黔中地区8个苦荬菜新品系适应性评价

2021-12-28 09:02欧二绫杨春燕
农技服务 2021年12期
关键词:品系花序牧草

孙 方, 班 骞, 欧二绫, 杨春燕, 钟 理*, 田 方

(1.贵州省草业研究所, 贵州 贵阳 550006; 2.贵州大学 生命科学学院, 贵州 贵阳 550025)

苦荬菜(Ixerispolycephala)又称苦菜、苦苣菜等[1],属菊科(Asteraceae)舌状花亚科(Chorioideae),为一年生草本植物[2],植株高大,异花传粉,自交不亲和;生长势旺,适应性极强,喜温、耐寒、耐旱、耐酸碱[3];成熟期植株高大,叶量肥厚宽大,柔软,莲座期再生速度快,产量高;含有较多的粗蛋白质、粗脂肪和无氮浸出物,营养价值丰富,适应性强,生物产量高,较少的粗纤维叶量大,脆嫩多汁,适口性好,是畜、禽、鱼特别喜食的青绿多汁饲料[4-5]。因此,苦荬菜作为一种优良的牧草品种,有很高的栽培利用价值。

苦荬菜同时有很高的药用价值,近年来医学界在充分认识其药理作用的同时,开始了苦荬菜有效成分的提取及药品开发工作[6-7]。苦荬菜含有木犀草素、维生素B1、维生素B2、维生素C等萜类及黄酮类化合物[8],常食含有苦荬菜精的食品可以提高人体免疫力,还能增加心肌营养性血流量、改善心肌微循环,有益于冠心病的治疗[9-10]。有研究学者发现,抱茎苦荬菜的石油醚、氯仿、丙酮及甲醇提取物对小鼠的腹水癌、肝癌、宫颈癌都有抑制作用[11-12]。

苦荬菜作为菜、饲、药兼用已有悠久的历史,目前以野生为主,而野生资源有限[13],且不同产地有效成分含量不稳定,因而必须进行人工规范化栽培。目前国内苦荬菜品种仅为3个[14],且为早于20世纪90年代的育成品种,近年未培育出适应南方种植推广的新品种。由于我国幅员辽阔、地理形态与气候条件多样化,部分品种在中国某些地方适应性较差[15-16],有的品种已出现严重退化或在南方越夏困难,容易产生根腐病,限制其大面积推广应用,因此急需培育优质高产的饲草苦荬菜品种,以更好地对苦荬菜进行利用,以适应畜牧业发展对牧草品种的需求。

近年来,贵州畜牧业发展以资源禀赋为基础,以市场需求为导向,以效益优先为前提,全面聚焦产业提质增效,推动畜牧业综合生产水平稳步提升[17]。为筛选适宜贵州黔中地区生长的优质牧草苦荬菜品系提供参考,设计8个苦荬菜新品系的种植试验,比较各品系的物候期、再生速率、农艺性状及产量。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于贵州省贵阳市麦坪镇贵州省畜牧兽医研究所试验基地(106°51′E,26°51′N),海拔1 190 m,≥10 ℃年积温4 238℃·d,年均温度13.8 ℃,极端低温-5℃,极端高温32℃,年降水量1 180.7 mm,集中在5—6月,无霜期271 d,年日照时数1 336.9 h。试验地土壤为黄壤土,pH 6.6。该地气候温和,雨量充沛,土壤肥力中等,适合于多种牧草生长。

1.2 试验材料

8份苦荬菜,7份由四川农业大学提供,1份来自河南华丰草业有限公司的商业新品系(表1)。

表1 参试苦荬菜的品系名称、类型及来源

1.3 试验设计

采用随机区组设计,每个品系苦荬菜重复4次,每个重复8个小区,共32个小区。每个小区面积15 m2(5 m×3 m),走道宽0.5 m,保护行宽1 m。播种方式为育苗移栽,株距40 cm,行距50 cm。

1.4 观测项目

1.4.1 物候期观察 记录不同品系苦荬菜进入各生育期的时间。包括出苗期、莲座期、抽薹期、开花期、结实期和枯黄期,各生育期以50%植株进入该生育期来划分。同时观察各参试品种的抗病虫、耐热能力。

1.4.2 再生速度测定 在第一茬刈割后开始记录,每个小区随机选取10株挂牌测定,每隔5 d测量1次再生植株株高。

1.4.3 农艺性状观察 1)营养器官性状:叶长、叶宽、单株叶片数、株高、茎粗;2)花序性状:花序长度、花序宽度、小花数/株;3)生殖枝性状:二级生殖枝数、三级生殖指数。每项指标测定时重复10次。

1.4.4 产量测定 鲜草产草量包括第一次刈割的产量和再生草产量。第一次株高60 cm时刈割测产(莲座末期),以后各茬在株高50 cm时刈割,留茬高度5 cm。个别小区如有缺苗等特殊情况,该小区的测产面积至少4 m2。干草产量测定采用烘干法[18],计算干鲜比。

1.5 数据整理

使用Excel软件对数据进行性状变异系数分析,SPSS 17.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 参试苦荬菜的物候期

试验于2020年3月开始,2020年9月结束。参试苦荬菜于3月7日开始播种,7 d左右相继出苗,5月进入莲座期,5月下旬进入抽薹期,7—8月相继进入开花期,9月进入结实期(表2)。同时,从表2可知,各参试苦荬菜的生育期天数依次为L3-5>L7-6>L2-5>L4-3>L8-4>L1-3=L2-1>牧宝(CK),供试材料生育期天数差异明显,可根据生育天数将8个苦荬菜品系分为早熟品种和晚熟品种。其中,L1-3、牧宝、L2-1表现出早熟特性,而L7-6、L2-5、L3-5表现出晚熟特性。L3-5生育期天数最长,为208 d,与早熟品系差异显著(P<0.05)。牧宝生育期天数最短,为193 d,与其他品种系差异不显著。

表2 参试苦荬菜的物候期

各参试苦荬菜在试验地气候条件下均能完成生育期,表明供试苦荬菜品系均能适应贵州独山等温热湿润的地区的自然环境条件。在整个生育过程对各品系抗逆性的观察结果表明,各供试苦荬菜品系无明显病虫害,表现出较好的耐热性、抗旱性、良好的再生能力和适应能力。

2.2 参试苦荬菜的再生速度

由图1可知,苦荬菜在第一茬刈割之后,前15 d内再生速度无明显差异,刈割20 d后再生速度较快的有L3-5、L2-5、L7-6;在第二茬刈割之前植株高度分别达59.7 cm、52.3 cm、57.2 cm,第二茬刈割之后,L2-5与L7-6再生速度较其他品系有明显差异,植株生长较快较高,分别达64.4 cm、64.5 cm,而L3-5只有46.9 cm,有研究认为,牧草前期发育过于缓慢,在后期竞争能力较弱[19],也有可能是降雨和人工防除杂草等原因,使苦荬菜生长过慢。但随着刈割次数增多,不同品种系之间表现出不同差异。

图1 参试苦荬菜在第一次刈割后(左)和第二茬刈割后(右)的植株高度

2.3 参试苦荬菜产草量及茎叶比

经测产,各参试苦荬菜的第二茬产量无明显差异。在第三茬L2-5干草产量最高,达1 805.7 kg/hm2,平均四茬干草产量也最高,达1 540 kg/hm2,比对照牧宝增产17.25%。平均四茬鲜草产量L7-6最高,L2-5次之,分别为15 979 kg/hm2、14 985 kg/hm2(表3),分别比对照增产39.18%、30.53%。从图2看出,第一茬干草产量L2-1最高,但随着刈割次数增加,产量大幅度下降,而L7-6、L2-5、L3-5随刈割次数增加,产量并无大幅减少,平均产量较高,与其他5个品系差异显著。

图2 参试苦荬菜的干草产量

表3 参试苦荬菜四茬平均草产量及茎叶比

茎叶比是反应牧草质量的重要指标[18],茎叶比越低,牧草品质越高。从图3看出,第二茬刈割后,各参试苦荬菜的茎叶比大幅增加,表明第二茬后其品质越来越低,而参试苦荬菜第一茬、第二茬的茎叶比均低于0.5,其品质均较高。L2-1茎叶比较高,在第四茬后品质较差,L3-5四茬之中茎叶比一直处于较低水平,持续品质较好。而在第二茬时L2-5茎叶比最低,品质最好,对照牧宝在第三茬刈割后茎叶比大幅增加,到第四茬达1.64,品质较差,其余5个品系茎叶比在第四茬均呈增大趋势,品质随着刈割次数的增加而降低。

图3 参试苦荬菜的茎叶比

结合刈割产量及茎叶比来看,L2-5与L3-5产量较高,品质较好,L7-6产量高,但随着刈割次数增加,牧草品质次之,而对照牧宝与L8-4产量相近,品质略低于L7-6,L4-3品质较差,L2-1、L1-3产量较低、品质也较差。

2.4 参试苦荬菜的植物学性状

由表4可知,各参试苦荬菜的叶长、叶宽、株高、茎粗差异极显著,花序宽、小花数、二级生殖枝数、三级生殖枝数差异显著,花序长差异不显著。其中,L3-5与L2-5L因叶长、叶宽较高,叶量极为丰富。

表4 参试苦荬菜的植物学性状特征

3 结论与讨论

通过对8个苦荬菜品系在贵州黔中地区的生产性能与形态指标等研究得出,经过多次刈割后,L2-5、L7-6再生速度优于其他新品系,L2-5和L7-6具有优良的生产性能和再生性能,为黔中地区优质苦荬菜牧草。其中,L2-5出苗速度较对照更快,莲座期更长,更有利于用于饲喂的牧草刈割。同时,L2-5草产量丰富,干草产量最高,耐刈割,用于刈割饲喂的鲜草产量在8份参试材料中居第二,且营养生长期较长,能在较长的营养生长期储存更多的营养物质以备饲喂利用,草质柔嫩多汁,营养价值高,适口性好。另外,L2-5的叶长、叶宽在各参试材料最大,表现最为优秀,株高仅次于L7-6,植株花序发育正常,生殖枝数较多,农艺性状突出,表明其营养生长旺盛,具有潜在的优良品质特性,且用于生产的价值较高,有待进一步定性选育。L7-6产草量高,但是随着刈割次数的增加,后期牧草品质降低,导致可饲喂利用价值下降。

试验结果还表明,不同品系的苦荬菜农艺性状存在较大差异,叶部形态主要表现在叶长、叶宽变幅大,穗部形态花序宽度变幅大于花序长度。而苦荬菜株型越高大,叶片越宽大,生殖枝也越多,但单个花序的小花数也会相应显著降低,小花数的多少涉及到花序结种情况。因此,为实现单位面积营养体与种子高产,必须通过栽培管理措施协调株高、生殖枝和小花数等相关性状。另外,苦荬菜进入抽薹期后,营养生长开始转为生殖生长,其用于饲喂的牧草品质开始下降。有学者对菜叶类作物抽薹性状的QTL进行研究发现,营养茎的大小是与抽薹性状相关的一个重要性状,可以促进叶用作物早期的抽薹开花[20],可作为叶用作物抽薹品种选育的鉴定指标,进而为品种选育提供基础依据。

我国是野生苦荬菜自然分布地之一,分布区域广泛,生境条件差异较大,对全国各地苦荬菜农艺性的研究有利于筛选优异种质资源应用于生产,为进一步研究野生苦荬菜有性繁殖和筛选优异野生苦荬菜材料提供理论依据,进而可为我国苦荬菜种植资源的收集、保护和开发提供有力支撑。

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