熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)

（1980 年創(chuàng)刊，月刊）

第 43 卷第 9 期（總第 314 期）

2023 年 9 月

（25 日出版）

目 次

耕作與栽培

不同施肥方式對(duì)水稻產(chǎn)量及肥料利用率的影響......................................................................................吳晨光 張冬明（1）

施氮量對(duì)弱筋小麥‘商麥 188’干物質(zhì)形成、籽粒品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

................................................................................................................孟自力 朱倩 倪雪峰 王祁 閆向泉 朱偉（7）

三種藤本藥食同源植物光響應(yīng)模型擬合及光合特性研究 ......................... 肖妮潔 史艷財(cái) 韋霄 熊忠臣 鄧麗麗（13）

微生物保水劑對(duì)大花序桉幼苗生長(zhǎng)生理及養(yǎng)分含量的影響 .........................................韋存瑞 廖思 左秋玉 楊梅（22）

鋁脅迫下蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗生理特性的影響..............................禤 俊卿 謝慈江 石馭天 申禮鳳 楊梅 何春（27）

甘蔗摳芽育苗移栽技術(shù)研究 .................................................... 吳建明 陳榮發(fā) 范業(yè)賡 廖李權(quán) 李燕嬌 丘立杭（34）

花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)條件篩選.................................................劉揚(yáng) 孫秋南 葉其宏 吳邦榮 孔祥義 羅豐（41）

毛木耳發(fā)酵料堆細(xì)菌群落多樣性分析......................................... 袁濱 黃藝寧 連燕萍 柯麗娜 吳振強(qiáng) 鄧優(yōu)錦（45）

種質(zhì)資源與遺傳育種

黔西南州地方香蕉種質(zhì)資源遺傳多樣性 ISSR 分析 ................... 郭計(jì)華 和紹翠 洪婷 周端詠 張顥嚴(yán) 曾富飛（53）

黎藥膽木內(nèi)生細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性研究及其基因功能預(yù)測(cè)分析.........................................................卜宣尹 楊衛(wèi)麗（58）

七十八個(gè)月季品種的耐熱性評(píng)估................................................. 袁志民 溫志 伍成厚 傅小霞 樂(lè)龍勝 劉瑞霞（66）

園林園藝

廣東石門(mén)臺(tái)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū) 102 種野生木本觀賞植物綜合評(píng)價(jià)

.................................................................................................. 李遠(yuǎn)球 戴克元 曾陽(yáng)金 肖金海 饒興權(quán) 蔡錫安（72）

廣西恭城瑤族自治縣紅巖村綠地景觀植物調(diào)查研究................................................................ 譚凱文 李林 和太平（83）

基于 AHP 法的西安長(zhǎng)安公園植物景觀評(píng)價(jià) ............................................................................................................ 韓璐（90）

農(nóng)業(yè)工程與經(jīng)濟(jì)

中國(guó)和緬甸干辣椒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)..................................................................................韋艷菊 吳敏 莫冬麗 王全永（96）

連通與效應(yīng)：中老鐵路對(duì)瀾湄農(nóng)業(yè)合作的影響..............................................................................晉燕 馮璐 姜曄（102）

中國(guó)胡椒生產(chǎn)和貿(mào)易發(fā)展分析 .................................................................................曾小紅 李光輝 王小芳 胡杰（108）

基于文獻(xiàn)計(jì)量的國(guó)內(nèi)外芒果加工研究態(tài)勢(shì)分析.................................................................................. 張雪艷 呂建秋（114）

中國(guó)和新西蘭獼猴桃生產(chǎn)現(xiàn)狀的比較分析 ........................... 韓茹夢(mèng) 李瑞鵬 涂美艷 羅中魏 張江周 張俊伶（122）

云南青柚產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的途徑及對(duì)策 ................................... 趙東興 趙國(guó)祥 楊永智 陳林楊 張建春 李春（130）

[期刊基本參數(shù)]

CN 46-1038/S *1980*m*A4*133*zh*P* ￥ 30.0*300*20*2023-09

CHINESE JOURNAL OF

TROPICAL AGRICULTURE

ISSN 1009–2196 (Monthly)

Sep. 2023, Vol.43, No.9

CONTENTS

Cultivation

Effects of Different Fertilization Methods on Rice Yield and Fertilizer Utilization Rate in Haikou

......................................................................................................................................WU Chenguang ZHANG Dongming（1）

Effects of Nitrogen Application Rate on Dry Matter Formation, Grain Quality and Yield of Weak Gluten Wheat ‘Shangmai 188’

...........................................................MENG Zili ZHU Qian NI Xuefeng WANG Qi YAN Xiangquan ZHU Wei（7）

Light Response Model Fitting and Photosynthetic Characteristics of Three Vines of Medicinal and Edible Homologous Plants

........................................................................XIAO Nijie SHI Yancai WEI Xiao XIONG Zhongchen DENG Lili（13）

Effects of Microbial Super Water-absorbent Polymer on Growth Physiology and Nutrient Content of Eucalyptus cloeziana

Seedlings

.............................................................................................................WEI Cunrui LIAO Si ZUO Qiuyu YANG Mei（22）

Effects of Malic Acid on the Physiological Characteristics of Magnoliaceae glance Blume Seedlings under Aluminum Stress

.................................................... XUAN Junqing XIE Cijiang SHI Yutian SHEN Lifeng YANG Mei HE Chun（27）

Study on Yield and Sugarcane Content of Sugarcane Transplanted by the Mode of Bud Picking

............................................. WU Jianming CHEN Rongfa FAN Yegeng LIAO Liquan LI Yanjiao QIU Lihang（34）

Screening of Peanut Buds for Industrialized Production in Sanya

................................................. LIU Yang SUN Qiunan YE Qihong WU Bangrong KONG Xiangyi LUO Feng（41）

The Dynamics of Bacterial Community in Fermentation Pile of Auricularia cornea

.........................................YUAN Bin HUANG Yining LIAN Yanping KE Lina WU Zhenqiang DENG Youjin（45）

Germplasm Resources and Genetic Breeding

ISSR Analysis of Genetic Diversity of Local Banana Germplasm Resources in Qianxi'nan Prefecture

.....................................GUO Jihua HE Shaocui HONG Ting ZHOU Duanyong ZHANG Haoyan ZENG Fufei（53）

Study on Diversity of Endophytic Bacteria Community Structure and Prediction of Gene Function in Medicinal Nauclea

officinalis of Li nationality

.....................................................................................................................................................BU Xuanyin YANG Weili（58）

Evaluation of Heat Resistance of 78 Rosa chinensis Cultivars

............................................. YUAN Zhimin WEN Zhi WU Chenghou FU Xiaoxia LE Longsheng LIU Ruixia（66）

Landscape and Horticulture

Comprehensive Evaluation of 102 Wild Ornamental Woody Plants of Shimentai National Nature Reserve in Guangdong

Province

.............................................LI Yuanqiu DAI Keyuan ZENG Yangjin XIAO Jinhai RAO Xingquan CAI Xi’an（72）

Investigation of Landscape Plants in the Green Space of Hongyan Village, Gongcheng Yao Autonomous County, Guangxi

.......................................................................................................................................TAN Kaiwen LI Lin HE Taiping（83）

Plant Landscape Evaluation of Xi’an Chang’an Park Based on the AHP Method

.....................................................................................................................................................................................HAN Lu（90）

Agricultural Engineering and Economy

Comparison of Product Standards for Dried Chilli Peppers of China and Myanmar

....................................................................................................WEI Yanju WU Min MO Dongli WANG Quanyong（96）

Connectivity and Effects: The Impact of the China-Lao Railway on Mekong Agricultural Cooperation

..........................................................................................................................................JIN Yan FENG Lu JIANG Ye（102）

An Analysis of Pepper Production and Trade Situation in China

...........................................................................................ZENG Xiaohong LI Guanghui WANG Xiaofang HU Jie（108）

Research Situation Analysis of the Domestic and Overseas Mango Processing Based on Bibliometric

.............................................................................................................................................. ZHANG Xueyan Lü Jianqiu（114）

Comparative Analysis of Kiwi Fruit Production in China and New Zealand

........................ HAN Rumeng LI Ruipeng TU Meiyan LUO Zhongwei ZHANG Jiangzhou ZHANG Junling（122）

Countermeasures and Suggestions for the High-Quality Development of Yunnan Green Pomelo

.................. ZHAO Dongxing ZHAO Guoxiang YANG Yongzhi CHEN Linyang ZHANG Jianchun LI Chun（130）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-01-28；修回日期 2023-02-28

基金項(xiàng)目 海南省 2022 年農(nóng)業(yè)資源及生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助資金項(xiàng)目（No.瓊財(cái)農(nóng)【2022】361 號(hào)）；?？谑?2022 年農(nóng)藥化肥減量補(bǔ)

助項(xiàng)目（No.海農(nóng)【2022】302 號(hào)）；海南省省屬科研院所技術(shù)開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)（No.KYYS-2019-05）。

第一作者 吳晨光（1969—），男，學(xué)士，中級(jí)農(nóng)藝師，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)技推廣與植物保護(hù)，E-mail：1950592553@qq.com。

不同施肥方式對(duì)水稻產(chǎn)量及肥料利用率的影響

吳晨光1

張冬明2,3,4

（1. ?？谑修r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 海南?？?570206；2. 海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與土壤研究所

海南?？?571100；3. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海南耕地保育科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站 海南?？?571100；

4. 海南省耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南?？?571100）

摘 要 為了進(jìn)一步推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)，特對(duì)?？谑兴镜租浄实睦寐蔬M(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)比分析了常規(guī)施肥與測(cè)

土配方施肥 2 種不同施肥方式下水稻氮肥、磷肥、鉀肥的利用效果。結(jié)果表明，測(cè)土配方施肥氮（N）肥利用率為 40.27%，

磷（P2O5）肥利用率為 27.67%，鉀（K2O）肥利用率為 41.35%；配方施肥（N2P2K2）的水稻平均產(chǎn)量最高，為 504.01 kg/畝

（1 畝≈667 m2

），有效穗長(zhǎng)最高（25.91 cm）、癟粒數(shù)（29 粒）最低，稻稈重（41.84 g）、稻谷重（42.75 g）、結(jié)實(shí)率（83.99%）

以及稻稈的氮、磷、鉀、鈣含量，稻米的氮、鉀含量最高。數(shù)據(jù)證明，通過(guò)實(shí)施測(cè)土配方施肥技術(shù)，可以有效提升水

稻對(duì)氮磷鉀肥的利用率，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育，是?？谑兴井a(chǎn)值效益的一大重要保障。

關(guān)鍵詞 配方肥；水稻；產(chǎn)量；養(yǎng)分吸收；肥料利用率

中圖分類(lèi)號(hào) S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.001

Effects of Different Fertilization Methods on Rice Yield and

Fertilizer Utilization Rate in Haikou

WU Chenguang1

ZHANG Dongming2,3,4

(1. Popularizing Agricultural Technique Service Center of Haikou, Haikou, Hainan 570206, China; 2. Agricultural Environment and

Soil Research Institute, Hainan Academy of Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571100, China; 3. Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation (Hainan), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Haikou, Hainan 571100, China;

4. Hainan Key Laboratory of Cultivated Land Preservation, Haikou, Hainan 571100, China)

Abstract To promote the technology of soil testing and formula fertilization, we tested the utilization rate of nitrogen,

phosphorus, and potassium fertilizer for rice in Haikou, Hainan Province. The utilization effects of nitrogen fertilizer, phosphorus fertilizer, and potassium fertilizer for rice under two different fertilization methods, conventional fertilization and formula fertilization, were compared and analyzed. The results showed that the utilization rates of nitrogen (N) fertilizer, phosphorus (P2O5) fertilizer, and potassium (K2O) fertilizer were 40.27%, 27.67%, and 41.35%, respectively. The average rice yield

under formula fertilization (N2P2K2) was the highest, with 504.01 kg?mu?1

. The length of the effective panicle was the highest

(25.91 cm), the number of deflated grains was the lowest (29 grains), the heavy quality of the rice stalk (41.84 g), the weight

of the rice stalk (42.75 g), the seed setting rate (83.99%), the contents of nitrogen, phosphorus, potassium, and calcium in

rice stalk and nitrogen and potassium in rice were the highest. The data proved that the application of soil testing and

formula fertilization technology could effectively improve the utilization rate of nitrogen, phosphorus, and potassium

fertilizer in rice and promote the growth and development of rice, which was a vital guarantee for the output value of rice in

Haikou, Hainan Province.

Keywords formula fertilizer; rice; yield; nutrient absorption; fertilizer utilization rate

水稻是重要的糧食作物，其能否高產(chǎn)在很大程

度上取決于生長(zhǎng)過(guò)程中是否有充足的養(yǎng)料供給[1]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，化肥在中國(guó)對(duì)水稻產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率在

29.6%~38.7%，對(duì)糧食作物具有顯著的增產(chǎn)效應(yīng)[2]。

一直以來(lái)，由于生產(chǎn)者缺乏對(duì)土壤的了解，糧食

生產(chǎn)過(guò)程中濫用化肥、盲目施肥，導(dǎo)致肥料利用

率低，并且未利用的肥料還對(duì)土壤造成不同程度

的污染。而配方施肥可有效緩解此類(lèi)問(wèn)題，配方

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 2 -

施肥是根據(jù)土壤肥力和作物養(yǎng)分需求規(guī)律進(jìn)行養(yǎng)

分合理配比的一種科學(xué)施肥技術(shù)[3]。眾多研究表

明，配方施肥在水稻增產(chǎn)增效、提高肥料利用率

和改善生態(tài)環(huán)境方面成效顯著[3-4]。肥料施入土壤

后都不能全部被作物吸收利用，其中一部分由于

淋失、揮發(fā)或被土壤固定而成為作物不可利用的

形態(tài)。肥料利用率是作物所能吸收肥料養(yǎng)分的比

率，用以反映肥料的利用程度。一般而言，肥料

利用率越高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果就越大。肥料利用率

不是固定不變的，受肥料的種類(lèi)、性質(zhì)、土壤類(lèi)

型、作物種類(lèi)、氣候條件、田間管理等因素影響

而有差別[5-6]。其中施肥管理包括肥料配比、施肥

方式和施肥時(shí)間等對(duì)肥料利用率的直接影響。為

保持生態(tài)平衡，推進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)糧食

安全。提高肥料利用率、減少肥料損失是當(dāng)前農(nóng)業(yè)

生產(chǎn)中亟需解決的重要問(wèn)題。氮、磷、鉀是植物生

長(zhǎng)所需的重要營(yíng)養(yǎng)元素，在水稻生產(chǎn)過(guò)程中，不同

氮磷鉀肥用量和比例直接影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。研究

表明，合理施用化肥能有效提高肥料利用率，增加

水稻產(chǎn)量[7-10]。胡中澤等[11]發(fā)現(xiàn)，配方施肥處理后

水稻籽粒、秸稈產(chǎn)量為 9 753、8 744 kg/hm2

，分別

比常規(guī)施肥高 125、129 kg/hm2

，配方施肥處理籽

粒氮、磷、鉀含量分別為 1.12%、0.26%和 0.39%，

高于常規(guī)施肥處理。吳晶等[10]通過(guò)測(cè)土配方施肥，

年均降低氮磷施用量分別為 135 和 46.5 kg/hm2

，

且稻麥產(chǎn)量并未顯著降低，稻麥平均產(chǎn)量分別可達(dá)

8 490 和 6 480 kg/hm2

。同時(shí)，通過(guò)稻季增施鉀肥

24 kg/hm2

，土壤全鉀和速效鉀含量高于常規(guī)施肥，

進(jìn)一步降低了鉀元素虧缺導(dǎo)致的減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

水稻作為?？谑械闹饕Z食作物之一，提高

水稻產(chǎn)量的同時(shí)減少化肥施用極為重要。本試驗(yàn)

在優(yōu)化施肥配方下，摸清水稻對(duì)氮、磷、鉀肥的

利用率，為合理制定施肥配方提供科學(xué)依據(jù)。進(jìn)

一步推進(jìn)測(cè)土配方施肥工作，摸清不同成土母質(zhì)

發(fā)育的農(nóng)田水稻化肥利用率，優(yōu)化?？谑兴臼?/p>

肥指標(biāo)體系，為拓展不同作物肥料利用率和施肥

指標(biāo)體系研究提供借鑒，同時(shí)也為不同地區(qū)推廣

科學(xué)施肥提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況 本試驗(yàn)于 2022 年 1 月至 5

月，在海南省?？谑协偵絽^(qū)紅旗鎮(zhèn)七水田洋進(jìn)行，

該區(qū)域地處海南島北部地區(qū)，屬于熱帶季風(fēng)海洋

性氣候，陽(yáng)光充足，雨量充沛，年平均降水量為

1 274.4 mm，年平均氣溫為 25.7℃；土壤為砂壤

土，0~20 cm 土壤基本理化性狀為：pH 5.27，有

機(jī) 質(zhì) 16.77 g/kg ，全氮 0.75 mg/kg ，有效磷

19.81 mg/kg，速效鉀 52.71 mg/kg。

1.1.2 試材 試驗(yàn)作物為水稻（Y 兩優(yōu) 3088），

氮肥為尿素（N 46%），磷肥為鈣鎂磷肥（P2O5

16%），鉀肥為氯化鉀（K2O，60%）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè) 5 個(gè)處理，包括空白對(duì)

照（N0P0K0）、配方施肥（N2P2K2）、配方施肥無(wú)

氮（N0P2K2）、配方施肥無(wú)磷（N2P0K2）、配方施

肥無(wú)鉀（N2P2K0），每個(gè)處理重復(fù) 3 次，各處理施

肥量見(jiàn)表 1。

表 1 試驗(yàn)方案 單位：kg/畝

編號(hào) 處理 N P2O5 K2O

1 配方施肥無(wú)氮(N0P2K2) 0 4 9.5

2 配方施肥無(wú)磷(N2P0K2) 9.5 0 9.5

3 配方施肥無(wú)鉀(N2P2K0) 9.5 4 9.5

4 配方施肥(N2P2K2) 9.5 4 9.5

5 空白對(duì)照(N0P0K0) 0 0 0

試驗(yàn)地面積為 2.0 畝（1 畝≈667 m2

），小區(qū)

面積 24 m（2 4 m×6 m），移植規(guī)格為 20 cm×20 cm，

每叢插 2 苗，各小區(qū)移植苗數(shù)均等，區(qū)組之間間

隔 120 cm，小區(qū)間田埂高過(guò)田面 20 cm，用塑料

膜包住田埂，并深入地面 15 cm 防止竄水竄肥。

1.2.2 田間管理 肥料用量參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)技推廣部門(mén)

的建議施用，配方施肥：N 9.5 kg/畝，P2O5 4.0 kg/畝，

K2O 9.5 kg/畝。氮肥為尿素（N 46%），磷肥為鈣

鎂磷肥（P2O5 16%），鉀肥為氯化鉀（K2O，60%）。

磷肥全部做基肥一次性施入；化肥做追肥，氮肥

按植后 7 d 40%、25 d 35%、35 d 25%比例施用；

鉀肥按植后 7 d 40%、25 d 20%、35 d 40%比例施

用。其他生產(chǎn)管理措施同常規(guī)一致。水稻于 2022

年 12 月中下旬播種，1 月中下旬移栽，2022 年 5

月收割。

1.2.3 土壤樣品采集與分析 試驗(yàn)前和試驗(yàn)后按

照“S”型采樣法于試驗(yàn)小區(qū)均勻采集 0~20 cm 耕

層混合土樣，土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過(guò)風(fēng)干、

吳晨光 等 不同施肥方式對(duì)水稻產(chǎn)量及肥料利用率的影響

- 3 -

過(guò)篩后，按照常規(guī)分析方法測(cè)定土壤 pH、有機(jī)質(zhì)、

堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、鎂等含量。

1.2.4 水稻樣品采集與分析 在分蘗拔節(jié)期調(diào)查

水稻分蘗數(shù)和株高，在收獲期各小區(qū)選擇具有代

表性的水稻，沿著地面割斷，帶回室內(nèi)進(jìn)行考種。

成熟期各小區(qū)實(shí)收測(cè)產(chǎn)，取 1 000 g 左右稻谷

帶回實(shí)驗(yàn)室烘干，換算含水率，以 13.5%的標(biāo)準(zhǔn)含

水率計(jì)算稻谷產(chǎn)量。另外，從每個(gè)小區(qū)由對(duì)角線取

5 株水稻作為考種樣品，調(diào)查穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)

實(shí)率和千粒重。收割時(shí)各小區(qū)采取稻谷和植株樣

品，經(jīng)處理后測(cè)定全氮、全磷和全鉀等養(yǎng)分。

一般通過(guò)差減法來(lái)計(jì)算，公式如下。

肥料利用率= ? ? ? ?

? ? ? ?

kg / kg / 100%

kg / %

? ? ?

施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量 畝 缺素區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量 畝

肥料施用量 畝 肥料中養(yǎng)分含量

1.2.5 配方肥氮磷鉀肥料利用率 配方肥利用率

以氮肥利用率為例，計(jì)算公式如下：

配方施肥區(qū)作物吸 N 總量=配方施肥區(qū)籽粒

產(chǎn)量×籽粒 N 養(yǎng)分含量+配方施肥區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖

葉 N 養(yǎng)分含量

無(wú)氮肥區(qū)作物吸 N 總量=無(wú)氮肥區(qū)籽粒產(chǎn)量×

籽粒 N 養(yǎng)分含量+無(wú)氮肥區(qū)莖葉產(chǎn)量×莖葉 N 養(yǎng)分

含量

氮肥利用率=（配方施肥區(qū)作物吸 N 總量?

無(wú)氮施肥區(qū)作物吸收 N 總量）/施肥 N 素總量×

100%

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 通過(guò) Excel 2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)的整

理和制表，采用 SAS 9.1.3 軟件對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行方

差分析，各處理的比較采用 LSD 法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥水平對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由表 2 可知，隨著配方施肥處理中氮鉀元素的

缺失，水稻產(chǎn)量顯著下降。不同的施肥處理對(duì)水稻

產(chǎn)量具有顯著（p<0.05）差異，其中配方施肥產(chǎn)量

>配方施肥無(wú)磷>配方施肥無(wú)鉀>配方施肥無(wú)氮>空

白對(duì)照。不同施肥處理中，配方施肥（N2P2K2）的

水稻平均產(chǎn)量最高，為 485.58 kg/畝，較空白對(duì)照

（N0P0K0）的產(chǎn)量顯著增加了 220.57 kg/畝，顯著

增長(zhǎng) 83.23%；較配方施肥無(wú)氮處理（N0P2K2）

的產(chǎn)量顯著增加了 147.51 kg/畝，顯著增長(zhǎng)

43.63%；較配方施肥無(wú)鉀處理（N2P2K0）的產(chǎn)量

顯著增加了 122.23 kg/畝，顯著增長(zhǎng) 33.64%；較

配方施肥無(wú)磷處理（N2P0K2）增加 33.89 kg/畝，

增長(zhǎng) 7.50%，差異不顯著。由此可見(jiàn)，在本試驗(yàn)

條件下，配方施肥和配方施肥無(wú)磷均可顯著提

高水稻的產(chǎn)量，且優(yōu)于配方施肥無(wú)氮（N0P2K2）、

配方施肥無(wú)鉀（N2P2K0）處理。

表 2 不同施肥水平對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

處理 小區(qū)產(chǎn)量/kg 平均產(chǎn)量/(kg?畝?1

)

N2P2K2 (17.48±0.50) a (485.58±13.89) a

N0P2K2 (12.17±0.83) b (338.07±23.06) b

N2P0K2 (16.26±1.05) a (451.69±29.17) a

N2P2K0 (13.08±1.65) b (363.35±45.83) b

N0P0K0 (9.54±0.96) c (265.01±26.67) c

2.2 不同施肥水平對(duì)水稻農(nóng)藝性狀的影響

從表 3 可以看出，水稻的有效穗數(shù)、有效穗

長(zhǎng)、飽粒數(shù)/穗、癟粒數(shù)、千粒重、稻稈重、稻谷

重、結(jié)實(shí)率隨著配方施肥處理中氮、磷、鉀元素

的缺失，均出現(xiàn)明顯變化。缺氮、磷、鉀均使水

稻的癟粒數(shù)增加，稻稈重、稻谷重以及結(jié)實(shí)率降

低；缺氮處理使水稻的有效穗長(zhǎng)顯著（p<0.05）

下降；缺磷處理使水稻的飽粒數(shù)/穗顯著（p<0.05）

降低。不同施肥處理中，配方施肥處理（N2P2K2）

的水稻的有效穗長(zhǎng)最高（25.91cm）、癟粒數(shù)（29

粒）最低、稻稈重（41.84 g）、稻谷重（42.75 g）

以及結(jié)實(shí)率（83.99%）最高，較空白對(duì)照顯著增

長(zhǎng)，分別為有效穗數(shù)（33.33）、飽粒數(shù)/穗（20）、

千粒重（18.58）、有效穗長(zhǎng)（5.60%）、稻稈重

（5.60%）、稻谷重（6.60%）以及結(jié)實(shí)率（18.61%），

癟粒數(shù)顯著降低（39.58%）。

由此可見(jiàn)，在本試驗(yàn)條件下，配方施肥的使

用有利于提高水稻的 6 種農(nóng)藝性狀（有效穗長(zhǎng)、

飽粒數(shù)/穗、癟粒數(shù)、稻稈重、稻谷重、結(jié)實(shí)率），

配方施肥缺素處理不利于提高稻稈重、稻谷重和

結(jié)實(shí)率，以及減少水稻癟粒數(shù)。

2.3 不同施肥水平對(duì)水稻稻稈養(yǎng)分含量的影響

由表 4 可知，不同配方施肥處理對(duì)水稻稻稈

的氮、磷、鉀、鈣含量有顯著（p<0.05）影響，

配方施肥處理（N2P2K2）的水稻全氮含量最高，

為 0.77%，顯著高于配方施肥無(wú)氮（N0P2K2）、配

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 4 -

表 3 不同施肥水平對(duì)水稻農(nóng)藝性狀的影響

處理 有效穗/株 株高/cm 有效穗長(zhǎng)/cm 飽粒數(shù)(穗)/粒 癟粒數(shù)/粒

N2P2K2 (20±0.00) a (105±0.83) a (25.91±0.14) a (150±0.71) a (29±0.71) b

N0P2K2 (18±1.41) b (104±0.75) a (24.52±0.76) b (149±2.12) a (35±0.71) a

N2P0K2 (18±0.71) b (104±0.71) a (25.19±0.31) a (147±0.71) b (35±1.41) a

N2P2K0 (18±2.12) b (103±0.40) a (25.01±0.19) a (150±1.41) a (36±2.83) a

N0P0K0 (15±1.41) c (104±1.27) a (24.49±0.74) b (120±0.51) c (48±0.71) a

處理 千粒重/g 分蘗數(shù)/株 稻稈重/g 稻谷重/g 結(jié)實(shí)率/%

N2P2K2 (20.93±0.17) a (21±0.71) a (41.84±0.28) a (42.75±0.09) a (83.99±0.27) a

N0P2K2 (19.78±1.22) a (20±0.71) a (39.71±0.42) b (40.64±0.47) b (81.15±0.53) b

N2P0K2 (20.23±1.15) a (20±0.71) a (39.41±0.66) b (39.79±0.37) b (80.72±0.70) b

N2P2K0 (20.26±0.11) a (19±1.41) a (39.23±1.30) b (40.16±0.49) b (80.66±1.08) b

N0P0K0 (17.65±0.59) b (20±1.41) a (39.62±0.92) b (40.10±1.44) b (70.81±0.28) c

表 4 不同施肥水平對(duì)水稻稻稈養(yǎng)分含量的影響 單位：%

處理 N P K Ca Mg

N2P2K2 (0.77±0.00) a (0.14±0.01) a (2.36±0.02) a (0.45±0.01) a (0.14±0.01)

N0P2K2 (0.56±0.01) d (0.11±0.00) ab (2.28±0.11) a (0.41±0.02) ab (0.13±0.01)

N2P0K2 (0.71±0.00) b (0.09±0.01) b (2.26±0.09) a (0.42±0.02) ab (0.14±0.02)

N2P2K0 (0.69±0.01) c (0.12±0.02) ab (2.01±0.01) b (0.43±0.02) ab (0.15±0.02)

N0P0K0 (0.53±0.02) e (0.10±0.02) b (1.98±0.11) b (0.40±0.01) b (0.13±0.01)

方施肥無(wú)磷（N2P0K2）、配方施肥無(wú)鉀（N2P2K0）、

空白處理，其中較空白處理顯著提高 45.28%；

配方施肥處理（N2P2K2）的稻稈全磷含量最高，

顯著高于配方施肥無(wú)磷（N2P0K2）與空白處理，

其中較空白處理增長(zhǎng)高達(dá) 40%，說(shuō)明增施磷肥有

利于提高稻稈的全磷含量；配方施肥處理

（N2P2K2）的稻稈全鉀含量最高，顯著高于配方

施肥無(wú)鉀（N2P2K0）與空白處理，其中較空白處

理增長(zhǎng)高達(dá) 20.20%，說(shuō)明增施鉀肥有利于提高

稻稈的全鉀含量；配方施肥處理（N2P2K2）的稻

稈全鈣含量最高，顯著高于空白處理，其中較空

白處理增長(zhǎng)高達(dá) 12.5%，說(shuō)明施本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的

任意一種肥料均有利于提高稻稈的全鈣含量。方

差分析結(jié)果顯示，不同施肥處理對(duì)稻稈的全鎂含

量影響均不顯著，表明不同配方施肥處理對(duì)稻稈

的鎂含量影響較小。由此可見(jiàn)，配方施肥

（N2P2K2）有利于提高水稻稻稈的氮、磷、鉀、

鈣含量。

2.4 不同施肥水平對(duì)水稻稻米養(yǎng)分含量的影響

由表 5 可知，不同配方施肥處理對(duì)水稻稻米

中氮、鉀、鈣的含量具有顯著影響（p<0.05）。

配方施肥處理（N2P2K2）的稻米全氮含量最高，

為 1.44%，顯著高于配方施肥無(wú)氮、磷、鉀肥及

空白處理，較空白處理增長(zhǎng)達(dá) 24.13%；稻米中全

磷的含量沒(méi)有顯著差異；配方施肥處理（N2P2K2）

的稻米全鉀含量最高，顯著高于配方施肥無(wú)鉀

（N2P2K0）與空白處理，其中較空白處理增長(zhǎng)達(dá)

38.88%，說(shuō)明增施鉀肥有利于提高稻米的全鉀含

量；空白處理（N0P0K0）的稻米全鈣含量最高，

顯著高于缺氮、鉀肥處理，其中配方施肥無(wú)氮

（N0P2K2）處理較空白處理降低了 16.67%，說(shuō)明

增施本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的任意一種肥料均不利于提高

稻米的全鈣含量。方差分析結(jié)果顯示，不同施肥

處理對(duì)稻米的全鎂和全磷含量影響均不顯著，表

明不同施肥處理對(duì)稻米的全鎂和全磷含量影響較

小。由此可見(jiàn)，配方施肥（N2P2K2）有利于提高

水稻稻米的氮、鉀、鈣含量。

2.5 配方肥氮磷鉀肥料利用率

配方施肥下氮肥、磷肥和鉀肥利用率見(jiàn)表 6。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在氮、磷、鉀合理配比的情況下，

即施肥量 N 為 9.5 kg/畝、P2O5為 4.0 kg/畝、K2O 為

9.5 kg/畝時(shí)，配方施肥 N、P2O5 和 K2O 養(yǎng)分利用

率分別為 40.27%、27.67%和 41.35%，有利于提

高肥料利用率。

吳晨光 等 不同施肥方式對(duì)水稻產(chǎn)量及肥料利用率的影響

- 5 -

表 5 不同施肥水平對(duì)水稻稻米養(yǎng)分含量的影響 單位：%

處理 N P K Ca Mg

N2P2K2 (1.44±0.03) a (0.35±0.04) a (0.25±0.00) a (0.21±0.01) ab (0.13±0.03) a

N0P2K2 (1.19±0.01) cd (0.33±0.05) a (0.23±0.02) a (0.20±0.02) b (0.12±0.00) a

N2P0K2 (1.32±0.04) b (0.26±0.02) a (0.23±0.00) a (0.21±0.01) ab (0.12±0.03) a

N2P2K0 (1.25±0.03) bc (0.33±0.03) a (0.19±0.00) b (0.21±0.01) b (0.13±0.02) a

N0P0K0 (1.16±0.03) d (0.27±0.04) a (0.18±0.01) b (0.24±0.01) a (0.13±0.01) a

表 6 不同施肥水平對(duì)水稻養(yǎng)分含量的影響 單位：%

干谷含量 干草含量 肥料利用率 處理

N P K N P K N P2O5 K2O

N2P2K2 1.44 0.35 0.25 0.77 0.14 2.36 40.27 27.67 41.35

N0P2K2 1.19 0.33 0.23 0.56 0.11 2.28

N2P0K2 1.32 0.26 0.23 0.71 0.09 2.26

N2P2K0 1.25 0.33 0.19 0.69 0.12 2.01

N0P0K0 1.16 0.27 0.18 0.53 0.10 1.98

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 不同施肥方式對(duì)水稻產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的影

響 配方施肥（N2P2K2）的水稻平均產(chǎn)量最高，

為 485.58 kg/畝，增長(zhǎng) 83.23%。隨著配方施肥處

理中氮、鉀元素的缺失，水稻產(chǎn)量下降，磷肥缺

失對(duì)水稻的產(chǎn)量無(wú)明顯影響，表明水稻產(chǎn)量限制

的養(yǎng)分因子中氮素最為重要，其次為鉀。在大田

生產(chǎn)中，應(yīng)增加氮肥，適量增加鉀肥，穩(wěn)定施用

磷肥，優(yōu)化氮磷鉀的施用比例，提高水稻產(chǎn)量。

由此可見(jiàn)，合理的施肥配比可以顯著提高水稻的

產(chǎn)量，具有減輕地力損耗，提高肥料貢獻(xiàn)率的巨

大優(yōu)勢(shì)，耗損地力的那部分通過(guò)肥料貢獻(xiàn)率得以

補(bǔ)償[12]。氮、磷、鉀元素的缺失明顯影響水稻的

農(nóng)藝性狀，配方施肥有利于提高水稻的 8 個(gè)農(nóng)藝

性狀（有效穗數(shù)、有效穗長(zhǎng)、飽粒數(shù)/穗、癟粒數(shù)、

稻稈重、千粒重、稻谷重、結(jié)實(shí)率），并且癟粒

數(shù)、稻稈重、稻谷重、結(jié)實(shí)率的農(nóng)藝性狀效果顯

著優(yōu)于其他 3 種處理，有利于提升水稻的品質(zhì)。

相關(guān)研究表明，分析 N、P、K 對(duì)有效穗數(shù)、穗粒

數(shù)和千粒重的影響，可以間接反映出 N、P、K 肥

對(duì)水稻生長(zhǎng)時(shí)期的影響[13]，表明配方施肥技術(shù)在

生長(zhǎng)時(shí)期發(fā)揮了重要作用，提高了氮、磷、鉀肥

的利用效率。

3.1.2 不同施肥方式對(duì)水稻養(yǎng)分含量的影響 養(yǎng)

分積累不僅能促進(jìn)水稻正常的生長(zhǎng)發(fā)育，也有利

于將無(wú)機(jī)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為有機(jī)養(yǎng)分、提高肥料利用率。

王偉妮等[14]認(rèn)為，氮磷鉀均缺乏不僅顯著影響相

應(yīng)元素的吸收，也會(huì)影響到其他元素的吸收。在

本試驗(yàn)中，不同施肥處理對(duì)水稻稻稈中氮、磷、

鉀、鈣含量具有重要影響，配方施肥（N2P2K2）

稻稈的全氮、全磷、全鉀含量最高以及稻米全氮、

全鉀含量最高，影響水稻對(duì)三大元素吸收的關(guān)鍵

因子是氮，這可能與本試驗(yàn)條件下缺氮導(dǎo)致產(chǎn)量

大幅下降有關(guān)。4 種施肥處理的稻稈全鈣含量均

明顯高于空白處理，增施本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的任意一

種肥料均有利于提高稻稈的全鈣含量，不同施肥

處理對(duì)稻稈的鎂含量影響較小。5 種施肥處理?xiàng)l

件下，稻米的全磷含量沒(méi)有顯著差異；不同施肥

處理對(duì)稻米的全鎂和全磷含量無(wú)明顯影響，表明

不同施肥處理對(duì)水稻稻米的全鎂和全磷含量影響

較小。配方施肥 N、P2O5 和 K2O 均具有較高的養(yǎng)

分利用率，分別為 40.27%、27.67%和 41.35%，

較高的養(yǎng)分利用率不僅與施肥比例有重要關(guān)系，

還可能與水分條件、土壤類(lèi)型、農(nóng)藝措施、作物

品種、肥料用量等密切相關(guān)[15]。在現(xiàn)有的生產(chǎn)技

術(shù)條件下，要追求糧食生產(chǎn)與肥料利用效率的平

衡，除適當(dāng)降低不合理施肥量外，還需要全面改

善水稻生產(chǎn)中的各種農(nóng)藝措施，如肥料類(lèi)型、施

肥方式、施肥時(shí)間、水分管理、土壤培育、耕作

制度。

3.2 結(jié)論

綜合考慮水稻產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀、養(yǎng)分利用率、

水稻稻稈和稻米養(yǎng)分等指標(biāo)，在本試驗(yàn)條件下，

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 6 -

配方施肥 N2P2K2，即 N 9.5 kg/畝，P2O5 4 kg/畝，

K2O 9.5 kg/畝的施用效果最佳，不僅能提高水稻產(chǎn)

量和品質(zhì)，還能獲得氮肥、磷肥、鉀肥的高利用率，

節(jié)約肥料，有利于保護(hù)環(huán)境，為?？谑袃?yōu)化完善施

肥技術(shù)指標(biāo)體系提供理論依據(jù)。對(duì)土壤進(jìn)行科學(xué)化

統(tǒng)籌管理，有利于實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)性利用。

參考文獻(xiàn)

[1] 周敬昆, 白遠(yuǎn)飛, 劉庭元. 測(cè)土配方施肥對(duì)水稻產(chǎn)量和肥

料利用率的影響[J]. 種子科技, 2021, 39(9): 78-80.

[2] 王偉妮, 魯劍巍, 李銀水, 等. 當(dāng)前生產(chǎn)條件下不同作物

施肥效果和肥料貢獻(xiàn)率研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010,

43(19): 3 997-4 007.

[3] 劉艷飛. 基于測(cè)土配方施肥試驗(yàn)的肥料效應(yīng)與最佳施肥

量研究[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008.

[4] 陳敏, 馬婷婷, 丁艷萍, 等. 配方施肥對(duì)水稻養(yǎng)分吸收動(dòng)

態(tài)及產(chǎn)量的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2014, 20(1):

237-246.

[5] 文建平. 測(cè)土配方施肥對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀 產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效 ?

益的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 25(1): 52-54+59.

[6] 金勇, 夏嬌嬌, 金靈敏. 基于測(cè)土配方施肥下水稻化肥利

用率試驗(yàn)[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2021, 62(1): 34-35.

[7] 閆湘, 金繼運(yùn), 何萍, 等. 提高肥料利用率技術(shù)研究進(jìn)展[J].

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 41(2): 450-459.

[8] 方玉雙. 測(cè)土配方施肥技術(shù)在水稻種植中的應(yīng)用分析[J].

農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備, 2021(10): 187-188.

[9] 劉振川. 測(cè)土配方施肥對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響探

微[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù), 2018, 38(2): 40.

[10] 吳晶, 李新峰, 徐巡軍, 等. 長(zhǎng)期測(cè)土配方定位施肥對(duì)稻

麥產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué): 1-5.

[11] 胡中澤, 陳春英, 夏炎等. 測(cè)土配方施肥對(duì)粳稻南粳 9108

肥料利用率的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 61(9): 1 743-

1 744+1 747.

[12] 肖書(shū)妹, 劉光旭. 贛南地區(qū)測(cè)土配方施肥的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效

益[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù), 2021, 41(6): 15-21.

[13] 劉方華. 水稻高產(chǎn)高效測(cè)土配方施肥最佳 NPK 用量研

究[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2014.

[14] 王偉妮, 魯劍巍, 何予卿, 等. 氮 磷 鉀肥對(duì)水稻產(chǎn)量 ?? ?

品質(zhì)及養(yǎng)分吸收利用的影響[J]. 中國(guó)水稻科學(xué), 2011,

25(6): 645-653.

[15] Huda, Azmul, Gaihre, et al. Floodwater ammonium, nitrogen

use efficiency and rice yields with fertilizer deep placement

and alternate wetting and drying under triple rice cropping

systems[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2016,

104(1): 53-66.

（責(zé)任編輯 龍婭麗）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-02-20；修回日期 2023-03-24

基金項(xiàng)目 河南省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)資助項(xiàng)目（No. HARS-22-01-Z5）；河南省農(nóng)業(yè)（小麥）良種聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目（No.

2022010103）；商丘市科技攻關(guān)項(xiàng)目（優(yōu)質(zhì)小麥抗霜豐產(chǎn)輕簡(jiǎn)技術(shù)集成與示范）。

第一作者 孟自力（1986—），男，碩士，副研究員，主要研究方向?yàn)樾←溣N及栽培技術(shù)，E-mail：383676450@qq.com。

通訊作者 朱偉（1972—），男，碩士，研究員，主要研究方向?yàn)樾←溣N及栽培技術(shù)，E-mail：hn-zhwei@163.com。

施氮量對(duì)弱筋小麥‘商麥 188’干物質(zhì)形成、

籽粒品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

孟自力 朱倩 倪雪峰 王祁 閆向泉 朱偉

（商丘市農(nóng)林科學(xué)院 河南商丘 476000）

摘 要 設(shè)計(jì) 5 個(gè)施氮量 0（N0，CK）、100（N100）、150（N150）、200（N200）、250 kg/hm2

（N250），研究不同施

氮量水平對(duì)弱筋小麥商麥 188 干物質(zhì)形成、籽粒品質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示：在施氮量 0~ 250 kg/hm2

，干物質(zhì)積累

量與氮肥施用量呈正相關(guān)，施氮為 200 kg/hm2 時(shí)最高。開(kāi)花前后，N200 處理的營(yíng)養(yǎng)器官貯藏同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量、干物質(zhì)積

累量和對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均較高；開(kāi)花前，N200 較其他處理更有利于營(yíng)養(yǎng)器官所貯藏的同化物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，轉(zhuǎn)運(yùn)量比 N250、

N150、N100、N0 分別高 9.58%、22.18%、44.53%、129.91%；開(kāi)花后，N200 干物質(zhì)在籽粒中的積累量較 N250、N150、

N100、N0 分別高 3.66%、3.78%、6.18%、6.82%，說(shuō)明 N200 處理在植物成熟期有利于積累干物質(zhì)，開(kāi)花后也有利于

物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，維持了灌漿中后期較高的籽粒灌漿速率，增加粒重效果最優(yōu)。弱筋小麥‘商麥 188’籽粒品質(zhì)與施氮

量的增加呈負(fù)相關(guān)，在 N0、N100、N150 和 N200 處理時(shí)，粗蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率、穩(wěn)定時(shí)間等指標(biāo)均

達(dá)到優(yōu)質(zhì)弱筋小麥的標(biāo)準(zhǔn)；在 N250 處理中，其蛋白質(zhì)含量指標(biāo)超過(guò)了國(guó)家規(guī)定的優(yōu)質(zhì)弱筋小麥的最低標(biāo)準(zhǔn)，所以認(rèn)為，

施氮量在 200 kg/hm2 以下才能保證弱筋小麥的品質(zhì)；弱筋小麥在 N200 處理下獲得了最高產(chǎn)量，各處理表現(xiàn)為

N200>N250>N150>N100>N0，前 4 個(gè)處理較 N0 分別提高了 42.99%、38.70%、24.85%、12.39%。綜合考慮小麥干物質(zhì)

積累量、籽粒品質(zhì)和產(chǎn)量等結(jié)果可知，N200 是本試驗(yàn)條件下弱筋小麥品種“商麥 188”獲得的優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)的最佳處理。

關(guān)鍵詞 弱筋小麥；施氮量；干物質(zhì)；籽粒品質(zhì)；產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào) S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.002

Effects of Nitrogen Application Rate on Dry Matter Formation, Grain Quality

and Yield of Weak Gluten Wheat ‘Shangmai 188’

MENG Zili ZHU Qian NI Xuefeng WANG Qi YAN Xiangquan ZHU Wei

(Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shangqiu, Henan 476000, China)

Abstract Five N application treatments, i.e., 0(N0, CK), 100(N100), 150(N150), 200(N200), and 250 kg?hm?2

(N250), were

designed to study the effects of different levels of nitrogen application on the formation of dry matter, kernel quality, and yield

of weakly turgid wheat, Merchant Wheat 188. The results showed that dry matter accumulation was positively correlated with

N fertilizer application at 0-250 kg?hm?2

and was highest at 200 kg?hm?2

. The amount of storage assimilate translocation of

nutrient organs and its dry matter accumulation and contribution to seeds were the highest in the N200 treatment before and

after flowering; Before flowering, N200 was more conducive to the transport of assimilates stored in vegetative organs to

seeds than other treatments, and the transport volume was 9.58%, 22.18%, 44.53% and 129.91% higher than that of N250,

N150, N100 and N0, respectively. After flowering, the dry matter accumulation of N200 was 3.66%, 3.78%, 6.18% and 6.82%

higher than that of N250, N150, N100 and N0, respectively, indicating that the N200 treatment was beneficial to the accumulation of dry matter during the maturity stage of the plant and was also beneficial to the transport of matter to the grain after

flowering, which maintained a higher grain filling rate in the middle and late stages of filling and had the optimal effect of

increasing grain weight. The grain quality of weak-gluten wheat ‘Shangmai 188’ was negatively correlated with the increase in

N application, When treated with N0, N100, N150 and N200, the crude protein content, wet gluten content, water absorption

and stability time reached the standard of high quality weak gluten wheat. In N250 treatment, the protein content index exceeded the minimum standard of high-quality weak gluten wheat stipulated by the state, so it was considered that the quality of

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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weak gluten wheat could be guaranteed only if the nitrogen application rate was below 200 kg?hm?2

. The highest yield of weak

gluten wheat was obtained under N200 treatment, which was N200>N250>N150>N100>N0, the first four treatments increased

by 42.99%, 38.70%, 24.85% and 12.39%, respectively, compared with N0. Considering the results of dry matter accumulation,

grain quality, and wheat yield, it can be seen that N200 is the best treatment for high quality and high yield of weak gluten

wheat variety “Shangmai 188” under the conditions of this experiment.

Keywords weak gluten wheat; nitrogen application rate; dry matter; grain quality; yield

氮素是小麥生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素[1]，

我國(guó)氮肥利用率較低[2-4]、土壤含氮量過(guò)高，不僅

增加了成本，還會(huì)造成土壤酸化和環(huán)境污染等問(wèn)

題[5-7]。提高氮肥利用率，包括氮素吸收、運(yùn)輸、

還原、同化、轉(zhuǎn)運(yùn)和再遷移等過(guò)程[8-11]，是當(dāng)前

面臨的一大難題。以往有關(guān)氮肥利用效率、氮素

轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理和合理施肥方案的研究和報(bào)道多集中在

中筋和強(qiáng)筋小麥上[12-19]，而在弱筋小麥對(duì)氮素的

吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、積累及其籽粒品質(zhì)的形成方面研究

較少。因此，研究出適用于弱筋小麥的合理施氮

量，對(duì)提高弱筋小麥產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)、降低環(huán)境污染

及節(jié)約成本等具有重要意義。本試驗(yàn)選用由商丘

市農(nóng)林科學(xué)院自主選育的弱筋小麥新品種商麥

188（用作蛋糕和釀酒等的專(zhuān)用小麥）為材料，設(shè)

置 5 個(gè)施氮水平，探討不同施氮量對(duì)弱筋小麥‘商

麥 188’干物質(zhì)形成、籽粒品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，進(jìn)

一步明確弱筋小麥的最佳施氮量。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)田概況 商丘市農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)田

（2021—2022 年）年平均氣溫（14.2℃）和年平

均降水量（700 mm）適中；耕層土壤（0~20 cm）

養(yǎng)分含量：有機(jī)質(zhì) 21.1 g/kg，全氮 0.76 g/kg，水

解氮102 g/kg，有效磷48.8 g/kg，速效鉀93.22 g/kg，

pH 7.01。

1.1.2 供試品種 供試品種為弱筋小麥新品種商

麥 188，由商丘市農(nóng)林科學(xué)院提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)置 5 個(gè)施氮水平，分別為全

生育期不施氮（N0）以及施氮 100（N100）、150

（N150）、200（N200）、250 kg/hm2

（N250），3

次重復(fù)，共 15 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長(zhǎng) 9 m、寬 1.5 m，

小區(qū)面積 13.5 m2

。播種前施 P2O5 150 kg/hm2 和

K2O 120 kg/hm2 做底肥，氮肥基追比為 5:5，供試

品種為商麥 188，播種日期為 2021 年 10 月 8 日，

播種量 225 萬(wàn)/hm2

，三葉期定樣段。

1.2.2 干物質(zhì)積累量測(cè)定 采用隨機(jī)的方法，分

別于 4 個(gè)時(shí)期（開(kāi)花期、拔節(jié)期、越冬期以及成

熟期）提取 5 株樣本的干物質(zhì)；烘干，稱(chēng)重，并

通過(guò)公式求出干物質(zhì)積累量的值。

1.2.3 干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)指標(biāo)計(jì)算

開(kāi)花前營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量=開(kāi)花期

干物質(zhì)量?成熟期營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量

開(kāi)花前營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率=

開(kāi)花前營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量

成熟期籽粒干重 =?100%

開(kāi)花后干物質(zhì)在籽粒中的分配量=成熟期籽

粒干重?開(kāi)花前營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)

開(kāi)花后干物質(zhì)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率=

開(kāi)花后干物質(zhì)在籽粒中的分配量

成熟期籽粒干重 ?100%

1.2.4 籽粒品質(zhì)測(cè)定 小麥粗蛋白質(zhì)含量、吸水

率、濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間等指標(biāo)的測(cè)定，使用

儀器 DA7250 型近紅外分析儀。

1.2.5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測(cè)定 于成熟期測(cè)產(chǎn)，

每小區(qū)隨機(jī)取均勻地段 1 m，雙行調(diào)查有效穗數(shù)，

用于計(jì)算公頃穗數(shù)，之后選取最具代表性的 20 株

植株，于室內(nèi)考種，并測(cè)量其千粒重，計(jì)算穗粒

數(shù)，最后求理論產(chǎn)量。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)處理、方差分析、作圖等，

主要運(yùn)用 DPS9.01 以及 Excel 2007 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育時(shí)期商麥 188 干物質(zhì)積累量

從表 1 可以看出，在各個(gè)生育時(shí)期，N100、

N150、N200 和 N250 處理的商麥 188 干物質(zhì)積累

量與 N0 相比較差異均達(dá)到顯著水平（p<0.05），

且各處理間差異顯著。各處理干物質(zhì)積累量大小

排序?yàn)?N200>N250>N150>N100。N200 干物質(zhì)積

累量在越冬期比對(duì)照提高 26.25%，拔節(jié)期比對(duì)照

提高 42.95%，開(kāi)花期比對(duì)照提高 34.78%，成熟

期比對(duì)照提高 22.09%。結(jié)果表明，施氮肥

200 kg/hm2 時(shí)，各個(gè)時(shí)期干物質(zhì)積累量較高，有

孟自力 等 施氮量對(duì)弱筋小麥‘商麥 188’干物質(zhì)形成、籽粒品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

- 9 -

表 1 不同生育時(shí)期商麥 188 干物質(zhì)積累量 單位：kg/hm2

處理 越冬期 拔節(jié)期 開(kāi)花期 成熟期

N0 (511.29±54.96) e (2 810.00±118.41) e (10 210.60±102.33) e (16 071.07±514.36) e

N100 (572.52±47.71) d (3 321.98±138.24) d (11 739.92±301.22) d (17 544.13±666.38) d

N150 (602.74±111.13) c (3 721.44±126.31) c (12 538.72±512.45) c (18 054.87±715.86) c

N200 (645.48±40.90) a (4 016.99±187.27) a (13 762.04±272.41) a (19 621.18±340.89) a

N250 (624.35±72.50) b (3 912.22±78.83) b (13 043.69±284.35) b (18 612.00±476.52) b

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示 5%顯著水平，下同。

益于向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)分配，為高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

2.2 成熟期各個(gè)器官商麥 188 干物質(zhì)分配量

從表 2 可以看出，在成熟期，N100、N150、

N200 和 N250 處理的商麥 188 干物質(zhì)分配量與

N0 相比差異均達(dá)到顯著水平（p<0.05），各器官

干物質(zhì)分配量表現(xiàn)為 N200 顯著高于 N250、N150

和 N100 處理。N200 穗軸+穎殼、葉片、莖稈+葉

鞘、籽粒干物質(zhì)分配量分別較 N0 高 18.13%、

17.21%、23.15%、29.21%。綜上所述，成熟期，

施用 200 kg/hm2 氮肥，各個(gè)器官干物質(zhì)分配量最

高。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)比其他器官，籽粒分配

量相對(duì)較高。這有利于小麥增加產(chǎn)量。

表 2 成熟期商麥 188 各個(gè)器官干物質(zhì)的分配量 單位：kg/hm2

處理 籽粒 莖稈+葉鞘 葉片 穗軸+穎殼 營(yíng)養(yǎng)器官合計(jì)

N0 (7 126.99±430.25) e (5 295.93±231.25) e (1 610.35±102.78) d (2 007.74±128.61) d (8 914.02±122.68) e

N100 (7 928.31±506.17) d (5 824.45±280.61) d (1 701.39±78.26) c (2 151.51±114.28) c (9 677.35±287.96) d

N150 (8 441.28±320.67) c (6 113.48±60.14) c (1 757.50±127.34) b (2 227.92±162.33) b (10 098.9±514.33) c

N200 (9 209.11±606.00) a (6 521.74±201.18) a (1 887.43±100.00) a (2 371.84±79.86) a (10 781.01±340.90) a

N250 (8 728.77±442.58) b (6 317.53±222.00) b (1 760.73±115.69) b (2 244.91±157.64) b (10 323.17±413.40) b

2.3 開(kāi)花前后商麥 188 干物質(zhì)量及對(duì)籽粒的貢

獻(xiàn)率

開(kāi)花前后，N100、N150、N200 和 N250 處理

的商麥 188 干物質(zhì)分配量與 N0 相比差異均達(dá)到

顯著水平（p<0.05），見(jiàn)表 3。開(kāi)花前，施用

200 kg/hm2 氮肥（N200）較其他處理更有利于營(yíng)

養(yǎng)器官所貯藏的同化物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，比 N250、

N150、N100、N0分別高出 9.58%、22.18%、44.53%、

129.91%，且相較于其他處理，該處理對(duì)籽粒貢獻(xiàn)

率較高。開(kāi)花后，干物質(zhì)在籽粒中的積累量最高

的是 N200，較 N250、N150、N100、N0 分別高

3.66%、3.78%、6.18%、6.82%。上述結(jié)果表明，

施用 200 kg/hm2 的氮肥，有利于營(yíng)養(yǎng)器官轉(zhuǎn)運(yùn)干

物質(zhì)及花后干物質(zhì)積累，促進(jìn)小麥增產(chǎn)。

表 3 開(kāi)花前后商麥 188 干物質(zhì)量及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率

開(kāi)花前營(yíng)養(yǎng)器官貯藏同化物 開(kāi)花后干物質(zhì)積累 處理 轉(zhuǎn)運(yùn)量/(kg·hm?2

) 對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率/% 在籽粒中的積累量/(kg·hm?2

) 對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率/%

N0 (1 296.58±65.04) e (18.19±0.62) e (5 830.41±50.06) b (81.81±3.60) a

N100 (2 062.57±58.37) d (26.02±1.00) d (5 865.74±104.35) b (73.98±2.00) b

N150 (2 439.82±88.00) c (28.90±1.24) c (6 001.46±60.80) b (71.10±3.64) c

N200 (2 981.03±92.47) a (32.37±1.98) a (6 228.08±156.45) a (67.63±1.98) d

N250 (2 720.52±93.00) b (31.17±1.68) b (6 008.25±201.01) b (68.83±1.67) d

2.4 不同施氮處理商麥 188 籽粒品質(zhì)

依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 17892—1999），粗蛋白

質(zhì)含量<12.0%、濕面筋含量<24.0%、吸水率<55%、

穩(wěn)定時(shí)間<3.0 分鐘為優(yōu)質(zhì)一等弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。本

次試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表 4）顯示，N0、N100、N150、N200

處理下，商麥 188 的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)質(zhì)一等弱筋

小麥標(biāo)準(zhǔn)，而 N250 試驗(yàn)處理的各項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)此

標(biāo)準(zhǔn)；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，施氮量對(duì)弱筋小麥穩(wěn)定時(shí)

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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間影響差異不明顯。由圖 1 可知，濕面筋和蛋白質(zhì)

含量與施氮量成正相關(guān)，但施氮量超過(guò) 200 kg/hm2

時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)即達(dá)不到弱筋小麥的標(biāo)準(zhǔn)，所以

200 kg/hm2

的施氮量是滿足商麥188為弱筋小麥的

一個(gè)臨界值。產(chǎn)量在 N200 附近有峰值出現(xiàn)，達(dá)到

峰值后繼續(xù)提高施氮量并不能繼續(xù)提高產(chǎn)量。從表

4 可知，N0、N100、N150、N200 雖不同處理之間

雖存在差異 但基本都符合蛋糕和釀酒專(zhuān)用粉的

要求。綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)及基本滿足生產(chǎn)需要的

要求，推薦 200 kg/hm2 為最佳施氮量。

表 4 不同處理下商麥 188 蛋白質(zhì) 濕面筋含量 吸水率和穩(wěn)定時(shí)間 ? ?

處理 蛋白質(zhì)含量/% 濕面筋含量/% 吸水率/% 穩(wěn)定時(shí)間/min

N0 (10.2±0.2) (17.4±0.5) (44.2±0.4) (2.8±0.1)

N100 (11.0±0.1) (19.8±0.2) (50.1±0.7) (2.9±0.0)

N150 (11.4±0.2) (21.1±0.9) (53.3±1.8) (2.7±0.2)

N200 (11.9±0.1) (23.9±2.0) (54.5±1.4) (2.9±0.1)

N250 (12.5±0.3) (26.5±1.1) (58.0±0.3) (3.0±0.2)

2.5 不同施氮處理商麥 188 產(chǎn)量

從表 5 可看出，N200 和 N250 處理下，商麥

188 公頃穗數(shù)及千粒重均無(wú)顯著差異，但顯著高

于 N150、N100 和 N0，其中 N0 最低；而穗粒數(shù)

各處理間差異均不顯著；籽粒產(chǎn)量各處理間差異

均達(dá)到顯著水平（p<0.05），商麥 188 在 N200 處

理下獲得了最高產(chǎn)量，表現(xiàn)為 N200>N250>N150>

N100，4 個(gè)處理較 N0 分別提高 42.99%、38.70%、

24.85%、12.39%。由此可見(jiàn)，穗粒數(shù)受施氮量的

影響不大，但隨著施氮量的增加，每公頃穗數(shù)及

千粒重出現(xiàn)先增加后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，說(shuō)明施氮

量有利于分蘗成穗和后期籽粒干物質(zhì)的形成。上

述結(jié)果表明，施氮量為 200 kg/hm2 時(shí)利于弱筋小

麥商麥 188 獲得高產(chǎn)。

圖 1 蛋白質(zhì)、濕面筋含量作為品質(zhì)指標(biāo)下的對(duì)比

表 5 不同施氮處理商麥 188 產(chǎn)量構(gòu)成因素及籽粒產(chǎn)量

處理 穗數(shù)/(萬(wàn)穗·hm-2) 穗粒數(shù)/個(gè) 千粒重/g 籽粒產(chǎn)量/(kg·hm-2)

N0 (506.04±4.80) d (35.72±1.14) a (40.13±1.02) d (6165.73±92.32) e

N100 (538.46±2.32) c (35.93±0.56) a (42.14±0.46) c (6929.85±140.12) d

N150 (556.22±4.00) b (36.73±1.66) a (44.33±1.53) b (7698.11±70.34) c

N200 (602.47±4.44) a (37.00±0.85) a (46.53±1.24) a (8816.36±88.96) a

N250 (606.82±3.78) a (36.87±0.46) a (44.97±0.78) ab (8552.14±102.47) b

3 討論與結(jié)論

小麥籽粒產(chǎn)量與干物質(zhì)積累量之間具有極顯

著的相關(guān)性，而氮肥的施用量對(duì)干物質(zhì)向籽粒的

積累具有影響作用[20]。本試驗(yàn)中，商麥 188 品種

在各個(gè)生育時(shí)期，N100、N150、N200 和 N250

處理干物質(zhì)積累量較 N0 差異均達(dá)到顯著水平

（p<0.05），且處理間差異顯著。各處理干物質(zhì)積

累量排序是 N200>N250>N150>N100。小麥干物

質(zhì)積累量隨生育時(shí)期先減少后增加，在拔節(jié)期莖

稈向上生長(zhǎng)，干物質(zhì)積累量低，至成熟期達(dá)到峰

值[21]。研究表明，在施氮量 0~200 kg/hm2

，干物

質(zhì)積累量與氮肥施用量呈正相關(guān)，在施氮為

200 kg/hm2 時(shí)最高。本試驗(yàn)中，N200 干物質(zhì)積累

量在越冬期比對(duì)照提高 26.25%，拔節(jié)期比對(duì)照提

高 42.95%，開(kāi)花期比對(duì)照提高 34.78%，成熟期

比對(duì)照提高 22.09%，與前人研究結(jié)論一致。

孟自力 等 施氮量對(duì)弱筋小麥‘商麥 188’干物質(zhì)形成、籽粒品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

- 11 -

李欣欣等[22]研究發(fā)現(xiàn)，成熟期小麥干物質(zhì)積累

情況決定了其籽粒產(chǎn)量，花后各部位向籽粒運(yùn)輸碳

水化合物含量能夠達(dá)到 60%及以上[22]。本試驗(yàn)發(fā)

現(xiàn)，在成熟期，N0、N100、N150、N200、N250 干

物質(zhì)積累量分別為 16 071.07、17 544.13、18 054.87、

19 621.18、18 612.00 kg/hm2

，施用 200 kg/hm2 時(shí)小

麥各個(gè)器官向籽粒分配較多的干物質(zhì)。成熟期施用

200 kg/hm2 能夠?qū)崿F(xiàn)最大的籽粒分配量。N100、

N150、N200、N250 處理籽粒產(chǎn)量分別為 6 929.85、

7 698.11、8 816.36、8 552.14 kg/hm2

，較 N0 處理高

12.39%~42.99%。

有關(guān)研究認(rèn)為，開(kāi)花前、開(kāi)花后合理施用氮

肥有較大的意義，前者可提高干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量，后

者可增加干物質(zhì)積累量[23-24]。本試驗(yàn)中，商麥 188

品種在開(kāi)花前后干物質(zhì)量及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率方

面，N100、N150、N200 和 N250 較 N0 差異均達(dá)

到顯著水平（p<0.05）。對(duì)比其他處理方式，開(kāi)花

前施用 200 kg/hm2 氮肥有利于營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒轉(zhuǎn)

運(yùn)貯藏的同化物，轉(zhuǎn)運(yùn)量比 N250、N150、N100、

N0 分別高出 9.58%、22.18%、44.53%、129.91%，

其對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率也較高。從對(duì)籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)量來(lái)看，

開(kāi)花后，N200 的轉(zhuǎn)運(yùn)量仍是最高的，較 N250、

N150、N100、N0 分別高出 3.66%、3.78%、6.18%、

6.82%，與前人觀點(diǎn)一致?；ㄇ笆┯?200 kg/hm2

氮肥，更有利于營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)干物質(zhì)，促

進(jìn)花后干物質(zhì)積累和小麥增產(chǎn)。

另外，本試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，隨著施氮量的不斷

增加，商麥 188 濕面筋和蛋白質(zhì)含量呈不斷增加

的趨勢(shì)，N0、N100、N150、N200 雖存在差異，

但基本都符合蛋糕和釀酒專(zhuān)用粉標(biāo)準(zhǔn)的要求，施

氮量超過(guò) 200 kg/hm2

，各項(xiàng)指標(biāo)即達(dá)不到弱筋小

麥的標(biāo)準(zhǔn)，所以 200 kg/hm2 的施氮量是滿足商麥

188 為弱筋小麥的一個(gè)臨界值。而朱統(tǒng)泉等[25]發(fā)

現(xiàn)，150 kg/hm2 以上施氮水平，蛋白質(zhì)含量即達(dá)

不到弱筋小麥的標(biāo)準(zhǔn)，這與本研究結(jié)論存在差異。

一方面是由于朱統(tǒng)泉等[25]選用國(guó)家于 1998、1999

年制定的專(zhuān)用小麥（粉）標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)用弱筋小麥品

質(zhì)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，而本研究選用最新的 2021

年國(guó)家黃淮南片和河南省區(qū)域試驗(yàn)最新審定優(yōu)質(zhì)

弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)；另一方面，可能與弱筋小

麥品種、試驗(yàn)地土壤肥力、生態(tài)環(huán)境不同存在一

定的關(guān)系，尚需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。本試驗(yàn)產(chǎn)量、

成熟期干物質(zhì)積累量和籽粒分配量在 N200 附近

有峰值出現(xiàn)，達(dá)到峰值后繼續(xù)提高施氮量并不能

繼續(xù)提高產(chǎn)量。綜上所述，200 kg/hm2 是弱筋小

麥商麥 188 高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最佳施氮量。

參考文獻(xiàn)

[1] 司玉坤. 不同土壤類(lèi)型下氮磷肥類(lèi)型對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的

影響[D]. 鄭州: 河南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2019.

[2] 呂敏娟. 冬小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)氮肥運(yùn)籌模式的氮素?fù)p失研究

[D]. 保定: 河北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2019.

[3] 胡中澤, 衣政偉, 楊大柳, 等.氮肥減施與花生秸稈還田對(duì)

麥田土壤氨揮發(fā) 氮肥利用率及產(chǎn)量的影響 ? [J]. 江蘇農(nóng)

業(yè)學(xué)報(bào), 2022, 38(6): 1 492-1 499.

[4] 趙艷, 羅錚, 楊麗, 等.氮肥運(yùn)籌對(duì)稻茬小麥氮素轉(zhuǎn)運(yùn) 干?

物質(zhì)積累 產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 ? [J].麥類(lèi)作物學(xué)報(bào), 2022,

42(8): 1 001-1 011.

[5] 張建芳. 播種方式與施氮量對(duì)滴灌冬小麥生長(zhǎng)生理特性

及氮素利用效率的影響[D]. 阿拉爾: 塔里木大學(xué), 2020.

[6] 魏海燕, 凌啟鴻, 張洪程, 等. 作物群體質(zhì)量及其關(guān)鍵調(diào)

控技術(shù)[J]. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版), 2018,

39(2): 1-9.

[7] 何海鋒, 閆承宏, 吳娜, 等. 施氮量對(duì)柳枝稷葉片葉綠素

熒光特性及干物質(zhì)積累的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2020, 29(11):

141-150.

[8] 周冬冬, 張軍, 葛夢(mèng)婕, 等.不同氮肥處理對(duì)稻茬晚播小麥

‘淮麥 36’產(chǎn)量 氮素利用率和品質(zhì)的影響 ? [J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通

報(bào), 2023, 39(1): 1-7.

[9] 張子豪, 李想成, 吳昊天, 等.氮肥運(yùn)籌對(duì)弱筋小麥產(chǎn)量?

品質(zhì)及氮素利用的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2022, 37(S1):

214-220.

[10] 鄭亭. 小麥加工品質(zhì)響應(yīng)氮素水平調(diào)控機(jī)制研究[D]. 雅

安: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2018.

[11] 褚瑩瑩. 氮素及水分脅迫下小麥葉片蛋白表達(dá)譜對(duì)比及

光合 氮代謝通路變化解析 ? [D]. 鄭州: 河南農(nóng)業(yè)大學(xué),

2018.

[12] 李晨陽(yáng), 孔祥強(qiáng), 董合忠. 植物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)硝態(tài)氮及其信號(hào)

調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào), 2020, 34(5): 982-993.

[13] 董召娣. 春性和半冬性小麥氮效率差異與調(diào)控效應(yīng)比較

研究[D]. 揚(yáng)州: 揚(yáng)州大學(xué), 2016.

[14] 許愛(ài)霞. 長(zhǎng)期施無(wú)機(jī)氮對(duì)黃土高原半干旱區(qū)春小麥氮素

吸收轉(zhuǎn)運(yùn)及土壤微生物的影響[D]. 蘭州: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),

2020.

[15] 李文虎 . 超表達(dá)和沉默小麥硝態(tài)氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因

TaNRT2.1 對(duì)植物生長(zhǎng)和氮吸收的影響研究[D]. 楊凌: 西

北農(nóng)林科技大學(xué), 2018.

[16] 李欣欣, 石祖梁, 王久臣, 等. 施氮對(duì)稻茬冬小麥氮肥吸

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 12 -

收利用及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào), 2020, 40(11):

1 334-1 341.

[17] 陳遠(yuǎn)學(xué), 王科, 趙亞妮, 等. 小麥/玉米/大豆套作和施氮對(duì)

玉米生長(zhǎng)及氮吸收利用的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2017, 26(2):

171-179.

[18] 付捷. 不同小麥品種氮效率差異及其機(jī)理初探[D]. 楊凌:

西北農(nóng)林科技大學(xué), 2014.

[19] 田中偉. 小麥產(chǎn)量和氮素吸收利用特性的改良特征及生

理基礎(chǔ)[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012.

[20] 張禮軍, 魯清林, 張文濤, 等. 耕作方式和施氮量對(duì)旱地

冬小麥開(kāi)花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特征 糖含量及產(chǎn)量的影響 ? [J].

麥類(lèi)作物學(xué)報(bào), 2018, 38(12): 1 453-1 464.

[21] 葉優(yōu)良, 王玲敏, 黃玉芳, 等. 施氮對(duì)小麥干物質(zhì)累積和

轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào), 2012, 32(3): 488-493.

[22] 李欣欣, 石祖梁, 王久臣, 等. 施氮量和種植密度對(duì)稻茬

晚播小麥干物質(zhì)積累及光合特性的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào),

2020, 35(5): 140-148.

[23] 姜麗娜, 馬靜麗, 方保停, 等. 限水減氮對(duì)豫北冬小麥產(chǎn)

量和植株不同層次器官干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響[J]. 作物學(xué)報(bào),

2019, 45(6): 957-966.

[24] 葉優(yōu)良, 王玲敏, 黃玉芳, 等. 施氮對(duì)小麥干物質(zhì)累積和

轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào), 2012, 32(3): 488-493.

[25] 朱統(tǒng)泉, 李棟業(yè), 徐喜鳳, 等. 不同施氮量對(duì)弱筋小麥產(chǎn)

量與品質(zhì)的影響[J]. 土壤通報(bào), 2005, 49(6): 167-168.

（責(zé)任編輯 林海妹）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-02-08；修回日期 2023-02-23

基金項(xiàng)目 國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（No.GLM [2021]037 號(hào)）；廣西植物所基本業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目（No.桂植業(yè) 21012，No.

桂植業(yè) 21013）。

第一作者 肖妮潔（1998—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)閳@林植物應(yīng)用與景觀設(shè)計(jì)，E-mail：1208141365@qq.com。

通訊作者 鄧麗麗（1992—），女，碩士，助理研究員，研究方向?yàn)樗幱弥参锪挤N選育及栽培技術(shù)，E-mail：denglilimini@163.com。

三種藤本藥食同源植物光響應(yīng)模型擬合及

光合特性研究

肖妮潔1,2 史艷財(cái)1

韋霄1

熊忠臣1

鄧麗麗1

（1. 廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所 廣西桂林 541006；

2. 桂林理工大學(xué)旅游與風(fēng)景園林學(xué)院 廣西桂林 541006）

摘 要 對(duì)牛尾菜、赤蒼藤和土茯苓 3 種藤本藥食同源植物的光響應(yīng)曲線擬合模型與光合特性進(jìn)行研究，為 3 種藤本

藥食同源植物開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。以牛尾菜、赤蒼藤及土茯苓為試驗(yàn)材料，采用 Li-6400 光合儀測(cè)定其光合作用參數(shù)，

用直角雙曲線、非直角雙曲線、直角雙曲線修正模型和指數(shù)方程模型對(duì) 3 種植物的光合響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合，研究 3 種

植物光合日變化規(guī)律，并對(duì)其與環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示：對(duì) 3 種植物擬合效果最好的均是雙曲線修正

模型；3 種藤本藥食同源植物光響應(yīng)曲線趨勢(shì)較為一致，三者的最大凈光合速率大小為牛尾菜>土茯苓>赤蒼藤；3 種藤

本藥食同源植物的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間 CO2 濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）的日變化呈雙峰或單峰曲

線，且三者峰值出現(xiàn)時(shí)間略有差異，其中牛尾菜和赤蒼藤的凈光合速率日變化曲線都呈明顯雙峰形，而土茯苓的凈光

合速率日變化則呈單峰趨勢(shì)，三者凈光合速率達(dá)到第一峰值的時(shí)間相同，氣孔導(dǎo)度日變化趨勢(shì)與之相似；3 種植物的凈

光合速率都與光合有效輻射呈正相關(guān)[表現(xiàn)為 r=0.478（牛尾菜）、r=0.325（赤蒼藤）、r=0.060（土茯苓）]，與空氣溫度

呈負(fù)相關(guān)[相關(guān)性大小表現(xiàn)為赤蒼藤（r= –0.092）<牛尾菜（r= –0.162）<土茯苓（r= –0.532）]，均未達(dá)顯著水平；3 種

藤本藥食同源植物利用強(qiáng)光能力弱，都具有一定的陰性植物特征，實(shí)際生產(chǎn)中可對(duì) 3 種藤本藥食同源植物進(jìn)行遮陰處

理或通過(guò)控制上層植物蔭蔽度來(lái)調(diào)整光照，以提高 3 種植物的光合效率。

關(guān)鍵詞 牛尾菜；赤蒼藤；土茯苓；光響應(yīng)模型；光響應(yīng)曲線；日變化

中圖分類(lèi)號(hào) Q949.95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.003

Light Response Model Fitting and Photosynthetic Characteristics of Three Vines

of Medicinal and Edible Homologous Plants

XIAO Nijie1,2 SHI Yancai1

WEI Xiao1

XIONG Zhongchen1

DENG Lili1

(1. Guangxi Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Guilin, Guangxi 541006, China;

2. College of Tourism & Landscape Architecture, Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi 541006, China)

Abstract The light response curve fitting model and photosynthetic characteristics of three vine medicinal and food plants,

namely, Smilax riparia, Erythropalum scandens, and Smilax glabra, were investigated to provide a basis for the development

and utilization of these three vine medicinal and food plants. Taking S. riparia, E. scandens, and S. glabra as experimental

materials, a Li-6400 photosynthesizer was used to measure their photosynthetic parameters, and the photosynthetic response

curves of the three plants were fitted with right-angle hyperbola, non-right-angle hyperbola, right-angle hyperbola modified

model and exponential equation model to study the changing pattern of the photosynthetic daily rule of the three plants and

analyze their correlation with the environmental factors. The results showed that the hyperbolic correction model had the best

fitting effect on the three plants; the trends of the light response curves of the three rattan medicinal and food plants were relatively consistent, and the maximum net photosynthetic rates of the three plants were S. riparia > S. glabra > E. scandens; the

daily changes in Pn, Gs, Ci, and Tr of the three rattan medicinal and food plants showed a bimodal or unimodal curve, and the

time of the peaks of the three plants was slightly different, among which the daily net photosynthesis rate curves of S. riparia and E. scandens both showed a clear bimodal shape, whereas the daily net photosynthesis rate of S. glabra showed a

single-peak trend, with all three net photosynthesis rates reaching the first peak at the same time, and the daily stomatal con-

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ductance trend was similar to that of S. glabra. The net photosynthetic rates of all three plants were positively correlated with

photosynthetically active radiation [r = 0.478 (S. riparia), r = 0.325 (E. scandens), r = 0.060 (S. glabra)] and negatively correlated with air temperature [the magnitude of the correlation was E. scandens (r = –0.092) < S. riparia (r = –0.162)

< S. glabra (r = –0.532)], and none of them reached a significant level. The three rattan medicinal and food plants were weak

in utilizing strong light, and all of them had certain characteristics of shade plants. In actual production, the three rattan

medicinal and food plants can be shaded, or the light can be adjusted by controlling the degree of concealment of the upper

plants to improve the photosynthetic efficiency of the three plant species.

Keywords Smilax riparia; Erythropalum scandens; Smilax glabra; light response models; light response curve; daily change

藥食同源是人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)藥物

和食物關(guān)系的歸納概括，從字面理解是指藥物與

食物均來(lái)源于自然界，具有成分和理論同源性[1]。

藥食雖同源但也有一定的界限，在認(rèn)識(shí)藥食界限

同時(shí)，存在著既可以做藥品也可以做食品的藥食

兩用植物，諸多古籍醫(yī)書(shū)中對(duì)這些植物都進(jìn)行了

詳細(xì)的論述。隨著國(guó)家對(duì)藥食同源文化的大力推

廣，除已列入藥食同源名錄的物種外，許多在民

間有著悠久使用歷史的藥食同源植物受到人們的

重視[2]。土茯苓（Smilax glabra Roxb.）為百合科

菝葜屬植物，為多年生常綠攀緣狀灌木。牛尾菜

（Smilax riparia A. DC.）是百合科菝葜屬多年生

草質(zhì)藤本植物，別名鞭鞘子菜、草菝葜、龍須菜

等。赤蒼藤（Erythropalum scandens Blume）為鐵

青樹(shù)科赤蒼藤屬多年生常綠大型木質(zhì)藤本，又名

腥藤、七白芍、假黃藤等。以上 3 種植物是我國(guó)

華南地區(qū)廣泛分布的 3 種藥食同源植物，土茯苓

在我國(guó)中醫(yī)藥應(yīng)用方面有著悠久的歷史，是眾多

常用中藥復(fù)方的重要組分之一，同時(shí)也是人們常

用保健食材的佳品之一[3]。牛尾菜根狀莖供藥用，

是值得深入挖掘篩選的抗癌植物種類(lèi)之一，嫩莖

葉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，是我國(guó)野菜出口的品種之一[4]。

赤蒼藤作為喀斯特地貌特有植物，是一種具有喀

斯特地貌恢復(fù)和水土保持功能的特色經(jīng)濟(jì)作物，

是新一代植物源痛風(fēng)治療藥的重點(diǎn)研究對(duì)象，也

是深受人們喜愛(ài)的優(yōu)異森林蔬菜品種，發(fā)展?jié)摿?/p>

巨大[5]。市場(chǎng)對(duì)于這 3 種藥食同源植物的需求持

續(xù)增加，但目前并未形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，

間接導(dǎo)致了野生資源遭受破壞。目前關(guān)于這 3 種

藤本藥食同源植物的研究主要集中在化學(xué)成分、

藥理、生物學(xué)特性及育苗技術(shù)等方面[6-9]，對(duì)于其

光合生理生態(tài)方面的了解還有限，鑒于此，對(duì)牛

尾菜、赤蒼藤和土茯苓這 3 種藤本藥食同源植物

的光響應(yīng)曲線模型與光合特性進(jìn)行研究，以期為

這 3 種植物的栽培管理提供技術(shù)支持，為其產(chǎn)業(yè)

化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的牛尾菜、赤蒼藤及土茯苓植株種植于廣

西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所藥食同

源植物種質(zhì)圃（N 25°08′29.69″，E 110°31′24.51″）。

前期選取 3 種植物的成年植株放在遮陰度為 75%

的同一大棚內(nèi)培養(yǎng)。2021 年 9 月選取 3 種植物健

康植株的葉片進(jìn)行光合生理測(cè)試。試驗(yàn)材料經(jīng)廣

西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所史艷財(cái)

研究員鑒定為牛尾菜、土茯苓和赤蒼藤。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 從 3 種植物中分別選取植株中

上部 3 片健康、完整的向陽(yáng)葉片，采用便攜式光

合測(cè)定系統(tǒng) Li-6400（LI-COR Inc., Lincoln, USA）

進(jìn)行光響應(yīng)曲線測(cè)定。光響應(yīng)曲線的光強(qiáng)梯度設(shè)

定為：1 600、1 400、1 200、1 000、800、600、

400、200、150、100、50、20、0 μmol/(m2

·s)，

測(cè)定前對(duì)被測(cè)葉片進(jìn)行 800 μmol/(m2

·s)光誘導(dǎo)

30 min。測(cè)定參數(shù)主要有凈光合速率（Pn）、氣孔

導(dǎo)度（Gs）、胞間 CO2 濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）

等。選取 3 片葉片測(cè)定結(jié)果的平均值作為光響應(yīng)

曲線凈光合速率的實(shí)測(cè)值。用直角雙曲線模型、

非直角雙曲線模型、雙曲線修正模型和指數(shù)方程

模型對(duì)光響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合，各模型的具體計(jì)算

公式和方法參考秦惠珍等[10]的研究。

日變化曲線時(shí)間設(shè)定為 8：30、10：00、

11：30、13：00、14：30、16：00、17：30。每

種每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取 10 個(gè)值，取其平均值。測(cè)定時(shí)保

持葉片原有方位，記錄凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)

度（Gs）、胞間 CO2 濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）

等光合參數(shù)以及空氣溫度（Ta）、空氣相對(duì)濕度

（RH）、光合有效輻射（PAR）、空氣 CO2 濃度（Ca）

等主要環(huán)境因子的日變化。

肖妮潔 等 三種藤本藥食同源植物光響應(yīng)模型擬合及光合特性研究

- 15 -

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 采用 Origin 2018 軟件進(jìn)行數(shù)

據(jù)可視化整理，使用 SPSS 26.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分

析和檢驗(yàn)，采用單因素方差分析和 LSD 比較不同

種類(lèi)間各指標(biāo)的差異性，數(shù)據(jù)以（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）

表示。用光合計(jì)算軟件光合計(jì)算 4.1.1（版權(quán)所有：

井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/數(shù)理學(xué)院 葉子飄）對(duì)

光響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種藥食同源植物不同擬合模型的擬合

效果比較

3 種植物不同擬合模型的凈光合速率擬合效

果如圖 1 所示。由圖 1 可知，4 種模型對(duì)牛尾菜

凈光合速率的擬合效果均較好，其中非直角雙曲

線模型、雙曲線修正模型及指數(shù)方程模型與實(shí)測(cè)

值都比較接近，差異稍明顯的是直角雙曲線模型；

赤蒼藤的直角雙曲線擬合值整體高于實(shí)測(cè)值，擬

合效果最差，與赤蒼藤實(shí)測(cè)值曲線趨勢(shì)最接近的

是雙曲線修正模型；土茯苓的雙曲線修正模型擬

合曲線與實(shí)測(cè)值曲線基本重合，在光合有效輻射

大于 400 μmol/(m2

·s)左右時(shí)，非直角雙曲線模型

和指數(shù)方程模型的擬合值均保持平緩不變，且曲

線幾乎重合，這與實(shí)測(cè)值曲線具有明顯差異，而

直角雙曲線的擬合效果完全偏離實(shí)測(cè)值曲線趨

勢(shì)。說(shuō)明雙曲線修正模型對(duì) 3 種藤本藥食同源植

物的凈光合速率擬合效果較好。

a. 牛尾菜；b. 赤蒼藤；c. 土茯苓。

圖 1 三種藥食同源植物不同擬合模型的凈光合速率擬合效果

2.2 四種模型對(duì) 3 種藥食同源植物凈光合速率

的擬合

由表 1 可知，光合有效輻射為 0~1 400 μmol/(m2

·s)

時(shí)，牛尾菜凈光合速率實(shí)測(cè)值隨著光合有效輻射的

增加而增加，而當(dāng)光合有效輻射為 1600 μmol/(m2

·s)

時(shí)，牛尾菜凈光合速率下降。4 種不同模型擬合效

果差異不明顯，且決定系數(shù)都達(dá)到 0.97 及以上。

其中，直角雙曲線模型擬合效果較其他 3 種模型

稍差，決定系數(shù)為 0.97，且最大凈光合速率擬合

值大于實(shí)測(cè)值；但其他 3 種模型的最大凈光合速

率均比實(shí)測(cè)值低，且只有雙曲線修正模型在光合有

效輻射 1 400~1 600 μmol/(m2

·s)時(shí)，凈光合速率呈

下降趨勢(shì)，這與實(shí)測(cè)值趨勢(shì)相同。說(shuō)明牛尾菜最適

的光照區(qū)間為 800~1 400 μmol/(m2

·s)，且雙曲線修

正模型對(duì)牛尾菜凈光合速率的擬合效果最佳。

由表2可知，光合有效輻射為0~600 μmol/(m2

·s)，

赤蒼藤凈光合速率實(shí)測(cè)值隨著光合有效輻射的增

加而增加，在 600 μmol/(m2

·s)時(shí)達(dá)到最大凈光合

表 1 不同光照強(qiáng)度下牛尾菜凈光合速率實(shí)測(cè)值

及其各模型擬合值

凈光合速率/(μmol·m–2·s–1)

光合有效輻射

/(μmol·m–2·s–1) 實(shí)測(cè)值 直角雙

曲線

非直角

雙曲線

雙曲線修

正模型

指數(shù)

方程

0 –1.18 –2.57 –1.00 –1.26 –1.06

20 1.13 0.96 0.77 1.16 0.87

50 2.76 3.20 2.93 3.11 2.90

100 4.77 4.74 4.96 4.70 4.85

150 5.91 5.46 5.74 5.51 5.80

200 6.24 5.88 6.10 5.99 6.26

400 6.51 6.59 6.54 6.75 6.69

600 6.70 6.85 6.67 6.93 6.71

800 6.80 6.99 6.72 6.94 6.71

1 000 6.80 7.08 6.76 6.87 6.71

1 200 6.86 7.13 6.78 6.76 6.71

1 400 7.06 7.18 6.80 6.63 6.71

1 600 6.22 7.21 6.81 6.48 6.71

決定系數(shù)（R2

） 1.00 0.97 0.99 0.99 0.99

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 16 -

表 2 不同光照強(qiáng)度下赤蒼藤凈光合速率實(shí)測(cè)值

及其各模型擬合值

凈光合速率/(μmol·m–2·s–1)

光合有效輻射

/(μmol·m–2·s–1) 實(shí)測(cè)值 直角雙

曲線

非直角

雙曲線

雙曲線修

正模型

指數(shù)

方程

0 –1.28 –6.34 –1.12 –1.26 –1.24

20 0.48 0.20 0.17 0.38 0.33

50 1.35 1.91 1.64 1.49 1.54

100 2.21 2.70 2.28 2.26 2.25

150 2.72 3.00 2.39 2.60 2.43

200 2.81 3.15 2.43 2.77 2.48

400 2.91 3.40 2.48 2.93 2.50

600 2.92 3.48 2.49 2.84 2.50

800 2.84 3.53 2.50 2.67 2.50

1 000 2.31 3.55 2.50 2.47 2.50

1 200 1.99 3.57 2.50 2.26 2.50

1 400 1.88 3.58 2.51 2.03 2.50

1 600 2.13 3.59 2.51 1.80 2.50

決定系數(shù)（R2

） 1.00 0.60 0.88 0.98 0.90

速率[2.92 μmol/(m2

·s)]；隨后，實(shí)測(cè)值隨著光合有

效輻射的增加而逐漸減小。4 種模型中只有雙曲

線修正模型與實(shí)測(cè)值趨勢(shì)接近，直角雙曲線和非

直角雙曲線均呈逐漸上升趨勢(shì)，而且決定系數(shù)小，

擬合效果差。指數(shù)方程擬合模型在光合有效輻射

為 400~1 600 μmol/(m2

·s)，凈光合速率擬合值保

持在 2.50 μmol/(m2

·s)不變，擬合效果不符合真實(shí)

情況。因此，無(wú)論從決定系數(shù)還是凈光合速率變

化趨勢(shì)來(lái)看，雙曲線修正模型都比其他 3 種擬合

效果更好。綜上可知，赤蒼藤的最適光照區(qū)間為

400~600 μmol/(m2

·s)，且雙曲線修正模型對(duì)赤蒼

藤凈光合速率的擬合效果最佳。

由表 3 可知，土茯苓凈光合速率實(shí)測(cè)值呈先

上升后逐漸下降的趨勢(shì)，在光合有效輻射為

400 μmol/(m2

·s)時(shí)，土茯苓具有最大凈光合速率

為 4.93 μmol/(m2

·s)。從 4 種擬合模型決定系數(shù)來(lái)

看，除了直角雙曲線型擬合效果較差（R2

=0.85），

其他 3 種模型擬合效果均較理想（R2

=0.98 或

R2

=0.99）。從凈光合速率變化趨勢(shì)來(lái)看，非直角

雙曲線和指數(shù)方程模型的擬合值都是隨著光合

有效輻射的增加而增加，這與實(shí)測(cè)值趨勢(shì)不符，

雙曲線修正模型擬合效果更接近實(shí)測(cè)值，因此

初步判斷雙曲線修正模型擬合效果更好。說(shuō)明

土茯苓最適光照區(qū)間為 150~800 μmol/(m2

·s)，且

雙曲線修正模型對(duì)土茯苓凈光合速率的擬合效

果最佳。

表 3 不同光照強(qiáng)度下土茯苓凈光合速率實(shí)測(cè)值

及其各模型擬合值

凈光合速率/(μmol·m–2·s–1)

光合有效輻射

/(μmol·m–2·s–1) 實(shí)測(cè)值 直角雙

曲線

非直角

雙曲線

雙曲線修

正模型

指數(shù)

方程

0 –1.22 –4.56 –1.03 –1.33 –1.26

20 0.79 0.67 0.48 1.01 0.79

50 2.44 2.76 2.56 2.65 2.62

100 4.00 3.90 4.25 3.84 3.98

150 4.81 4.36 4.50 4.39 4.45

200 4.85 4.60 4.58 4.69 4.62

400 4.93 5.01 4.66 5.07 4.70

600 4.87 5.15 4.68 5.06 4.70

800 4.82 5.22 4.69 4.94 4.70

1 000 4.53 5.26 4.69 4.76 4.70

1 200 4.52 5.29 4.69 4.57 4.70

1 400 4.47 5.31 4.70 4.36 4.70

1 600 4.32 5.33 4.70 4.14 4.70

決定系數(shù)（R2

） 1.00 0.85 0.98 0.99 0.99

2.3 三種藥食同源植物擬合模型參數(shù)比較

3 種藥食同源植物擬合模型參數(shù)比較如表 4 所

示。由表 4 可知，牛尾菜和土茯苓的真實(shí)表觀量子

效率均為 0.4 mol/mol，赤蒼藤的真實(shí)表觀量子效

率為 0.2 mol/mol，非直角雙曲線模型和指數(shù)方程

的此參數(shù)的擬合值與實(shí)測(cè)值相符。牛尾菜、赤蒼藤

及土茯苓實(shí)測(cè)的最大凈光合速率分別為 7.06、

2.92、4.93 μmol/(m2

·s)，光補(bǔ)償點(diǎn)分別為 0.41、

17.92、7.07 μmol/(m2

·s)，光飽和點(diǎn)分別為 162.06、

140.61、136.80 μmol/(m2

·s)。3 種植物光響應(yīng)曲線

擬合效果最差的均為直角雙曲線模型，該模型參

數(shù)值從整體上遠(yuǎn)高于實(shí)測(cè)值；牛尾菜和赤蒼藤光

響應(yīng)曲線擬合效果最好的均是雙曲線修正模型，

牛尾菜的直角雙曲線模型擬合參數(shù)整體上大于實(shí)

測(cè)值，而指數(shù)方程擬合參數(shù)光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)

與實(shí)測(cè)值相比差異較大。從光補(bǔ)償點(diǎn)參數(shù)來(lái)看，

赤蒼藤的直角雙曲線模型擬合參數(shù)值遠(yuǎn)高于實(shí)測(cè)

值而指數(shù)方程擬合參數(shù)稍低于實(shí)測(cè)值；土茯苓光

響應(yīng)曲線擬合效果較好的是指數(shù)方程，其次是雙

曲線修正模型，但結(jié)合 2.1 及 2.2 的分析，從模型

擬合曲線及凈光合速率擬合值來(lái)看，指數(shù)方程模型

的擬合效果不如雙曲線修正模型。因此，擬合雙曲

線修正模型更適用于土茯苓光響應(yīng)曲線的擬合。從

各參數(shù)的綜合比較可以看出，雙曲線修正模型對(duì)于

3 種藥食同源植物的光響應(yīng)曲線擬合效果最優(yōu)。

肖妮潔 等 三種藤本藥食同源植物光響應(yīng)模型擬合及光合特性研究

- 17 -

表 4 三種藥食同源植物擬合模型參數(shù)比較

參數(shù) 物種

初始表觀量

子效率 AQY/

(mol·mol–1)

表觀量子

效率 AQE/

（mol·mol–1）

最大凈光合

速率 Pmax/

(μmol·m–2·s–1)

光補(bǔ)償點(diǎn)

LCP/

（μmol·m–2·s–1）

光飽和點(diǎn)

LSP/

(μmol·m–2·s–1)

決定系數(shù)

R2

牛尾菜 – 0.04 7.06 0.41 162.06 1.00

實(shí)測(cè)值 赤蒼藤 – 0.02 2.92 17.92 140.61 1.00

土茯苓 – 0.04 4.93 7.07 136.80 1.00

牛尾菜 0.27 0.05 10.00 15.02 222.92 0.97

直角雙曲線 赤蒼藤 0.94 0.05 10.00 58.05 263.81 0.60

土茯苓 0.55 0.05 10.00 35.22 237.24 0.85

牛尾菜 0.09 0.04 7.88 3.50 181.41 0.99

非直角雙曲線 赤蒼藤 0.07 0.02 3.64 15.45 180.11 0.88

土茯苓 0.08 0.04 5.74 5.66 161.73 0.98

牛尾菜 0.16 0.04 6.95 1.20 165.85 0.99

雙曲線修正模型 赤蒼藤 0.12 0.02 2.94 17.02 143.01 0.98

土茯苓 0.17 0.03 5.09 3.34 149.49 0.99

牛尾菜 0.10 0.04 6.71 3.83 155.02 0.99

指數(shù)方程 赤蒼藤 0.07 0.02 2.50 16.35 128.26 0.90

土茯苓 0.10 0.04 4.70 5.04 136.08 0.99

2.4 三種藥食同源植物光響應(yīng)曲線及光響應(yīng)

特征參數(shù)

3 種植物光響應(yīng)曲線如圖 2 所示。由圖 2 可

知，同一光強(qiáng)環(huán)境下，3 種藥食同源植物的光響

應(yīng)曲線的變化趨勢(shì)一致，同時(shí)在光合有效輻射為

200~400 μmol/(m2

·s)出現(xiàn)明顯的“拐點(diǎn)”，然后

Pn 值都隨著光合有效輻射的增強(qiáng)而出現(xiàn)下降趨

勢(shì)，但三者的最大凈光合速率存在的差異比較明

顯。其中，牛尾菜的最大凈光合速率（Pn）最高，

其次是土茯苓，赤蒼藤的最大凈光合速率（Pn）

最低。

圖 2 三種藥食同源植物光響應(yīng)曲線

3 種藥食同源植物光響應(yīng)特征參數(shù)如表 5 所

示。由表 5 可知，雖然 3 種藥食同源植物的最大

凈光合速率（Pmax）在 2.9~7.0 μmol/(m2

·s)，但三

者存在顯著差異（p<0.05），最大的是牛尾菜，最

小的是赤蒼藤。3 種藥食同源植物的表觀量子效

率都在 0.02~0.05 mol/mol。光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）除

赤蒼藤在 18 μmol/(m2

·s)左右外，牛尾菜和土茯苓

的光補(bǔ)償點(diǎn)都小于 10 μmol/(m2

·s)。3 種藥食同源

植物光飽和點(diǎn)（LSP）都偏低，牛尾菜的光飽和點(diǎn)

約為 160 μmol/(m2

·s)，顯著高于赤蒼藤和土茯苓。

三者暗呼吸速率（Rd）都在 1.25~1.34 μmol/(m2

·s)。

從以上參數(shù)來(lái)看，3 種藥食同源植物中，赤蒼藤

對(duì)光能的利用效率較高，光適應(yīng)能力最好，光和

能力最強(qiáng)，利于積累更多的有機(jī)物。

2.5 三種藥食同源植物光合日變化

2.5.1 三種藥食同源植物凈光合速率（Pn）日變化

3 種植物凈光合速率日變化如圖 3 所示。牛尾菜

和赤蒼藤的凈光合速率（Pn）日變化曲線都呈“雙

峰形”，說(shuō)明具有“光午休”現(xiàn)象。牛尾菜和赤蒼

藤凈光合速率都在上午 10：00 時(shí)出現(xiàn)第一峰峰

值，分別為 1.91 和 1.41 μmol/(m2

·s)；牛尾菜在下

午 13：00 時(shí)出現(xiàn)第二峰峰值[1.66 μmol/(m2

·s)]，

但是此時(shí)的凈光合速率小于第一峰值，而赤蒼藤

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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表 5 三種藥食同源植物光響應(yīng)特征參數(shù)

物種 表觀量子效率

AQY/(mol·mol–1)

光補(bǔ)償點(diǎn)

LCP/(μmol·m–2·s–1)

光飽和點(diǎn)

LSP/(μmol·m–2·s–1)

暗呼吸速率

Rd/(μmol·m–2·s–1)

最大凈光合速率

Pmax/(μmol·m–2·s–1)

牛尾菜 (0.045±0) a (4.116±0.001) c (159.557±1.000) a (1.256±0) c (6.948±0.002) a

赤蒼藤 (0.024±0) c (17.920±0.010) a (141.265±1.108) b (1.260±0.002) b (2.936±0.001) c

土茯苓 (0.038±0) b (7.066±0.002) b (140.666±1.956) b (1.332±0.001) a (5.086±0.001) b

注：AQY.表觀量子效率；Pmax.最大凈光合速率；Rd.暗呼吸速率；LSP.光飽和點(diǎn)；LCP.光補(bǔ)償點(diǎn)。不同小寫(xiě)字母表

示不同物種間差異顯著（p<0.05）。

圖 3 三種藥食同源植物凈光合速率（Pn）日變化

在下午 16：00 時(shí)出現(xiàn)第二峰值，也是最高峰值

[1.58 μmol/(m2

·s)]。土茯苓的凈光合速率日變化呈

雙峰曲線趨勢(shì)，在上午 10：00 時(shí)凈光合速率達(dá)到

最大值[1.62 μmol/(m2

·s)]；隨后在 11：30~14：30

期間內(nèi)，凈光合速率明顯下降，在 16：00 時(shí)凈光

合速率上升至 0.64 μmol/(m2

·s)后又繼續(xù)下降至最

小值。綜合來(lái)看，土茯苓對(duì)光照的適應(yīng)能力比另

外 2 種植物更弱。

2.5.2 三種藥食同源植物氣孔導(dǎo)度日變化曲線

3種藥食同源植物氣孔導(dǎo)度日變化曲線如圖4所示。

由圖 4 可知，牛尾菜氣孔導(dǎo)度日變化呈明顯的雙峰

曲線，第一個(gè)峰值[Gs 為 0.033 mol/(m2

·s)]出現(xiàn)在上

午 10：00 時(shí)，第二個(gè)峰值[Gs 為 0.029 mol/(m2

·s)]

出現(xiàn)在下午 14：30 時(shí)，在 17：30 達(dá)到最小值[Gs

為 0.004 9 mol/(m2

·s)]。赤蒼藤與牛尾菜氣孔導(dǎo)度

日變化曲線趨勢(shì)相似，都出現(xiàn)了雙峰，在 10：00

和 14：30 時(shí)分別達(dá)到峰值，Gs 分別為 0.028 和

0.025 mol/(m2

·s)。土茯苓氣孔導(dǎo)度日變化呈單峰曲

線，在上午 10：00 時(shí)出現(xiàn)最大值[0.024 mol/(m2

·s)]，

隨后氣孔導(dǎo)度不斷下降，直到 14：30 時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)

平緩上升趨勢(shì)，但趨勢(shì)并不明顯。以上表明，隨

著溫度的升高，3 種植物的氣孔均受到限制，但

赤蒼藤和牛尾菜在光照減弱，溫度降低之后，氣

孔仍然能夠打開(kāi)，從而進(jìn)行光合作用，其對(duì)光的

利用能力相對(duì)于土茯苓更強(qiáng)。

圖 4 三種藥食同源植物氣孔導(dǎo)度（Gs）日變化

2.5.3 三種藥食同源植物胞間 CO2濃度日變化曲

線 3 種藥食同源植物胞間 CO2 濃度日變化曲線

如圖 5 所示。由圖 5 可以看出，牛尾菜和赤蒼藤

胞間 CO2 濃度值都在 8：30 時(shí)最大，Ci 分別為

401.28 和 340.16 μmol/mol，牛尾菜胞間 CO2 濃度

變化呈“倒雙峰”的趨勢(shì)，分別在 13：00 時(shí)和

16：00 時(shí)出現(xiàn)最低峰值；而赤蒼藤首先在 8：30

至 13：00 時(shí)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，胞間 CO2 濃度下降至

274.48 μmol/mol，接著在 14：30 時(shí)增加，隨后出現(xiàn)

陡降，在 16：00 出現(xiàn)最低峰值（153.13 μmol/mol），

這也許是由于植物的“光合午休”導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，

進(jìn)而導(dǎo)致胞間 CO2 濃度降低。土茯苓則呈現(xiàn)上升

—下降—上升趨勢(shì)，在 11：30 時(shí)達(dá)到最低值

（255.40 μmol/mol）。這 3 種植物的胞間 CO2 濃度

都在 16：00 后出現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，說(shuō)明 3 種植物

的氣孔在 16:00 后開(kāi)始逐漸關(guān)閉。

2.5.4 三種藥食同源植物蒸騰速率日變化曲線

3種藥食同源植物蒸騰速率日變化曲線如圖6所示。

由圖 6 可知，牛尾菜、赤蒼藤蒸騰速率日變化均呈

雙峰曲線，均在 10：00 時(shí)和 14：30 時(shí)出現(xiàn)峰值，

肖妮潔 等 三種藤本藥食同源植物光響應(yīng)模型擬合及光合特性研究

- 19 -

圖 5 三種藥食同源植物胞間 CO2 濃度（Ci）日變化

圖 6 三種藥食同源植物蒸騰速率（Tr）日變化

且第二個(gè)峰值[牛尾菜的 Tr 為 1.33 mmol/(m2

·s)，赤

蒼藤的 Tr 為 1.18 mmol/(m2

·s)]都明顯高于第一個(gè)

峰值[牛尾菜的 Tr 為 0.83 mmol/(m2

·s)，赤蒼藤的

Tr 為 0.91 mmol/(m2

·s)]。土茯苓蒸騰速率在 13：00

時(shí)和 16：00 時(shí)具有明顯的峰值，分別為 0.67 和

0.70 mmol/(m2

·s)。說(shuō)明高溫明顯提高了牛尾菜和

赤蒼藤的蒸騰速率，但是土茯苓的蒸騰速率反而

因高溫而有所降低。

2.6 三種藥食同源植物凈光合速率與主要環(huán)

境因子的相關(guān)性

3 種藥食同源植物凈光合速率與主要環(huán)境因

子的相關(guān)性如表 6 所示。由表 6 可知，主要環(huán)境

因子中空氣溫度 Ta 與空氣相對(duì)濕度 RH、空氣 CO2

濃度呈極顯著的相關(guān)性。牛尾菜的凈光合速率與空

氣溫度、空氣相對(duì)濕度及空氣中 CO2 濃度均呈負(fù)

相關(guān)但不顯著（r= –0.162；r= –0.049；r= –0.169），

其凈光合速率只與光合有效輻射呈正相關(guān)（r=

0.478）；赤蒼藤的凈光合速率與空氣相對(duì)濕度和

光合有效輻射均呈正相關(guān)，但相關(guān)性不明顯

（r=0.103；r=0.325）。土茯苓的凈光合速率與空

氣相對(duì)濕度、光合有效輻射及空氣 CO2 濃度均呈

正相關(guān)（r=0.393；r=0.060；r=0.493），但與空氣

溫度呈負(fù)相關(guān)（r=–0.532）。3 種植物的凈光合速

率與主要環(huán)境因子不存在顯著的相關(guān)性，說(shuō)明 3

種植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)，當(dāng)外界環(huán)境變化

時(shí)，依舊能保證光合作用的正常進(jìn)行。

表 6 凈光合速率與主要環(huán)境因子的相關(guān)性

物種 影響

因素

凈光合

速率 Pn

空氣溫

度 Ta

空氣相對(duì)

濕度 RH

光合有效

輻射 PAR

空氣 CO2

濃度 Ca

Pn 1.000

Ta –0.162 1.000

RH –0.049 –0.964** 1.000

PAR 0.478 0.239 –0.431 1.000

牛尾

菜

Ca –0.169 –0.909** 0.952** –0.478 1.000

Pn 1.000

Ta –0.092 1.000

RH 0.103 –0.998** 1.000

PAR 0.325 0.044 –0.091 1.000

赤蒼

藤

Ca –0.184 0.994** –0.991** –0.007 1.000

Pn 1.000

Ta –0.532 1.000

RH 0.393 –0.976** 1.000

PAR 0.060 0.441 –0.591 1.000

土茯

苓

Ca 0.493 –0.981** 0.942** –0.374 1.000

注：*表示差異顯著；**表示差異極顯著。

3 討論與結(jié)論

直角雙曲線、非直角雙曲線、雙曲線修正模

型及指數(shù)方程 4 種模型是目前國(guó)內(nèi)外常用的光響

應(yīng)模型，采用模型擬合光響應(yīng)曲線并計(jì)算光合參

數(shù)有利于更好地了解光合作用和不同光照對(duì) 3 種

藤本藥食同源植物生長(zhǎng)的影響[11]。由于植物光合

特性存在差異，因此選取光響應(yīng)模型也有所不同。

劉瑞顯等[12]根據(jù)不同花生品種的光合特性選擇

了對(duì)應(yīng)的擬合模型；徐德冰等[13]對(duì)藍(lán)莓的光合響

應(yīng)曲線擬合模型進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，模型的選擇存在

差異性，不同擬合模型選擇將直接影響藍(lán)莓的光

合特性參數(shù)。反之，模型的錯(cuò)誤選擇也將對(duì)植物

的光合特性分析產(chǎn)生直接影響，甚至誤導(dǎo)日后的

栽培管理工作。因此根據(jù)不同植物的不同光合特

性選擇最適宜的模型進(jìn)行擬合勢(shì)在必行。本研究

通過(guò)以上 4 種模型對(duì)牛尾菜、赤蒼藤和土茯苓 3

種藤本藥食同源植物光響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合。從 4

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 20 -

種擬合模型的擬合效果圖形可以看出，4 種模型

對(duì)牛尾菜的擬合效果均較好；與赤蒼藤實(shí)測(cè)值曲

線趨勢(shì)最接近的是雙曲線修正模型；土茯苓的雙

曲線修正模型擬合曲線與實(shí)測(cè)值曲線基本重合。

決定系數(shù)可以表現(xiàn)模型擬合的效果，數(shù)值越接近

1，說(shuō)明模型擬合的效果越好。4 種模型對(duì)牛尾菜

擬合的決定系數(shù)都達(dá)到 0.97 及以上，效果均較好，

其中，直角雙曲線模型擬合效果較其他 3 種模型

稍差；雙曲線修正模型對(duì)赤蒼藤和土茯苓的擬合

效果比其他 3 種模型好。為了綜合判斷模型的擬

合程度及適用性，不能完全根據(jù)光合曲線擬合模

型的決定系數(shù)及曲線效果來(lái)判斷擬合效果的好

壞，更需要結(jié)合具體的模型參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[14]。本

研究結(jié)合初始表觀量子效率（AQY）、表觀量子效

率（AQE）、最大凈光合速率（Pmax）、光飽和點(diǎn)

（LSP）、光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）5 種參數(shù)對(duì)擬合模型

進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)價(jià)。3 種藥食同源植物光響應(yīng)曲線

擬合效果最差的均為直角雙曲線模型，該模型參

數(shù)值從整體上遠(yuǎn)高于實(shí)測(cè)值；雙曲線修正模型相

比其他3種模型更適用于3種藥食同源植物光響應(yīng)

曲線的擬合。因此，根據(jù)以上指標(biāo)最終可以判斷，

對(duì) 3 種植物擬合效果最好的均是雙曲線修正模型，

該模型的擬合曲線符合植物生理生長(zhǎng)規(guī)律，而且擬

合模型參數(shù)都較好地反映了植物光抑制的現(xiàn)象。

光合作用是植物最重要的生理過(guò)程之一，是

植物生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)和能量來(lái)源[15-16]。從光響應(yīng)

曲線來(lái)看，3 種藤本藥食同源植物的光響應(yīng)曲線

變化趨勢(shì)一致，但三者的最大凈光合速率大小存

在顯著差異：牛尾菜>土茯苓>赤蒼藤。最大凈光

合速率（Pmax）可以反映植物的最大光合能力[17]，

因此，牛尾菜的最大光合能力強(qiáng)于赤蒼藤和土茯

苓。光飽和點(diǎn)（LSP）是反映植物在強(qiáng)光條件下

對(duì)光能的利用，其值越高，說(shuō)明該植物更易適應(yīng)

強(qiáng)光條件。光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）是指光合作用中光

合產(chǎn)物與呼吸作用消耗相持平時(shí)的光強(qiáng)，也約等

于凈光合速率（Pn）為 0 時(shí)的光強(qiáng)[18]。本研究結(jié)

果表明，牛尾菜的光飽和點(diǎn)明顯高于赤蒼藤和土

茯苓，但與其他植物相比光飽和點(diǎn)明顯偏低，因

此 3 種植物利用強(qiáng)光能力弱。牛尾菜的光補(bǔ)償點(diǎn)

明顯低于其他二者，說(shuō)明牛尾菜對(duì)弱光的利用率

較好，相對(duì)來(lái)說(shuō)牛尾菜對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)；

而赤蒼藤的光飽和點(diǎn)低、光補(bǔ)償點(diǎn)高，因此適宜

栽植于遮陰或部分時(shí)段蔭蔽的環(huán)境；土茯苓光補(bǔ)

償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均偏低，因此具有很強(qiáng)的耐陰性。

3 種藤本藥食同源植物的 Pn、Gs、Ci、Tr 的

日變化呈雙峰或單峰曲線，且三者峰值出現(xiàn)時(shí)間

略有差異，由于葉綠素在光合作用中起著吸收光

能的作用，其含量的高低直接影響到植株光合作

用的強(qiáng)弱，這一現(xiàn)象可能與 3 種植物葉片葉綠素

含量的差異有一定關(guān)聯(lián)[19]。從 3 種藤本藥食同源

植物凈光合速率日變化曲線可知，牛尾菜和赤蒼

藤的凈光合速率日變化曲線都呈明顯“雙峰”形，

說(shuō)明牛尾菜和赤蒼藤具有明顯的午休現(xiàn)象，而土

茯苓的凈光合速率日變化則是呈單峰趨勢(shì)，三者

達(dá)到第一峰值的時(shí)間相同。氣孔導(dǎo)度日變化趨勢(shì)

與凈光合速率相似，說(shuō)明氣孔導(dǎo)度大有助于 3 種

植物的光合作用，這一研究現(xiàn)象與 2 個(gè)楊樹(shù)新品

種(系)的光合特性相似[20]。凈光合速率與主要環(huán)

境因子的相關(guān)性研究結(jié)果表明，植物光合利用率

的大小與主要環(huán)境因子有一定相關(guān)，3 種藥食同

源植物的凈光合速率都與光合有效輻射呈正相

關(guān)，其中，牛尾菜（r=0.478）的相關(guān)性大于赤蒼

藤（r=0.325）和土茯苓（r=0.060），說(shuō)明適當(dāng)增

加光合有效輻射有利于 3 種植物的光合生產(chǎn)；而

3 種植物的凈光合速率與空氣溫度均呈負(fù)相關(guān)且

相關(guān)性都不顯著，表現(xiàn)為赤蒼藤（r= –0.092）<牛

尾菜（r= –0.162）<土茯苓（r= –0.532）。因此，

與牛尾菜和赤蒼藤相比，空氣溫度對(duì)土茯苓影響更

大，也說(shuō)明在一定程度上，高溫不利于 3 種植物的

光合作用。綜上所述，3 種藤本藥食同源植物的光

合特性存在一定的差異，牛尾菜相對(duì)于赤蒼藤和土

茯苓來(lái)說(shuō)，對(duì)光的適應(yīng)范圍較大。因此，在栽培 3

種藥食同源植物的過(guò)程中，可以根據(jù) 3 種植物的光

合特性對(duì)種植地進(jìn)行選擇；同時(shí)，在后期管理中，

可以通過(guò)適當(dāng)修剪上層喬木來(lái)增加牛尾菜的光合

有效輻射，使光照強(qiáng)度在 800~1 400 μmol/(m2

·s)；

而對(duì)赤蒼藤和土茯苓可以進(jìn)行適當(dāng)遮陰，保持赤蒼

藤有效光照輻射在 400~600 μmol/(m2

·s)，土茯苓

有效光照輻射在 150~800 μmol/(m2

·s)，以此來(lái)提

高 3 種植物的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝果珍, 唐雪陽(yáng), 梁雪娟, 等. 藥食同源的源流內(nèi)涵及定

義[J]. 中國(guó)現(xiàn)代中藥, 2020, 22(9): 1 423-1 427+1 462.

肖妮潔 等 三種藤本藥食同源植物光響應(yīng)模型擬合及光合特性研究

- 21 -

[2] 唐雪陽(yáng), 謝果珍, 周融融, 等. 藥食同源的發(fā)展與應(yīng)用概

況[J]. 中國(guó)現(xiàn)代中藥, 2020, 22(9): 1 428-1 433.

[3] 于堅(jiān), 夏邦恩, 王廷瑋, 等. 土茯苓的功能性分析及其在

功能性食品中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2021,

42(8): 166-171.

[4] 董升, 李博騰, 張淑華, 等. 牛尾菜化學(xué)成分與藥理作用

研究進(jìn)展[J]. 沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào), 2021, 38(3): 304-313.

[5] 黃詩(shī)宇, 張向軍, 李婷, 等. 廣西新興藥食同源蔬菜赤蒼

藤產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 中國(guó)瓜菜, 2021, 34(8):

109-115.

[6] 龔韋凡, 鄒大江, 高瑞錫, 等. 牛尾菜根莖的化學(xué)成分研

究[J]. 中藥材, 2017, 40(7): 1 595-1 599.

[7] 馮穎, 張金秋, 顧地周, 等. 牛尾菜種子后熟調(diào)控[J]. 江

蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 46(2): 85-87.

[8] 張尚文, 李婷, 石前, 等. 藥食同源蔬菜赤蒼藤新品種桂

赤蒼藤1號(hào)和桂赤蒼藤2號(hào)的選育[J]. 中國(guó)蔬菜, 2020(10):

92-95.

[9] 李慧, 張林. 土茯苓治療類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究

[J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2020, 31(12): 2 854-2 857.

[10] 秦惠珍, 韋霄, 唐健民, 等. 東興金花茶和長(zhǎng)尾毛蕊茶光

合響應(yīng)曲線擬合模型比較研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020,

48(15): 165-170.

[11] 楊雄, 白學(xué)慧, 馬關(guān)潤(rùn), 等.小粒種咖啡光強(qiáng)和 CO2 響應(yīng)

曲線擬合模型篩選[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2022, 42(2):

69-76.

[12] 劉瑞顯, 王曉婧, 楊長(zhǎng)琴, 等. 花生不同光響應(yīng)曲線擬合

模型的比較[J]. 花生學(xué)報(bào), 2018, 47(4): 55-59+65.

[13] 徐德冰, 王明月, 祖蕾, 等. 適合藍(lán)莓的光合響應(yīng)曲線擬

合模型研究[J]. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào), 2017, 38(10): 33-37.

[14] 李雪琴, 盧藝苗, 黃愛(ài)梅, 等. 亞熱帶 10 種蕨類(lèi)植物的光

響應(yīng)模型擬合及光合特性研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2022, 42(8):

3 333-3 344.

[15] 許大全. 回憶光合作用研究五十年[J]. 植物生理學(xué)報(bào),

2016, 52(11): 1 593-1 608.

[16] 趙玉文, 段少榮, 鄭雨, 等. 不同種源砂生槐幼苗的生長(zhǎng)

及光合特征[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版), 2019,

45(2): 164-174.

[17] 吳玲利, 熊利, 柯鑌峰, 等. 3 個(gè)木通品種光合特性的比較

[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究, 2015, 33(2): 46-49+100.

[18] 沈立明, 戴中武, 鐘惠, 等. 3 種獨(dú)蒜蘭屬植物的光合特性

[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2021, 42(5): 1 355-1 360.

[19] 柴勝豐, 莊雪影, 韋霄, 等. 光照強(qiáng)度對(duì)瀕危植物毛瓣金

花茶光合生理特性的影響[J]. 西北植物學(xué)報(bào), 2013, 33(3):

547-554.

[20] 王興勝, 李斌, 陳勇, 等. 不同派系楊樹(shù)品種(系)光合特

性評(píng)價(jià)[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2018, 49(12): 2 476-2 485.

（責(zé)任編輯 林海妹）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-02-14；修回日期 2023-02-22

基金項(xiàng)目 廣西自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“豆科樹(shù)種與桉樹(shù)混交根系分泌物與根際解磷菌對(duì)土壤磷素轉(zhuǎn)化的復(fù)合增效機(jī)制”。

（No.2021GXNSFDA196003）；廣西林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目“優(yōu)良闊葉樹(shù)種混交人工林全周期經(jīng)營(yíng)模式研究與示

范”（No.gl2020kt01）。

第一作者 韋存瑞（1967—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)樯纸?jīng)營(yíng)管理，E-mail：976079992@qq.com。

通訊作者 楊梅（1971—），女，博士，教授，研究方向?yàn)樯峙嘤珽-mail：fjyangmei@126.com。

微生物保水劑對(duì)大花序桉幼苗生長(zhǎng)生理及

養(yǎng)分含量的影響

韋存瑞1

廖思2

左秋玉2

楊梅2

（1. 廣西壯族自治區(qū)南寧樹(shù)木園 廣西南寧 530031；2. 廣西大學(xué)林學(xué)院 廣西南寧 530004）

摘 要 為篩選有利于大花序桉抗旱且促生效果較好的保水劑用量，以廣西林科院培育的大花序桉容器苗為試材，利

用盆栽試驗(yàn)，對(duì)比分析微生物保水劑不同用量下，大花序桉幼苗生長(zhǎng)、光合特性及養(yǎng)分含量的差異及相關(guān)性。結(jié)果表

明：（1）干旱脅迫下，施用保水劑可以促進(jìn)大花序桉幼苗生長(zhǎng)，施用量為 5 g/株時(shí)，苗高增長(zhǎng)量最大，分別為 42.18 cm，

較對(duì)照提高 26.25%；（2）隨保水劑用量增加，大花序桉凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，

施用量為 5 g/株時(shí)，三者達(dá)到最大，分別較對(duì)照提高 100.15%、52.94%、16.87%，胞間 CO2 濃度則呈現(xiàn)先下降后上升

趨勢(shì)；（3）葉片 N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn 等元素含量在施用量為 5 g/株時(shí)最高，分別較對(duì)照高 75.73%、6.38%、

65.67%、209.78%、193.21%、20.34%、59.04%；（4）大花序桉苗高及地徑的增長(zhǎng)量與凈光合速率、蒸騰速率、胞間

CO2 濃度、N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn 呈顯著或極顯著相關(guān)。綜上，適宜的微生物保水劑用量可以緩解干旱脅迫，提

高大花序桉的光合能力，促進(jìn)養(yǎng)分吸收和苗木生長(zhǎng)。大花序桉最適保水劑用量為 5 g/株。

關(guān)鍵詞 微生物保水劑；大花序桉；干旱脅迫；生長(zhǎng)生理；養(yǎng)分含量

中圖分類(lèi)號(hào) S792.39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.004

Effects of Microbial Super Water-absorbent Polymer on Growth

Physiology and Nutrient Content of Eucalyptus cloeziana Seedlings

WEI Cunrui1

LIAO Si2

ZUO Qiuyu2

YANG Mei2

(1. Nanning Arboretum, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning, Guangxi 530031, China; 2. College of Forestry, Guangxi

University, Nanning, Guangxi 530004, China)

Abstract Eucalyptus cloeziana container seedlings cultivated by the Guangxi Academy of Forestry were used as the test

material, and potting experiments were conducted to compare and analyze the differences and correlations in the growth, photosynthetic characteristics, and nutrient contents of E. cloeziana seedlings with different dosages of microbial water-holding

agents to screen the amount of water-holding agent that is drought-resistant and has a better growth-promoting effect. The

results showed that: (1) Under drought stress, the application of microbial water-holding agent could promote the growth of E.

cloeziana seedlings, and the maximum growth of seedling height and diameter was 42.18 cm and 3.68 mm, respectively, at

5 g?plant?1

, which were 26.25% and 8.24% higher than that of the control; (2) The net photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate of E. cloeziana showed a trend of increasing and then decreasing with the increase of water preservative dosage, reached the maximum when the dosage was 5 g?plant?1

, which was 100.15%, 52.94%, and 16.87% higher than

that of the control, and the inter-cellular CO2 concentration showed a trend of decreasing and then increasing; (3) The contents of

N, P, K, Fe, Mn, Cu and Zn in leaves were the highest when the application rate was 5 g?plant?1

, which were 75.73%, 6.38%,

65.67%, 209.78%, 193.21%, 20.34% and 59.04% higher than the control, respectively. (4) The growth of E. cloeziana seedling

height and diameter were significantly or highly significantly correlated with the net photosynthetic rate, transpiration rate, inter-cellular CO2 concentration, whole N, whole P, whole K, Fe, Mn, Cu, and Zn. In conclusion, the appropriate amount of microbial water retention agent can alleviate drought stress, improve the photosynthetic capacity of E. cloeziana, and promote nutrient

uptake and seedling growth. The optimum dosage of water retention agent in this experiment was 5 g?plant?1

.

韋存瑞 等 微生物保水劑對(duì)大花序桉幼苗生長(zhǎng)生理及養(yǎng)分含量的影響

- 23 -

Keywords microbial super water-absorbent polymer; Eucalyptus cloeziana; drought stress; growth physiology; nutrient content

大花序桉(Eucalyptus cloeziana)為桃金娘科

（Myrtaceae）桉屬（Eucalyptus）大喬木樹(shù)種，

自然分布于澳大利亞昆士蘭州，材質(zhì)堅(jiān)硬、紋理

美觀，廣泛應(yīng)用于建筑、家具及礦柱等，是一種

優(yōu)良的鋸材樹(shù)種[1]。1972 年，我國(guó)開(kāi)始引種大花

序桉，目前在海南、福建、廣西、廣東等地區(qū)均

有分布[2]。大花序桉生長(zhǎng)快、對(duì)水分需求量高，

但由于主栽區(qū)屬熱帶亞熱帶地區(qū)，季節(jié)性干旱明

顯，土壤保水保肥能力差，林木生長(zhǎng)發(fā)育容易受

阻，樹(shù)種應(yīng)有的生產(chǎn)潛力與經(jīng)濟(jì)價(jià)值得不到充分

發(fā)揮[3]。保水劑是一種環(huán)保型抗旱節(jié)水材料，具

有吸水、保水、釋水、保肥的能力，常應(yīng)用于農(nóng)

林抗旱節(jié)水植物栽培技術(shù)中。因此，研究干旱脅

迫下保水劑不同用量對(duì)大花序桉生長(zhǎng)、光合特性

及養(yǎng)分吸收的影響，對(duì)于提高桉樹(shù)人工林的產(chǎn)量

與經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)對(duì)大花序桉的研究主要集中在種

源與遺傳變異[4]、無(wú)性繁殖[5]、木材性質(zhì)[6]及樹(shù)種

混交[7]等方面，關(guān)于保水劑對(duì)大花序桉生長(zhǎng)、光

合特性及養(yǎng)分吸收的影響研究較少。基于此，以

大花序桉幼苗為研究對(duì)象，在幼苗盆栽中添加不

同用量的微生物保水劑，對(duì)比分析不同大花序桉

盆栽幼苗的生長(zhǎng)、光合特性及養(yǎng)分含量狀況，以

篩選大花序桉促生效果較好的保水劑用量，為大

花序桉的栽培管理提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于廣西南寧市廣西

大學(xué)林學(xué)院苗圃基地（22°51?20″N? 108°17?14″E），

屬亞熱帶季風(fēng)氣候，干濕季節(jié)明顯，夏長(zhǎng)高溫多雨,

冬短溫暖干燥，年均氣溫在 21.6℃左右，極端最高

氣溫40.4℃，極端最低溫度?2.4℃，年均日照1 827 h，

年均降雨量 1 304.2 mm，平均相對(duì)濕度為 79%。

1.1.2 試材 供試苗木為廣西林科院培育的大花

序桉實(shí)生容器苗，苗齡為 10 個(gè)月,苗高約 41 cm，

地徑約 2.45 mm。試驗(yàn)所用育苗袋為直徑 30 cm、

高 40 cm 的黑色柱形育苗袋，育苗基質(zhì)選用廣西

南寧市郊區(qū)馬尾松林地土壤。保水劑選用長(zhǎng)沙市

圣華科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的多功能微生物保水

劑（鉀型），主要由丙烯酸鉀、淀粉及另外 2 種

礦物質(zhì)經(jīng)特殊工藝合成，保水劑中主要的菌種為

活體細(xì)菌。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)

方法設(shè)計(jì)保水劑不同用量梯度試驗(yàn)，保水劑用量分

別為 2.5 g/株（B1）、5.0 g/株（B2）、10.0 g/株（B3），

共 3 個(gè)處理梯度，并以不添加保水劑為對(duì)照

（CK），每個(gè)處理 3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù) 20 株。

2018 年 3 月 31 日，開(kāi)始移栽苗木。移栽過(guò)程中，

先往育苗袋中裝 9 kg 林地土，再加入保水劑與林

地土攪拌、混合均勻，后再向育苗袋添加 6 kg 林

地土作為上層土，最后栽植大花序桉容器苗。植

苗時(shí)盡量保留植株根系周?chē)耐翀F(tuán)，避免損傷植

株根系。將苗木放置在苗圃塑料大棚內(nèi)正常管理

2 周，每 2 d 澆水 1 次，待苗木恢復(fù)生長(zhǎng)后再進(jìn)行

干旱處理：先連續(xù)干旱 30 d，再?gòu)?fù)水 30 d，最后

再干旱 30 d。7 月 14 日試驗(yàn)結(jié)束后立即取樣，進(jìn)

行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定 （1）生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 使用卷尺

（精度為 0.1 cm）和游標(biāo)卡尺（精度為 0.01 mm）

測(cè)定試驗(yàn)前與試驗(yàn)結(jié)束后每株苗木的苗高、地徑。

（2）養(yǎng)分指標(biāo)測(cè)定 試驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)處理

選取長(zhǎng)勢(shì)平均的 6 株試驗(yàn)苗木，洗凈后將其根、

莖和葉分離，放入烘箱以 105℃殺青 30 min，后

以 75℃烘至恒重；用粉碎機(jī)對(duì)烘干后的葉片進(jìn)行

粉碎，并過(guò) 80 目篩，用于養(yǎng)分指標(biāo)測(cè)定。全氮（N）

含量采用硫酸—過(guò)氧化氫消煮法測(cè)定；全磷（P）

含量采用酸溶（濃硫酸—高氯酸）—鉬銻抗比色

法測(cè)定；全鉀（K）含量采用火焰光度計(jì)法測(cè)定；

Fe、Mn、Cu、Zn 含量采用消煮—電感耦合等離

子體質(zhì)譜法測(cè)定[8]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 采用 Excel 2016 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)

行收集與整理。利用 IBM SPSS Statistics 26.0 軟

件進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA）和多

重比較（Duncan）（α=0.05），檢驗(yàn)各指標(biāo)的差

異性。表格中數(shù)據(jù)均采用（平均值?標(biāo)準(zhǔn)差）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株死亡情況

大花序桉幼苗經(jīng)歷干旱—復(fù)水—再干旱處理

后，出現(xiàn)不同程度的死亡。如表 1 所示，大花序

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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桉幼苗的死亡率從高到低排序?yàn)?CK > B1 > B3 >

B2，說(shuō)明干旱—復(fù)水—再干旱處理對(duì)大花序桉幼

苗產(chǎn)生了不同程度的干旱脅迫，其中對(duì)照組（CK）

的受害程度比較嚴(yán)重，B2 處理的死亡率最低。

表 1 干旱脅迫下不同處理的大花序桉

幼苗生長(zhǎng)狀況

處理 苗高增長(zhǎng)量/cm 地徑增長(zhǎng)量/mm 植株死亡率/%

CK (33.41±3.39) c (3.40±0.07) b 77

B1 (41.02±1.01) ab (3.63±0.06) a 66

B2 (42.18±3.53) a (3.68±0.04) a 44

B3 (35.67±3.83) bc (3.71±0.08) a 55

注：小寫(xiě)字母表示不同處理間的差異顯著（p<0.05），

下同。

2.2 微生物保水劑對(duì)大花序桉苗高、地徑生長(zhǎng)

的影響

如表 1 所示，干旱脅迫下保水劑不同用量處

理對(duì)大花序桉幼苗生長(zhǎng)影響差異顯著，以 B2 的處

理效果最佳，其苗高與地徑的增長(zhǎng)量分別為

42.18 cm、3.68 mm。施用保水劑后，各處理組的苗

高增長(zhǎng)量由大到小依次為 B2 > B1 > B3 > CK，B2

的苗高生長(zhǎng)量分別較 CK、B1、B3 高 26.25%、2.83%、

18.25%。大花序桉幼苗地徑增長(zhǎng)量由大到小分別為

B3>B2>B1>CK，B2 較對(duì)照高 8.24%，差異達(dá)到顯

著水平，但 B2 與 B1、B3 的差異不顯著。

2.3 微生物保水劑對(duì)大花序桉幼苗光合特性

的影響

由表 2 可知，隨保水劑用量增加，大花序桉

幼苗凈光合速率、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率呈現(xiàn)先上

升后降低的趨勢(shì)，且 B2 處理達(dá)到最大值，分別

較對(duì)照提高了 100.15%、52.94%、16.87%。胞間

CO2 在不同處理組間的變化趨勢(shì)與其他指標(biāo)相

反，表現(xiàn)為隨保水劑用量增加呈現(xiàn)先下降后增加

趨勢(shì)，B2 處理的胞間 CO2 最低，較對(duì)照降低了

30.18%，差異達(dá)到顯著水平。

表 2 干旱脅迫下不同處理的大花序桉葉片光合特性

處理 凈光合速率

/(μmol·m?2

·s?1

)

氣孔導(dǎo)度

/(mol·m?2

·s?1

)

胞間 CO2 濃度

/(μmol·mol?1

)

蒸騰速率

/(mmol·m?2

·s?1

)

CK (6.61±0.65) c (0.017±0.001) b (484.97±13.04) a (0.83±0.01) b

B1 (9.62±1.04) b (0.018±0.002) b (424.91±14.22) b (0.90±0.08) ab

B2 (13.23±0.92) a (0.026±0.002) a (338.61±7.30) c (0.97±0.05) a

B3 (12.23±1.28) a (0.019±0.001) b (420.49±10.29) b (0.86±0.03) b

2.4 微生物保水劑對(duì)大花序桉葉片養(yǎng)分含量

的影響

由表 3 可知，與對(duì)照相比，B1、B2、B3 處

理的大花序桉葉片 N 含量分別增加了 21.71%、

75.73%、63.08%，P含量分別增加了 1.34%、6.38%、

4.03%，K 含量分別增加了 51.94%、65.67%、

59.10%，不同處理間均以 B2 的元素含量增幅最

大。對(duì)比不同元素間含量發(fā)現(xiàn)，N 含量的增幅最

大，K 含量次之，P 含量最低，其中 N、K 兩種

元素含量在不同處理間差異達(dá)到顯著水平。

表 3 大花序桉葉片 N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn 含量

處理 全氮/(g·kg?1

) 全磷/(g·kg?1

) 全鉀/(g·kg?1

) Fe/(mg·kg?1

) Mn/(mg·kg?1

) Cu/(mg·kg?1

) Zn/(mg·kg?1

)

CK (5.85±0.25) d (2.98±0.04) a (3.35±0.13) c (137.87±5.85) d (214.86±0.27) c (13.42±0.14) b (23.44±0.49) b

B1 (7.12±0.01) c (3.02±0.06) a (5.09±0.18) b (366.53±5.03) c (568.96±5.71) b (14.30±0.80) b (29.59±1.27) b

B2 (10.28±0.28) a (3.17±0.18) a (5.55±0.31) a (427.09±8.86) a (629.99±2.38) a (16.15±0.11) a (37.28±0.24) a

B3 (9.54±0.21) b (3.10±0.02) a (5.33±0.18) ab (406.50±5.28) b (635.89±4.24) a (14.35±0.91) b (35.34±2.88) a

與對(duì)照相比，B1、B2、B3 處理的大花序桉

葉片 Fe 含量分別增加了 165.85%、209.78%、

194.84%，Mn 含量分別增加了 164.80%、193.21%、

195.96%，Cu 含量分別增加了 6.56%、20.34%、

6.93%，Zn 含量分別增加了 26.24%、59.04%、

50.77%，不同處理間均以 B2 處理的元素含量增

幅最大?？梢?jiàn)，B2 處理促進(jìn)大花序桉幼苗吸收微

量養(yǎng)分的效果最佳。對(duì)比不同元素間含量發(fā)現(xiàn)，

韋存瑞 等 微生物保水劑對(duì)大花序桉幼苗生長(zhǎng)生理及養(yǎng)分含量的影響

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Fe、Mn 含量的增幅較大，Cu、Zn 含量增幅較低。

2.5 大花序桉苗高、地徑增長(zhǎng)量與光合特性及

養(yǎng)分含量間的相關(guān)性分析

由表 4 可知，大花序桉苗高增長(zhǎng)量與蒸騰速

率、全鉀、Fe 呈顯著正相關(guān)，與胞間 CO2 濃度呈

顯著負(fù)相關(guān)；地徑增長(zhǎng)量與凈光合速率、全氮、

全鉀、Fe、Mn、Zn 呈極顯著正相關(guān)，與全磷、

Cu 呈顯著正相關(guān)。

表 4 相關(guān)分析結(jié)果

指標(biāo) 苗高增長(zhǎng)量 地徑增長(zhǎng)量

凈光合速率 0.387 0.840**

氣孔導(dǎo)度 0.509 0.521

胞間 CO2 濃度 ?0.638* ?0.549

蒸騰速率 0.627* 0.360

全氮 0.444 0.804**

全磷 0.352 0.620*

全鉀 0.636* 0.906**

Fe 0.596* 0.910**

Mn 0.563 0.915**

Cu 0.447 0.676*

Zn 0.524 0.795**

注：*表示在 p<0.05 水平下相關(guān)性顯著；**表示在

p<0.01 水平下相關(guān)性極顯著。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

幼苗期是整個(gè)植物生長(zhǎng)周期中最重要的階

段，而水分是影響植物幼苗生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子[9]。

本試驗(yàn)表明，干旱脅迫下，施用微生物保水劑的

大花序桉幼苗的苗高增長(zhǎng)量與地徑增長(zhǎng)量均顯著

優(yōu)于對(duì)照，說(shuō)明保水劑的加入可以有效緩解干旱

脅迫，促進(jìn)大花序桉幼苗生長(zhǎng)發(fā)育，這與前人[3]

研究結(jié)果相似。究其原因，可能是保水劑施入土

壤后，通過(guò)吸水-釋水過(guò)程增加根系周?chē)乃趾?/p>

量，在一定程度上緩解了干旱脅迫對(duì)植物造成的

傷害，從而促進(jìn)苗木生長(zhǎng)[10]。隨著保水劑用量的

增加，大花序桉幼苗苗高增長(zhǎng)量呈先增加后降低

趨勢(shì)，表明施用一定用量的微生物保水劑對(duì)大花

序桉幼苗生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，但施用過(guò)多促進(jìn)作

用降低。保水劑是一種超吸收劑，用量過(guò)多時(shí)會(huì)

破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤板結(jié)，不利于根系活動(dòng)與

吸收，進(jìn)而影響根系與地上部分生長(zhǎng)[11]。本試驗(yàn)

以微生物保水劑用量為 5.0 g/株（B2）時(shí)大花序

桉幼苗的增長(zhǎng)效果最佳，可見(jiàn)適宜的用量才能充

分發(fā)揮保水劑的促生作用。

光合作用是綠色植物合成有機(jī)物的重要途

徑，植物光合能力強(qiáng)弱與葉片凈光合速率、氣孔

開(kāi)度、胞間 CO2 濃度及蒸騰速率密切相關(guān)。本研

究結(jié)果表明，干旱脅迫下，施用保水劑各處理組

的凈光合速率均高于對(duì)照組，胞間 CO2 濃度則相

反，說(shuō)明施用保水劑一定程度上能增強(qiáng)大花序桉

的光合能力，使其適應(yīng)干旱脅迫環(huán)境，緩解干旱

脅迫對(duì)幼苗光合作用的抑制，但保水劑施用量增

加并不能一直增強(qiáng)植物的光合能力，存在適宜的

用量范圍，造成這種情況的原因可能與保水劑富

含親水基團(tuán)有關(guān)。親水基團(tuán)賦予保水劑超強(qiáng)的吸

水保水能力，當(dāng)施用過(guò)量時(shí)液態(tài)水分被吸附的份

量增加，土壤固液氣三相比例失衡，不利于植物

根系吸水，導(dǎo)致光合能力減弱，光合速率降低[12]。

相關(guān)性分析表明，干旱脅迫下施用微生物保水劑，

大花序桉地徑的增長(zhǎng)量與凈光合速率呈極顯著正

相關(guān)，說(shuō)明保水劑是通過(guò)增強(qiáng)光合能力、促進(jìn)有

機(jī)物的合成和積累來(lái)促進(jìn)大花序桉幼苗生長(zhǎng)。

養(yǎng)分積累是生物量積累的基礎(chǔ)，也是苗木產(chǎn)

量形成的基礎(chǔ)，提高養(yǎng)分吸收能力是苗木增產(chǎn)增

質(zhì)的關(guān)鍵[13]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下施用保水

劑后，植物葉片中大量元素 N、P、K 和微量元素

Fe、Mn、Cu、Zn 的含量均明顯高于對(duì)照，這是

由于微生物保水劑富含活性微生物菌種，施入土

壤后，菌種通過(guò)代謝活動(dòng)產(chǎn)生有機(jī)酸和酶，加快

土壤緩效養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化與釋放，從而促進(jìn)植物根系

對(duì)養(yǎng)分的吸收利用[14]。但不同微生物保水劑用量

的效果明顯不同，微生物保水劑用量在 5 g/株時(shí)，

大花序桉幼苗體內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)元素的含量最高。

本研究還發(fā)現(xiàn)，保水劑處理下植物體內(nèi) N 元

素的增加幅度較 P、K 大，可能是添加保水劑后促

使更多有機(jī)氮分解為速效性氮素，有利于植物吸收

利用[15]。此外，保水劑自身保肥釋肥功能，也可

以在外界環(huán)境變化時(shí)將所吸附的氮素緩慢釋放，

以供植物吸收，使土壤中速效氮的供給與大花序

桉對(duì)其的需求更加同步，從而增加植物對(duì)氮素的

有效吸收與利用效率[16-17]。相關(guān)性分析表明，干

旱脅迫下施用微生物保水劑，大花序桉的苗高及

地徑的增長(zhǎng)量與 N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn 呈

顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明保水劑通過(guò)提高植物

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 26 -

體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素的含量來(lái)促進(jìn)大花序桉幼苗生長(zhǎng)。

3.2 結(jié)論

不同保水劑用量對(duì)大花序桉幼苗的生長(zhǎng)、光

合特性及養(yǎng)分吸收均有顯著影響，隨保水劑施用

量增加，苗高、光合特性（胞間 CO2 濃度除外）

及養(yǎng)分含量（Mn 含量除外）呈現(xiàn)先上升后下降的

趨勢(shì)，且均在施用量為 5 g/株時(shí)達(dá)到最大值。相

關(guān)性分析表明，干旱脅迫下施用微生物保水劑，

大花序桉的苗高及地徑的增長(zhǎng)量與凈光合速率、

N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn 呈顯著或極顯著正

相關(guān)。可見(jiàn)，適宜的保水劑用量能顯著提高大花

序桉的光合能力和養(yǎng)分吸收能力，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)

發(fā)育。本研究是在苗圃基地進(jìn)行，所設(shè)計(jì)保水劑

用量與大花序桉幼苗野外生存環(huán)境存在差異。因

此，今后還需借鑒此試驗(yàn)結(jié)果，開(kāi)展保水劑用量

對(duì)野外大花序桉幼苗生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分吸收的影響

研究，從而為造林實(shí)踐提供數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 周維, 李昌榮, 陳健波, 等. 大花序桉種源遺傳變異及適

應(yīng)性研究[J]. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 34(4): 36-41.

[2] 任世奇, 盧翠香, 鄧紫宇, 等. 修枝對(duì)大花序桉幼林生長(zhǎng)

和木材密度的影響[J]. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2017,

39(11): 45-50.

[3] 戴軍, 劉奎, 楊梅. 不同保水劑對(duì)大花序桉幼苗生長(zhǎng)及抗

性生理的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 47(4): 54-60.

[4] 楊漢波, 郭洪英, 陳炙, 等. 引種桉樹(shù)種源生長(zhǎng)性狀的遺

傳變異及早期評(píng)價(jià)[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào), 2019, 34(6):

109-114+177.

[5] 陳曉明, 黃金使, 蔡玲, 等. 大花序桉下胚軸組培快繁技

術(shù)的研究[J]. 廣西熱帶農(nóng)業(yè), 2010(6): 5-8.

[6] 羅佳, 馬若克, 韋鵬練, 等. 大花序桉心邊材的徑向和軸

向的變異[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2021,43(4): 132-140.

[7] 陳健波, 黃康庭, 莫雅芳, 等. 大花序桉與鄉(xiāng)土闊葉樹(shù)種

混交模式初步篩選[J]. 廣西林業(yè)科學(xué), 2022, 51(4): 494-

498.

[8] 魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科

技出版社, 2000.

[9] 李興, 蔣進(jìn), 宋春武, 等. 保水劑對(duì)梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(Haloxylon persicum)種子萌發(fā)及幼苗

根系的影響[J]. 干旱區(qū)研究, 2012, 29(5): 797-801.

[10] 孫科鵬. 聚丙烯酰胺型保水劑與海藻肥配施在蘋(píng)果生產(chǎn)

上的應(yīng)用研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2016.

[11] 李春艷, 汪琴, 趙海濤, 等. 聚天冬氨酸施用量對(duì)胡楊幼

苗功能性狀和生長(zhǎng)的影響[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2021,

49(11): 17-22.

[12] 王方玲, 張明月, 周亞茹, 等. 干旱脅迫下 TS-PAA 保水

劑對(duì)雪茄煙生長(zhǎng)發(fā)育和光合特性的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科

技導(dǎo)報(bào), 2022, 24(4): 162-172.

[13] 楊騰, 馬履一, 段劼, 等. 氮處理對(duì)文冠果幼苗光合、干物

質(zhì)積累和根系生長(zhǎng)的影響[J]. 林業(yè)科學(xué), 2014, 50(6):

82-89.

[14] 侯賢清, 李榮, 何文壽. 保水劑施用量對(duì)旱作馬鈴薯產(chǎn)量

及養(yǎng)分吸收的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 24(10): 56-63.

[15] 車(chē)明超, 黃占斌, 王曉茜, 等. 施用保水劑對(duì)土壤氮素淋

溶及脲酶活性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 29(S1):

93-97.

[16] 馬征, 姚海燕, 張柏松, 等. 保水劑對(duì)粘質(zhì)潮土團(tuán)聚體分

布、穩(wěn)定性及玉米養(yǎng)分積累的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào),

2017, 31(2): 221-226.

[17] 杜建軍, 茍春林, 崔英德, 等. 保水劑對(duì)氮肥氨揮發(fā)和氮

磷鉀養(yǎng)分淋溶損失的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2007(4):

1 296-1 301.

（責(zé)任編輯 林海妹）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2022-11-24；修回日期 2023-01-28

基金項(xiàng)目 廣西自籌經(jīng)費(fèi)林業(yè)科技項(xiàng)目“紅錐人工林土壤功能微生物篩選與應(yīng)用研究”（No.桂林科研[2022ZC]第 30 號(hào)）。

第一作者 禤俊卿（1965—），男，學(xué)士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樯峙嘤⑸仲Y源調(diào)查，E-mail：785587958@qq.com。

通訊作者 何春（1966—），男，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榱謽I(yè)經(jīng)營(yíng)管理，E-mail：smjhch@163.com。

鋁脅迫下蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗生理特性的影響

禤俊卿1

謝慈江2

石馭天1

申禮鳳2

楊梅2

何春1

（1. 廣西國(guó)有高峰林場(chǎng) 廣西南寧 530000；2. 廣西大學(xué)林學(xué)院/廣西高等學(xué)校林業(yè)科學(xué)與

工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣西南寧 530004）

摘 要 為了解灰木蓮（Magnoliaceae glance Blume）幼苗對(duì)酸鋁復(fù)合脅迫的生理適應(yīng)性，以灰木蓮幼苗為試驗(yàn)對(duì)象，

采用不同濃度的蘋(píng)果酸（0、5、10、15 mmol/L）和鋁（0、60、120、150 mg/L）模擬酸鋁復(fù)合脅迫，測(cè)定幼苗葉綠素、

MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量和 POD、SOD、CAT 活性。結(jié)果表明，相同鋁濃度下，添加中低濃度蘋(píng)果酸處理的

灰木蓮葉綠素 a、葉綠素 b 和葉綠素總量普遍高于未添加蘋(píng)果酸處理，MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量均隨蘋(píng)果酸

濃度增加呈先升高后下降的變化趨勢(shì)，中低濃度的蘋(píng)果酸（5、10 mmol/L）能夠增加中低鋁濃度（60、120 mg/L）處

理下灰木蓮的 POD 和 CAT 活性。10 mmol/L 蘋(píng)果酸能夠有效緩解灰木蓮受到的濃度為 150 mg/L 的鋁脅迫，5 mmol/L

蘋(píng)果酸能夠有效緩解灰木蓮受到的濃度為 60 和 120 mg/L 的鋁脅迫。

關(guān)鍵詞 酸鋁脅迫；灰木蓮；蘋(píng)果酸；生理特性

中圖分類(lèi)號(hào) S792.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.005

Effects of Malic Acid on the Physiological Characteristics of Magnoliaceae

glance Blume Seedlings under Aluminum Stress

XUAN Junqing1

XIE Cijiang2

SHI Yutian1

SHEN Lifeng2

YANG Mei2

HE Chun1

(1. Guangxi Gaofeng State Owned Forest Farm, Nanning, Guangxi 530000, China; 2. College of Forestry, Guangxi University/Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory for Forestry Science and Engineering, Nanning, Guangxi 530004, China)

Abstract To understand the adaptability of Magnoliaceae glance Blume seedlings to acid-aluminum compound stress, M.

glance seedlings were used as experimental objects in different concentrations of malic acid (0, 5, 10, 15 mmol?L?1

) and aluminum (0, 60, 120, 150 mg?L?1

), and the chlorophyll, MDA, soluble sugar, and soluble protein content, and POD, SOD, and

CAT activities of seedlings were determined. The results showed that under the same aluminum concentration, the chlorophyll

a, chlorophyll b, and total chlorophyll of M. glance in the treatments with medium and low malic acid concentrations were

generally higher than those without malic acid. The concentrations showed a trend of first increasing and then decreasing. The

medium and low malic acid concentrations (5 and 10 mmol?L?1

) could increase the low and medium aluminum concentrations

(60, 120 mg?L?1

) under the treatment. In conclusion, 10 mmol?L?1

malic acid can effectively alleviate the Al stress of

150 mg?L?1

, and 5 mmol?L?1

malic acid can effectively remit the Al stress of 60-120 mg?L?1

aluminum stress.

Keywords Aluminum acid stress; Magnoliaceae glance Blume; malic acid; physiological characteristics

灰木蓮（Magnoliaceae glance Blume）為木蘭

科（Magnoliaceae）木蓮屬常綠闊葉大喬木，原

產(chǎn)于越南、印度尼西亞等地，樹(shù)干通直，高大挺

拔，樹(shù)形優(yōu)美，材質(zhì)優(yōu)良，抗性強(qiáng)且生長(zhǎng)快，我

國(guó)廣西、廣東、云南、福建等地相繼成功開(kāi)展了

灰木蓮的引種栽培[1]?；夷旧従哂休^強(qiáng)的光合能力

和固碳釋氧能力，且早期耐蔭性較強(qiáng)，對(duì)微酸性至

酸性紅壤土有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，凋落物量大[2]，是

提升我國(guó)南方人工純林質(zhì)量的優(yōu)秀混交樹(shù)種。隨

著國(guó)家生態(tài)公益林建設(shè)，灰木蓮作為速生用材樹(shù)

種在華南地區(qū)被廣泛推廣和種植，在植被恢復(fù)和

涵養(yǎng)水源等方面發(fā)揮著重要作用[3-5]。當(dāng)前灰木蓮

存在育苗材料缺乏[6]等生產(chǎn)難題，針對(duì)灰木蓮環(huán)

境脅迫方面的研究主要集中在光照脅迫[7]、水淹

脅迫[8]和低溫脅迫[9]。關(guān)于酸鋁脅迫對(duì)灰木蓮影響

的研究幾近空白。

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 28 -

近年來(lái)由于酸雨的頻繁沉降及生理酸性化肥

的大量使用，土壤中的鋁化作用大大加強(qiáng)，紅壤

地區(qū)發(fā)生酸雨的頻率高，降雨量大，紅壤普遍呈強(qiáng)

酸性（pH 4.0~5.5），其富鋁化程度為全國(guó)最高[10]。

因此，鋁毒被認(rèn)為是南方紅壤地區(qū)農(nóng)作物減產(chǎn)的

重要原因之一[11]。生長(zhǎng)于酸性土壤的植物易受到

營(yíng)養(yǎng)元素缺失和重金屬毒害的威脅，嚴(yán)重影響林

木產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在鋁的外部排斥解毒過(guò)程中，有

機(jī)酸例如蘋(píng)果酸能夠與鋁形成穩(wěn)定的復(fù)合體，使

得離子態(tài)的金屬轉(zhuǎn)變成低毒或無(wú)毒的螯合態(tài)形式，

從而使植物達(dá)到體外解除鋁毒害效應(yīng)的目的[12]。

鄭開(kāi)敏等[13]研究發(fā)現(xiàn)，適宜質(zhì)量濃度的有機(jī)酸能

夠有效緩解鋁脅迫對(duì)豆瓣菜的傷害作用；亢亞超

等[14]研究發(fā)現(xiàn)，低濃度 AlCl3(0.2 mmol/L)脅迫可促

進(jìn)格木幼苗的生長(zhǎng)。因此，探究酸鋁處理對(duì)植物

生理指標(biāo)的影響，對(duì)研究林木栽培及選育具有現(xiàn)

實(shí)指導(dǎo)意義。本研究以灰木蓮幼苗為試驗(yàn)對(duì)象，

研究不同濃度蘋(píng)果酸和鋁處理下灰木蓮幼苗植

株葉綠素、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量和抗氧化酶活性等

生理指標(biāo)的變化規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)探索酸鋁脅

迫下灰木蓮生理特性的抗性機(jī)制；結(jié)合南方地區(qū)

灰木蓮的實(shí)際生存條件，從另一個(gè)角度豐富了灰

木蓮酸鋁毒害的研究，從而為灰木蓮的生產(chǎn)、管

理和應(yīng)對(duì)酸鋁復(fù)合脅迫提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于廣西大學(xué)林學(xué)院

苗圃，屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨

量充沛，年均溫約 21.6℃。

1.1.2 試材 試材為無(wú)病蟲(chóng)害、長(zhǎng)勢(shì)健康整齊的 8

個(gè)月生灰木蓮苗木，種源來(lái)自廣西憑祥，平均苗高

（31.24±5.46）cm，平均地徑（5.74?0.81）mm。

1.1.3 育苗基質(zhì) 育苗基質(zhì)為 60%黃心土+20%

河沙+20%珍珠巖，于 2018 年 3 月移栽植株至育

苗袋（高 19 cm，直徑 21 cm），經(jīng)一個(gè)月緩苗處

理后進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用雙因素隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在

不同鋁處理（0、60、120、150 mg/L）的基礎(chǔ)上

增施蘋(píng)果酸（0、5、10、15 mmol/L），以添加等

體積的營(yíng)養(yǎng)液為空白對(duì)照（CK），詳見(jiàn)表 1，同時(shí)

控制營(yíng)養(yǎng)液 pH 為 4.5（以 0.1 mol/L HCl 和

0.1 mol/L NaOH 調(diào)節(jié)），每個(gè)處理 3 個(gè)重復(fù)，1 個(gè)

重復(fù) 15 株苗木。試驗(yàn)于 2018 年 4 月開(kāi)始，以

1/6 Hoaglan 營(yíng)養(yǎng)液的形式澆灌不同濃度的鋁溶液

[Al2(SO4)3·18H2O 配制]，3 d 后增施不同濃度的蘋(píng)

果酸（C4H6O5，去離子水配制），每 30 d 重復(fù)以

上步驟一次，歷時(shí) 6 個(gè)月，澆施前后 2 d 內(nèi)禁止

澆水，以保證培養(yǎng)液充分吸收。

表 1 鋁和蘋(píng)果酸濃度處理的設(shè)置

處理 鋁濃度/(mg·L?1

) 蘋(píng)果酸濃度/(mmol·L?1

)

1 0 0

2 0 5

3 0 10

4 0 15

5 60 0

6 60 5

7 60 10

8 60 15

9 120 0

10 120 5

11 120 10

12 120 15

13 150 0

14 150 5

15 150 10

16 150 15

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定 2018 年 10 月試驗(yàn)結(jié)束后，隨

機(jī)從各處理選取不同生長(zhǎng)方向的成熟葉片，采用

丙酮乙醇提取法測(cè)定葉綠素含量，硫代巴比妥酸

法測(cè)定丙二醛（MDA），蒽酮比色法測(cè)定可溶性

糖，考馬斯亮藍(lán) G-250 染色法測(cè)定可溶性蛋白，

愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定過(guò)氧化物酶（POD），NBT

光化還原法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD），紫外光

吸收法測(cè)定過(guò)氧化氫酶（CAT）。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2010 進(jìn)行

統(tǒng)計(jì)、整理，繪制圖表，以 IBM SPSS Statistics 26

進(jìn)行 One-WayANOVA 方差分析（Duncan，p<0.05）

和相關(guān)性分析（Pearson），采用隸屬函數(shù)對(duì)苗木

質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

隸屬值 U (Xi)=(Xi?Ximin)/(Ximax?Ximin)

式中：Xi 為指標(biāo)測(cè)定值；Ximax 和 Ximin 為所有

禤俊卿 等 鋁脅迫下蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗生理特性的影響

- 29 -

處理中某項(xiàng)指標(biāo)的最大值和最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋁和蘋(píng)果酸處理對(duì)灰木蓮幼苗葉綠素含

量的影響

由表 2 可知，不同酸鋁濃度下灰木蓮幼苗葉

綠素 a、葉綠素 b 和葉綠素總量變化明顯（p<

0.05），總體上隨著鋁濃度的上升呈先上升后下

降的趨勢(shì)。其中，在低濃度鋁處理（60 mg/L）

下，葉綠素 a、葉綠素 b 和葉綠素總含量均最高，

而在高濃度鋁處理（150 mg/L）下各葉綠素含量

最低。在不受鋁脅迫的情況下，灰木蓮幼苗各色

素含量隨著蘋(píng)果酸濃度的上升呈先上升后下降

的趨勢(shì)，中濃度蘋(píng)果酸（10 mmol/L）處理下達(dá)

到最高；同時(shí)在低中濃度（60、120 mg/L）鋁脅

迫下，添加低濃度（5 mmol/L）的蘋(píng)果酸處理，

各色素含量較高，顯著高于其他處理。而在高濃度

鋁（150 mg/L）脅迫下，添加中濃度（10 mmol/L）

的蘋(píng)果酸處理，各色素含量較高，顯著高于其他

處理。

表 2 鋁和蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗葉綠素含量的影響 單位：mg/g

鋁濃度/(mg?L?1

) 蘋(píng)果酸濃度/(mmol?L?1

) 葉綠素 a 葉綠素 b 葉綠素總量

0 (0.425±0.013) Ca (0.174±0.008) Db (0.600±0.018) Da

5 (0.765±0.020) Aa (0.309±0.006) Bb (1.073±0.023) Ba

10 (0.803±0.028) Aa (0.345±0.011) Ab (1.147±0.039) Aa

0

15 (0.660±0.036) Bb (0.267±0.017) Cc (0.928±0.053) Cc

0 (0.441±0.025) Ca (0.197±0.012) Ca (0.638±0.037) Ca

5 (0.811±0.020) Aa (0.356±0.015) Ab (1.166±0.028) Aa

10 (0.674±0.021) Bb (0.298±0.011) Bc (0.972±0.032) Bb

60

15 (0.713±0.022) Bb (0.325±0.007) Bb (1.038±0.030) Bb

0 (0.371±0.005) Db (0.169±0.002) Db (0.540±0.006) Db

5 (0.932±0.040) Aa (0.395±0.017) Aa (1.326±0.056) Aa

10 (0.634±0.034) Cb (0.276±0.013) Cd (0.910±0.048) Cb

120

15 (0.790±0.037) Ba (0.360±0.017) Ba (1.150±0.054) Ba

0 (0.265±0.011) Dc (0.144±0.006) Dc (0.410±0.016) Cc

5 (0.308±0.014) Cb (0.162±0.008) Cc (0.470±0.023) Db

10 (0.836±0.021) Aa (0.367±0.008) Aa (1.203±0.029) Aa

150

15 (0.535±0.021) Bc (0.267±0.011) Bc (0.802±0.032) Bd

注：表格中不同大寫(xiě)字母表示同一鋁濃度下，不同濃度蘋(píng)果酸處理之間差異顯著（p<0.05）；不同小寫(xiě)字母表示同

一蘋(píng)果酸濃度下，不同濃度鋁處理之間差異顯著（p<0.05），下同。

2.2 鋁和蘋(píng)果酸處理對(duì)灰木蓮幼苗滲透調(diào)節(jié)

物質(zhì)含量的影響

由表 3 可知，灰木蓮幼苗 MDA、可溶性糖和

可溶性蛋白含量受鋁濃度和蘋(píng)果酸濃度影響顯

著。在低、中濃度（60、120 mg/L）鋁脅迫下，

添加低濃度（5 mmol/L）的蘋(píng)果酸處理，MDA 含

量較低；可溶性糖、可溶性蛋白含量較高，與其

他處理差異顯著。在高濃度鋁（150 mg/L）脅迫

下，添加中濃度（10 mmol/L）的蘋(píng)果酸處理，

MDA 含量較低；可溶性糖、可溶性蛋白含量最高，

與其他處理差異顯著。

2.3 鋁和蘋(píng)果酸處理對(duì)灰木蓮幼苗抗氧化酶

活性的影響

由表 4 可知，鋁濃度和蘋(píng)果酸濃度對(duì)灰木蓮抗

氧化酶活性影響顯著。灰木蓮幼苗 SOD、POD 和

CAT 活性在未受鋁脅迫的情況下，隨著蘋(píng)果酸濃度

的上升呈先上升后下降的趨勢(shì)。在低、中濃度（60、

120 mg/L）鋁脅迫下，添加低濃度（5 mmol/L）的

蘋(píng)果酸處理，SOD 和 POD 活性較高；在高濃度

（150 mg/L）鋁脅迫下，添加中濃度（10 mmol/L）

的蘋(píng)果酸處理 SOD 和 CAT 活性較高，添加高濃度

（15 mmol/L）的蘋(píng)果酸處理 POD 活性最高。

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 30 -

表 3 鋁和蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

鋁濃度/(mg·L?1

) 蘋(píng)果酸濃度/(mmol·L?1

) MDA/(μmol·g-1) 可溶性糖/% 可溶性蛋白/(mg·g-1)

0 (0.190±0.047) Cd (2.690±0.192) Bb (36.02±1.59) Cb

5 (0.210±0.026) Cc (2.933±0.161) Bd (36.42±1.68) Cc

10 (0.326±0.012) Bb (4.323±0.609) Ac (73.36±1.23) Ac

0

15 (0.390±0.020) Ab (3.337±1.009) Bc (65.86±0.64) Bb

0 (0.392±0.011) Ac (3.643±0.093) Ba (38.18±2.75) Cb

5 (0.300±0.036) Bb (5.497±0.680) Ac (114.72±2.89) Aa

10 (0.430±0.053) Ab (4.170±0.480) Bc (93.16±2.19) Bb

60

15 (0.399±0.012) Ab (3.650±0.959) Bc (29.90±0.22) Cd

0 (0.643±0.055) Ab (3.737±0.350) Da (63.62±0.95) Ca

5 (0.359±0.066) Cb (9.010±0.719) Aa (125.19±1.98) Aa

10 (0.531±0.044) Ba (5.083±0.575) Cb (78.27±1.53) Bc

120

15 (0.597±0.064) Ba (6.730±0.572) Bb (38.38±1.08) Dc

0 (0.830±0.020) Aa (2.587±0.273) Db (58.37±1.51) Ca

5 (0.520±0.016) Ca (6.783±0.380) Cb (94.75±4.83) Bb

10 (0.440±0.076) Db (9.563±0.454) Aa (101.65±5.05) Aa

150

15 (0.613±0.049) Ba (8.627±0.504) Ba (68.13±0.46) Ca

表 4 鋁和蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗抗氧化酶活性的影響

鋁濃度/(mg·L?1

) 蘋(píng)果酸濃度/(mmol·L?1

) SOD/(U?g?1

) POD/(U?min-1?g?1

) CAT/(U?g?1

)

0 (198.6±17.1) Db (223.8±25.0) Db (588.7±42.7) Cc

5 (262.0±31.6) Bc (320.1±18.1) Cb (750.2±38.2) Ab

10 (321.0±33.5) Ab (585.3±20.5) Aa (680.8±48.8) Bd

0

15 (228.0±23.5) Cb (366.0±18.6) Bb (607.1±36.0) Cd

0 (243.1±8.8) Da (401.3±27.7) Ca (846.8±24.5) Ab

5 (341.0±15.3) Ab (542.3±30.2) Aa (722.3±40.1) Cb

10 (290.6±15.4) Bc (460.3±21.6) Bb (890.5±38.5) Ab

60

15 (258.8±13.9) Cb (420.3±35.5) Ca (801.2±63.6) Ba

0 (211.0±8.3) Db (180.0±12.2) Dc (1 156.3±61.5) Aa

5 (350.5±28.5) Aa (298.6±17.8) Ab (956.4±37.5) Ba

10 (320.9±21.4) Bb (245.7±13.5) Bc (1 003.8±59.5) Ba

120

15 (301.4±23.3) Ca (210.3±19.0) Cd (756.7±13.5) Cb

0 (160.4±14.0) Dc (144.7±20.0) Bd (448.3±20.0) Cd

5 (190.0±13.0) Cd (173.3±24.2) Bc (480.3±20.9) Cc

10 (345.2±18.8) Aa (168.5±10.6) Bd (767.5±43.9) Ac

150

15 (298.9±20.9) Ba (284.6±13.3) Ac (634.0±22.2) Bc

2.4 不同濃度鋁和蘋(píng)果酸處理下灰木蓮幼苗

生理指標(biāo)相關(guān)性以及綜合評(píng)價(jià)

由表 5 可知，總體而言，灰木蓮葉綠素含量

與可溶性糖、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性顯

著正相關(guān)，葉綠素含量、SOD、POD 活性與 MDA

含量顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。由表 6 可知，各處理

隸屬值排序（前 3）為處理 10＞處理 6＞處理 15，

即中濃度鋁+低濃度蘋(píng)果酸處理＞低濃度鋁+低濃

度蘋(píng)果酸處理＞高濃度鋁+中濃度蘋(píng)果酸處理，表

明當(dāng)受高濃度（150 mg/L）鋁脅迫時(shí)，中濃度

（10 mmol/L）的蘋(píng)果酸處理下，灰木蓮生理狀況

最佳；而受低中濃度（60、120 mg/L）鋁脅迫時(shí)，

低濃度（5 mmol/L）蘋(píng)果酸處理下，灰木蓮生理

狀況最佳。

禤俊卿 等 鋁脅迫下蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗生理特性的影響

- 31 -

表 5 不同濃度鋁和蘋(píng)果酸處理下灰木蓮生理指標(biāo)的相關(guān)性分析

葉綠素 a 葉綠素 b 葉綠素 a+b MDA 可溶性糖 可溶性蛋白 SOD POD CAT

葉綠素 a 1

葉綠素 b 0.984** 1

葉綠素 a+b 0.999** 0.992** 1

MDA ?0.493** ?0.381** ?0.462** 1

可溶性糖 0.412** 0.502** 0.439** 0.134 1

可溶性蛋白 0.334*

0.360*

0.343* ?0.001 0.615** 1

SOD 0.871** 0.898** 0.882** ?0.300* 0.627** 0.515** 1

POD 0.474** 0.450** 0.469** ?0.537** ?0.217 0.110 0.418** 1

CAT 0.300*

0.270 0.292* ?0.040 0.086 0.131 0.412** 0.079 1

注：“**”表示在 0.01 級(jí)別（雙尾），相關(guān)性極顯著（p<0.01）；“*

”表示在 0.05 級(jí)別（雙尾），相關(guān)性顯著（p<0.05）。

表 6 不同濃度鋁和蘋(píng)果酸處理對(duì)灰木蓮生理特性影響的綜合評(píng)價(jià)

處理 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 隸屬度平均值 綜合排名

1 0.240 0.120 0.207 1.000 0.015 0.064 0.201 0.180 0.198 0.247 15

2 0.749 0.659 0.725 0.969 0.050 0.068 0.534 0.398 0.426 0.509 8

3 0.806 0.800 0.805 0.787 0.249 0.456 0.845 1.000 0.328 0.675 4

4 0.593 0.490 0.565 0.688 0.108 0.377 0.356 0.502 0.224 0.434 11

5 0.263 0.210 0.249 0.685 0.151 0.087 0.435 0.582 0.563 0.358 12

6 0.818 0.846 0.826 0.828 0.417 0.890 0.950 0.902 0.387 0.763 2

7 0.613 0.613 0.613 0.625 0.227 0.664 0.685 0.716 0.625 0.598 5

8 0.672 0.723 0.686 0.674 0.152 0.000 0.517 0.626 0.498 0.505 9

9 0.158 0.099 0.142 0.292 0.165 0.354 0.266 0.080 1.000 0.284 13

10 1.000 1.000 1.000 0.736 0.921 1.000 1.000 0.349 0.718 0.858 1

11 0.554 0.525 0.546 0.467 0.358 0.508 0.844 0.229 0.785 0.535 7

12 0.787 0.862 0.808 0.365 0.594 0.089 0.742 0.149 0.436 0.537 6

13 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.299 0.000 0.000 0.000 0.033 16

14 0.065 0.069 0.066 0.484 0.602 0.681 0.156 0.065 0.045 0.248 14

15 0.856 0.888 0.865 0.609 1.000 0.753 0.972 0.054 0.451 0.716 3

16 0.405 0.489 0.428 0.339 0.866 0.401 0.729 0.318 0.262 0.471 10

注：X1，葉綠素 a 含量；X2，葉綠素 b 含量；X3，葉綠素總含量；X4，MDA 含量；X5，可溶性糖含量；X6，可溶

性蛋白含量；X7，SOD 活性；X8，POD 活性；X9，CAT 活性。

3 討論與結(jié)論

光合色素的含量影響葉綠素對(duì)光能的吸收、

傳遞及分配，以及轉(zhuǎn)換合成的量，同時(shí)也體現(xiàn)植

株受脅迫的程度[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，低濃度鋁能夠

促進(jìn)灰木蓮幼苗葉綠素 b 含量的提升。隨著鋁濃

度的提升，各葉綠素含量均有不同程度的下降，

低濃度鋁有利于灰木蓮葉綠素的合成，這是由于

一定濃度的鋁可維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，減少細(xì)胞

內(nèi)的外滲物[16]；伴隨著濃度的提升，過(guò)量的鋁離

子結(jié)合葉綠素酸酯還原酶，進(jìn)而降低其活性。蘋(píng)

果酸的添加能夠有效提高灰木蓮植株葉綠素含

量，尤其是中濃度（10 mmol/L）的蘋(píng)果酸，適宜

酸度條件能夠促進(jìn)其生長(zhǎng)，超出正常范圍即對(duì)植

株生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制，抑制作用與酸性強(qiáng)度呈正相關(guān)，

這與桉樹(shù)[17]的研究結(jié)果相類(lèi)似。在同一濃度鋁脅

迫下，灰木蓮葉綠素含量隨著蘋(píng)果酸濃度的增加

呈先增加后下降的趨勢(shì)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可

能是灰木蓮幼苗根系所處土壤中的 Al3+在一定程

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 32 -

度上能夠與蘋(píng)果酸螯合，抑制了灰木蓮對(duì)活性

Al3+的輸送；而隨著鋁濃度的提高，蘋(píng)果酸對(duì)鋁

脅迫的緩解作用并未隨著濃度的上升而增強(qiáng)，植

株葉綠體被膜存在被高濃度 Al3+破壞的可能[18]，

黑麥草[19]對(duì)有機(jī)酸的響應(yīng)也有相類(lèi)似的規(guī)律?？?/p>

見(jiàn)施加蘋(píng)果酸可有效緩解鋁脅迫對(duì)植物光合色素

產(chǎn)生的傷害，提高植物的光能捕捉能力和光合作

用能力，增強(qiáng)灰木蓮耐鋁性。

MDA 是細(xì)胞質(zhì)膜不飽和脂肪酸過(guò)氧化的產(chǎn)

物，其含量通常被用來(lái)表示逆境脅迫下生物膜系

統(tǒng)損傷的程度[20]。本研究中，隨著鋁濃度的升高，

MDA 含量呈升高趨勢(shì)，濃度越高，MDA 含量積

累量更大，說(shuō)明鋁脅迫下灰木蓮的細(xì)胞膜脂過(guò)氧

化嚴(yán)重，細(xì)胞膜受到嚴(yán)重?fù)p傷。可溶性蛋白質(zhì)和

可溶性糖是植物體內(nèi)的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，能為

細(xì)胞提供能量，保持細(xì)胞滲透勢(shì)。單一鋁脅迫或

酸脅迫下灰木蓮可溶性糖、可溶性蛋白含量總體

上增加，可見(jiàn)逆境使灰木蓮啟動(dòng)了自身保護(hù)機(jī)制，

其體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)大量合成與積累[21]。在鋁脅

迫下施用蘋(píng)果酸，灰木蓮在不同濃度蘋(píng)果酸脅迫

下，可以通過(guò)增加可溶性蛋白和可溶性糖含量、

降低 MDA 含量來(lái)維持水分和滲透平衡，以提高

植物對(duì)逆境的抵抗力[22]，說(shuō)明高濃度蘋(píng)果酸能改

變灰木蓮體內(nèi)的物質(zhì)代謝途徑，從而改變滲透調(diào)

節(jié)物質(zhì)含量。

SOD、POD、CAT 等抗氧化酶是植物體內(nèi)清

除活性氧、減少羥基自由基形成的重要酶類(lèi)，能

夠保護(hù)細(xì)胞免受傷害[23]。單一低濃度鋁脅迫會(huì)刺

激灰木蓮抗氧化酶活性升高，這是因?yàn)樯倭康匿X

可以通過(guò)提高保護(hù)酶活性來(lái)清除代謝過(guò)程中產(chǎn)生

的活性氧自由基等有害物質(zhì)，使灰木蓮處于比較

旺盛的新陳代謝中，為體內(nèi)有機(jī)物合成提供充足

的氮源。而在高質(zhì)量濃度鋁脅迫下，3 種抗氧化

酶的活性均受到強(qiáng)烈抑制，推測(cè)此時(shí)活性氧清除

系統(tǒng)已經(jīng)遭到破壞，細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）含量

上升[24]，植株受到嚴(yán)重的氧化脅迫。而施加蘋(píng)果

酸能有效減少鋁脅迫對(duì)上述指標(biāo)的傷害程度，提

高灰木蓮的耐鋁性，以中低濃度的蘋(píng)果酸效果為

佳，說(shuō)明一定濃度的蘋(píng)果酸能夠有效緩解鋁對(duì)灰

木蓮的毒害。雖然灰木蓮具有一定抗鋁機(jī)制，但過(guò)

量的酸鋁脅迫依然能夠破壞植物的生理平衡[25]，

對(duì)葉片抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生毒害，可能是高濃度蘋(píng)果

酸加強(qiáng)了鋁毒害作用，抑制植物清除活性氧自由

基的能力，導(dǎo)致活性氧的積累。

一定濃度外源蘋(píng)果酸能夠起到較為理想的緩

解鋁毒作用，但濃度過(guò)高則會(huì)使緩解作用減弱，

甚至對(duì)植物產(chǎn)生更嚴(yán)重的毒害[26]，這可能是因?yàn)?/p>

高濃度有機(jī)酸會(huì)加劇根際環(huán)境的酸化，刺激可溶

性鋁活性的增大，從而加重植物根際鋁的毒害。

本試驗(yàn)采用相關(guān)性分析和模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)值

法對(duì)不同濃度鋁和蘋(píng)果酸處理下灰木蓮苗木生理

質(zhì)量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，添加蘋(píng)果酸能

不同程度地緩解鋁脅迫對(duì)灰木蓮幼苗的毒害作

用，但不同濃度的鋁毒作用下，蘋(píng)果酸對(duì)植株所

受生理毒害的緩解效果不同，蘋(píng)果酸濃度為

10 mmol/L 時(shí)，對(duì)緩解灰木蓮受到的濃度為

150 mg/L 的鋁脅迫最為有效；蘋(píng)果酸濃度為

5 mmol/L 時(shí)，對(duì)緩解灰木蓮受到的濃度為 60 和

120 mg/L 的鋁脅迫最為有效。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾冀, 盧立華, 賈宏炎. 灰木蓮生物學(xué)特性及引種栽培[J].

林業(yè)實(shí)用技術(shù), 2010(10): 20-21.

[2] 曾珠, 毛純, 李萬(wàn)年, 等. 林分改造對(duì)桉樹(shù)人工林土壤微

量元素的影響[J]. 森林與環(huán)境學(xué)報(bào), 2022,42(3): 253-261.

[3] 韋善華, 何斌, 魏國(guó)余, 等. 速生階段灰木蓮人工林營(yíng)養(yǎng)

元素積累及其分配格局[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012,

40(12): 36-39.

[4] 盧立華, 何日明, 農(nóng)瑞紅, 等. 坡位對(duì)灰木蓮生長(zhǎng)的影響[J].

林業(yè)科學(xué)研究, 2012, 25(6): 789-794.

[5] 盧立華, 何日明, 農(nóng)瑞紅, 等. 灰木蓮生長(zhǎng)對(duì)土壤養(yǎng)分和

氣候因子的響應(yīng)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 25(4): 961-966.

[6] 韓吉思, 易冠明, 方小榮, 等. 生根劑及插條粗度對(duì)灰木

蓮扦插生根影響[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),

2018, 39(4): 34-38.

[7] 劉金熾, 招禮軍, 朱栗瓊. 遮陰對(duì)三種木蘭科幼苗生長(zhǎng)和

光合特性的影響[J]. 廣西植物, 2020, 40(8): 1 159-1 168.

[8] 葉龍華, 楊振意, 薛立, 等. 3 種幼苗對(duì)水淹脅迫的生理響

應(yīng)[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 33(3): 368-372.

[9] 郭淑紅, 薛立, 張柔, 等. 4 種幼苗對(duì)低溫脅迫的光合生理

響應(yīng)[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 33(3): 373-377.

[10] 曹林, 馬麗, 吳玉環(huán), 等. 菊芋對(duì)酸鋁復(fù)合脅迫的生理響

應(yīng)[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2016, 25(2): 233-240.

[11] Pattanayak A, Pfukrei K. Aluminium toxicity tolerance in

crop plants: Present status of research[J]. African Journal of

Biotechnology, 2013, 12(24): 3 752-3 757.

[12] 孫琴, 倪吾鐘, 楊肖娥. 有機(jī)酸在植物解鋁毒中的作用及

禤俊卿 等 鋁脅迫下蘋(píng)果酸對(duì)灰木蓮幼苗生理特性的影響

- 33 -

生理機(jī)制[J]. 植物學(xué)通報(bào), 2002, 19(4): 496-503.

[13] 鄭開(kāi)敏, 肖家昶, 馬俊英, 等. 檸檬酸對(duì)鋁脅迫下豆瓣菜

生長(zhǎng)及生理的影響 [J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2022, 38(2):

476-485.

[14] 亢亞超, 劉萍, 王凌暉, 等. 格木幼苗對(duì)硝普鈉-酸鋁互作

的生理響應(yīng)[J]. 植物科學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 37(4): 521-529.

[15] 張永福, 任禛, 陳澤斌, 等. 水楊酸對(duì)緩解葡萄苗鋁毒害

的生理機(jī)制[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2015, 30(1): 182-187.

[16] 蔣時(shí)姣, 鐘宇, 劉海鷹, 等. 鋁脅迫對(duì)柳杉組培苗生長(zhǎng)及

生理特性的影響[J]. 植物生理學(xué)報(bào), 2015, 51(2): 227-232.

[17] 楊梅, 吳幼媚, 黃壽先, 等. 不同桉樹(shù)優(yōu)良無(wú)性系幼苗對(duì)

酸鋁的抗性生理響應(yīng)差異[J]. 林業(yè)科學(xué), 2011, 47(6):

181-187.

[18] 孫文君, 楊蔚, 許文花, 等. 苜蓿幼苗對(duì)鋁脅迫的生理響

應(yīng)及綜合評(píng)價(jià)[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 2021, 29(1):

50-58.

[19] 黃玉婷, 劉大林, 張衛(wèi)紅, 等. 檸檬酸對(duì)鋁脅迫下苗期黑

麥草生長(zhǎng)生理的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2019, 42(7):

44-50.

[20] 劉強(qiáng), 柳正葳, 龍婉婉, 等. 芒萁 玉米對(duì)酸鋁脅迫生理 ?

響應(yīng)的比較[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 45(2): 65-69.

[21] 姚虹宇, 劉亞敏, 張盛楠, 等. 外源檸檬酸對(duì)鋁脅迫下馬

尾松生理特性的影響[J]. 林業(yè)科學(xué), 2018, 54(7): 155-164.

[22] Gagoonani S, Enteshari S, Delavar K, et al. Interactive effects of silicon and aluminum on the malondialdehyde

(MDA), proline, protein and phenolic compounds in Borago

officinalis L.[J]. Journal of Medicinal Plants Research, 2011,

5(24): 5 818-5 827.

[23] 鄭陽(yáng)霞, 趙善梅, 向前, 等. 鋁脅迫對(duì)豆瓣菜生理特性及

營(yíng)養(yǎng)元素吸收的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 54(4):

83-91.

[24] 覃凌薇, 李琳, 陸海燕, 等. 閩楠幼苗對(duì)硝普鈉——酸鋁

互作的生理響應(yīng)[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2022, 34(3): 172-178.

[25] 侯文娟, 胡厚臻, 魯瑩瑩, 等. 磷對(duì)鋁脅迫下尾巨桉生長(zhǎng)

生理方面的緩解作用[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 44(5):

5-9+19.

[26] Martins N, Goncalves S, Andrade P B, et al. Changes on

organic acid secretion and accumulation in Plantago almogravensis Franco and Plantago algarbiensis Samp. under

aluminum stress[J]. Plant Science, 2013, 198: 1-6.

（責(zé)任編輯 林海妹）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-02-16；修回日期 2023-02-26

基金項(xiàng)目 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（No.2022YFD2301104-04）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西甘蔗創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)（No.nycytxgxcxtd2021-03）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科穩(wěn)定資助團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（No.桂農(nóng)科 2021YT012）。

第一作者 吳建明（ 1978 — ），男，博士，研究員，主要研究方向?yàn)楦收嵩耘嗯c分子生物學(xué)研究， E-mail ：

wujianming2004@126.com。

通訊作者 丘立杭（1983—），男，碩士，副研究員，主要研究方向?yàn)楦收嵩耘嗯c分子生物學(xué)研究，E-mail：442472073@qq.com。

甘蔗摳芽育苗移栽技術(shù)研究

吳建明1

陳榮發(fā)1

范業(yè)賡1

廖李權(quán)2

李燕嬌1

丘立杭1

（1. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/

廣西甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究中心 廣西南寧 530007；

2. 廣西扶南東亞糖業(yè)有限公司 廣西崇左 532100）

摘 要 為打破傳統(tǒng)栽培模式，實(shí)現(xiàn)“種苗”代替“種莖”的重大變革，為 500 萬(wàn)畝雙高糖料蔗基地提供配套的栽培

技術(shù)。以桂糖 55 號(hào)的莖尖組培脫毒健康種苗一代種莖、二代種莖、三代種莖和常規(guī)種莖為試驗(yàn)材料。2019—2020 年，

設(shè)計(jì)健康種苗一代種莖摳芽（從蔗莖中摳出蔗芽用秧盤(pán)育苗）育苗不同密度 T1（57 750 株/hm2

)、T2（33 750 株/hm2

）、

T3（27 750 株/hm2

）、健康種苗一代種莖直播 T4（60 000 芽/hm2

）和常規(guī)種莖對(duì)照 T-CK（90 000 芽/hm2

）共 5 個(gè)處理；

在此基礎(chǔ)上，2021 年設(shè)計(jì)健康種苗摳芽育苗一代種莖 F1（30 000 株/hm2

）、二代種莖 F2（30 000 株/hm2

）、三代種莖 F3

（30 000 株/hm2

）和常規(guī)種莖 F-CK（30 000 株/hm2

）共 4 個(gè)處理。2019—2020 年試驗(yàn)結(jié)果表明，健康種苗一代種莖摳芽

育苗 T3 處理的新植蔗和宿根蔗的有效莖數(shù)比對(duì)照分別提高 10.55%和 19.27%，產(chǎn)量比對(duì)照分別提高 7.92%和 7.43%；健

康種苗一代種莖處理的新植蔗糖分略低于對(duì)照，但宿根蔗的糖分沒(méi)有差異。2021 年試驗(yàn)結(jié)果表明，健康種苗摳芽育苗一

代種莖（F1）、二代種莖（F2）和三代種莖（F3）摳芽育苗的甘蔗有效莖數(shù)比對(duì)照分別高 57.14%、42.41%、42.56%，蔗莖

產(chǎn)量比對(duì)照分別提高 24.78%、39.06%和 29.28%，差異均達(dá)到顯著水平；二代種莖摳芽育苗的產(chǎn)量最高，為 100 526.40 kg/hm2

，

高出對(duì)照 39.06%，糖分也高出對(duì)照 0.09（絕對(duì)值）。說(shuō)明在滴灌條件下，甘蔗摳芽育苗的最佳代數(shù)是莖尖脫毒健康種

苗二代種莖，密度為 30 000 株/hm2

， 莖尖脫毒健康種苗的蔗莖產(chǎn)量顯著高于常規(guī)種莖。

關(guān)鍵詞 甘蔗；健康種苗；摳芽；育苗

中圖分類(lèi)號(hào) S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.006

Study on Yield and Sugarcane Content of Sugarcane Transplanted

by the Mode of Bud Picking

WU Jianming1

CHEN Rongfa1

FAN Yegeng1

LIAO Liquan2

LI Yanjiao1

QIU Lihang1

(1. Sugarcane Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement/Sugarcane Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007, China;

2. Guangxi Funan East Asia Sugar Industry Co., Ltd., Chongzuo, Guangxi 532100, China)

Abstract To change the traditional cultivation mode, achieve the prime change of “seed seedling” instead of “seed stem”, and

provide supporting cultivation technology for 5 million mu “high sugar content and yield” sugar cane base. The first, second, and

third generations of virus-free healthy shoots of the sugarcane variety ‘Guitang 55’ and its seed stem were selected as experimental materials. From 2019 to 2020, the first generation of healthy seedlings were treated at five densities: T1 (57 750 shoots·hm–2),

T2 (33 750 shoots·hm–2), T3 (27 750 shoots·hm–2), T4 (60 000 shoots·hm–2) and T-CK (90 000 shoots·hm–2). Based on the

above design, in 2021, a total of four treatments were designed, they are the first-generation seed-stem F1 (30 000 plants·hm–2),

the second-generation seed-stem F2 (30 000 plants·hm–2), the third-generation seed-stem F3 (30 000 plants·hm–2) and the

conventional seed stem F-CK (30 000 plants·hm–2). From 2019 to 2020, the results showed that under the T3 condition, the

affective stem number of newly planted sugarcane and ratoon sugarcane of the first generation of healthy seedlings was

10.55% and 19.27% higher than that of the control, and the yield was 7.92% and 7.43% higher than that of the control sample,

respectively. The sucrose content of the new plants in the treatment of the first seed stem of healthy seedlings was slightly

吳建明 等 甘蔗摳芽育苗移栽技術(shù)研究

- 35 -

lower than that of the control, but there were no differences in the sugar content of the ratoon cane. In 2021, the results showed

that the number of effective sugarcane stems in the first generation (F1), the second generation (F2), and the third generation

(F3) of healthy seedlings were 57.14%, 42.41% and 42.56% higher than that of the control, respectively, and the cane stem

yield was 24.78%, 39.06% and 29.28% higher than that of the control sample, respectively. The differences were significant.

The highest product of the second-generation seedling was 100 526.40 kg·hm–2, which was 39.06% higher than that of the

control one, and the sugar content was 0.09 (absolute value). Under drip irrigation conditions, the optimal generation of sugarcane transplanted by the mode of bud picking is the second-generation seed stem of virus-free and healthy seed-seedlings.

The yield of sugarcane stem with a density of 30 000 plants·hm–2 is significantly higher than that of conventional seed stem.

Keywords sugarcane; healthy seedling; bud picking; seedling

甘蔗是我國(guó)重要的糖料作物，產(chǎn)糖量占食糖

總產(chǎn)量的 90%以上，對(duì)我國(guó)食糖安全至關(guān)重要[1]。

甘蔗栽培技術(shù)歷經(jīng)上千年的演變，經(jīng)過(guò)大量探索、

研究和創(chuàng)新，在各個(gè)時(shí)期不斷得到完善和發(fā)展，

形成了不同的栽培模式，推動(dòng)了我國(guó)甘蔗產(chǎn)業(yè)的

發(fā)展，但仍存在部分亟待解決的問(wèn)題[2]。因此，

如何突破傳統(tǒng)栽培模式，提高甘蔗產(chǎn)量，對(duì)于我

國(guó)甘蔗生產(chǎn)具有重要意義。甘蔗育苗移栽是我國(guó)

蔗區(qū)蔗農(nóng)在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中摸索出來(lái)的一項(xiàng)甘蔗

栽培技術(shù)[3]。一直以來(lái)，科學(xué)家無(wú)間斷地對(duì)甘蔗

育苗移栽進(jìn)行研究，如不同時(shí)期育苗移栽[4]育苗

快繁[5]、不同材料育苗[6]、塑料薄膜育苗[7]、育苗

補(bǔ)種[8]等方面研究。結(jié)果表明，育苗移栽具有保

證全苗、提高產(chǎn)量（15%~30%）、提早成熟、防

寒防早、減少病蟲(chóng)害、節(jié)省蔗種等優(yōu)點(diǎn)[2]；但也

有研究表明，育苗移栽存在用工多、移苗難、容

易斷根、屈根、傷苗、延長(zhǎng)回青滯長(zhǎng)期，出現(xiàn)增

產(chǎn)不增收的問(wèn)題，直接影響育苗移栽的推廣[9]。

雖然前人對(duì)育苗移栽已經(jīng)進(jìn)行大量研究與報(bào)道，但

還未見(jiàn)摳芽育苗移栽相關(guān)研究報(bào)道。針對(duì)育苗移栽

研究結(jié)果存在的分歧，需要在育苗材料選擇、育苗

體積、配套技術(shù)、機(jī)械化等方面進(jìn)行更深入的研究。

本試驗(yàn)在前期開(kāi)展甘蔗健康種苗一代種莖生產(chǎn)力

分析[10]、健康種苗不同代數(shù)差異分析[11]、不同體

積育苗移栽[12-13]等基礎(chǔ)上，開(kāi)展了健康種苗摳芽育

苗、健康種苗一代種莖、常規(guī)種莖等差異比較試驗(yàn)，

探討其對(duì)甘蔗產(chǎn)量和糖分的影響，以期為甘蔗摳芽

育苗移栽的推廣應(yīng)用提供更科學(xué)的依據(jù)，也為 500

萬(wàn)畝雙高糖料蔗基地提供配套的栽培技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選用材料為桂糖 55 號(hào)莖尖組培脫毒健康種

苗一代種莖（簡(jiǎn)稱(chēng)一代種莖，下同）和常規(guī)種莖；

桂糖 55 號(hào)莖尖組培脫毒健康種苗一代種莖 F1、

二代種莖 F2、三代種莖 F3 和常規(guī)種莖 F-CK。2019

—2020 年，用桂糖 55 號(hào)健康種苗一代種莖摳芽

育苗（從一代種莖中把芽摳出育苗種植）和常規(guī)

種莖在廣西來(lái)賓試驗(yàn)點(diǎn)種植，常規(guī)管理。2021 年，

用桂糖 55 號(hào)莖健康種苗一代種莖、二代種莖、三

代種莖和常規(guī)種莖摳芽后育苗種植，常規(guī)管理。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)間 2019 年 3 月至

2021 年 2 月。試驗(yàn)地位于廣西壯族自治區(qū)來(lái)賓市興

賓區(qū)鳳凰鎮(zhèn)來(lái)賓市金鳳凰農(nóng)業(yè)投資有限公司甘蔗

種植基地和崇左市扶綏縣岜盆鄉(xiāng)岜盆村。摳芽用自

主研發(fā)的摳芽機(jī)械（專(zhuān)利號(hào)：ZL201821898149.6）[14]，

摳出單芽后浸泡于多菌靈 3~5 min 防病，再浸泡

度銳（美國(guó)先正達(dá)）10 min 防蟲(chóng)；然后把芽平擺，

用 50 孔的秧盤(pán)蓋上營(yíng)養(yǎng)土（圖 1），保持秧盤(pán)土

壤濕度在 60%以上。每個(gè)小區(qū)共種植 5 行，行距

為 1.2 m，行長(zhǎng) 10 m，重復(fù) 3 次，小區(qū)面積為 60 m2

，

在區(qū)組四周均設(shè)有 3 行保護(hù)行。詳細(xì)試驗(yàn)信息見(jiàn)

表 1。

圖 1 甘蔗摳芽育苗

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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表 1 不同試驗(yàn)點(diǎn)的信息

試驗(yàn)地點(diǎn) 年份 處理 試驗(yàn)品種 試驗(yàn)材料

T1（57 750 株/hm2

) 桂糖 55 號(hào) 一代種莖摳芽育苗

T2（33 750 株/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 一代種莖摳芽育苗

T3（27 750 株/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 一代種莖摳芽育苗

T4（60 000 芽/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 一代種莖雙芽段直播

興賓區(qū) 2019—2020

T-CK（90 000 芽/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 常規(guī)種莖直接種植

F1（30 000 株/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 一代種莖摳芽育苗

F2（30 000 株/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 二代種莖摳芽育苗

F3（30 000 株/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 三代種莖摳芽育苗 扶綏縣 2021

F-CK（30 000 株/hm2

） 桂糖 55 號(hào) 常規(guī)種莖摳芽育苗

1.2.2 水肥管理 水肥管理：鋪設(shè)滴灌帶，育苗

移栽后 1~20 d，每隔 1 d 滴灌 3 h，確保移栽苗成

活；遇到持續(xù)干旱時(shí)節(jié)，每隔 1 d 滴灌 2 h；其余

的除草、培土、施肥等管理措施均一致。

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定 砍收前在各處理小區(qū)隨機(jī)選擇

15 株健康甘蔗，連續(xù)測(cè)量株高、莖徑、錘度，調(diào)

查處理小區(qū)有效莖數(shù)，按進(jìn)廠原料蔗砍收，稱(chēng)取

各處理小區(qū)原料蔗產(chǎn)量，計(jì)算單莖重。新植試驗(yàn)、

宿根試驗(yàn)分別于每年的 12 月取樣化驗(yàn)分析糖分，

每個(gè)品種取 6 株甘蔗。

1.2.4 成本計(jì)算

（1）健康種苗一代種莖成本=脫毒組培苗成本

0.8 元/株×1 200 株/畝+種植 2 700 元/畝÷40 000

芽/畝=0.092 元/芽；

（2）健康種苗二代種莖（一代種莖宿根蔗）=

田間管理 2 300 元/畝÷40 000 芽/畝=0.058 元/芽

（3）健康種苗三代種莖（二代種莖宿根蔗）=

田間管理 2 300 元/畝÷40 000 芽/畝=0.058 元/芽；

（4）常規(guī)種莖生產(chǎn)成本=（常規(guī)種莖繁種用種

量 0.7 t×500 元/畝+種植和田間管理 2 700 元/畝）

÷40 000 芽/畝=0.076 元/芽；

（5）收獲種莖成本=機(jī)械收獲 100 元/t×4

t/畝÷78 000 芽/畝=0.005 2 元/芽；

（6）運(yùn)輸成本=裝車(chē)、運(yùn)回加工廠費(fèi)用 50 元/t

×4 t/畝÷78 000 芽/畝=0.002 6 元/芽；

（7）育苗盤(pán)成本=0.2 元/50 孔÷3（重復(fù)用 3

年）=0.001 4 元/芽；

（8）單芽育苗成本=機(jī)械砍芽約、智能裝育苗

盤(pán)、蓋營(yíng)養(yǎng)土、機(jī)械投入、育苗田間管護(hù)等成本

成本大約需要 0.13 元/芽；

（9）不可預(yù)見(jiàn)成本=0.01 元/芽；

（10）拭芽后剩余原料蔗收入=0.15~0.2 t（每

畝摳芽可剩余 0.15～0.20 t 甘蔗進(jìn)廠）×490 元/t=

70~105 元；

（11）健康種一代種莖（雙芽段）=市場(chǎng)價(jià)格

為 550 元/畝；

（12）常規(guī)種莖=農(nóng)民自留下種量一般為 1 t

甘蔗，成本為 500 元/畝。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)整理在 Excel 2010 中

進(jìn)行，統(tǒng)計(jì)分析用 SPSS 20.0 軟件，各農(nóng)藝性狀

參數(shù)值之間差異分析采用單因素方差分析

（one-way ANOVA）的最小顯著性差異法（least

significant difference， LSD）。表中的數(shù)值均為（均

值±標(biāo)準(zhǔn)誤）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度對(duì)新植蔗產(chǎn)量性狀和糖分的影響

從表 2 不同處理的新植蔗可以看出，健康種

苗處理的株高、莖徑和單莖重均略低于對(duì)照

（T-CK），但不同處理之間差異不顯著。不同處

理的有效莖數(shù)大小順序?yàn)?T1>T4>T2>T3>T-CK，

健康種苗處理的有效莖數(shù)比對(duì)照提高 10.55%~

17.73%，差異達(dá)到顯著水平；不同處理產(chǎn)量大小

順序?yàn)?T4>T3>T1>T2>T-CK，T4 處理（一代種莖

雙芽直接種植 60 000 芽/hm2

）的產(chǎn)量最高，比對(duì)

照提高了 7.92%，但不同處理之間的差異不顯著。

說(shuō)明，健康種苗一代種莖是通過(guò)提高單位面積的

有效莖數(shù)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。健康種苗處理的糖分比對(duì)照

低 0.15～0.46（絕對(duì)值），但不同處理之間的差異

不顯著。摳芽育苗種植不同密度分析，結(jié)果表明，

27 750 株/hm2

（T3）的種植密度產(chǎn)量最高，而

57 750 株/hm2

（T1）和 33 750 株/hm2

（T2）處

吳建明 等 甘蔗摳芽育苗移栽技術(shù)研究

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表 2 不同處理新植蔗產(chǎn)量性狀和糖分比較

處理 株高/cm 莖徑/mm 有效莖數(shù)/(條·hm–2) 單莖重/(kg·條–1) 產(chǎn)量/(kg·hm–2) 糖分/%

T1 227.96 a 26.29 a 84 618 aA 1.10 a 92 731.95 a 14.45 a

T2 229.87 a 26.16 a 80 504 aAB 1.09 a 91 787.05 a 14.73 a

T3 228.71 a 26.41 a 79 455 aAB 1.22 a 95 731.21 a 14.55 a

T4 233.87 a 26.41 a 82 541 aAB 1.19 a 98 409.15 a 14.76 a

T-CK 231.69 a 26.68 a 71 873 bB 1.27 a 91 183.35 a 14.91 a

注：不同小寫(xiě)字母表示差異顯著（p<0.05），不同大寫(xiě)字母表示差異極顯著（p<0.01），下同。

理之間產(chǎn)量差異不明顯。說(shuō)明，摳芽育苗移栽密

度在 27 750 株/hm2 已經(jīng)滿足生產(chǎn)需要。

2.2 不同種植密度對(duì)宿根蔗產(chǎn)量性狀和糖分

的影響

宿根蔗調(diào)查結(jié)果（表 3）顯示，常規(guī)種莖種植

（T-CK）的莖徑和單莖重略高于健康種苗處理，

但不同處理之間差異不顯著。其中，健康種苗一代

種莖與常規(guī)種莖兩者之間單莖重沒(méi)有明顯差異；不

同處理之間的株高沒(méi)有明顯差異；不同處理的有效

莖數(shù)大小順序?yàn)?T2>T4>T3>T1>T-CK，健康種苗

處理的有效莖數(shù)比對(duì)照提高 16.94%~ 29.08%，差

異達(dá)到顯著水平；不同處理產(chǎn)量大小順序?yàn)?/p>

T4>T2>T1>T3>T-CK，健康種苗處理的產(chǎn)量比對(duì)照

提高 7.43%~19.45%，差異達(dá)到顯著水平。不同處

理宿根蔗糖分差異不明顯。從宿根蔗來(lái)看，健康種

苗處理宿根蔗的有效莖數(shù)和產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)更明顯。

表 3 桂糖 55 號(hào)不同處理宿根蔗產(chǎn)量性狀和糖分比較

處理 株高/cm 莖徑/mm 有效莖數(shù)/(條·hm–2) 單莖重/(kg·條–1) 產(chǎn)量/(kg·hm–2) 糖分/%

T1 324.61 a 27.44 a 64 016 aAB 1.49b cAB 97 206.45 abA 15.75 a

T2 324.42 a 27.50 a 70 663 aA 1.44 cB 101 886.75 abA 15.63 a

T3 323.53 a 27.55 a 65 291 aAB 1.5b cAB 965 93.40 abA 15.55 a

T4 320.61 a 27.73 a 66 831 aA 1.61 abAB 107 403.90 aA 15.56 a

T-CK 322.54 a 28.01 a 54 742 bB 1.65 aA 89 916.15 bA 15.61 a

2.3 不同代數(shù)摳芽育苗對(duì)產(chǎn)量性狀和糖分的

影響

2019—2020 年試驗(yàn)結(jié)果表明，摳芽育苗移栽

種植密度約 30 000 株/hm2產(chǎn)量已高于蔗農(nóng)常規(guī)種

莖種植。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)展健康種苗不同

代數(shù)的摳芽育苗移栽試驗(yàn)，種植密度統(tǒng)一用

30 000 株/hm2

，以便為生產(chǎn)提供更科學(xué)指導(dǎo)。由

表 4 可看出，健康種苗處理一代（F1）、二代（F2）

和三代（F3）分蘗率分別高于對(duì)照 18.54%、

15.08%、13.81%，差異達(dá)到顯著水平；健康種苗

處理之間的分蘗率隨著代數(shù)的增加而減少，即一

代（F1）>二代（F2）>三代（F3），但不同代數(shù)

之間差異不顯著。甘蔗有效莖數(shù)與分蘗率的趨勢(shì)

基本一致，健康種苗處理一代（F1）、二代（F2）

和三代（F3）分別高于對(duì)照 57.14%、42.41%、

42.56%，差異達(dá)到極顯著水平；健康種苗一代

（F1）處理的有效莖數(shù)高于二代（F2）和三代（F3）

處理，但不同代數(shù)之間差異不顯著。健康種苗二

代和三代的株高稍高于對(duì)照，一代與對(duì)照相近，

但不同處理之間差異不顯著；而健康種苗處理的

莖徑均低于對(duì)照，但差異不顯著。健康種苗一代、

二代、三代摳芽育苗處理的產(chǎn)量分別比對(duì)照提高

24.78%、39.06%和 29.28%，差異顯著。健康種苗

一代種莖處理的糖分略低于對(duì)照，而健康種苗二

代種莖和三代種莖與對(duì)照差異不明顯，不同處理

之間的差異不顯著。

表 4 不同處理的產(chǎn)量性狀和糖分比較

處理 分蘗率/% 株高/cm 莖徑/mm 有效莖數(shù)/(條·hm–2) 糖分/% 產(chǎn)量/(kg·hm–2)

F1 664.41 aA 296 a 24.68 a 82 978 aA 13.29 a 90 203.81 aA

F2 645.02 aA 320 a 26.09 a 75 196 aA 13.71 a 100 526.40 aA

F3 637.88 aA 313 a 24.95 a 75 276 aA 13.67 a 93 459.40 aA

F-CK 560.50 bA 299 a 26.85 a 52 804 bB 13.62 a 72 290.10 bA

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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2.4 健康種苗摳芽育苗、健康種苗種莖與常規(guī)

種莖種植成本分析

甘蔗種苗（莖）是影響甘蔗生產(chǎn)成本的重要

因素。由表 5 看出，不同處理的甘蔗種苗（莖）

生產(chǎn)成本從高到低順序?yàn)榻】捣N苗一代種莖>常

規(guī)種莖>健康種苗一代莖摳芽育苗>常規(guī)種莖種

莖>健康種二代種莖摳芽育苗=健康種三代種莖

摳芽育苗；成本最低是甘蔗健康種二代和三代摳

芽育苗，為 320.57 元/667m2

，產(chǎn)量最高是甘蔗健

康種二代摳芽育苗 100 526.40 kg/hm2

，其次是三

代甘蔗健康種三代摳芽育苗 93 459.40 kg/hm2

；常

規(guī)種莖摳芽育苗生產(chǎn)成本也比較低，但甘蔗產(chǎn)量

過(guò)低，不適宜推廣；健康種苗一代種莖雙芽段直

播產(chǎn)量也比較高，但種苗成本高達(dá) 550 元/667m2

。

表 5 不同材料種莖（苗）生產(chǎn)成本(667 m2

)

材料 蔗種

成本/元

收獲

成本/元

秧盤(pán)

成本/元

摳芽

成本/元

不可預(yù)見(jiàn)

成本/元 用種量/t 剩余原料蔗

收入/元

共計(jì)

成本/元

一代莖摳芽育苗 184.00 10.40 2.67 260.00 20.00 0.20 –70.00 407.07

二代種莖摳芽育苗 116.00 10.40 2.67 260.00 20.00 0.25 –87.50 320.57

三代種莖摳芽育苗 116.00 10.40 2.67 260.00 20.00 0.25 –87.50 320.57

常規(guī)種莖摳芽育苗 152.00 10.40 2.67 260.00 20.00 0.30 –105.00 339.07

一代種莖（雙芽段） 550.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.50 0.00 550.00

常規(guī)種莖 500.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 500.00

2.5 育苗技術(shù)探討

甘蔗育苗移栽是我國(guó)蔗區(qū)勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期生

產(chǎn)實(shí)踐中創(chuàng)造出來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)的甘蔗栽培技術(shù)，科

學(xué)家在 1955 年，總結(jié)了群眾的育苗移栽經(jīng)驗(yàn)[15]。

早期，甘蔗不帶土育苗移栽主要采用梢部種、中部

種、下部 2~4 個(gè)芽段育苗為主，將尾莖、中莖、

下莖分開(kāi)平放于苗床上，每段莖相隔約一指，后蓋

上混合含草皯灰的細(xì)土，厚度 2~3 cm；蓋上稻草

或蓋塑料薄膜。隨著時(shí)間推移，育苗技術(shù)不斷發(fā)展

與更新，總結(jié)出了單芽育苗[16]、片芽育苗[17]、營(yíng)

養(yǎng)缽育苗[9]、無(wú)效分蘗育苗[18]等。但早期育苗移栽

技術(shù)主要存在以下問(wèn)題：一是早坡地采用育苗移栽

效果不好，因?yàn)樵缙碌氐耐翆訙\瘦，水肥條件差，

移栽后容易受旱，蔗苗的成活率低，生長(zhǎng)弱；二是

不帶土移栽容易傷根、傷苗、傷葉，移栽后有明顯

的返青滯長(zhǎng)期，一般長(zhǎng)達(dá) 10~15 d；三是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)

機(jī)械化，甘蔗育苗移栽花工多，成本高。針對(duì)這些

問(wèn)題，作者前期研究完整單芽、1/2 體積單芽、1/4

體積單芽育苗、常規(guī)種莖種植（對(duì)照）4 個(gè)處理的

差異，結(jié)果表明，1/2 體積單芽、1/4 體積單芽處

理的原料蔗產(chǎn)量比常規(guī)種莖種植的分別提高了

6.53%和 5.50%。說(shuō)明，1/4 體積單芽已經(jīng)能滿足育

苗移栽要求[13]。在此基礎(chǔ)上，研制出了甘蔗摳芽

機(jī)械（專(zhuān)利號(hào)：ZL201821898149.6）[14]，通過(guò)機(jī)

械摳芽育苗移栽，實(shí)現(xiàn)了甘蔗摳芽育苗生產(chǎn)成本低

于蔗農(nóng)常規(guī)自留種（表 5）。本試驗(yàn)利用莖尖脫毒

健康種莖摳芽育苗，種植密度僅需 2 000 株/畝，

比國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)育苗技術(shù)省種 50%以上；還可實(shí)現(xiàn)機(jī)

械化收獲、機(jī)械剝?nèi)~、機(jī)械摳芽，生產(chǎn)成本低，只

利用 1/2~1/4 體積單芽，育苗移栽每畝新植蔗可省

約 0.7 t 甘蔗莖榨糖，而且秧盤(pán)里的土球內(nèi)有貯藏

的水分，可使植株保持一定的吸水能力，避免幼苗

因脫水而枯萎，沒(méi)有返青期；500 萬(wàn)畝雙高基地建

設(shè)后實(shí)現(xiàn)規(guī)模化和水利化，自主發(fā)明了甘蔗種苗種

植機(jī)械（專(zhuān)利號(hào)：ZL201911372350.X.）[19]，可滴

灌，移栽成活率高、省工、方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)（表 6）。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 育苗移栽對(duì)農(nóng)藝性狀的影響

分蘗是甘蔗有效莖形成的關(guān)鍵，也是提高甘蔗

產(chǎn)量的有效途徑之一。作者前期研究結(jié)果表明，不

同代數(shù)莖尖脫毒健康種苗分蘗率隨著代數(shù)增加呈

驟減趨勢(shì)，健康種苗原種顯著高于一代種莖和二代

種莖，分別提高了 317.95%和 1 937.64%，一代種

莖又顯著高于二代種莖，提高了 387.53% [11]。本

研究結(jié)果也表明，健康種苗一代種莖（F1）、二代

種莖（F2）和三代種莖（F3）分別高于對(duì)照 18.54%、

15.08%、13.81%，差異達(dá)到顯著水平。可說(shuō)明，

健康種苗后代具有明顯分蘗優(yōu)勢(shì)。

吳建明 等 甘蔗摳芽育苗移栽技術(shù)研究

- 39 -

表 5 當(dāng)前國(guó)內(nèi)同類(lèi)技術(shù)的主要參數(shù)比較

技術(shù)參數(shù) 本研究技術(shù) 國(guó)內(nèi)同類(lèi)研究技術(shù)

育苗材料 用莖尖脫毒健康種莖育苗，分蘗率強(qiáng)，種植密度

僅需 2 000 株/畝，比常規(guī)種莖省種 50%以上。

用常規(guī)種莖，分蘗率弱，種植密度為 5 000～7 000 株/畝，

用種量多。

砍芽

實(shí)現(xiàn)機(jī)械砍收、機(jī)械剝?nèi)~、機(jī)械摳芽，生產(chǎn)成本

低；只利用 1/2~1/4 體積單芽，整條甘蔗可剩余

70%以上可榨糖(結(jié)合機(jī)械收獲進(jìn)廠)，育苗移栽每

畝新植蔗可省約 0.7 t 甘蔗莖榨糖，有效提高糖廠

入榨量。

人工砍芽、人工剝?nèi)~、生產(chǎn)成本高，砍種后剩余的蔗莖少，

無(wú)法進(jìn)廠做原料蔗。

育苗技術(shù)

秧盤(pán)育苗，每穴均是獨(dú)立的芽，容易起苗，保護(hù)

根系；而且秧盤(pán)里的土球內(nèi)有貯藏的水分，可使

植株能保持一定的吸水能力。避免幼苗因脫水而

枯萎，沒(méi)有返青期。

苗床育苗，經(jīng)犁翻曬土，耙碎整平，起成 113.3~133.3 cm

苗床；蔗種平放于苗床內(nèi)，接排放種，蔗種之間略隔距離，

放完蔗種后，薄蓋細(xì)土。起苗時(shí)不同芽段之間的根系容易

交叉在一起，容易傷根、傷苗、傷葉。

移栽技術(shù)

實(shí)現(xiàn)機(jī)械化種植，500 萬(wàn)畝雙高基地建設(shè)實(shí)現(xiàn)水

利化，可滴灌，移栽成活率高、省工、方法簡(jiǎn)便

等優(yōu)點(diǎn)。

只能是人工移栽，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；水利化條件差，只采取深栽

（栽后蓋土 3～4 cm）后淋澆水或做泥漿不蓋土移，移栽

后有明顯的返青滯長(zhǎng)期，一般長(zhǎng)達(dá) 10~15 d。

甘蔗有效莖數(shù)、莖長(zhǎng)和莖粗是產(chǎn)量構(gòu)成的 3

個(gè)主要因素。前人研究結(jié)果表明，與對(duì)照比，育

苗移栽密度為 3 000 株/畝的有效莖數(shù)多 3.68%，

莖徑粗 1.8%，株高相近；密度為 5 000 株/畝的有

效莖數(shù)多 23.87%，莖徑細(xì) 3.4%，株高高 2.64%；

密度為 6 000 株/畝的有效莖數(shù)多 34.79%，莖徑細(xì)

2.4%，株高相近；密度為 7 000 株/畝的有效莖數(shù)

多 60.43%，莖徑細(xì) 3.4%，株高高 0.67%；密度為

8000 株/畝的有效莖數(shù)多 68.23%，莖徑細(xì) 5.8%，

株高相近[4]。前人將其株高、莖粗、有效莖以及

單莖重與增產(chǎn)的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性分析，證實(shí)起主

導(dǎo)作用的是單位面積的有效莖數(shù)[15,20-21]。本試驗(yàn)

結(jié)果表明，與對(duì)照相比，摳芽育苗的有效莖顯著

增加，且隨著密度的增加而增加；但莖徑變細(xì)，

株高相近，這與前人研究結(jié)果基本一致。

3.1.2 育苗移栽對(duì)產(chǎn)量和糖分的影響

合理的栽培技術(shù)是甘蔗高產(chǎn)途徑之一。關(guān)于

不同密度育苗移栽對(duì)產(chǎn)量作用效果研究結(jié)果表

明，3 000、5 000、6 000、7 000 和 8 000 株/畝分

別比種莖種植增產(chǎn) 5.28%、18.83%、28.63%、

47.85%和 51.10%。研究結(jié)果說(shuō)明，密度在 3 000~

7 000 株/畝，蔗莖產(chǎn)量隨著密度的增加而增加，

8 000 株/畝的產(chǎn)量比 7 000 株/畝的略高，但扣去

成本后的純收益低于定植 7 000 株/畝，故育苗移

栽密度以 7 000 株/畝為宜[4]。本研究結(jié)果表明，

摳芽育苗約 2 000 株/畝密度增產(chǎn)效果最好，這與

前人研究結(jié)果不一致。導(dǎo)致不一致的原因可能是

試驗(yàn)材料和栽培條件不一致引起，因?yàn)楸驹囼?yàn)在

有滴灌條件下的健康種苗一代種莖育苗，而前人

是沒(méi)有滴灌條件下的常規(guī)種莖育苗。但也有不一

致的研究結(jié)果，梁省東等[6]研究不同育苗材料的

增產(chǎn)效果，結(jié)果表明，1979 和 1980 年，雙育苗

比不育苗分別增產(chǎn) 3.18%和 3.96%；梢頭育苗分

別減產(chǎn) 6.49%和 8.16%；芽片育苗分別減少 1.1%

和 19.63%。這可能是由于梢頭苗是末成熟莖組織

較嫩，不耐貯藏，不耐旱，因此減產(chǎn)；片芽苗切

口大，營(yíng)養(yǎng)體小，體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)易被病菌感染，

沒(méi)有滴灌條件，成活率下降，導(dǎo)致減產(chǎn)。甘蔗糖

分是重要品質(zhì)指標(biāo)，糖分高低直接影響出糖率。

前人研究結(jié)果表明，雙芽育苗比對(duì)照（不育苗）

略高，畝含糖量分別高于對(duì)照 8.35%和 6.56%[6]；

其他研究也證實(shí)，育苗移栽的甘蔗糖分提高

0.45%~1.68%[15,22-23]。但也有不一致的研究結(jié)果，

例如，與對(duì)照相比，秋育春植、春育春植和老蔸

春育春植 3 個(gè)處理的糖分含量分別降低 0.17%、

1.23%和 1.05%，只有冬育春植的含糖量提高了

0.74%[24]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，摳芽育苗移栽 2

年新植蔗試驗(yàn)結(jié)果均表明，甘蔗健康種苗一代種

莖育苗移栽的糖分均略低于對(duì)照（常規(guī)種莖直播

或育苗），這與前人的研究結(jié)果基本相似。而健

康種苗二代種莖和三代種莖育苗移栽的甘蔗糖

分略高于對(duì)照，這一研究結(jié)果與其他人的研究結(jié)

果[15,22-23]基本一致。說(shuō)明，育苗移栽的材料、育苗

時(shí)間、栽培條件等均對(duì)糖分有影響。

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

- 40 -

3.2 結(jié)論

甘蔗健康種苗具有分蘗力強(qiáng)、成莖率高、產(chǎn)

量高、用種量少等優(yōu)點(diǎn)，增產(chǎn)效果顯著。因此，

利用甘蔗健康種苗育苗移栽對(duì)于消除農(nóng)民自留

種具有重要意義。本研究表明，在有滴灌條件下，

甘蔗健康種苗一代種莖的摳芽育苗種植密度為

27 750 株/hm2 的蔗莖產(chǎn)量已高于常規(guī)種莖種植；健

康種苗摳芽育苗密度為 30 000 株/hm2 條件下，二代

種莖摳芽育苗的產(chǎn)量最高，為 100 526.40 kg/hm2

，

高于對(duì)照 39.06%，糖分也高于對(duì)照 0.09（絕對(duì)值）。

因此，在有滴灌條件下，建議甘蔗健康種苗二代

種莖摳芽育苗移栽密度為 30 000 株/hm2

。

參考文獻(xiàn)

[1] 周一帆, 楊林生, 孟博, 等. 中國(guó)甘蔗主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量差及影

響因素分析[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2021, 54(11): 2 377-2 388.

[2] 吳建明, 李燕嬌, 鄧宇馳, 等. 中國(guó)甘蔗栽培的研究進(jìn)展

[J]. 廣西科學(xué), 2022, 29(4): 613-626.

[3] 陳以誠(chéng). 談?wù)劯收嵊缫圃訹J]. 甘蔗糖業(yè), 1975(11):

26-28.

[4] 張健, 湛新鑒. 甘蔗育苗移栽技術(shù)的研究及其應(yīng)用效果[J].

甘蔗糖業(yè), 1983(10): 16-20+10.

[5] 歐崇昌. 甘蔗快速繁殖法[J]. 甘蔗糖業(yè), 1979(10): 39.

[6] 梁省東, 魯文華. 甘蔗不同材料育苗移栽的節(jié)種增產(chǎn)效果

比較[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 1983(1): 19-23.

[7] 霍潤(rùn)豐. 甘蔗塑料薄膜育苗移栽在桂林地區(qū)的應(yīng)用研究

[J]. 甘蔗糖業(yè), 1980(9): 14-16.

[8] 吳建明, 陳榮發(fā), 丘立杭, 等. 不同補(bǔ)種方法對(duì)宿根蔗的

效果研究[J]. 甘蔗糖業(yè), 2022, 51(4): 7-12.

[9] 賴(lài)貴生. 甘蔗育苗移栽的利弊[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 1982(1):

15-17.

[10] 周慧文, 覃興云, 陳榮發(fā), 等. 甘蔗健康種苗一代種莖生

產(chǎn)力分析[J]. 廣西糖業(yè), 2021(3): 15-19.

[11] 周慧文, 范業(yè)賡, 陳榮發(fā), 等. 不同代數(shù)健康種苗分蘗差

異及浸種處理對(duì)一代種莖繁育的影響研究[J]. 中國(guó)糖料,

2019, 41(1): 33-36.

[12] 周慧文, 范業(yè)賡, 陳榮發(fā), 等. 不同體積切種處理對(duì)甘蔗

單芽育苗效果的影響[J]. 廣西糖業(yè), 2019(4): 3-7.

[13] 范業(yè)賡, 閆海鋒, 陳榮發(fā), 等. 甘蔗脫毒種苗第三代種莖

不同體積單芽育苗差異及其移栽效果[J]. 作物雜志,

2020(2): 194-199.

[14] 吳建明, 黃世忠, 盧星高, 等. 一種甘蔗健康種苗用切芽

機(jī)：CN209234514U[P]. 2019-08-13.

[15] 周可涌. 甘蔗育苗移栽的理論和實(shí)踐[J]. 福建農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),

1980(1): 1-16.

[16] 陳敏. 秋植蔗單芽育苗移栽技術(shù)措施與體會(huì)[J]. 甘蔗糖業(yè),

1978(10): 14-16.

[17] 謝仕江. 甘蔗芽片育苗在我縣試驗(yàn)成功[J]. 甘蔗糖業(yè),

1978(9): 48.

[18] 陽(yáng)代天. 利用甘蔗無(wú)效分蘗育苗移栽的體會(huì)[J]. 甘蔗糖業(yè),

1979(8): 29.

[19] 鄧宇馳, 王倫旺, 吳建明, 等. 一種甘蔗苗種植機(jī):

CN110876294A[P]. 2020-03-13.

[20] 陸中華. 甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 種子,

2002(3): 38-39+65.

[21] 陸章流. 單位面積甘蔗產(chǎn)量與有效莖數(shù)的關(guān)系初探[J]. 廣

西蔗糖, 2006(3): 19-21.

[22] 胡百森. 甘蔗育苗移栽好 節(jié)種增產(chǎn)糖分高[J]. 江西農(nóng)業(yè)

科技, 1982(11): 26-27.

[23] 張瓊姿, 翟金青. 甘蔗育苗移栽的研究[J]. 甘蔗糖業(yè),

1980(12): 6-9.

[24] 肖光榮. 甘蔗育苗移栽試驗(yàn)報(bào)告[J]. 江西農(nóng)業(yè)科技,

1982(2): 29-30.

（責(zé)任編輯 龍婭麗）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2023-01-03；修回日期 2023-02-22

基金項(xiàng)目 三亞市 2020 年常年蔬菜基地建設(shè)項(xiàng)目《耐熱常年蔬菜品種篩選和配套生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)》。

第一作者 劉揚(yáng)（1991—），女，碩士，農(nóng)藝師，研究方向?yàn)橹参锓N質(zhì)資源研究與開(kāi)發(fā)利用，E-mail：18608965604@163.com。

通訊作者 羅豐（1983—），男，碩士，副研究員，研究方向?yàn)闊釒У貐^(qū)瓜菜栽培技術(shù)研究與示范推廣，E-mail：luofeng1872@163. com。

花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)條件篩選

劉揚(yáng) 孫秋南 葉其宏 吳邦榮 孔祥義 羅豐

（三亞市熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 海南三亞 572000）

摘 要 為了解決花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)腐爛發(fā)霉的問(wèn)題，對(duì)花生種子的泡種溫度、泡種時(shí)間、催芽時(shí)間、催芽溫

度及蚯蚓糞添加量進(jìn)行篩選。結(jié)果表明，花生種子用 40℃溫水浸泡 8 h，發(fā)芽率為 97.22%，發(fā)霉率為 0，效果較佳；

最佳的催芽溫度為 24℃；催芽 36 h 花生芽的長(zhǎng)度較適合播盤(pán)生產(chǎn)，發(fā)芽率可達(dá) 96.11%；添加 200 g 蚯蚓糞培養(yǎng)，單根

產(chǎn)量達(dá)到最高，為 7.30 g。優(yōu)化了花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)條件并提高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞 花生芽；催芽；蚯蚓糞；工廠化生產(chǎn)

中圖分類(lèi)號(hào) S565.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.007

Screening of Peanut Buds for Industrialized Production in Sanya

LIU Yang SUN Qiunan YE Qihong WU Bangrong KONG Xiangyi LUO Feng

(Sanya Academy of Tropical Agricultural Sciences, Sanya, Hainan 572000, China)

Abstract This study was carried out to solve the problem of rotten and mildewed peanut buds in factory production in Sanya.

Peanut seed soaking temperature, soaking time, germination time, germination temperature, and the amount of earthworm

dung added were screened. The results showed that peanut seeds soaked in 40℃ warm water for eight hours had a high germination rate of 97.22% and a mildew rate of 0. The optimum temperature for peanut seed germination is 24℃. When peanut

seeds were germinated for 36 hours, the length of buds was more suitable for the seed tray production, and the germination rate

was 96.11%. The single root yield of peanut buds reached 7.30 g when 200 g earthworm dung was added for culture. This

study optimized the factory production conditions of peanut buds in Sanya and increased the yield.

Keywords peanut buds; germination; earthworm dung; factory production

芽苗菜，又稱(chēng)生物蔬菜或活體蔬菜，是利用

植物種子或其他營(yíng)養(yǎng)器官，在弱光或黑暗情況下

生長(zhǎng)出可供食用的芽、芽苗、芽球、幼梢或幼莖

等[1]。芽苗菜在我國(guó)具有悠久的栽培和食用歷史，

在《農(nóng)政全書(shū)》《本草綱目》等古書(shū)中均有關(guān)于芽

苗菜的描述。20 世紀(jì) 90 年代初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始對(duì)芽

苗菜展開(kāi)系統(tǒng)性的研究與推廣工作，隨后芽苗菜

的種類(lèi)、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備大幅度提升，芽苗

菜生產(chǎn)工廠化、規(guī)?；痆2]。芽苗菜生產(chǎn)過(guò)程中，

大部分采用水培的方式，基本不使用農(nóng)藥、化肥，

被大家稱(chēng)之為綠色無(wú)污染、食用安全的新型蔬菜。

芽苗菜生產(chǎn)周期短、不受自然天氣影響，可常年

生產(chǎn)，是一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)豐富、簡(jiǎn)便易得的優(yōu)質(zhì)蔬菜[3]。

花生（Arachis hypogaea L.）為蝶形花科，是落花

生屬植物，又被人們稱(chēng)為“長(zhǎng)生果”“落花生”等，

是我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)作物、油料作物[4]。近年來(lái)，

我國(guó)花生食品加工業(yè)迅速發(fā)展，越來(lái)越多地被應(yīng)

用于直接食用或間接食品加工。而花生芽苗菜成

為花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新方向，滿足了人們對(duì)多

樣化健康食品的需求[5]?；ㄉ坑址Q(chēng)為長(zhǎng)生菜，

是由花生仁發(fā)芽而生長(zhǎng)出來(lái)的嫩苗。花生芽苗菜

鮮嫩香甜，富含白藜蘆醇，具有抗氧化、抗衰老

等功效[6]。

海南夏秋季屬于臺(tái)風(fēng)季節(jié)，高溫高濕，且易

形成澇災(zāi)，陸地生產(chǎn)葉菜類(lèi)蔬菜受到影響，一旦

臺(tái)風(fēng)來(lái)臨，造成市場(chǎng)供應(yīng)緊張等問(wèn)題。為深入貫

徹落實(shí)原農(nóng)業(yè)部組織實(shí)施“菜籃子工程”，保障三

亞市區(qū)蔬菜常年供應(yīng)，豐富市民越夏蔬菜品種，

三亞市熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院引進(jìn)蚯蚓糞種植芽苗

菜生產(chǎn)技術(shù)，研發(fā)和生產(chǎn)多個(gè)芽苗菜品種投入市

場(chǎng)。但因三亞屬于熱帶海洋性季風(fēng)氣候，與其他

地區(qū)芽苗菜生產(chǎn)有所區(qū)別，項(xiàng)目初期，花生芽容

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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易腐爛發(fā)霉。本研究開(kāi)展了花生芽的泡種、催芽

研究，通過(guò)泡種水溫、時(shí)長(zhǎng)、催芽溫度、催芽時(shí)

間的篩選，優(yōu)化了花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)條件。

芽苗菜生長(zhǎng)周期短，如追施化肥、分解時(shí)間不夠，

易造成化學(xué)污染，本研究在傳統(tǒng)的水培花生芽基礎(chǔ)

上添加蚯蚓糞培養(yǎng)，進(jìn)一步提高產(chǎn)量，縮短采收期。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料 花生芽專(zhuān)用品種（9616）。

1.1.2 試驗(yàn)條件 在 24℃恒溫黑暗條件下培養(yǎng)。

1.1.3 試驗(yàn)地點(diǎn) 三亞市天涯區(qū)水蛟路三亞市熱

帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院水蛟基地。

1.2 方法

1.2.1 材料準(zhǔn)備 于 2021年 7月在三亞市天涯區(qū)

水蛟路三亞市熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院水蛟基地開(kāi)展

花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)條件篩選試驗(yàn)。

1.2.2 不同浸種方法對(duì)花生發(fā)芽率的影響 選取

健壯的 9616 品種花生粒，每個(gè)處理 60 粒，3 次

重復(fù)。設(shè)置 6 個(gè)處理分別為井水浸泡 4、8、12 h，

40℃溫水浸泡 4、8、12 h。統(tǒng)計(jì)發(fā)芽及發(fā)霉數(shù)量。

1.2.3 不同催芽溫度對(duì)花生芽發(fā)芽率的影響 選

取健壯的 9616 品種花生粒，用 40℃溫水浸泡 4 h，

放入催芽箱中催芽 24 h，催芽溫度設(shè)置 4 個(gè)處理，

分別為 20、24、28、32℃，每個(gè)處理 60 粒，3 次

重復(fù)。

1.2.4 不同催芽時(shí)間對(duì)花生種子發(fā)芽率的影響

選取健壯的 9616 品種花生粒，用井水浸泡 4 h，

放入催芽箱中 24℃催芽，催芽時(shí)間設(shè)置 4 個(gè)處理

分別為井水浸泡 12、24、36、48 h，每個(gè)處理 60

粒，3 次重復(fù)。統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率及發(fā)霉率。

1.2.5 添加蚯蚓糞對(duì)花生芽培養(yǎng)的影響 選取健

壯的 9616 品種花生粒，用井水浸泡 12 h，放入

24℃催芽箱中催芽 36 h，播盤(pán)后放入黑色培養(yǎng)箱，

在黑暗車(chē)間進(jìn)行固盤(pán)催芽，上面蓋上一個(gè)空箱，

催芽 15~18 h。固盤(pán)催芽結(jié)束后檢查，將跳出槽的

花生種子按回去，根部腐爛的、表皮發(fā)霉的全部

挑出去。處理 1 放入 5 kg 井水培養(yǎng)，處理 2 放入

100 g 蚯蚓糞加水至 5 kg 培養(yǎng)，處理 3 放入 200 g

蚯蚓糞加水至 5 kg 培養(yǎng)，處理 4 放入 400 g 蚯蚓

糞加水至 5 kg 培養(yǎng)，每個(gè)處理 100 粒，3 次重復(fù)。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理 發(fā)芽率 GP=n/N（n 為催芽結(jié)束

時(shí)的花生種子發(fā)芽數(shù)，N 為供試種子數(shù)）。數(shù)據(jù)采

用 Excel 2003 和 SPSS 20.0 進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同浸種方法對(duì)花生發(fā)芽率的影響

從表 1 可以看出，常溫井水浸泡不同時(shí)長(zhǎng)，

花生種子發(fā)芽率存在明顯差異，井水浸泡 4 h 發(fā)

芽率為（79.44±7.70）%，當(dāng)井水浸泡 12 h 時(shí)發(fā)

芽率可達(dá)（98.33±1.67）%，呈現(xiàn)逐步升高的趨勢(shì)。

40℃溫水浸泡不同時(shí)長(zhǎng)差異不明顯，但浸泡時(shí)間

明顯縮短，浸泡 4 h 發(fā)芽率可達(dá)（94.44±3.47）%，

發(fā)芽率顯著高于用常溫井水浸泡 4 h。就發(fā)霉率而

言，井水浸泡 12 h 和 40℃溫水浸泡 12 h 有發(fā)霉情

況出現(xiàn)，分別為（0.56±0.95）%和（1.16±2.01）%，

但通過(guò)方差分析結(jié)果，6 個(gè)處理差異不明顯。經(jīng)

過(guò)在三亞不同季節(jié)泡種試驗(yàn)可知，夏秋季用 40℃

溫水浸泡 4 h 泡種，冬春季用 40℃溫水浸泡 8 h，

較適合花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)，泡種時(shí)間太長(zhǎng)

容易腐爛發(fā)霉，影響產(chǎn)量及品質(zhì)。

表 1 不同浸種方法對(duì)花生發(fā)芽率的影響

浸種處理 發(fā)芽率/% 發(fā)霉率/%

井水浸泡 4 h (79.44±7.70) b 0 a

井水浸泡 8 h (95.00±0.00) a 0 a

井水浸泡 12 h (98.33±1.67) a (0.56±0.95) a

40℃溫水浸泡 4 h (94.44±3.47) a 0 a

40℃溫水浸泡 8 h (97.22±1.92) a 0 a

40℃溫水浸泡 12 h (97.78±2.55) a (1.16±2.01) a

注：同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著（p<0.05）。下同

2.2 不同催芽溫度對(duì)花生芽發(fā)芽率的影響

不同催芽溫度催芽，對(duì)花生種子的發(fā)芽率影

響差異明顯，隨著溫度的增加，發(fā)芽率呈現(xiàn)先上

升后下降的趨勢(shì)。在 20℃下催芽 24 h，發(fā)芽率為

（45.55?2.55）%，24℃發(fā)芽率達(dá)到最高，為

（85.55?10.72）%。從表 2 可以看出，隨著溫度

的升高，發(fā)霉率逐步升高，催芽溫度達(dá)到 28℃以

上，花生種子開(kāi)始發(fā)霉腐爛。在三亞較適合花生

芽工廠化生產(chǎn)的催芽溫度為 24℃。

2.3 不同催芽時(shí)間對(duì)花生種子發(fā)芽率的影響

從表 3 可以看出，在三亞，24℃條件下不同

催芽時(shí)間對(duì)花生芽發(fā)芽率影響明顯。催芽 12 h，

劉揚(yáng) 等 花生芽在三亞工廠化生產(chǎn)條件篩選

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表 2 不同催芽溫度對(duì)花生芽發(fā)芽率的影響

溫度/℃ 發(fā)芽率/% 發(fā)霉率/%

20 (45.55±2.55) c 0 b

24 (85.55±10.72) a 0 b

28 (63.89±7.88) b (7.78±12.06) ab

32 (42.78±5.09) c (13.00±0.00) a

表 3 不同催芽時(shí)間對(duì)花生種子發(fā)芽率的影響

催芽時(shí)間/h 發(fā)芽率/% 發(fā)霉率/%

12 (72.78±3.47) b 0

24 (93.89±1.92) a 0

36 (96.11±2.55) a 0

48 (96.67±3.34) a 0

發(fā)芽率為（72.78?3.47）%，隨著催芽時(shí)間的增加

發(fā)芽率逐步增高，催芽 48 h 發(fā)芽率達(dá)到最高，為

（96.67?3.34）%。但結(jié)合圖 1 可以看出，催芽

48 h 露出的胚根已經(jīng)達(dá)到 1.5 cm 以上，芽太長(zhǎng)，

不適合播盤(pán)生產(chǎn)；催芽 36 h 大部分花生種子芽長(zhǎng)

1 cm 左右，較適合播種。結(jié)合表 3 和圖 1，催芽

36 h 發(fā)芽率和芽的長(zhǎng)度較適合播盤(pán)生產(chǎn)。

圖 1 不同催芽時(shí)間花生芽胚根狀態(tài)

2.4 添加蚯蚓糞對(duì)花生芽培養(yǎng)的影響

不添加蚯蚓糞與添加蚯蚓糞培養(yǎng)對(duì)花生芽的

莖長(zhǎng)、莖粗及產(chǎn)量影響差異明顯（表 4）。僅用井

水培養(yǎng)的花生芽平均莖長(zhǎng)、莖粗和平均單根重量都

明顯低于添加蚯蚓糞培養(yǎng)，其中添加 200 g 蚯蚓

糞培養(yǎng)的平均莖粗和單根產(chǎn)量最高，分別為（7.20?

0.11）mm 和（7.30?0.43）g，平均莖長(zhǎng)（15.54?

0.35）cm；添加 100 g 蚯蚓糞培養(yǎng)的莖長(zhǎng)最長(zhǎng)為

（16.86?0.20），莖粗與單根重僅次于添加 200 g

蚯蚓糞培養(yǎng)的，分別為（6.95?0.08）mm 和（7.28?

0.12）g，見(jiàn)圖 2。本試驗(yàn)中隨著蚯蚓糞用量的增

加，產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，蚯蚓糞 400 g

培養(yǎng)時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)均有所下降。根據(jù)培養(yǎng)過(guò)程中監(jiān)

測(cè)，添加蚯蚓糞 100 和 200 g，可以提前 1.5 d 達(dá)

到最佳采收期，口感及產(chǎn)量較佳。綜上所述，最

佳的培養(yǎng)條件是添加 100 或 200 g 蚯蚓糞。

表 4 添加蚯蚓糞對(duì)花生芽培養(yǎng)的影響

處理 平均

莖長(zhǎng)/cm

平均

莖粗/mm

平均單根

重量/g

井水 (15.35±1.06) b (6.72±0.16) b (6.52±0.22) b

井水+100 g

蚯蚓糞 (16.86±0.20) a (6.95±0.08) ab (7.28±0.12) a

井水+200 g

蚯蚓糞 (15.54±0.35) b (7.20±0.11) a (7.30±0.43) a

井水+400 g

蚯蚓糞 (16.14±0.46) ab (6.68±0.30) b (6.79±0.43) ab

圖 2 蚯蚓糞對(duì)花生芽培養(yǎng)的影響

2.5 采收時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)

水培一般 8 d 采收，采收標(biāo)準(zhǔn)為花生芽苗高

12~15 cm，花生芽苗菜采收要及時(shí)，過(guò)晚采收，

芽苗菜生長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，纖維含量增加，影響質(zhì)量；過(guò)

早采收，芽苗菜生長(zhǎng)過(guò)短，影響產(chǎn)量。蚯蚓糞培

養(yǎng)一般 6.5 d 可以達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)。

3 討論與結(jié)論

泡種是花生芽苗菜生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。谷獻(xiàn)鋒[7]

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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研究表明，浸種時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，在 20℃溫水中，

浸種 12~20 h；王慧博等[8]研究表明，在室溫下

（20℃左右）浸種 24 h 效果較佳。上述泡種時(shí)間

與在三亞生產(chǎn)有所差異，本研究結(jié)果表明，在三

亞夏秋季高溫高濕，種子容易腐爛發(fā)霉，用 40℃

溫水浸種 4 h，冬春季用 40℃溫水浸種 8 h 催芽效

果最佳，這可能是因?yàn)槿齺唽儆跓釒ШＱ笮约撅L(fēng)

氣候，夏季高溫高濕，生產(chǎn)花生芽容易腐爛發(fā)霉，

影響產(chǎn)量及品質(zhì)所致。泡種時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，后期培養(yǎng)

過(guò)程中容易腐爛發(fā)霉。冬春季泡種時(shí)間可以稍微

延長(zhǎng)，但泡種時(shí)間達(dá)到 12 h 開(kāi)始出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象。

這與梅再勝等[9]報(bào)道，用種子體積 3~4 倍的清水

浸種 6~10 h，其中溫暖季節(jié)浸種 6~8 h，冷涼季節(jié)

浸種 8~10 h，結(jié)果類(lèi)似，需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝筒?/p>

同季節(jié)篩選適合當(dāng)?shù)氐呐莘N方法及時(shí)間。

催芽溫度和時(shí)間決定了播盤(pán)后花生芽的產(chǎn)

量。于琬淇[10]報(bào)道，在 23~25℃疊盤(pán)催芽，1~2 d

后，大多數(shù)種芽長(zhǎng)可到 1 cm，這與本研究結(jié)果相

似。劉寧芳等[11]研究結(jié)果表明，在 20~25℃的溫

度條件下，2~3 d 基本上出芽；傅春貴[12]指出，

催芽溫度為 23~28℃，2~3 d 后，芽長(zhǎng) 1 cm。筆者

在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，花生種子催芽溫度不能過(guò)高，

28℃容易產(chǎn)生大量粘液，雖然催芽成功，播盤(pán)培

養(yǎng)后容易發(fā)霉腐爛，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。花生種子

催芽時(shí)間不能太久，48 h 芽長(zhǎng)大部分都達(dá)到 1.5~

2.0 cm，播盤(pán)操作不方便，不適宜工廠化生產(chǎn)，

在 24℃下最佳催芽時(shí)間是 36 h。

蚯蚓糞生產(chǎn)中可處理掉農(nóng)業(yè)廢棄物，且蚯蚓

糞無(wú)臭、無(wú)毒，顆粒均勻，蚯蚓糞蘊(yùn)含豐富的植

物生長(zhǎng)所需的各種元素及生物活性物質(zhì)，利用蚯

蚓糞作為基質(zhì)生產(chǎn)的芽苗菜蘊(yùn)含的營(yíng)養(yǎng)更為豐

富、口感更佳，味道清甜有風(fēng)味[13]。卓少明[14]

報(bào)道，低比例蚯蚓糞加黃土配成的基質(zhì)有助于豌

豆芽苗菜重量的增加，而高比例蚯蚓糞（含蚓糞

80%以上）加黃土配成的基質(zhì)產(chǎn)量比純黃土栽植

的低。本試驗(yàn)中隨著蚯蚓糞用量的增加，產(chǎn)量呈

現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，當(dāng)蚯蚓糞添加達(dá)到 400 g

時(shí)，產(chǎn)量出現(xiàn)下降現(xiàn)象，這與卓少明[14]研究結(jié)果

類(lèi)似。

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明，在三亞夏秋季 9616 品種

花生種子用 40℃溫水浸泡 4 h，冬春季用 40℃溫水

浸泡 8 h，挑出破損的花生種子和雜質(zhì)，在 24℃下

催芽 36 h，添加 200 g 蚯蚓糞加水至 5 kg 播盤(pán)培

養(yǎng)，在 24℃下培養(yǎng) 6~7 d 生長(zhǎng)到 12~15 cm 采收。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾慶鴻, 穆雪, 盧揚(yáng), 等. 芽苗菜栽培技術(shù)[J]. 農(nóng)技服務(wù),

2022, 39(10): 15-17.

[2] 崔瑾, 常有宏, 余文貴, 等. 芽苗菜最新生產(chǎn)技術(shù)[M]. 北

京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2013.

[3] 曹亞楠, 向月, 楊斯惠, 等. 雜糧芽苗菜的營(yíng)養(yǎng)與功能研

究進(jìn)展[J]. 食品工業(yè)科技, 2022, 43(18): 433-446.

[4] 于麗娜, 張初署, 畢潔, 等. 不同花生品種制作花生芽及

營(yíng)養(yǎng)成分分析[J]. 食品工業(yè)科技, 2017, 38(14): 304-309.

[5] 王叢叢, 萬(wàn)小榮, 謝元恒, 等. 不同培養(yǎng)方法對(duì)花生芽苗

菜產(chǎn)量及生長(zhǎng)的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 45(6): 1-7.

[6] 茹萬(wàn)飛. 不同萌發(fā)條件及成熟度對(duì)花生芽營(yíng)養(yǎng)成分及白

藜蘆醇含量的研究[D]. 沈陽(yáng): 遼寧大學(xué), 2018.

[7] 谷獻(xiàn)鋒. 花生芽菜的選種及栽培技術(shù)[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊,

2018(6): 342-343.

[8] 王慧博, 張麗彤. 花生芽菜生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)[J]. 河南農(nóng)業(yè),

2016(19): 37.

[9] 梅再勝, 呂曉妮, 黃林平, 等. 花生芽的兩種生產(chǎn)技術(shù)[J].

科學(xué)種養(yǎng), 2017(10): 28-29.

[10] 于琬淇 . 花生芽的培育與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 [J]. 農(nóng)家參謀 ,

2017(24): 93.

[11] 劉寧芳, 宋善玲. 花生芽苗菜工廠化生產(chǎn)初探[J]. 南方農(nóng)

業(yè), 2019, 13(9): 41-42.

[12] 傅春貴. 泡沫箱栽培花生芽苗菜[J]. 農(nóng)家科技, 2011(9):

10.

[13] 符家杰, 溫春生, 羊興菁, 等. 蚯蚓糞芽苗菜栽培技術(shù)[J].

鄉(xiāng)村科技, 2020, 11(29): 83-84.

[14] 卓少明. 不同比例蚯蚓糞與常規(guī)基質(zhì)培育豌豆苗菜效果

比較[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006(6): 10-12.

（責(zé)任編輯 龍婭麗）

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

Sep. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.9

收稿日期 2022-10-26；修回日期 2022-12-19

基金項(xiàng)目 財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”（No.CARS—20）；福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目農(nóng)業(yè)引導(dǎo)性（重點(diǎn)）

項(xiàng)目（No.2019N0054）。

第一作者 袁濱（1984—），男，碩士，副研究員，研究方向?yàn)槭乘幱镁N和栽培，E-mail：yuanbin07031@163.com。

通訊作者 鄧優(yōu)錦（1980—），男，博士，副教授，研究方向?yàn)槭秤镁z傳育種與栽培技術(shù)，E-mail：dengyoujin1980@163.com。

毛木耳發(fā)酵料堆細(xì)菌群落多樣性分析

袁濱1

黃藝寧2

連燕萍1

柯麗娜1

吳振強(qiáng)1

鄧優(yōu)錦3

（1. 漳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 福建漳州 363005；2. 漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建漳州 363000；

3. 福建農(nóng)林大學(xué)菌物研究中心 福建福州 350002）

摘 要 為了探究毛木耳培養(yǎng)料發(fā)酵過(guò)程中，微生物群落的多樣性變化以及各時(shí)期標(biāo)記物種，為揭示發(fā)酵機(jī)制提供依

據(jù)，從而為篩選發(fā)酵過(guò)程的有益細(xì)菌提供參考。將栽培毛木耳的發(fā)酵培養(yǎng)料混勻建堆，自然發(fā)酵，發(fā)酵周期 35 d，從

初始開(kāi)始，每次翻堆前采用 5 點(diǎn)取樣法取 5 個(gè)平行樣本，一共 5 組 25 個(gè)樣本；對(duì)樣本進(jìn)行 16S rDNA 擴(kuò)增子建庫(kù)及測(cè)

序，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明：毛木耳發(fā)酵堆中的微生物多樣性豐富，每個(gè)時(shí)期的 OTU 樣本，數(shù)目分別為 2 807、

2 271、2 553、2 465 和 2 106 個(gè)，建堆期最多，第 4 次翻堆最少；PCA 分析結(jié)果顯示，同一時(shí)期的樣本聚集，不同時(shí)

期的樣本分開(kāi)；UPGM 聚類(lèi)顯示，每個(gè)時(shí)期的不同重復(fù)在同一個(gè)分支內(nèi)，每個(gè)時(shí)期形成獨(dú)立分支。根據(jù)豐度的占比，

在屬水平，發(fā)酵堆中的菌群演化規(guī)律為尿素芽孢桿菌屬?gòu)陌l(fā)酵初期到發(fā)酵完成，相對(duì)豐度依次為 0.53%，18.51%，

20.31%，37.10%和 40.85%；嗜熱共生桿菌屬相對(duì)豐度依次為 2.90%，4.69%，6.88%，7.22%和 18.27%，占比逐漸提高；

嗜熱雙孢菌屬 Thermobispora 與己酸菌屬 Caproiciproducens 在 D0 期的相對(duì)豐度分別為 14.55%與 13.42%，發(fā)酵一個(gè)月

后下降為 1.82%與 0.08%。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，微生物的α多樣性呈下降趨勢(shì)，局部在第二次翻堆有反彈；PCA 及 UPGM

聚類(lèi)能將各個(gè)時(shí)期發(fā)酵堆有效分開(kāi)；在屬水平，發(fā)酵堆的微生物群落從建堆期的嗜熱雙孢菌屬 Thermobispora 與己酸菌

屬 Caproiciproducens 演變成發(fā)酵成熟期的尿素芽孢桿菌屬 Ureibacillus 與嗜熱共生桿菌 Symbiobacterium。

關(guān)鍵詞 毛木耳；發(fā)酵料；16S rDNA 擴(kuò)增子測(cè)序

中圖分類(lèi)號(hào) TS235.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.008

The Dynamics of Bacterial Community in Fermentation

Pile of Auricularia cornea

YUAN Bin1

HUANG Yining2

LIAN Yanping1

KE Lina1

WU Zhenqiang1

DENG Youjin3

(1. Zhangzhou Institute of Agricultural Sciences, Zhangzhou, Fujian 363005, China;

2. Zhangzhou Vocational and Technical College, Zhangzhou, Fujian 363000, China;

3. Mycological Research Center, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China)

Abstract Explore the diversity of microbial communities and marker species during the fermentation process of the Auricularia cornea cultures. Mix the fermented culture material to build a pile. After it was done, it would be naturally fermented.

The fermentation cycle was 40 days. From the beginning, five parallel samples were taken every ten days using the 5-point

sampling method, five groups of up to 25. 16S rDNA amplicon libraries construction and sequencing were performed on these

samples and then subject to data analysis. The experimental results showed that the fermentation pile had abundant microbe,

and there were 2 807, 2 271, 2 553, 2 465 and 2 106 OTUs in each group, and the pile build-up time had the most abundant

OTUs, and the fermentation terminal had the least. PCA analysis revealed that samples in the same group were located closer,

while those from different groups separated. UPGM clustered samples from the same group in one clade. In the genus level,

the abundance of Ureibacillus and Symbiobacterium was getting higher, with the relative one of 0.53%, 18.51%, 20.31%,

37.10%, and 40.85% for Ureibacillus, and 2.90%, 4.69%, 6.88%, 7.22%, and 18.27% for Symbiobacterium. However, the

abundance of Thermobispora and Caproiciproducens declined during the fermentation, from 14.55% and 13.42% in the beginning to 1.82% and 0.08% after the fermentation was completed. The α diversity of the fermentation pile microbial has a

downward trend with a partial rebound in the D20. PCA and UPGM data analysis can distinguish every fermentation time

point. In the genus level, the fermentation pile microbes were dominant by Thermobispora and Caproiciproducens in the be-

2023 年 9 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 第 43 卷第 9 期

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ginning, changed to Ureibacillus and Symbiobacterium in the end.

Keywords Auricularia cornea; fermented material; 16S rDNA Sequencing

毛木耳（Auricularia cornea）隸屬于擔(dān)子菌

亞門(mén)、層菌綱、木耳目、木耳科、木耳屬，曾用

學(xué)名 Auricularia polytricha 和 Auricularia nigricans，子實(shí)體呈韌膠質(zhì)的口感，被稱(chēng)為“樹(shù)上的

海蜇皮”，食藥用價(jià)值高[1-3]。目前毛木耳普遍采

用熟料袋栽蔭棚出耳技術(shù)[4]，但各地具體操作存

在較大差異，如山東、江蘇、河南、廣西等地以

木屑、玉米芯、木糖醇渣等為主要原料，培養(yǎng)料

攪拌均勻后立即裝袋、滅菌；四川什邡等地以棉

籽殼、玉米芯、木屑各 30%為主要原料，培養(yǎng)料

攪拌均勻后堆積 12~16 h，再裝袋、滅菌；福建閩

南地區(qū)自 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始栽培毛木耳，以木

屑等為主要原料，早期菇農(nóng)都是將培養(yǎng)料攪拌均

勻后立即裝袋、滅菌，后來(lái)將培養(yǎng)料攪拌均勻后

堆積發(fā)酵一定時(shí)間，發(fā)展至今，閩南地區(qū)菇農(nóng)普

遍將培養(yǎng)料堆積發(fā)酵約 35 d，期間翻堆 4~5 次，

再裝袋、滅菌，開(kāi)放式接種，大棚養(yǎng)菌、出耳[5-7]，

發(fā)酵模式栽培的毛木耳單產(chǎn)高，品質(zhì)好，病害少。

閩南地區(qū)毛木耳一般每年 7 月后開(kāi)始堆料，8 月

下旬開(kāi)始裝袋、接種，規(guī)模較大的農(nóng)戶需連續(xù)生

產(chǎn)至國(guó)慶前后，菌包接種后直接上架養(yǎng)菌。菇農(nóng)

在生產(chǎn)實(shí)踐中選擇培養(yǎng)料先發(fā)酵較長(zhǎng)時(shí)間，再滅

菌、接種，符合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱驮耘鄺l件。培養(yǎng)

料堆積發(fā)酵過(guò)程是微生物生長(zhǎng)代謝過(guò)程中分泌的

酶分解有機(jī)物的過(guò)程，為適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境的動(dòng)態(tài)

變化，發(fā)酵料中的微生物群落也在動(dòng)態(tài)變化，某

些微生物的出現(xiàn)可以反映發(fā)酵料的腐熟程度[8]。

單一微生物不能完全有效降解長(zhǎng)鏈高分子化合

物，相對(duì)復(fù)雜的微生物群落更有利于培養(yǎng)料中纖

維的降解及營(yíng)養(yǎng)素的釋放[9]。因此，研究毛木耳

培養(yǎng)料發(fā)酵過(guò)程，有助于了解培養(yǎng)料理化性質(zhì)和

微生物群落的變化，預(yù)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中的有益菌，

能為進(jìn)一步改善發(fā)酵效果提供理論依據(jù)。近年來(lái)，

高通量 16S rDNA 測(cè)序被廣泛應(yīng)用于細(xì)菌群落多

樣性分析。Katarzyna 等[10]利用該技術(shù)對(duì)雙孢蘑菇

發(fā)酵料堆滲濾液的微生物群落進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其

中豐度最高的為嗜熱棲熱菌（Thermus thermophilus）。高曉靜等[11]對(duì)雙孢菇的堆肥期雜草培養(yǎng)

料進(jìn)行 16S rDNA 測(cè)序發(fā)現(xiàn)，堆肥期的優(yōu)勢(shì)菌為

普氏菌屬、芽孢桿菌、Thermus 屬，Truepera 屬，

caldicoprobacter 屬，Chryseolinea 屬，假黃單胞

菌屬等。雋加香等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在麥草雙孢菇發(fā)

酵料 3 次發(fā)酵過(guò)程中優(yōu)勢(shì)菌為棲熱菌門(mén)、綠彎菌

門(mén)、變形桿菌門(mén)、厚壁菌門(mén)和放線菌門(mén)。閩南地

區(qū)由于特殊氣候條件，菇農(nóng)種植毛木耳時(shí)最終選

擇較長(zhǎng)時(shí)間堆料發(fā)酵的模式，現(xiàn)實(shí)需求和理論依

據(jù)是什么，在發(fā)酵過(guò)程中何種微生物對(duì)發(fā)酵起作

用，到目前為止相關(guān)研究依然比較有限，使得對(duì)

其發(fā)酵過(guò)程中起主要作用的菌群知之甚少。本研

究對(duì)毛木耳發(fā)酵堆料中的微生物群落進(jìn)行 16S

rDNA 測(cè)序，從而鑒定出各個(gè)時(shí)期屬及以上分類(lèi)水

平的指示物種信息，明確發(fā)酵期間起作用的微生物

菌群，為進(jìn)一步改善發(fā)酵效果提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

栽培毛木耳的培養(yǎng)料配方為 82%的雜木屑

（雜木屑粒度≤0.5 cm 的占比 20%，0.5~1.0 cm

占比約 35%，1.0~2.0 cm 的占比約 45%），12%

麩皮，3%豆粕，3%輕質(zhì)碳酸鈣，含水量約 63%。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將毛木耳的發(fā)酵培養(yǎng)料混勻建

堆，堆高 1.5~1.8 m，寬約 5 m，長(zhǎng)約 10 m。間隔

10、8、7、5、5 d 各進(jìn)行 1 次翻堆，共發(fā)酵 35 d，

取樣 5 次，分別為 D0，D10，D20，D30 和 D40。

每次在翻堆前取樣，取樣位置在料堆表面 50 cm

深度，采用五點(diǎn)取樣法選取 5 個(gè)點(diǎn)取樣混勻?yàn)?1

個(gè)樣本，設(shè)置 5 個(gè)生物學(xué)重復(fù)。堆積發(fā)酵及翻堆

過(guò)程中不再添加其它物質(zhì)。

1.2.2 微生物群落 16S rDNA 擴(kuò)增子測(cè)序分析

（1）DNA 提取 采用 HiPure Soil DNA Kits（型

號(hào) D3142，公司廣州美基生物科技有限公司，產(chǎn)

地中國(guó)）對(duì)樣品總 DNA 進(jìn)行提取，具體步驟參

照試劑盒的使用說(shuō)明。樣品 DNA 濃度采用

NanoDrop 微量分光光度計(jì) ND2000 進(jìn)行檢測(cè)。

（2）PCR 擴(kuò)增、建庫(kù)及測(cè)序 研究發(fā)現(xiàn)，物

種間 16S rRNA 序列既有物種間高度相似保守區(qū)，

也有物種之間有差異的高變區(qū)-V 區(qū)，呈交替排

列，原核 16S rRNA 序列包含 9 個(gè)高變區(qū)[8]。Niv

等[13]基于 SILVA數(shù)據(jù)庫(kù)篩選獲得 27 013條高質(zhì)量