦植株内的分配比例。本试验研究发现，青引1 号与领袖燕麦的根冠比随着施氮量的增加先降后升，而青燕1 号燕麦一直递增，可见高氮肥处理会使根冠比升高，这与吴浩等[10]的试验结果不一致，可能是由于施氮量与试验条件不同所致。

鲜干比是衡量燕麦含水量的重要指标，鲜干比越大，含水量越多。本试验研究发现，3 个燕麦品种的鲜干比均在中氮肥处理下达到最大值。结果表明，适量氮肥能增大燕麦鲜干比，即氮肥有助于提高燕麦含水量，这可能与氮能够促进细胞吸水并减少水分蒸发的作用有关。

3.3 氮肥对燕麦总生物量的影响

燕麦的高生物量是人们所追求的重要指标。本试验研究发现，3 个燕麦品种的总生物量大致随施氮量的增加而先增后减，可见施氮不足或施氮过量，都会造成燕麦产量低下，也表明燕麦对氮肥比较敏感，合理施氮能提高燕麦产量。每个燕麦品种均有一个最适宜的施氮量，当施氮超过这个量后，燕麦产量反而会下降，这与高阳等[11]的研究结果一致。

4 结 论

随施氮量的增加，株高和总生物量呈先升后降的趋势；茎叶比呈先升后降再升的趋势；根冠比呈先降后升的趋势；鲜干比呈先降后升再降的趋势。在施氮量接近60～90 kg/hm2时，燕麦生物量较高且品质较好。领袖燕麦品种的综合表现较好，可将其作为优势品种加以推广利用。