牟 瓊,吳佳海,王小利,鐘 理,劉曉霞
(貴州省草業研究所,貴州貴陽 550006)
高羊茅(Festuca arundinacea)為冷地型牧草,屬禾本科羊茅屬多年生草本植物。最適生長氣溫為15~25℃,最適土壤溫度為10~18℃,其適應性和抗逆性均強,主要分布在27°~30°N 的 200~400 km寬的地帶。原產于歐洲,我國新疆、東北中部濕潤地區、貴州西北部亦有分布,最適生長區為年降水量450 mm以上和海拔1 500 m以下溫暖濕潤地區[1]。耐寒、耐熱、耐干旱、耐澇、耐酸、耐鹽堿、耐踐踏,抗病力強,性喜光又耐蔭、不耐低刈[1-5]。在pH值4.7~9.0的土壤上能正常生長,最適宜pH值為5.7~6.0。在質地疏松、富含腐殖質的土壤上生長良好。廣泛應用于天然草地改良、混播草地建植及運動場建設、環境綠化、生態治理等方面[6-8];高羊茅是貴州省草業生產上利用較多的草種之一,種子需求量大[4];但貴州省立地條件特殊復雜,高溫高濕氣候特征明顯,經研究發現引進的高羊茅品種多數容易感病害,且生態適應性較差,不能滿足生產上對該草種的需要[9-12]。而貴州省牧草種質資源十分豐富,且有較好的開發利用價值,高羊茅就是其中之一。四川、貴州、重慶、云南等省開展高羊茅引種選育研究較多,2004年張新躍等審定登記了“長江1號”高羊茅等品種。目前,貴州通過開發利用地方種質資源選育新品種,育成并審定登記了“黔草1號”(2003年黔審、2005年國審)、“黔草2號”(2004年黔審)和“水城”高羊茅(2010年國審)3個新品種。通過資源整理、系統選育、航天誘變、雜交育種等方法發掘創制了1 000多份高羊茅材料,為持續培育高羊茅新品種奠定了堅實的物質技術基礎。
為加大新品種選育力度,滿足貴州草地生態畜牧業發展對高羊茅新品種的要求,對大方縣馬場鎮收集的高羊茅植株繁殖群體進行栽培馴化,選育的高羊茅03-03(經審核進入2011年國家區試,區試審核名:大方高羊茅)進行品比試驗鑒定,評價其適應性,抗逆性(抗旱、耐熱性),再生能力,產草量及飼草品質等,為進一步試驗及生產利用提供依據。
1.1 試驗地概況試驗在貴州省草業研究所獨山縣試驗基地進行 ,地處于 25°30′N,107°33′E,海拔970 m,≥10℃年積溫 5 141.3℃·d,年均溫15.5℃,極端低溫-5.8℃,極端高溫 38℃,最熱月均溫23.7℃,年降水量1 110~1 340 mm,降水多集中在4-8月,無霜期277 d,年日照時數1 091.9 h,空氣相對濕度80.4%,雨熱同期,干濕季節較明顯。試驗地前茬為玉米(Zea mays),土壤pH 值5.97,有機質 1.695%,全氮 0.218%,水解氮 156.98 mg/kg,速效鉀 86.2 mg/kg,有效磷15.02 mg/kg,屬中等水平的黃壤土。該地氣候溫和,雨量充沛,適合于多種牧草生長[1-4]。
1.2 試驗設計試驗材料為大方高羊茅,Fawn為對照品種,采用隨機區組排列[1,5],設4次重復,小區面積為5 m×4 m,每小區種植12行,小區間距25 cm,重復間距50 cm,四周設保護行1 m。
1.3 田間播種及管理播種前對土壤進行耕翻,清整,每小區施0.5 kg過磷酸鈣+1.0 kg三元(NP-K)復合肥作底肥,條播蓋種。2007年9月6日播種,播種量 22.5 kg/hm2,播深 0.5 ~ 1.0 cm,播幅10~15 cm;苗期除雜草,苗高10 cm時施尿素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,每次刈割后各小區施0.5 kg復合肥+0.03 kg尿素,并松土一次。
1.4 觀測內容及方法2007年播種,觀測記錄出苗期、返青期、分蘗期、拔節期、初花期、盛花期、結實期、成熟期、枯黃期等生育時期,其中20%開花時為初花期,80%開花為盛花期,其他各生育期均以50%植株進入該生育期為準[6-8];分別測定2008、2009和2010年的生物產量,每小區除邊行外的10行刈割測產折合成公頃產量,3次重復,分別記錄鮮草及干物質產量、抗性(抗旱、抗病蟲害等)等,1次重復測定種子產量。抗旱性觀測是在自然干旱季節(2009年12月冬旱)采用目測法進行,按強、較強、中等、較弱、弱五級進行觀測記錄。在病蟲害發生嚴重季節(2009年6月)采用目測法觀測試驗地小區病蟲害發生情況,按高抗、中抗、低感、中感、高感五級記錄。越夏率2009年9月20日越夏后在小區中選有代表性的樣段2處,每段1 m,分別計算樣段中植株總數及返青數。
莖葉比于2009年在拔節期、孕穗期、開花期分別測定,每小區剪1行20 cm長稱取鮮草產量,并將莖和葉(葉包括葉片和花序)兩部分分開測定,記錄3次重復之和。
1.5 數據分析用Excel 2003進行數據統計和作圖比較分析。
2.1 物候期觀測參試品種于2007年9月上旬播種,7~8 d后各小區相繼出苗,翌年3月下旬至4月上旬進入生殖生長期,6月上中旬種子成熟。種子成熟期測定大方高羊茅株高為93 cm,比Fawn高7 cm。大方高羊茅全生育天數為260 d,比Fawn(273 d)短13 d(表1)。
根據觀測,大方高羊茅在營養生長階段合理刈割利用,再生草保持良好的生長狀態,無明顯枯黃期。
2.2 抗性觀察為方便比較參試材料的抗病蟲能力和抗旱性,均采用目測法觀察,2009年6月中下旬試驗區草地病蟲害發生較嚴重,2009年12月下旬在試驗干旱期觀察抗旱性。結果表明,大方高羊茅的抗病蟲能力比對照Fawn強,抗旱性也優于對照Faw n(表2)。
2.3 越夏率在試驗區伏旱高溫下,大方高羊茅越夏率平均達到95.95%,明顯高于 Fawn的71.75%,平均高出24.20百分點(表3)。大方高羊茅在試驗區域能安全越夏,表現出極為優良的耐熱性,而對照品種越夏率低于80%。

表1 高羊茅生育期觀測結果

表2 高羊茅抗性觀察結果

表3 2008和2009年獨山參試高羊茅越夏率測定
2.4 產量測定大方高羊茅產草量較高,在株高30~40 cm時刈割測產,每年可刈割5次。大方高羊茅每年的鮮草產量和干物質產量比對照高(表4),其中第 2年的鮮草產量和干物質產量分別達87 825和 15 360 kg/hm2,比對照 Fawn增加20.13%和26.89%,第3年鮮草產量和干物質產量分別達81 882和14 161 kg/hm2,比對照Fawn增產17.16%和30.31%,大方高羊茅3年平均鮮草產量極顯著高于對照Fawn的。
2.5 莖葉比測定莖葉比是衡量牧草利用價值高低的一個重要標準,為了評定大方高羊茅的飼用價值,在進行產草量測定的同時,還在不同時期進行了莖葉比測定(表5)。結果表明,大方高羊茅在開花前刈割,其葉片含量高,平均可達76.97%,莖葉比為1∶3.4,對照分別為 76.33%和1∶3.2。開花期隨著生長期的變化,葉片含量開始下降。因此,在利用時應使之處于營養生長狀態,盡量控制生殖生長,以保證良好的適口性和較高營養價值。

表4 高羊茅產量測定 kg/hm2

表5 莖葉比測定表
2.6 種子產量測定大方高羊茅年平均種子產量為856.5 kg/hm2,比對照 Fawn平均高 94.2%。大方高羊茅產量極顯著高于對照,其增產幅度為92.0%~96.9%(圖1)。由此可見,大方高羊茅的種子生產潛力大,有待于生產和推廣應用。

圖1 不同年份種子產量比較
吳佳海等[4]和羅天瓊等[5]開展高羊茅選育研究,選育的黔草1號主要用于草坪綠化及生態治理,種子產量較高,為1 000 kg/hm2。黔草2號主要推廣應用于栽培草地建設及改良草地,年產干草21 540.6 kg/hm2,比對照 Fawn(13 515.6 kg/hm2)高59.18%,但種子產量優勢不明顯。何丕陽等[13]。研究結果表明,長江1號高羊茅的干物質產量15 025.7 kg/hm2,比對照(12 463.7 kg/hm2)高10%以上,種子產量765.65 kg/hm2,比對照Fawn(517.8 kg/hm2)高40%左右,主要應用于栽培草地、改良天然草地和生態建設方面。大方高羊茅干物質產量(13 725.3)kg/hm2比對照Fawn(11 097.3 kg/hm2)高 26.88%左右;種子產量為856.5 kg/hm2,比對照 Fawn平均增產94.2%左右。
本研究選育的新品系與“黔草1號”[4]和“長江1號”[14]在干物質產量和種子產量方面均比對照Fawn增產的結果相一致,但也存在較大差異。一方面是因為試驗時間不同,尤其是近年來氣候反常,持續干旱和持續凝凍對植物生長造成一定影響;另一方面是由主因品種特性決定。本研究選育的新品系產草量和種子產量均較高,今后在生產上宜大面積推廣應用。
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