张怀山,代立兰,王春梅,杨世柱,王 平,王国宇(.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站,兰州730050;.甘肃省兰州市农业科技研究推广中心,兰州730000)
草地与牧草
耐盐苜蓿新品种在永登盐渍土区的品比试验
张怀山1,代立兰2,王春梅1,杨世柱1,王 平2,王国宇2
(1.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站,兰州730050;2.甘肃省兰州市农业科技研究推广中心,兰州730000)
试验以陇中苜蓿为对照,对3个耐盐苜蓿新品系的物候期、株高、茎叶比和产草量等指标进行观测比较,并对其营养成分进行检测分析。结果表明:3号和1号品系生长较快,比对照陇中苜蓿早5~11 d,在无霜期较短的甘肃中部干旱、半干旱地区种植具有明显生长优势;1号品系在现蕾期、开花期和结荚期株高均高于其他苜蓿材料,与当地陇中苜蓿对比具有显著生长优势;1号、2号和3号品系平均比当地陇中苜蓿增产37.6%、29.5%和34.5%,粗蛋白含量分别为18.35%、17.62%和18.09%。综合评价结果,1号苜蓿新品系的品质最好,综合性状突出,产量潜力大,再生性强,适宜在甘肃盐渍土区大面积推广种植。
耐盐碱;紫花苜蓿;新品种;永登
永登县是甘肃中部典型干旱区,也是引大入秦工程的主灌区[1]。由于干旱少雨、蒸发量大等气候因素,加之以灌溉为主的农业耕作方式,永登地区的土壤盐渍化程度和危害十分严重。据调查,秦王川灌区70%的农户家都有0.067~0.200 hm2(1~3亩)的土地出现不同程度的盐渍化,盐渍化严重的土地被弃耕[2]。盐渍土壤往往延迟出苗,降低发芽率,使作物产量、品质和效益收到严重影响[3-6]。
利用盐渍土壤有多种途径,其中以培育耐盐作物品种最为经济有效[7]。紫花苜蓿(Medicagosatiua)是我国种植面积最大的豆科多年生优质牧草,也是世界上栽培种植利用最为广泛的人工牧草,号称“牧草之王”。因为苜蓿的抗盐碱性,可以改良盐碱地,提高盐碱地的利用率,近年来对于苜蓿耐盐性及耐盐新品种的研究取得了不少成果[8-15],并逐渐应用于生产实践,对一些盐碱地的改良利用做出了重要贡献。
2009年,本课题组通过对30份优选苜蓿种子材料辐射处理,并在兰州大洼山试验基地盐碱地播种,2012年获得多个在盐渍土壤条件下生产性能十分突出的辐射突变体后代,2013年开始在永登盐渍土区进行耐盐苜蓿新品系的品比试验,旨在选育出适合甘肃盐渍土分布区种植的耐盐高产苜蓿新品种。耐盐苜蓿新品种选育,对于丰富甘肃苜蓿品种资源,推动甘肃苜蓿产业化发展具有重要意义。
1.1 试验地概况
试验于2013年至2015年在永登县秦川镇源泰村进行,海拔2 080m,属典型的温带半干旱大陆性气候,气候干燥,风沙大,雨雪稀,蒸发强烈,昼夜温差大;年均气温6.5℃,年日照时间2 700 h,年均降水量240mm,年蒸发量1 880mm,全年无霜期123 d。每年灌水2~3次。试验地土壤类型为灰钙土,pH值8.23,导电率(EC)6.4 ds/m,属中度盐渍化土壤。碳酸钙(CaCO3)含量16.21%,有机质11.09 g/kg,全氮0.43 g/kg,速效磷32.75mg/kg,全钾180.52mg/kg。
1.2 供试材料
试验材料为3个耐盐苜蓿新品系。对照(CK):陇中苜蓿。
1.3 试验方法
试验采用随机区组设计,小区面积6m(22m×3m),3次重复,小区间距1m。露地人工开沟条播,行距40 cm,播深2 cm,播量1.5 g/m2。
1.4 观测项目及方法
记录每个品种(系)的物候期及返青期。每次刈割时测定鲜草产量,每年刈割2茬,刈割时留茬高度均5 cm。于各小区中部长势较均匀部位随机框出2m×2m样方,刈割样方内的苜蓿并称量,折算成每公顷鲜草产量。株高每年按生育期测定5次,每重复随机测量10株,取平均值。
1.5 营养成分测定
在开花期,统一时间取样,自然风干后用粉碎机粉碎,采用DA7200近红外分析仪测定指标干物质、粗蛋白、粗纤维、粗灰分、粗脂肪、钙、磷等含量。
1.6 数据处理
试验所得数据采用Excel2010进行初步整理并制作图表,利用SPSS19.0统计软件进行方差分析。
2.1 物候期比较
由表1可见,1号品系的生长发育特点,3月25日播种,4月7日出苗,5月20日分枝,6月28日现蕾,7月13日初花,8月14日结荚,9月11日成熟收种。与对照陇中苜蓿相比,1号、2号、3号品系的出苗较早,返青期相近,其他生育期生长发育加快,到中后期与对照陇中苜蓿表现有差距。3号、1号品系生长较快,各生育期均比对照陇中苜蓿早5~11 d,种子成熟早而多。
表1 不同苜蓿材料生育期比较月-日
2.2 株高比较
由图1可知,1号、2号和3号品系每个物候期的株高与当地陇中苜蓿对比都表现出明显的差异,并具有明显株高优势。其中,在分枝期,1号、2号和3号品系间的株高差异不明显,但与陇中苜蓿株高差异明显;在现蕾期、开花期和结荚期,1号、2号和3号品系间的株高有差异,但不显著(P>0.05),与陇中苜蓿株高差异显著(P<0.05)。综合来看,1号品系在现蕾期、开花期和结荚期的株高均明显高于其他材料,并与当地陇中苜蓿株高差异极显著(P<0.01);其次是3号品系,稍高于2号品系,并与当地陇中苜蓿株高差异极显著(P<0.01)。
图1 不同生育期苜蓿材料株高比较
2.3 草产量比较
由表2可知,1号、2号、3号品系的3年平均干草产量分别为24 641.0、22 711.9和23 742.0 kg/hm2。其中,1号品系的草产量最高,在同等盐碱地条件下,比本地推广种陇中苜蓿平均增产35.4%,其次为3号品系,比本地陇中苜蓿平均增产34.5%;2号品系,比本地陇中苜蓿平均增产29.5%。
分年度看,2013年,1号、2号、3号品系干草产量分别为12 314.9、12 088.3和12 229.8 kg/hm2。其中,1号品系的草产量最高,比本地陇中苜蓿平均增产30.4%,其次为3号品系,比本地陇中苜蓿平均增产29.5%。2014年,1号、2号、3号品系干草产量分别为31 035.4、28 713.0和30 106.3 kg/hm2。其中,1号品系的草产量最高,比本地陇中苜蓿平均增产47.0%,其次为3号品系,比本地陇中苜蓿平均增产42.6%。2015年,1号、2号、3号品系干草产量分别为29 724.0、27 334.5和28 890.0 kg/hm2。其中,1号品系的草产量最高,比本地陇中苜蓿平均增产35.4%,其次为3号品系,比本地陇中苜蓿平均增产31.6%。
表2 不同苜蓿材料草产量比较
2.4 营养成分比较
据国内外对苜蓿营养价值的研究成果,反映苜蓿营养价值高低的重要指标主要是粗蛋白、粗纤维和粗灰分含量。表3中,4个苜蓿材料的粗蛋白含量存在差异。粗蛋白含量最高的是1号品系,达到18.35%;其次是3号品系,为18.09%;陇中苜蓿(CK)的粗蛋白含量最低,为16.74%。1号品系粗蛋白含量极显著高于陇中苜蓿(CK)(P<0.01);2号、3号品系粗蛋白含量显著高于陇中苜蓿(CK)(P<0.05)。
4个苜蓿材料的粗纤维含量存在差异。1号品系的粗纤维含量最低,为25.81%;粗纤维含量较低的还有3号品系和2号品系,分别为26.06%和27.13%。3号品系的粗纤维含量显著低于陇中苜蓿(CK)(P<0.05);1号品系的粗纤维含量极显著低于陇中苜蓿(CK)(P<0.01)。
4个苜蓿材料的粗灰分含量存在差异。粗灰分含量最低的是2号品系,为8.52%;其次是1号品系和3号品系,分别为9.85%和10.77%;粗灰分含量最高的是陇中苜蓿(CK),为11.60%。2号品系的粗灰分含量极显著低于陇中苜蓿(CK)(P<0.01);1号品系的粗灰分含量显著低于陇中苜蓿(CK)(P<0.05)。
表3 耐盐苜蓿新品系及对照营养成分%
植物在整个生育期的生长受多种因子的影响,可分为两类,一类为生态因子(光照、温度、降水量、土壤类型和土壤水分状况等),而另一类则是植物本身的遗传特性,植物在生育期内生长发育的进程动态是植物自身对外界生态环境的适应性反应。本试验中,在相同环境条件下,3个苜蓿品系与当地陇中苜蓿的生育时期具有明显不同,说明3个苜蓿品系与当地苜蓿品种之间的遗传背景差异较大。3个苜蓿品系间的生育时期也有差别,说明不同苜蓿品系在盐渍土区的生态适应性也不同。其中3号和1号品系生长较快,各生育期均比对照陇中苜蓿早5~11 d,在无霜期较短的甘肃中部干旱、半干旱地区种植具有明显生长优势。
株高是衡量植物生长状况的主要指标。试验中3个苜蓿品系每个生育期株高与当地陇中苜蓿对比都表现出明显的差异。其中1号品系在现蕾期、开花期和结荚期的株高均高于其他苜蓿材料,与当地陇中苜蓿对比具有显著的生长优势。
连续3年的产量测试结果表明,1号、2号和3号品系分别比当地陇中苜蓿增产37.6%、29.5%和34.5%。其中1号品系3年草产量增幅达到30.4%~47.0%,在3个苜蓿品系中表现最优。
从营养价值考虑,1号、2号和3号品系粗蛋白含量分别为18.35%、17.62%和18.09%。其中1号品系的粗蛋白含量最高,在3个苜蓿品系中品质最好。
综合以上研究结果,1号苜蓿新品系的品质最好,综合性状突出,产量潜力大,再生性强,适宜在甘肃盐渍土区大面积推广种植。
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The Variety Comparison Test to New Salt-tolerant Alfalfa Varieties in Saline Soil of Gansu Yongdeng Region
ZhangHuaishan1,Dai Lilan2,Wang Chunmei1,et al
(1. Lanzhou Institute ofAnimal Sciences and Veterinary Pharmaceutics,Chinese Academy ofAgriculture Science,The Lanzhou Scientific Observation and Experiment Field Station ofMinistry ofAgriculture for Ecological Systemin Loess Plateau Areas,Lanzhou 730050,China;2.Lanzhou Agriculture Science Research Center,Lanzhou 730000,China)
In this experiment,with Alfalfa of Longzhong as contrast,the indexes of the phenological period,plant height,stem- leaf ratio and yield of grass etc. of three salt- tolerant varieties were observed and compared,and the testing analysis of its nutrients. Result showed that the 1 and 3 strains growfaster,earlier than Alfalfa of Longzhongin the controlled 5- 11 days,the cultivation in the short frost- free period of arid and semi- arid area of central Gansu had the obvious growth advantage;the plant height of the 1 strain were higher than other alfalfa in budding stage,flowering and podding stage,compared with the local Alfalfa of Longzhong,it had significant growth advantage;the production of 1,2 and 3 strains than local alfalfa was an average 37.6%,29.5% and 34.5%,crude protein content was 18.35%,17.62% and 18.09% respectively. Comprehensive evaluation results:the 1 strain had the best quality,and the comprehensive character was outstanding,a big potential,strong regeneration,so it was favorable in planting on saline soil in Gansu as large area.
salt tolerant;alfalfa;newvarieties;Yongdeng
文献标志码: 文章编号:2095-3887(2017)01-0034-04
10.3969/j.issn.2095-3887.2017.01.010
2016-12-28
甘肃省农业科技创新项目(GNCX-2013-58);中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所科技创新工程项目(CAAS-ASTIP-2014-LIHPS-08);国家自然科学基金项目(31372368)
张怀山(1969-),男,博士。研究方向:草类植物种质资源与育种。
代立兰(1969-),女,高级农艺师,主要从事作物栽培研究。