牟 琼,吴佳海,王小利,钟 理,刘晓霞
(贵州省草业研究所,贵州贵阳 550006)
高羊茅(Festuca arundinacea)为冷地型牧草,属禾本科羊茅属多年生草本植物。最适生长气温为15~25℃,最适土壤温度为10~18℃,其适应性和抗逆性均强,主要分布在27°~30°N 的 200~400 km宽的地带。原产于欧洲,我国新疆、东北中部湿润地区、贵州西北部亦有分布,最适生长区为年降水量450 mm以上和海拔1 500 m以下温暖湿润地区[1]。耐寒、耐热、耐干旱、耐涝、耐酸、耐盐碱、耐践踏,抗病力强,性喜光又耐荫、不耐低刈[1-5]。在pH值4.7~9.0的土壤上能正常生长,最适宜pH值为5.7~6.0。在质地疏松、富含腐殖质的土壤上生长良好。广泛应用于天然草地改良、混播草地建植及运动场建设、环境绿化、生态治理等方面[6-8];高羊茅是贵州省草业生产上利用较多的草种之一,种子需求量大[4];但贵州省立地条件特殊复杂,高温高湿气候特征明显,经研究发现引进的高羊茅品种多数容易感病害,且生态适应性较差,不能满足生产上对该草种的需要[9-12]。而贵州省牧草种质资源十分丰富,且有较好的开发利用价值,高羊茅就是其中之一。四川、贵州、重庆、云南等省开展高羊茅引种选育研究较多,2004年张新跃等审定登记了“长江1号”高羊茅等品种。目前,贵州通过开发利用地方种质资源选育新品种,育成并审定登记了“黔草1号”(2003年黔审、2005年国审)、“黔草2号”(2004年黔审)和“水城”高羊茅(2010年国审)3个新品种。通过资源整理、系统选育、航天诱变、杂交育种等方法发掘创制了1 000多份高羊茅材料,为持续培育高羊茅新品种奠定了坚实的物质技术基础。
为加大新品种选育力度,满足贵州草地生态畜牧业发展对高羊茅新品种的要求,对大方县马场镇收集的高羊茅植株繁殖群体进行栽培驯化,选育的高羊茅03-03(经审核进入2011年国家区试,区试审核名:大方高羊茅)进行品比试验鉴定,评价其适应性,抗逆性(抗旱、耐热性),再生能力,产草量及饲草品质等,为进一步试验及生产利用提供依据。
1.1 试验地概况试验在贵州省草业研究所独山县试验基地进行 ,地处于 25°30′N,107°33′E,海拔970 m,≥10℃年积温 5 141.3℃·d,年均温15.5℃,极端低温-5.8℃,极端高温 38℃,最热月均温23.7℃,年降水量1 110~1 340 mm,降水多集中在4-8月,无霜期277 d,年日照时数1 091.9 h,空气相对湿度80.4%,雨热同期,干湿季节较明显。试验地前茬为玉米(Zea mays),土壤pH 值5.97,有机质 1.695%,全氮 0.218%,水解氮 156.98 mg/kg,速效钾 86.2 mg/kg,有效磷15.02 mg/kg,属中等水平的黄壤土。该地气候温和,雨量充沛,适合于多种牧草生长[1-4]。
1.2 试验设计试验材料为大方高羊茅,Fawn为对照品种,采用随机区组排列[1,5],设4次重复,小区面积为5 m×4 m,每小区种植12行,小区间距25 cm,重复间距50 cm,四周设保护行1 m。
1.3 田间播种及管理播种前对土壤进行耕翻,清整,每小区施0.5 kg过磷酸钙+1.0 kg三元(NP-K)复合肥作底肥,条播盖种。2007年9月6日播种,播种量 22.5 kg/hm2,播深 0.5 ~ 1.0 cm,播幅10~15 cm;苗期除杂草,苗高10 cm时施尿素45 kg/hm2,第1次刈割高度30 cm,留茬高度5 cm,割后2~3 d施尿素75 kg/hm2。以后30~40 cm刈割一次,每次刈割后各小区施0.5 kg复合肥+0.03 kg尿素,并松土一次。
1.4 观测内容及方法2007年播种,观测记录出苗期、返青期、分蘖期、拔节期、初花期、盛花期、结实期、成熟期、枯黄期等生育时期,其中20%开花时为初花期,80%开花为盛花期,其他各生育期均以50%植株进入该生育期为准[6-8];分别测定2008、2009和2010年的生物产量,每小区除边行外的10行刈割测产折合成公顷产量,3次重复,分别记录鲜草及干物质产量、抗性(抗旱、抗病虫害等)等,1次重复测定种子产量。抗旱性观测是在自然干旱季节(2009年12月冬旱)采用目测法进行,按强、较强、中等、较弱、弱五级进行观测记录。在病虫害发生严重季节(2009年6月)采用目测法观测试验地小区病虫害发生情况,按高抗、中抗、低感、中感、高感五级记录。越夏率2009年9月20日越夏后在小区中选有代表性的样段2处,每段1 m,分别计算样段中植株总数及返青数。
茎叶比于2009年在拔节期、孕穗期、开花期分别测定,每小区剪1行20 cm长称取鲜草产量,并将茎和叶(叶包括叶片和花序)两部分分开测定,记录3次重复之和。
1.5 数据分析用Excel 2003进行数据统计和作图比较分析。
2.1 物候期观测参试品种于2007年9月上旬播种,7~8 d后各小区相继出苗,翌年3月下旬至4月上旬进入生殖生长期,6月上中旬种子成熟。种子成熟期测定大方高羊茅株高为93 cm,比Fawn高7 cm。大方高羊茅全生育天数为260 d,比Fawn(273 d)短13 d(表1)。
根据观测,大方高羊茅在营养生长阶段合理刈割利用,再生草保持良好的生长状态,无明显枯黄期。
2.2 抗性观察为方便比较参试材料的抗病虫能力和抗旱性,均采用目测法观察,2009年6月中下旬试验区草地病虫害发生较严重,2009年12月下旬在试验干旱期观察抗旱性。结果表明,大方高羊茅的抗病虫能力比对照Fawn强,抗旱性也优于对照Faw n(表2)。
2.3 越夏率在试验区伏旱高温下,大方高羊茅越夏率平均达到95.95%,明显高于 Fawn的71.75%,平均高出24.20百分点(表3)。大方高羊茅在试验区域能安全越夏,表现出极为优良的耐热性,而对照品种越夏率低于80%。
表1 高羊茅生育期观测结果
表2 高羊茅抗性观察结果
表3 2008和2009年独山参试高羊茅越夏率测定
2.4 产量测定大方高羊茅产草量较高,在株高30~40 cm时刈割测产,每年可刈割5次。大方高羊茅每年的鲜草产量和干物质产量比对照高(表4),其中第 2年的鲜草产量和干物质产量分别达87 825和 15 360 kg/hm2,比对照 Fawn增加20.13%和26.89%,第3年鲜草产量和干物质产量分别达81 882和14 161 kg/hm2,比对照Fawn增产17.16%和30.31%,大方高羊茅3年平均鲜草产量极显著高于对照Fawn的。
2.5 茎叶比测定茎叶比是衡量牧草利用价值高低的一个重要标准,为了评定大方高羊茅的饲用价值,在进行产草量测定的同时,还在不同时期进行了茎叶比测定(表5)。结果表明,大方高羊茅在开花前刈割,其叶片含量高,平均可达76.97%,茎叶比为1∶3.4,对照分别为 76.33%和1∶3.2。开花期随着生长期的变化,叶片含量开始下降。因此,在利用时应使之处于营养生长状态,尽量控制生殖生长,以保证良好的适口性和较高营养价值。
表4 高羊茅产量测定 kg/hm2
表5 茎叶比测定表
2.6 种子产量测定大方高羊茅年平均种子产量为856.5 kg/hm2,比对照 Fawn平均高 94.2%。大方高羊茅产量极显著高于对照,其增产幅度为92.0%~96.9%(图1)。由此可见,大方高羊茅的种子生产潜力大,有待于生产和推广应用。
图1 不同年份种子产量比较
吴佳海等[4]和罗天琼等[5]开展高羊茅选育研究,选育的黔草1号主要用于草坪绿化及生态治理,种子产量较高,为1 000 kg/hm2。黔草2号主要推广应用于栽培草地建设及改良草地,年产干草21 540.6 kg/hm2,比对照 Fawn(13 515.6 kg/hm2)高59.18%,但种子产量优势不明显。何丕阳等[13]。研究结果表明,长江1号高羊茅的干物质产量15 025.7 kg/hm2,比对照(12 463.7 kg/hm2)高10%以上,种子产量765.65 kg/hm2,比对照Fawn(517.8 kg/hm2)高40%左右,主要应用于栽培草地、改良天然草地和生态建设方面。大方高羊茅干物质产量(13 725.3)kg/hm2比对照Fawn(11 097.3 kg/hm2)高 26.88%左右;种子产量为856.5 kg/hm2,比对照 Fawn平均增产94.2%左右。
本研究选育的新品系与“黔草1号”[4]和“长江1号”[14]在干物质产量和种子产量方面均比对照Fawn增产的结果相一致,但也存在较大差异。一方面是因为试验时间不同,尤其是近年来气候反常,持续干旱和持续凝冻对植物生长造成一定影响;另一方面是由主因品种特性决定。本研究选育的新品系产草量和种子产量均较高,今后在生产上宜大面积推广应用。
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