5個葦狀羊茅品種在川中丘陵地區生產性能綜合評價

張 帆， 李小梅， 宋 鑫， 張 東， 關 皓， 張新全， 閆艷紅

(四川農業大學動物科技學院草業科學系， 四川 成都 611130)

葦狀羊茅(FestucaarundinaceSchreb.)是一種重要的多年生牧草，屬禾本科羊茅屬(FestucaL.)，也稱狐茅屬[1]。該牧草是適應性最廣泛的植物之一，其抗逆性強、耐瘠薄、抗病性好、再生能力強、壽命長、供青期長、產量高、適口性好、營養豐富且易加工儲藏，被眾多草食動物喜食的冷季型牧草[2]，是發展草業不可缺少的草種[3]。四川中部丘陵區土地利用以農用地為主，占該地區土地總面積的86.98%，其中具有開墾潛力的荒草地、葦地、灘涂共有8 269公頃，占未利用地面積的35.03%[4]。該地區基礎設施薄弱，降水量少，春旱和伏旱嚴重，坡地面積和坡度變幅較大且利用率較低，丘陵地區地勢不適合機械化的大耕作模式，傳統種植業不適合在該區發展。故在丘陵地區大多以林業和畜牧業為主要經營對象[5]，給改造基礎條件、做大產業規模、農業機械化等都提出更高的要求[6]。因地制宜發展當地現代化農業，種植適宜的多年生牧草，不僅可為家畜提供優良飼草，還節約農村勞動力，培肥地力改善生態環境[7]。

葦狀羊茅在丘陵地區人工草地培育中表現良好，能安全越冬和越夏，是建立高產人工草地新興的優良草種[8]。周芝昕等[9]在低山丘陵地區葦狀羊茅單播草地300畝，以及葦狀羊茅與多年生黑麥草、紅三葉、白三葉4種牧草混播草地1萬畝，結果表明，葦狀羊茅耐放牧、再生性好、競爭力強，在混播草地中能與白三葉抗衡，在豆、禾混播草地能長期保持穩定的比例，為目前低山丘陵引種材料中適應性最好的禾本科牧草，同時被推薦為理想的運動場草坪草。郭孝和張莉[10]調查表明，葦狀羊茅在河南省人工草地的培育中表現極佳，是豫西北黃土丘陵，太行山地及豫東平原地區的主要草種。綜上所述，葦狀羊茅在我國中部、南部及北部地區均有很好的適應性，無論作為牧草還是草坪草，都值得推廣利用。然而，葦狀羊茅在四川中部丘陵地區生產性能的研究少有報道。本試驗通過對5個葦狀羊茅品種在川中丘陵區的生產性能進行綜合性評價，以期篩選出適合該區生態環境的葦狀羊茅品種，為川中丘陵區適宜牧草品種的篩選提供基礎數據，為不同需求育種工作的開展及牧草推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概括

試驗地位于四川省遂寧市的船山區河沙鎮和大英縣天保鎮。遂寧市地處四川盆地中部的丘陵低山地區，介于東經105°03′26″～06°59′49″，北緯30°10′50″～31°10′50″之間，地形西北高東南低，呈波狀緩傾，溪溝縱橫。地質構造簡單，褶皺平緩。地貌類型單一，屬中生代侏羅紀巖層，經流水侵蝕、切割、堆積形成的侵蝕丘陵地貌。丘陵約占全市總面積的70%，海拔高度在300～600 m之間，多年年平均氣溫為16.7～17.4℃，年極端最高氣溫39.5～40.4℃，年均日照1 380小時，無霜期297天，年降雨量907～993 mm；森林覆蓋率高達 33.5%[11]。

表1 試驗地基礎理化性狀Table 1 The basic physicochemical properties of the experimental field /g·kg-1

1.2 試驗材料

供試5種葦狀羊茅品種均為國外引進品種，分別為‘城堡’(‘Chengbao’)、‘科瑞’(‘Kerui’)、‘馬丁’(‘Martin’) 、‘美食家’(‘Meishijia’)、‘金剛’(‘Jingang’) 。其中金剛為綠草園種業引進，其他均由丹農種子公司引進。

1.3 試驗方法與測定項目

1.3.1試驗設計 兩區試點均采用單因素隨機區組設計，5個品種，4次重復，共20個小區，小區面積15 m2(5 m×3 m)，小區間間距50 cm，走道1 m，四周設保護行1 m。其中3個重復用于測定草產量，1個重復用于觀察物候期，播種方式采用條播，測產小區行距30 cm，播種量為3 g·m-2，物候觀測小區行距40 cm，播種量2 g·m-2。

1.3.2測定項目與方法 生育期 、生長速度 、干草產量指標參考 《草原學與牧草學實習實驗指導書》[12]中的方法進行測定，營養成分測定參考張麗英[13]主編的《飼料分析及飼料質量檢測技術》中的常規方法進行。

生育期觀察：觀察不同品種葦狀羊茅進入不同生育期的時間生長發育狀況，記錄出苗期、分蘗期、拔節期、抽穗期、開花期、完熟期，均以50%植株進入該生育期為準[14]。

生長狀況測定：包括生長速度、株高和分蘗數的測定。在每個供試材料中選取10株掛牌標記，每隔15 d測量植株自然高度，計算冬季生長速度和全生育期平均生長速度。春季第1次抽穗期測量株高(從地面至植株最高部位的絕對高度)，在最后一次割草時數取分蘗數，計算平均株高和分蘗數。

干草產量測定：于抽穗期和成熟期對每個小區進行刈割，第1次刈割株高為50 cm，第2次株高為60 cm時刈割，留茬高度5 cm ，每次刈割后測定各小區鮮草產量。再從每小區隨機取3～5束草樣，將3個重復的草樣混合均勻，取約1 000 g的樣品，剪成3～4 cm長，編號稱重。先105℃殺青30 min，然后置于烘箱中，調至65℃烘72 h，取出放在干燥器中冷卻至常溫稱重，然后再放入烘箱在60～65℃下烘12 h，取出放置室內冷卻24 h后稱重，直至兩次稱重之差不超過2.0 g為止，并計算干草產量。

營養成分測定：在2016年4月對兩試點參試品種進行第1茬采樣。烘干稱重后將兩試點草樣混合，用粉草機粉碎，并過40目篩，裝入密封袋，用于測定各品質指標。葦狀羊茅品種莖葉中粗蛋白(crude protein, CP)含量采用凱氏定氮法進行測定[15]，中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)含量采用范式纖維測定法測定[16]，可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate, WSC)采用蒽酮-硫酸比色法測定[17]。

1.4 田間管理

管理水平參考國家區域試驗規程，試驗地選擇土壤肥力均勻，疏松肥沃的地塊，確保1次播種保全苗。試驗期間進行適當的中耕除草，每次刈割時留茬5 cm，刈割之后都要追施1次肥料，每次追施的量按照設定：氮肥150 kg·hm-2，磷肥50 kg·hm-2，鉀肥50 kg·hm-2進行追肥。

1.5 數據分析

利用Excel 2010對數據進行初步整理分析，采用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析[18]，并用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 物候期

由表2可知，5個葦狀羊茅品種在兩個試點的物候期和生育期天數均無顯著差異，在播種后7～12 d相繼出苗，各參試葦狀羊茅于11月中上旬進入分蘗期，次年2月底返青，3月中旬進入拔節期，4月底至5月初進入抽穗期、開花期，6月中旬進入成熟期，生育期天數為243～247 d。

表2 5個葦狀羊茅品種物候期的觀測(2015—2016)Table 2 Phenological phases of 5 F.arundinace Schreb. varieties in 2015—2016/Month-Day

2.2 植株生長速度

由表3可見，5個葦狀羊茅品種的冬季生長速度和全生育期生長速度的差異均達顯著水平(P<0.05)。‘科瑞’在兩試點的冬季平均生長速度均最快，分別為0.363 cm·d-1和0.355 cm·d-1，‘馬丁’次之，分別為0.345 cm·d-1和0.318 cm·d-1，顯著高于其它品種(P<0.05)。整個生長期內兩試點的平均生長速度均以‘科瑞’最快，分別為0.567 cm·d-1和0.561 cm·d-1，其次為‘馬丁’，分別為0.512 cm·d-1和0.484 cm·d-1，顯著高于其它各品種(P<0.05)。

表3 5個葦狀羊茅品種的生長速度Table 3 Growth rate of the 5 tested F.arundinace Schreb. Varieties/cm·d-1

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

Note: Values in the same column with different small letters are significant difference at the 0.05 level. The same as below

2.3 株高及分蘗數

由表4可見，5個葦狀羊茅品種的株高和分蘗數的差異均達顯著水平(P<0.05)。‘科瑞’在兩試點的株高均最高，分別為126.86 cm和121.03 cm，顯著高于其它品種(P<0.05)，其次為‘馬丁’和‘金剛’。‘美食家’在河沙鎮的分蘗數最高，為每株61.40個，‘科瑞’次之，為每株60.80個，‘城堡’和‘金剛’的分蘗數無顯著性差異，‘馬丁’分蘗數最低，為每株52.30個；‘金剛’在天保鎮的分蘗數最高，為每株62.30個，‘美食家’次之，為每株57.50個，‘城堡’分蘗數最低，為每株39.10個。

表4 5個葦狀羊茅品種株高及分蘗數Table 4 The tiller number and plant height of 5 F.arundinacea Schreb.Varieties

2.4 干草產量

由表5可知，‘科瑞’在兩試點干草產量均最高，總產草量分別為9 458 kg·hm-2和8 227 kg·hm-2，顯著高于其它品種(P<0.05)；其次為‘金剛’，分別為8 275 kg·hm-2和6 685 kg·hm-2，‘馬丁’和‘美食家’的干草產量無顯著性差異；‘城堡’在兩試點的產量均最低，較科瑞低33.87%和25.97%。

表5 5個葦狀羊茅品種的干草產量Table 5 The hay yield of 5 F.arundinace Schreb.Varieties/ kg·hm-2

2.5 營養成分

由表6可知，5個葦狀羊茅品種的CP含量、WSC含量和NDF含量和產量均有顯著性差異(P<0.05)。‘美食家’的CP含量最高，為17.23%，其次為‘科瑞’為15.22%，‘馬丁’最低，較‘美食家’低5.21%；WSC含量以‘美食家’最高，為11.72%，其次為‘科瑞’和‘金剛’次之，三者間無顯著性差異；‘美食家’與‘科瑞’的NDF和ADF含量無顯著性差異，均顯著低于其他品種。從產草量與各營養指標綜合分析得出，‘科瑞’的CP產量最高，為1 345 kg·hm-2，其次為‘美食家’和‘金剛’，分別為1 174 kg·hm-2和 1 079 kg·hm-2；‘科瑞’的WSC產量最高，為887 kg·hm-2，其次為‘美食家’和‘金剛’，分別為798 kg·hm-2和793 kg·hm-2；三者的NDF和ADF產量均顯著低于‘城堡’和‘馬丁’，營養品質較好具備更高的消化率和更好的適口性。

表6 兩試點5個葦狀羊茅品種第1茬植株的營養成分Table 6 The main nutritional content of the 5 F.arundinacea Schreb. at the first cutting in the two test sites

3 討論與結論

3.1 生育期和產量

葦狀羊茅的物候期反映了其在一年中生長發育的規律性變化，是葦狀羊茅系統發育過程中形成的遺傳特性，受氣象、溫度等環境因素影響較大[19]。該研究結果表明，供試的5個葦狀羊茅品種在遂寧市船山區河沙鎮和大英縣天保鎮種植均表現出較強的適應性，物候期和生育期天數無顯著差異。在冬季生長速度方面，冬季遂寧溫度接近0℃時，各品種生長速度較慢但均能安全越冬，具備良好的抗寒性；所有參試葦狀羊茅品種在整個生長期內的平均生長速度差異顯著(P<0.05)，以‘科瑞’最快，‘馬丁’次之。隨著氣溫的升高,葦狀羊茅生長速度加快,尤其在抽穗前后生長最快，揚花后生長又趨于緩慢并能安全越夏，與師尚禮和李錦華[20]對葦狀羊茅的適應性研究結果相一致。遂寧地區夏季易高溫干旱,因此能夠順利越夏非常重要。該研究結果表明,葦狀羊茅抗寒、耐熱和耐干旱,在夏季38℃的高溫下仍能生長良好，這與蔡曉華[21]在安康地區對葦狀羊茅的生長適應性研究和劉玉紅等[22]在紅池壩牧草引種試驗研究相一致。

株高是反映葦狀羊茅生長發育狀況和產量潛力的重要指標之一，植物的株高是由遺傳特性決定的，但也受環境因素的影響[23]。葦狀羊茅各品種之間由于各自的遺傳特性和生長發育階段的差異以及對環境條件的反應不同，表現出植株生長速度的差異[24-25]，‘科瑞’的株高顯著高于其它品種(P<0.05)，‘馬丁’其次，‘美食家’和‘金剛’差異不顯著；由于兩試點的地勢差異，河沙鎮參試葦狀羊茅植株普遍高于天保鎮參試葦狀羊茅品種(P<0.05)。產草量與牧草的株高正相關，產草量是評定一個牧草品種優劣的重要標準。不同的產草量特性可以反映不同品種的生產性能及適應性[26]。研究結果表明，‘科瑞’在兩個試驗地的草產量均高于其它品種(P<0.05)，其次為‘金剛’。孫萬斌[27]指出株高通常與牧草的產量呈正相關，相對而言株高越高，通常具有的生產潛力越大，與本試驗研究結果相似。從兩個試點牧草產量來看，船山區河沙鎮的供試品種第二茬草產量普遍高于大英縣天保鎮的供試品種第二茬草產量，這由于兩個試點地勢存在一定的差異，河沙鎮試點地勢平坦，天保鎮試點呈坡地，肥料下流導致坡上坡下牧草長勢不均勻，影響草產量和其它生長表型。與楊盛婷等[28]在鴨茅上和衣蘭智等[29]在紫花苜蓿上的研究結果相似，說明外界環境對葦狀羊茅的生長狀況影響較大。環境因子與葦狀羊茅草產量的互作關系是今后研究的一個重要內容。

3.2 供試葦狀羊茅品種營養價值

營養價值作為評價牧草利用價值高低的主要指標之一，是牧草質量的重要組成部分[30-31]。從葦狀羊茅品種在兩試點的總產草量與各主要營養指標綜合分析得出，各參試品種相互差異顯著(P<0.05)，‘科瑞’的CP和WSC產量高；‘美食家’NDF和ADF產量較低，其次為‘科瑞’，說明二者具備更高的消化率和更好的適口性。易顯鳳[32]等對3種葦狀羊茅在廣西的適應性試驗研究得出參試葦狀羊茅營養豐富，草質柔軟、適口性好。綜上所述，‘科瑞’和‘金剛’產量高、適應性強，具備很好的豐產能力，‘美食家’CP產量最高，NDF和ADF產量低，生長能力強，再生性好，營養價值高。因此，‘科瑞’、‘金剛’和‘美食家’可作為川中丘陵地區或同類生態區域的多年生優質牧草。