黃土丘陵溝壑區(qū)4種禾本科植物引種試驗初報

秦瑞杰 張虎林 康廷祥 李學(xué)勇 王兵 莫建華

摘要：為了解蘇丹草、高丹草、巨菌草、綠洲一號4種禾本科植物在黃土高原丘陵溝壑區(qū)生長狀況，給該地區(qū)水土保持植物品種的引進及推廣提供科學(xué)依據(jù)，在天水站龍王溝試驗場進行隨機區(qū)組試驗，對4種植物的生長速度、分蘗能力、物候表現(xiàn)、植株高度等進行比較分析。結(jié)果表明：同等田間管理水平下，巨菌草和綠洲一號出苗及各個物候期時間相對較晚，但生長天數(shù)較長，當年分蘗能力表現(xiàn)為巨菌草>蘇丹草>綠洲一號>高丹草，生長末期平均株高最終排序為巨菌草>綠洲一號>高丹草>蘇丹草。在未給予最佳水肥條件下，4種植物在該地區(qū)均能較好生長，但表現(xiàn)不同，巨菌草和綠洲一號在生長天數(shù)、植株高度和分蘗能力方面較蘇丹草和高丹草更具優(yōu)勢，可以考慮將其作為該地區(qū)水土保持優(yōu)良植物進行推廣。

關(guān)鍵詞：水土保持;禾本科植物;引種試驗;巨菌草;綠洲一號;黃土丘陵溝壑區(qū)

中圖分類號：S157.4+3

文獻標志碼：A

doi：10.3969/j .issn.1000- 1379.2019.02.020

禾本科是被子植物中的大科之一，是經(jīng)濟價值最高的一科，如稻、麥、玉米等是人類的主要糧食作物，甘蔗等糖料作物以及牧草、竹類等均屬禾本科。其他如造紙、紡織、鋪設(shè)草皮、保堤護岸、水土保持等方面，禾本科植物也占有相當重要的地位[1]。蘇丹草原產(chǎn)于北非，是當前世界各國栽培最普遍的一年生禾本科牧草，具有較強的分蘗和再生能力，可多次利用，但是產(chǎn)量相對較低[2]。高丹草是飼用高粱和蘇丹草的雜交種，結(jié)合了雙親的優(yōu)點，品質(zhì)好，抗逆性強，具有較強的再生和分蘗能力，分枝多，產(chǎn)量高于蘇丹草[3-4]。巨菌草原產(chǎn)于非洲，屬于禾本科狼尾草屬，適宜在熱帶、亞熱帶、溫帶生長。2005年，福建農(nóng)林大學(xué)菌草研究所與南非夸祖魯奈塔爾省合作，引進該草種，作為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)菌草推廣[5]。綠洲一號是一種耐寒、耐旱、生物抗逆性較強的菌草，是由福建農(nóng)林大學(xué)菌草研究所培育的用于栽培食藥用菌的草本植物6-7]。蘇丹草、高丹草、巨菌草以及綠洲一號都是可作牧草兼具水土保持功能的禾本科植物[2，4， 8-10].近年來在許多地方均有種植，但對其在黃土丘陵溝壑區(qū)生長特性的比較試驗鮮有報道[11]。因此，筆者于2016年4月-2017年10月在天水水土保持科學(xué)試驗站（簡稱天水站）龍王溝試驗場種植以上4種植物，并對其生長特性進行比較分析，以期為豐富該地區(qū)水土保持植物提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗場概況

天水站龍王溝試驗場位于甘肅省天水市秦州城區(qū)東南，地理坐標為北緯34°34′20″、東經(jīng)105°44′24″，海拔1143 m。試驗場年均氣溫11℃，極端最高溫度38.2℃，最低溫度-19.2℃，大于10℃的年均積溫為3 516.9℃。年均日照時數(shù)為2 032 h，無霜期為184 d，多年平均降水量為536 mm（70%集中在7-9月），年水面蒸發(fā)量為1244 mm。試驗場自然坡度在30以下，地勢較為平坦，具備灌溉條件。場內(nèi)土壤為砂質(zhì)土，肥力中等偏差，耕性良好。

1.2 試驗材料

試驗材料為蘇丹草、高丹草、巨菌草、綠洲一號菌草。巨菌草、綠洲一號的種苗引自國家菌草工程技術(shù)研究中心海南儋洲菌草種苗繁育基地，蘇丹草、高丹草種子購自陜西楊凌。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計排列，4組重復(fù)。小區(qū)面積為3 mx5 m，小區(qū)間隔為0.5 m，重復(fù)間隔為1.5 m。

1.4 種植方法

巨菌草和綠洲一號在種植前將種苗用清水浸泡12～ 24 h，剪成含2～3個芽節(jié)的小段，種植時采用開溝埋稈的方式，溝深10 cm左右，種苗平放溝內(nèi)，腋芽向上，覆土約5 cm壓實，株距與行距分別為40 cm和80cm。蘇丹草和高丹草采用起壟條播方式種植，行距20cm，播種后覆土壓實。

1.5 田間管理

試驗前，土地統(tǒng)一用機械翻耕，施底肥，耙平。播種后，所有小區(qū)均采用漫灌方式澆透水，出苗后定期鋤草，所有試驗小區(qū)田間管護措施保持一致。

1.6 觀測內(nèi)容與方法

物候期觀測：采用傳統(tǒng)的人工記錄觀測方法[8]，主要記錄植物的出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、枯黃期時間。

生長發(fā)育觀測：各個小區(qū)隨機選取10株供試材料定株編號，自分蘗期開始每月上、中、下旬測量植株自然高度，至10月中下旬結(jié)束，計算各次測量的平均值，繪出生長高度動態(tài)曲線，同時記錄植株分蘗個數(shù)。

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010和SPSS 18.0，對試驗過程中植株高度、分蘗數(shù)等數(shù)據(jù)進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 物候期比較

4種植物種植時間及物候期觀測結(jié)果見表1.可知：蘇丹草和高丹草出苗時間相近，于播種后10 d左右出苗;巨菌草出苗較晚，在種植后20 d左右出苗;最晚的為綠洲一號，在種后23 d出苗。林興生[12]研究表明，巨菌草出芽時間最早的種植方式為雙節(jié)斜插，而出芽率最高的種植方式為雙節(jié)平埋。由于本研究采用雙節(jié)平埋的種植方式，因此巨菌草出芽時間相對較晚。

蘇丹草和高丹草物候期規(guī)律基本一致，與巨菌草和綠洲一號相比，其進入各個物候期時間均較早：蘇丹草、高丹草于6月初進入分蘗期，6月中下旬進入拔節(jié)期，7月上中旬進入抽穗期，11月初植株枯黃，生長天數(shù)為188 d左右;巨菌草6月上旬開始分蘗、7月初進入拔節(jié)期，11月下旬植株逐漸枯黃，生長天數(shù)約208d：綠洲一號6月底進入分蘗期.7月上中旬進入拔節(jié)期.9月中旬進入抽穗期，生長周期約為196 d。4種植物中巨菌草生長時間最長，且生長期間沒有抽穗：綠洲一號生長時間次之，孕穗期和抽穗期時間比蘇丹草、高丹草晚約2個月，原因可能是巨菌草和綠洲一號均屬于菌草，其培育和推廣地區(qū)均在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，物種生長發(fā)育所需要的溫度和水分相對高一些[7，9，13]。

2.2 生長情況

4種植物在生長發(fā)育過程中，生長速度有明顯差異（見圖1）。蘇丹草和高丹草的生長發(fā)育過程相似，6月底至7月底4種植物均生長較快，顯著性檢驗（顯著性水平α<0.05）結(jié)果表明，蘇丹草和高丹草的株高均顯著高于巨菌草和綠洲一號;7月底以后，蘇丹草和高丹草的株高增長趨緩，巨菌草和綠洲一號生長速度加快，尤以綠洲一號株高增幅最大：8月上旬蘇丹草和高丹草平均株高臨近最大值，表現(xiàn)為高丹草>蘇丹草>巨菌草>綠洲一號，而巨菌草和綠洲一號的平均株高分別于8月中旬與9月中旬超過蘇丹草、高丹草;生長末期平均株高巨菌草>綠洲一號>高丹草>蘇丹草。巨菌草的株高顯著高于其他3種植物，主要原因是巨菌草屬于C4植物，太陽能轉(zhuǎn)化率較高，且其根系較為發(fā)達[8，14]。

4種植物株高日均增幅見表2.可以看出：蘇丹草和綠洲一號株高日均增幅最大值出現(xiàn)在7月18日，分別為4.9、4.8 cm;高丹草和巨菌草株高日均增幅最大值出現(xiàn)在7月28日，分別為6.4、5.5 cm;綠洲一號在8月19日和9月30日又出現(xiàn)兩個生長高峰，株高日均增幅分別為4.2、3.8 cm。

2.3 分蘗數(shù)量

由圖2可以看出.4種禾本科植物的分蘗能力不同，均隨生長時間延長分蘗個數(shù)逐漸增多，但達到一定數(shù)量后保持不變，最終分蘗能力表現(xiàn)為巨菌草>蘇丹草>綠洲一號>高丹草，顯著性檢驗（α<0.05）結(jié)果表明，巨菌草最終分蘗數(shù)顯著多于蘇丹草、綠洲一號和高丹草，高丹草的最終分蘗數(shù)顯著少于其他3種植物。這與宋靜等[15]的研究結(jié)果一致。

3 結(jié)語

（1）在田間管理一致的情況下，蘇丹草和高丹草在播種后10 d左右出苗，巨菌草和綠洲一號在種植后20 d左右出苗，綠洲一號出苗時間最晚。

（2）蘇丹草和高丹草物候期規(guī)律基本一致，較巨菌草和綠洲一號物候期時間早。巨菌草生長天數(shù)最長，且生長期間沒有抽穗;綠洲一號生長天數(shù)次之，孕穗期和抽穗期時間比蘇丹草、高丹草晚約2個月。

（3）4種植物生長速度有明顯差異，8月上旬蘇丹草和高丹草平均株高達到最大，且高丹草>蘇丹草>巨菌草>綠洲一號：之后巨菌草和綠洲一號株高增幅變大，生長末期平均株高巨菌草>綠洲一號>高丹草>蘇丹草。

（4）4種植物的分蘗能力不同，均隨生長時間延長分蘗個數(shù)逐漸增多，但達到一定數(shù)量后保持不變，最終分蘗能力表現(xiàn)為巨菌草>蘇丹草>綠洲一號>高丹草。

本試驗中并未給予供試材料最佳水肥條件，4種植物仍能在天水地區(qū)生長良好，但表現(xiàn)不同，巨菌草和綠洲一號在生長天數(shù)、植株高度和分蘗能力等方面較蘇丹草與高丹草更具優(yōu)勢，可以作為黃土丘陵地區(qū)水土保持植物推廣品種。

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