成都平原多花黑麦草品种VCU测试结果初报

张瑞珍,邵麟惠,余 东,王梦寒,程明军,陈艳宇,严东海

(1.四川省草业技术研究推广中心,四川 成都 610041;2.全国畜牧总站,北京 100125)

VCU( Value for Cultivation and Use栽培和利用价值评价)测试在欧美农业发展中扮演了重要的角色,它保证了进入市场的农作物品种始终是最有竞争力的新品种,从而有效地避免了农户种植性状低劣的品种[1-2].DUS(“三性”测试,即一致性、稳定性和特异性测试)和VCU测试共同构成了完整的作物新品种评价技术体系.DUS测试,是判断一个品种是否是新品种;VCU测试目的是评价一个品种在生产上的利用价值,能为农场主或农户提供新品种的农艺性状、适应性、抗病虫性、加工品质特性,利用途径及适宜的栽培技术和方法[3-6].通过VCU测试的品种,在增加产量、提高抗逆性、改善品质等方面优势显著,对于推广良种、提高经济效益具有重要意义[7].

我国农作物新品种示范展示类似于国外VCU测试[8-9],通过展示示范,对审定品种进行应用评价,并编制新品种使用指南,简要介绍该品种的突出特性、田间管理技术及种植风险提示等,与现有的主导品种目录相结合,创新品种宣传推广方式,如按照抗病品种、高产品种、优质品种等进行全新分类整理介绍,帮助广大农民和种植户科学选种用种.

新品种展示是企业展示其科研实力的擂台,也是农民选择良种的平台.在当前情况下,农业行政主管部门逐步重视新品种的展示工作,已启动在粮、棉、油生产大县建立新品种展示园的项目建设,以园带点,以点带户,推进新品种展示工作.在重点地区,同类作物每万亩建立一个新品种展示点,让农民能在家门口“眼见为实”地选择到最新的、最适应当地气候、最适合本地农产品产业化开发需求的农作物新品种.

草品种VCU测试工作相对滞后[10].直到2017年,我国草品种才尝试性启动VCU测试工作,有针对性地在北方地区内蒙古、甘肃、黑龙江和西藏的4个站(点)开展紫花苜蓿 (MedicagosativaL.)品种VCU评价,在南方地区的四川新津和江西南昌等2个站开展多花黑麦草(LoliummultiflorumLam.)品种VCU测试评价,编写了《多花黑麦草区域试验对照品种筛选暨品比试验技术方案》和《紫花苜蓿区域试验对照品种筛选暨品比试验技术方案》,现将四川新津2年评价结果公布如下,以便为草业生产和草牧业发展提供技术支撑.

1 材料与方法

1.1 试验区概况

本试验在国家草品种区域试验新津站进行,其地理位置E 103°45′,N 30°29′,海拔478 m,土壤类型为黄壤土,土壤有机质4.47%,速效氮175 mg·kg-1,速效磷71.7 mg·kg-1,速效钾165 mg·kg-1,pH 7.2,前茬作物为大豆.全年降水量 987 mm,年均温16.4 ℃,最热月均温 25.5 ℃,最冷月均温 5.7 ℃,极端最高温度 36.6 ℃,极端最低温度 -4.5℃,无霜期 290 d,初霜期12月中旬,终霜期 1月下旬,年积温(≥0 ℃) 6 150.2 ℃,年有效积温(≥10 ℃)5 190.6 ℃,全年日照时间1 009.9 h.

1.2 参试材料

材料全部为国家草品种审定委员会历年审定登记的品种[11-14].种子由各育种家或者经营公司提供,详见表1.

表1 参试材料表

1.3 试验设计及方法

1.3.1 试验组

播种的13个品种随机分为2个试验组,每个试验组中都以长江2号多花黑麦草为对照品种.其中达伯瑞、阿伯德、杰威、特高、邦德、赣选1号为第1组,其余为第2组.2018.09-2020.06连续试验2个完整的生产周期.第1个生产周期(2018.09-2019.06)刈割了5次,第2个生产周期(2019.09-2020.06)刈割了4次.

1.3.2 小区设置

1.3.2.1 测产小区

采用随机区组设计,3次重复.同一区组放在同一地块,每个试验组四周设1 m保护行,小区面积15 m2(长5 m×宽3 m),行距30 cm,播种10行,播种量为20 kg·hm-2.

1.3.2.2 物候观测小区

物候期观测的试验组设一个区组,小区面积15 m2(长5 m×宽3 m),行距60 cm,播种5行,其播种量为测产小区的1/4,即播种量为每小区7.5 g.

1.4 测定指标

1.4.1 物候期

在物候期观测小区记载出苗、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、开花、种子成熟(乳熟、蜡熟、完熟)和植株枯黄等物候期.

1.4.2 株高

株高有2个指标,一是在测定产草量前,每小区随机取10株,测量从地面至植株的最高部位的绝对高度,求其平均值;二是种子成熟期株高,即在物候期观测区种子成熟期随机测定30株株高,求其平均值.

1.4.3 草产量测定

产草量包括第1次刈割的产量和再生草产量.第1次测产在绝对株高40 cm以上时进行,以后各茬在绝对株高50 cm以上时刈割,留茬高度4 cm.测产时先去掉小区两侧边行,将余下的8行,每行留足中间4 m后割去两头,并移出小区(本部分不计入产量),将余下部分9.6 m2刈割测产,按实际测产面积计算产量.测完鲜重后,同一个品种的3个小区各随机取1把,混合后切成4～5 cm,用4分法分取鲜草样约1 000 g,用烘箱105 ℃杀青30 min后,放入晾筛中晒干,然后再次用烘箱,在60 ℃～65 ℃下烘干12 h,取出放置室内冷却回潮24 h后称重,然后再放入烘箱在60 ℃～65 ℃下烘干8 h,取出放置室内冷却回潮24 h后称重,直至两次称重之差不超过2.5 g,称草样烘干重量,计算其烘干率,利用草样烘干率和鲜草产量计算干草产量.

1.4.4 叶茎比

3月或4月刈割测产后,随机从每小区取3～5把草样,将3个产草量测定小区的草样混合均匀,取约1 000 g,将茎(含叶鞘)、叶(含穗)两部分分开,分别烘干后求其叶茎比.

1.4.5 营养成分测定

测完第1茬的干草样邮寄到全国畜牧总站测试中心测定水分、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等与相对饲喂价值(FRV)计算有关的指标.

1.5 数据处理

所有数据用excel 2017进行初步整理和计算,用DPS 19.05进行数据处理,采用单因素法方差分析,Duncan法检验处理间的差异显著性.

2 试验结果

2.1 多花黑麦草适应性

由表2得知,参试的13个多花黑麦草都能正常生长,并能完成生育史,生育天数为228～238 d之间,其中剑宝(H4)生育期最长,为238 d;蓝天堂(H6)生育期最短,为228 d.

表2 物候期观察

2.2 不同物候期株高和茎叶比

由表3知,多花黑麦草不同品种抽穗期株高有差异,其中阿德纳抽穗期株高最高,为132.1 cm,其与达伯瑞、阿伯德、杰威、特高、邦德、赣选1号6个品种抽穗期株高差异极显著(P<0.01),与其他6个品种抽穗期株高差异不显著(P>0.05).邦德抽穗期株高最低,与特高抽穗期株高差异不显著(P>0.05),与其他11个品种抽穗期株高差异极显著(P<0.01).

表3 不同物候期株高和茎叶比

多花黑麦草不同品种成熟期株高也有差异,其中阿德纳成熟期株高最高,为138.9 cm,其与达伯瑞、特高、邦德等3个品种成熟期株高差异极显著(P<0.01),与其他9个品种成熟期株高差异不显著(P>0.05).特高成熟期株高最低,为106.3 cm,其与达伯瑞、阿伯德、特高、邦德、赣选1号等5个品种成熟期株高差异不显著(P>0.05),与杰威成熟期株高差异显著(P<0.05),与其他6个品种成熟期株高差异极显著(P<0.01).

多花黑麦草不同品种拔节期茎叶比(叶/茎)有差异.比值越大,叶量越丰富.阿伯德多花黑麦草茎叶比最大,为2.34,其与蓝天堂茎叶比差异极显著(P<0.01),与钻石茎叶比差异显著(P<0.05),与其他10个品种茎叶比不显著(P>0.05).

2.3 多花黑麦草刈割产量分配

同一年度,刈割次数不同,每次刈割产量不同,对总产量的贡献不同(见图1A,B).从13个品种每次刈割平均产量与年度总产量的比值看,年度刈割5次的,每次刈割产量对总产量贡献率为10.5 %～23.6 %,第5次刈割产量只占总产量10.5 %;年度刈割4次的,每次对总产量贡献率为21.0 %～30.1 %.

图1 不同刈割次数产量分配

2.4 不同年度干草产量

同一年份,不同品种产量有差异,其中,第1个生产周期,剑宝(H4)多花黑麦草年度干草产量最高,为17.19 t·hm-2,其分别与川农1号、邦德、赣选1号、长江2号、杰威、特高年度干草产量差异显著(P<0.05),与蓝天堂、钻石T、达伯瑞、阿伯德年度干草产量差异极显著(P<0.01),与阿德纳、安格斯1号年度干草产量差异不显著(P>0.05);阿伯德产量最低,为13.87 t·hm-2.第2个生产周期,也是剑宝多花黑麦草年度干草产量最高,为18.6 t·hm-2,其分别与特高和邦德年度干草产量差异显著(P<0.05),与达伯瑞、阿伯德和杰威年度干草产量差异极显著(P<0.01),与其余品种年度干草产量差异不显著(P>0.05);阿伯德产量最低,为14.42 t·hm-2.

同一品种,不同年份来看,剑宝、蓝天堂、钻石T、达伯瑞等4个品种两年间干草产量差异极显著(P<0.01),川农1号和邦德等2个品种两年间干草产量差异显著(P<0.05),其他7个品种两年间干草产量差异不显著(P>0.05)(详见图2A,B).

A 品种编号Varieties code

2.5 增减产

以长江2号多花黑麦草为对照品种(CK)来看,各个品种年度干草增减产情况不同.第1个生产周期,有6个品种较对照增产,增产幅度为0.44 %～13.82 %,剑宝增产最高;有6个品种减产,减产幅度为0.19 %～8.14 %,阿伯德减产最多(见图3A).第2个生产周期,有5个品种较对照增产,增产幅度为2.78 %～11.89 %,也是剑宝增产最高;有7个品种减产,减产幅度为1.61 %～13.23 %,杰威减产最多(见图3B).

图3 不同多花黑麦草品种与对照品种增减产

2.6 品质分析

由表4得知,分蘖期不同多花黑麦草品种粗蛋白含量差异极显著(P<0.01),其中邦德(H12)粗蛋白含量最高为22.33%,显著高于其他品种,钻石T粗蛋白含量最低为14.90%.不同品种中性洗涤纤维含量差异极显著(P<0.01),其中蓝天堂中性洗涤纤维含量最高为38.33%,显著高于其他品种;阿伯德中性洗涤纤维含量最低为32.53%.不同品种酸性洗涤纤维含量差异极显著(P<0.01),其中长江2号酸性洗涤纤维含量最高为21.90%,显著高于其他品种;阿伯德酸性洗涤纤维含量最低为17.87%.

3 讨论

多花黑麦草是具有世界栽培意义的禾本科1年(越年)生牧草,在欧美国家广泛种植.在我国多花黑麦草是南方种植面积较大的草种之一,据统计,2021年全国多花黑麦草种植面积达404.22万亩[15],其中大多数都是在冬闲田种植,因其具有冬春季节生长快、分蘖力强、产草量高、叶量丰富、适口性好、营养价值高、抗逆性强等特性[16-17],深受广大农牧民的欢迎.在成都平原多花黑麦草一般于秋季9～10月份播种,当年12月份就可以刈割头茬.在本区多花黑麦草生产完全靠自然降水,由于其不同年份温度有差异,降雨量不同,导致不同年份刈割次数不同.从结果来看,不同品种间产量差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01),因此在土地面积有限的情况下,要想增产,品种选择是关键,进一步表明VCU测试意义重大.

韩国品种管理的核心目的是提高产量,主要手段是VCU测试和种子认证[6].我国草种管理提出“保、育、繁、推、管”的总体思路,其中“管”指的是贯穿于草种生产全流程和全产业链的监督管理工作,包括法律法规制定、草品种审定[18]、区域试验[19]、VCU测试等.我国草品种VCU测试刚刚起步,测试方式方法还在摸索探讨中.作为最早承担多花黑麦草VCU测试工作的四川省草业技术研究推广中心(原四川省草原工作总站),从多花黑麦草种子收集到田间规划、实施方案编写以及2个生产周期的播种管理和观察测产等,获得大量第一手资料,为今后多花黑麦草VCU测试工作开展,奠定了一定的基础.

4 结论

13个多花黑麦草均能较好的适应成都平原,一般秋季播种,翌年成熟,生育天数228～238 d;不同年度,刈割次数不同,每次刈割产量对总产量的贡献不同;从2年的产量看,不同品种产量有差异,但总趋势一致,都是剑宝产量最高,年平均干草产量为17.89 t·hm2,比产量最低的阿伯德增产26.38%;以长江2号为对照品种来看,第1个生产周期,有6个品种产量较对照增产,增产幅度为0.44 %～13.82 %;第2个生产周期,有5个品种较对照增产,增产幅度为2.78 %～11.89 %,两年都是剑宝增产最高.从品质来看,分蘖期不同多花黑麦草品种粗蛋白、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量差异显著(P<0.05),其中邦德(H12)粗蛋白含量最高为22.33%,显著高于其他品种.