杂交木豆新品种(系)在贵阳地区的适应性

罗天琼， 张 瑜， 莫本田， 龙忠富

(1.贵州省草业研究所， 贵州 贵阳 550006， 2.贵州省畜牧兽医研究所， 贵州 贵阳 550005)

0 引言

【研究意义】豆科牧草因蛋白质含量高，适口性好，适应性强，能固定大气中氮素，提高土壤肥力，也可兼作绿肥和蜜源植物，是草地畜牧业生产上重要的饲草类群。近年来，贵州省草地畜牧业发展较快，对优质豆科牧草需求量大，在政策与市场利益的趋动下，种植面积逐年增大，优良草种供不应求。贵州气候类型属于中国高原季风湿润气候，全省大部分地区气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明，常年雨量充沛，有利于营养体植物的生长。但因高温多湿气候明显，土壤粘性重，透气性差，不利于豆科牧草生长，易发生根腐病、白娟病和病毒病等。因此，适宜种植的优良豆科牧草品种少，限制了豆科牧草在贵州喀斯特山区的推广利用，制约了全省草地生态畜牧业的健康发展。木豆(Cajanuscajan)为豆科木豆属多年生常绿直立小灌木，又名树黄豆、鸽豆和柳豆等，广泛分布于非洲和亚洲的热带和亚热带地区，是世界六大食用豆类之一，也是唯一的木本食用豆类，是印度等国家的主要食用豆类作物。木豆青籽粒是优质味美蔬菜，成熟籽粒可用作粮食或饲料，嫩枝、干鲜叶是草食动物的优质饲料，干茎秆是优质薪柴、建筑材料及造纸原料；开花期可放养蜜蜂，成株可放养紫胶虫生产紫胶；木豆根系发达，具有固氮作用，对丘陵地区退耕还林、荒山荒坡和石漠化山区生态恢复与重建具有重要的经济和生态价值[1-5]。因此，开展杂交木豆新品种(系)引进适应性评价，对当地生态恢复与重建具有重要的意义。【前人研究进展】木豆约在1 500年前从印度引入中国，主要分布于云南、贵州、湖南、广西、广东、海南、江苏、江西和福建等省(区)。截至2005年，共有72个国家的13 548份木豆资源保存于印度海德拉市郊的国际半干旱热带作物研究所(ICRSAT)种质库，并构建了1 290份核心种质库。另外，尼日利亚和菲律宾分别保存木豆资源1 600份和300份[6-7]。广西农业科学院1987年首次从印度国际半干旱热带作物研究所成功引种6个早中晚熟类型木豆品种，贵州省亚热带作物研究所2000年从广西农业科学院成功引进4个印度改良型木豆品种[8-9]。【研究切入点】贵州的土壤气候特点不利于豆科牧草生长，适宜贵州草地畜牧业发展需求的优良豆科牧草品种少。为此，选择木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87等5个杂交木豆新品种(系)在贵州省草业研究所试验地进行适应性试验。【拟解决的关键问题】探明5个杂交木豆新品种(系)在贵州贵阳的生育期、株高、一级分枝数、茎叶比、营养成分和鲜草与种子产量的差异，旨在筛选出适宜贵州贵阳及类似地区推广种植的杂交木豆新品种(系)，以丰富全省豆科牧草品种资源，为生产应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020-2021年在贵州省草业研究所试验地(东经106°42′，北纬26°34′)进行，海拔1 141 m，极端高温35.1℃，极端低温-7.3℃，年均相对湿度77%，年均降水量1 130 mm，无霜期360 d。土壤为黄棕壤，有机质含量28.96 g/kg，全氮含量1.544 g/kg、速效氮含量166.36 mg/kg，全磷含量1.054 g/kg、速效磷含量18.33 mg/kg，全钾含量10.99 g/kg、速效钾含量84.50 mg/kg，pH6.80。

1.2 材料

木豆CAF2(深豆汤色，审定品种，晚熟)和木豆ICPL87091(米黄色，早熟)，引自云南省林业科学院；木豆ICPL87(棕黄色，中熟)，引自广西农业科学院畜牧研究所；木豆201510(晚熟)和木豆201516(早熟)，贵州省草业研究所自育材料。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 试验采用随机区组排列，小区面积15 m2(3 m×5 m)，穴距50 cm，行距60 cm，共42穴，播种时间分别为2020年4月15日和2021年4月10日，播种量为4粒/穴，6次重复。其中，3次重复用于物候期观察和种子产量测定，3次重复用于牧草鲜草产量测定。试验地四周设1 m保护行，区组间距70 cm。

1.3.2 田间施肥管理 油枯(农家肥)142 kg/667m2作底肥，火土50 kg/hm2作拌种肥；苗期及时中耕除杂，每次刈割后及时追施磷肥150 kg/hm2，注意排除田间积水，避免烂根。

1.3.3 指标测定

1) 物候期。播种后观察苗期生长发育情况、观察记载出苗期、分枝期、现蕾期、初花期、结荚期、成熟期、枯黄期和生育期。其中10%植株开花为初花期，60%的荚果褐色时为成熟期，其余各时期均以50%植株达该时期要求为准，计算其生育期。

2) 成熟期株高。每个小区随机选取10株，测量地面至植株最高部位的高度，求其平均值。

3) 一级分枝数。在物候观察区每小区选择有代表性植株20株，调查单株分枝数，计算其平均值。

4) 茎叶比。于孕蕾期称取牧草样品500 g，将茎和叶(包括叶片、叶柄、托叶和花蕾)分开，待风干后称重，计算茎与叶的重量比。

5) 鲜干草产量。鲜草产量第一次测产时间为孕蕾期，再生草于植株高45～50 cm时测产，测产时刈割全区，折算鲜草产量。

6) 种子产量。待小区种子达完熟期时，分期采收种子测产，记录数据，折算种子产量。

7) 营养成分。2020年分别于分枝期、孕蕾期和开花期取风干草样各1 000 g，用于测定其营养成分的含量。其中，粗蛋白、水分、粗灰分、磷、粗纤维、粗脂肪和氨基酸含量分别采用饲料中粗蛋白测定 凯氏定氮法 (GB/T 6432-2018)、饲料中水分的测定 (GB/T 6435-2014)、饲料中粗灰分的测定 (GB/T 6438-2007)、饲料中总磷的测定 分光光度法 (GB/T 6437-2018)、饲料中粗纤维的含量测定 过滤法 (GB/T 6436-2006)、饲料中粗脂肪的测定 (GB/T 6433-2006)、饲料中氨基酸的测定 (GB/T 18246-2000)、饲料中单宁的测定 (GB/T 27985-2011)等方法测定。

1.4 数据处理与分析

采用Excel 2003和DPS 7.50进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同杂交木豆新品种(系)的物候期与成熟期株高

从表1看出，2020-2021年5个杂交木豆新品种(系)出苗期、分枝期和孕蕾期等以及成熟期株高的变化。

表1 2020-2021年不同杂交木豆新品种(系)的物候期与成熟期株高

2.1.1 物候期 播种期：各品种(系)2020年和2021年分别为4月15日和4月10日。出苗期：各品种(系)2020年和2021年均相同，分别为4月25日和4月21日。分枝期：2020年木豆201516最早，为6月16日，2021年木豆ICPL87091和木豆CAF2最早，均为6月26日；2020年和2021年木豆ICPL87091和木豆201516其次，分别为7月26日和6月30日；均以木豆201510最晚，分别为7月17日和7月18日。孕蕾期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分别为6月25日和7月14日；均以木豆ICPL87091其次，分别为8月10日和8月11日；均以木豆CAF2最晚，分别为9月11日和9月12日。初花期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分别为7月29日和8月12日；均以木豆ICPL87091其次，分别为8月22日和8月23日；均以木豆CAF2最晚，分别为9月24日和9月23日。盛花期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分别为8月16日和8月30日；均以木豆ICPL87091其次，分别为9月1日和9月2日；均以木豆CAF2最晚，分别为10月3日和10月2日。结荚期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分别为8月24日和9月13日；均以木豆ICPL87091其次，分别为10月6日和10月7日；均以木豆CAF2最晚，分别为11月8日和11月7日。成熟期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分别为9月16日和9月27日；均以木豆ICPL87091其次，分别为10月23日和10月24日；均以木豆CAF2最晚，分别为11月25日和11月24日。枯黄期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分别为9月30日和10月14日；均以木豆ICPL87091其次，分别为11月1日和11月2日；均以木豆CAF2最晚，分别为12月3日和12月2日。生育期：2020年和2021年均以木豆201516最短，分别为168 d和182 d；均以木豆ICPL87091其次，分别为190 d和196 d；均以木豆CAF2最晚，分别为220 d和226 d。

2.1.2 成熟期株高 2020年和2021年分别为162～229 cm和180～242 cm，依次为木豆201510>木豆201516>木豆CAF2>木豆ICPL87091>木豆ICPL87和木豆201510>木豆201516>木豆CAF2>木豆ICPL87>木豆ICPL87091。其中，木豆201516、木豆201510和木豆ICPL87的耐旱性和抗病性较好，而木豆CAF2和木豆ICPL87091抗病性相对较差。

2.2 不同杂交木豆新品种(系)的一级分枝数与茎叶比

从表2可知，5个杂交木豆新品种(系)的一级分枝数平均为12.5～26.0个，其中，木豆ICPL87最多，为26.0个；木豆201516其次，为19.0个；木豆ICPL87091最少，为12.5个。茎叶比为(2.60～3.25)∶1，其中，木豆201510、木豆201516和木豆ICPL87091的茎叶比相对较低，为(2.60～2.88)∶1，表明其叶量较丰富，适宜作饲草利用；木豆ICPL87和木豆CAF2的茎叶比相对较高，为(3.12～3.25)∶1，表明其叶量较少，茎秆占比较大，适宜于公路边坡绿化。

表2 不同杂交木豆新品种(系)的一级分枝数及茎叶比

2.3 不同杂交木豆新品种(系)各生育期的营养成分

从表3可知，5个杂交木豆新品种(系)各生育期水分、粗蛋、白质和粗脂肪等营养成分含量的变化。水分：分枝期、孕蕾期和开花期分别为4.88%～5.76%、5.38%～9.37%和8.78%～11.38%，依次为木豆ICPL87091>木豆201510=木豆ICPL87>木豆CAF2>木豆201516、木豆201510>木豆ICPL87091>木豆ICPL87>木豆CAF2>木豆201516和木豆201510>木豆CAF2>木豆201516>木豆ICPL87>木豆ICPL87091。粗蛋白质：分枝期、孕蕾期和开花期分别为20.11%～23.61%、17.96%～19.04%和12.77%～14.37%，依次为木豆201516>木豆CAF2>木豆201510>木豆ICPL87091>木豆ICPL87、木豆CAF2>木豆ICPL87>木豆ICPL87091>木豆201510>木豆201516和木豆ICPL87091>木豆201516>木豆201510>木豆CAF2>木豆ICPL87。粗脂肪：分枝期、孕蕾期和开花期分别为5.26%～6.65%、4.46%～5.65%和3.57%～4.85%，依次为木豆ICPL87091>木豆CAF2>木豆ICPL87>木豆201516>木豆201510、木豆201516>木豆ICPL87091>木豆CAF2>木豆ICPL87>木豆201510和木豆201516>木豆201510>木豆ICPL87091>木豆CAF2>木豆ICPL87。无氮浸出物：分枝期、孕蕾期和开花期分别为33.33%～41.28%、30.46%～36.52%和33.43%～35.18%，依次为木豆ICPL87091>木豆ICPL87>木豆201510>木豆201516>木豆CAF2、木豆201510>木豆201516>木豆ICPL87091>木豆CAF2>木豆ICPL87和木豆CAF2>木豆ICPL87091>木豆201516>木豆ICPL87>木豆201510。粗纤维：分枝期、孕蕾期和开花期分别为20.56%～25.80%、26.23%～32.48%和33.00%～37.27%，依次为木豆CAF2>木豆201516>木豆ICPL87>木豆201510>木豆ICPL87091、木豆ICPL87>木豆201516>木豆CAF2>木豆ICPL87091>木豆201510和木豆ICPL87>木豆CAF2>木豆201510>木豆ICPL87091>木豆201516。钙：分枝期、孕蕾期和开花期分别为0.97%～1.23%、1.09%～1.65%和0.79%～0.93%，依次为木豆ICPL87091>木豆201510>木豆201516>木豆CAF2>木豆ICPL87、木豆ICPL87091>木豆201516>木豆CAF2>木豆ICPL87>木豆201510和木豆201516>木豆CAF2>木豆ICPL87091>木豆ICPL87>木豆201510。磷：分枝期、孕蕾期和开花期分别为0.28%～0.34%、0.21%～0.25%和0.13%～0.17%，依次为木豆201516=木豆ICPL87091>木豆201510>木豆CAF2>木豆ICPL87、木豆201510>木豆201516=木豆ICPL87091>木豆ICPL87>木豆CAF2和木豆CAF2>木豆201516=木豆ICPL87091>木豆ICPL87>木豆201510。粗灰分：分枝期、孕蕾期和开花期分别为4.54%～6.51%、5.09%～6.36%和3.28%～4.70%，依次为木豆201516>木豆201510>木豆ICPL87>木豆CAF2>木豆ICPL87091、木豆ICPL87>木豆CAF2>木豆201510>木豆201516>木豆ICPL87091和木豆201516>木豆ICPL87091>木豆201510>木豆ICPL87>木豆CAF2。单宁：开花期为1.13%～1.33%，依次为木豆201510>木豆ICPL87>木豆201516=木豆CAF2>木豆ICPL87091。氨基酸：开花期为10.04～11.45 μg/100g，依次为木豆201510>木豆201516>木豆ICPL87091>木豆CAF2>木豆ICPL87。总体看，5个木豆品种(系)的营养价值，木豆201516最高，木豆CAF2、木豆201510和木豆ICPL87091其次，木豆ICPL87最低。

表3 2020年不同杂交木豆新品种(系)各生育期的营养成分含量

2.4 不同杂交木豆新品种(系)的鲜草产量

从表4看出，5个杂交木豆新品种(系)2年鲜草平均产量为59.22～67.18 t/hm2，其中，木豆201510最高，为67.18 t/hm2；木豆201516其次，为65.50 t/hm2；木豆CAF2最低，为59.22 t/hm2；木豆201510和木豆201516极显著高于其余品种(系)，木豆ICPL87极显著高于木豆CAF2，木豆ICPL87091与木豆CAF2差异不显著。木豆201510鲜草产量较木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分别增产13.44%、12.17%和7.69%，木豆201516较木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分别增产10.60%、9.37%和5.00%，木豆ICPL87较木豆CAF2和木豆ICPL87091分别增产5.34%和4.16%，木豆ICPL87091较木豆CAF2增产1.08%。

表4 2020-2021年各杂交木豆新品种(系)的鲜草产量

2.5 不同杂交木豆新品种(系)的种子产量

从表5看出，5个杂交木豆新品种(系)2年种子平均产量为1 841.33～4 221.60 kg/hm2，其中，木豆201516最高，为4 221.60 kg/hm2；木豆ICPL87091其次，为3 435.59 kg/hm2；木豆CAF2最低，为1 841.33 kg/hm2；木豆201516极显著高于其余品种(系)，木豆CAF2极显著低于其余品种(系)，木豆ICPL87091极显著高于木豆

表5 2020-2021年各杂交木豆新品种(系)的种子产量

201510、木豆ICPL87和木豆CAF2，木豆201510与木豆ICPL87差异不显著。木豆201516较木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分别增产129.3%、22.89%和32.41%，木豆201510较木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分别增产69.54%、-9.13%和-2.09%，木豆ICPL87较木豆ICPL87091和木豆CAF2分别增产-7.20%和73.15%，木豆ICPL87091较木豆CAF2增产8.66%。

3 讨论

作物品种(系)比较试验是选育新品种和筛选适宜区域种植品种的关键环节，通过品种比较试验可为其参加全省乃至全国的区域试验提供理论依据。1996年开始，中国从印度、尼泊尔、澳大利亚和缅甸等国引入木豆新品种100余个，在云南、广西、贵州和江西等省(区)引入木豆品种开展了较多研究[2-5,8-9]。李正红等[6]以籽实产量为标准，对9个有潜力的品种进行多点多重复适应性试验结果表明，怒江州泸水县试验点为最适宜生长环境，该点籽实产量最高达3 182.25 kg/hm2[6]。不同木豆品种的产量和品质等易受气候、土壤、生态和栽培水平的影响[10-11]。研究结果表明，木豆201516、木豆201510、木豆ICPL87、木豆ICPL87091和木豆CAF2在贵阳均能正常开花结实，完成整个生育周期，其生育期为168～226 d，木豆201516为早熟品种，其余4个品种(系)为中晚熟品种；5个杂交木豆新品种(系)鲜草和种子产量分别为59.22～67.18 t/hm2和1 841.33～4 221.10 kg/hm2。其中，木豆201510鲜草产量最高，为67.18 t/hm2；木豆201516种子产量最高，为 4 221.10 kg/hm2；木豆CAF2鲜草产量和种子产量均最低，分别为59.22 t/hm2和1 841.33 kg/hm2。分枝期至开花期各品种(系)的粗蛋白质含量为12.77%～23.61%，粗脂肪含量为3.57%～6.65%，粗纤维含量为20.56%～37.27%，与李正红等[6，9-10]反映木豆生长发育规律的研究结果基本一致。

4 结论

杂交木豆新品种(系)木豆CAF2、木豆ICPL87091、木豆ICPL87、木豆201510和木豆201516在贵州中南部地区均能正常开花结实，完成整个生育周期，其中木豆201510和木豆201516的综合性状表现较好，其生育期较短、抗病性好、产量高，叶量丰富、营养价值较高，适宜在贵州中低海拔地区大面积推广种植。