雜交木豆新品種(系)在貴陽地區(qū)的適應(yīng)性

羅天瓊， 張 瑜， 莫本田， 龍忠富

(1.貴州省草業(yè)研究所， 貴州 貴陽 550006， 2.貴州省畜牧獸醫(yī)研究所， 貴州 貴陽 550005)

0 引言

【研究意義】豆科牧草因蛋白質(zhì)含量高，適口性好，適應(yīng)性強(qiáng)，能固定大氣中氮素，提高土壤肥力，也可兼作綠肥和蜜源植物，是草地畜牧業(yè)生產(chǎn)上重要的飼草類群。近年來，貴州省草地畜牧業(yè)發(fā)展較快，對(duì)優(yōu)質(zhì)豆科牧草需求量大，在政策與市場利益的趨動(dòng)下，種植面積逐年增大，優(yōu)良草種供不應(yīng)求。貴州氣候類型屬于中國高原季風(fēng)濕潤氣候，全省大部分地區(qū)氣候溫和，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，四季分明，常年雨量充沛，有利于營養(yǎng)體植物的生長。但因高溫多濕氣候明顯，土壤粘性重，透氣性差，不利于豆科牧草生長，易發(fā)生根腐病、白娟病和病毒病等。因此，適宜種植的優(yōu)良豆科牧草品種少，限制了豆科牧草在貴州喀斯特山區(qū)的推廣利用，制約了全省草地生態(tài)畜牧業(yè)的健康發(fā)展。木豆(Cajanuscajan)為豆科木豆屬多年生常綠直立小灌木，又名樹黃豆、鴿豆和柳豆等，廣泛分布于非洲和亞洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，是世界六大食用豆類之一，也是唯一的木本食用豆類，是印度等國家的主要食用豆類作物。木豆青籽粒是優(yōu)質(zhì)味美蔬菜，成熟籽粒可用作糧食或飼料，嫩枝、干鮮葉是草食動(dòng)物的優(yōu)質(zhì)飼料，干莖稈是優(yōu)質(zhì)薪柴、建筑材料及造紙?jiān)希婚_花期可放養(yǎng)蜜蜂，成株可放養(yǎng)紫膠蟲生產(chǎn)紫膠；木豆根系發(fā)達(dá)，具有固氮作用，對(duì)丘陵地區(qū)退耕還林、荒山荒坡和石漠化山區(qū)生態(tài)恢復(fù)與重建具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值[1-5]。因此，開展雜交木豆新品種(系)引進(jìn)適應(yīng)性評(píng)價(jià)，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)恢復(fù)與重建具有重要的意義。【前人研究進(jìn)展】木豆約在1 500年前從印度引入中國，主要分布于云南、貴州、湖南、廣西、廣東、海南、江蘇、江西和福建等省(區(qū))。截至2005年，共有72個(gè)國家的13 548份木豆資源保存于印度海德拉市郊的國際半干旱熱帶作物研究所(ICRSAT)種質(zhì)庫，并構(gòu)建了1 290份核心種質(zhì)庫。另外，尼日利亞和菲律賓分別保存木豆資源1 600份和300份[6-7]。廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院1987年首次從印度國際半干旱熱帶作物研究所成功引種6個(gè)早中晚熟類型木豆品種，貴州省亞熱帶作物研究所2000年從廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院成功引進(jìn)4個(gè)印度改良型木豆品種[8-9]。【研究切入點(diǎn)】貴州的土壤氣候特點(diǎn)不利于豆科牧草生長，適宜貴州草地畜牧業(yè)發(fā)展需求的優(yōu)良豆科牧草品種少。為此，選擇木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87等5個(gè)雜交木豆新品種(系)在貴州省草業(yè)研究所試驗(yàn)地進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)。【擬解決的關(guān)鍵問題】探明5個(gè)雜交木豆新品種(系)在貴州貴陽的生育期、株高、一級(jí)分枝數(shù)、莖葉比、營養(yǎng)成分和鮮草與種子產(chǎn)量的差異，旨在篩選出適宜貴州貴陽及類似地區(qū)推廣種植的雜交木豆新品種(系)，以豐富全省豆科牧草品種資源，為生產(chǎn)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020-2021年在貴州省草業(yè)研究所試驗(yàn)地(東經(jīng)106°42′，北緯26°34′)進(jìn)行，海拔1 141 m，極端高溫35.1℃，極端低溫-7.3℃，年均相對(duì)濕度77%，年均降水量1 130 mm，無霜期360 d。土壤為黃棕壤，有機(jī)質(zhì)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，全鉀含量10.99 g/kg、速效鉀含量84.50 mg/kg，pH6.80。

1.2 材料

木豆CAF2(深豆湯色，審定品種，晚熟)和木豆ICPL87091(米黃色，早熟)，引自云南省林業(yè)科學(xué)院；木豆ICPL87(棕黃色，中熟)，引自廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所；木豆201510(晚熟)和木豆201516(早熟)，貴州省草業(yè)研究所自育材料。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積15 m2(3 m×5 m)，穴距50 cm，行距60 cm，共42穴，播種時(shí)間分別為2020年4月15日和2021年4月10日，播種量為4粒/穴，6次重復(fù)。其中，3次重復(fù)用于物候期觀察和種子產(chǎn)量測定，3次重復(fù)用于牧草鮮草產(chǎn)量測定。試驗(yàn)地四周設(shè)1 m保護(hù)行，區(qū)組間距70 cm。

1.3.2 田間施肥管理 油枯(農(nóng)家肥)142 kg/667m2作底肥，火土50 kg/hm2作拌種肥；苗期及時(shí)中耕除雜，每次刈割后及時(shí)追施磷肥150 kg/hm2，注意排除田間積水，避免爛根。

1.3.3 指標(biāo)測定

1) 物候期。播種后觀察苗期生長發(fā)育情況、觀察記載出苗期、分枝期、現(xiàn)蕾期、初花期、結(jié)莢期、成熟期、枯黃期和生育期。其中10%植株開花為初花期，60%的莢果褐色時(shí)為成熟期，其余各時(shí)期均以50%植株達(dá)該時(shí)期要求為準(zhǔn)，計(jì)算其生育期。

2) 成熟期株高。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，測量地面至植株最高部位的高度，求其平均值。

3) 一級(jí)分枝數(shù)。在物候觀察區(qū)每小區(qū)選擇有代表性植株20株，調(diào)查單株分枝數(shù)，計(jì)算其平均值。

4) 莖葉比。于孕蕾期稱取牧草樣品500 g，將莖和葉(包括葉片、葉柄、托葉和花蕾)分開，待風(fēng)干后稱重，計(jì)算莖與葉的重量比。

5) 鮮干草產(chǎn)量。鮮草產(chǎn)量第一次測產(chǎn)時(shí)間為孕蕾期，再生草于植株高45～50 cm時(shí)測產(chǎn)，測產(chǎn)時(shí)刈割全區(qū)，折算鮮草產(chǎn)量。

6) 種子產(chǎn)量。待小區(qū)種子達(dá)完熟期時(shí)，分期采收種子測產(chǎn)，記錄數(shù)據(jù)，折算種子產(chǎn)量。

7) 營養(yǎng)成分。2020年分別于分枝期、孕蕾期和開花期取風(fēng)干草樣各1 000 g，用于測定其營養(yǎng)成分的含量。其中，粗蛋白、水分、粗灰分、磷、粗纖維、粗脂肪和氨基酸含量分別采用飼料中粗蛋白測定 凱氏定氮法 (GB/T 6432-2018)、飼料中水分的測定 (GB/T 6435-2014)、飼料中粗灰分的測定 (GB/T 6438-2007)、飼料中總磷的測定 分光光度法 (GB/T 6437-2018)、飼料中粗纖維的含量測定 過濾法 (GB/T 6436-2006)、飼料中粗脂肪的測定 (GB/T 6433-2006)、飼料中氨基酸的測定 (GB/T 18246-2000)、飼料中單寧的測定 (GB/T 27985-2011)等方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2003和DPS 7.50進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同雜交木豆新品種(系)的物候期與成熟期株高

從表1看出，2020-2021年5個(gè)雜交木豆新品種(系)出苗期、分枝期和孕蕾期等以及成熟期株高的變化。

表1 2020-2021年不同雜交木豆新品種(系)的物候期與成熟期株高

2.1.1 物候期 播種期：各品種(系)2020年和2021年分別為4月15日和4月10日。出苗期：各品種(系)2020年和2021年均相同，分別為4月25日和4月21日。分枝期：2020年木豆201516最早，為6月16日，2021年木豆ICPL87091和木豆CAF2最早，均為6月26日；2020年和2021年木豆ICPL87091和木豆201516其次，分別為7月26日和6月30日；均以木豆201510最晚，分別為7月17日和7月18日。孕蕾期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分別為6月25日和7月14日；均以木豆ICPL87091其次，分別為8月10日和8月11日；均以木豆CAF2最晚，分別為9月11日和9月12日。初花期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分別為7月29日和8月12日；均以木豆ICPL87091其次，分別為8月22日和8月23日；均以木豆CAF2最晚，分別為9月24日和9月23日。盛花期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分別為8月16日和8月30日；均以木豆ICPL87091其次，分別為9月1日和9月2日；均以木豆CAF2最晚，分別為10月3日和10月2日。結(jié)莢期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分別為8月24日和9月13日；均以木豆ICPL87091其次，分別為10月6日和10月7日；均以木豆CAF2最晚，分別為11月8日和11月7日。成熟期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分別為9月16日和9月27日；均以木豆ICPL87091其次，分別為10月23日和10月24日；均以木豆CAF2最晚，分別為11月25日和11月24日。枯黃期：2020年和2021年均以木豆201516最早，分別為9月30日和10月14日；均以木豆ICPL87091其次，分別為11月1日和11月2日；均以木豆CAF2最晚，分別為12月3日和12月2日。生育期：2020年和2021年均以木豆201516最短，分別為168 d和182 d；均以木豆ICPL87091其次，分別為190 d和196 d；均以木豆CAF2最晚，分別為220 d和226 d。

2.1.2 成熟期株高 2020年和2021年分別為162～229 cm和180～242 cm，依次為木豆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的耐旱性和抗病性較好，而木豆CAF2和木豆ICPL87091抗病性相對(duì)較差。

2.2 不同雜交木豆新品種(系)的一級(jí)分枝數(shù)與莖葉比

從表2可知，5個(gè)雜交木豆新品種(系)的一級(jí)分枝數(shù)平均為12.5～26.0個(gè)，其中，木豆ICPL87最多，為26.0個(gè)；木豆201516其次，為19.0個(gè)；木豆ICPL87091最少，為12.5個(gè)。莖葉比為(2.60～3.25)∶1，其中，木豆201510、木豆201516和木豆ICPL87091的莖葉比相對(duì)較低，為(2.60～2.88)∶1，表明其葉量較豐富，適宜作飼草利用；木豆ICPL87和木豆CAF2的莖葉比相對(duì)較高，為(3.12～3.25)∶1，表明其葉量較少，莖稈占比較大，適宜于公路邊坡綠化。

表2 不同雜交木豆新品種(系)的一級(jí)分枝數(shù)及莖葉比

2.3 不同雜交木豆新品種(系)各生育期的營養(yǎng)成分

從表3可知，5個(gè)雜交木豆新品種(系)各生育期水分、粗蛋、白質(zhì)和粗脂肪等營養(yǎng)成分含量的變化。水分：分枝期、孕蕾期和開花期分別為4.88%～5.76%、5.38%～9.37%和8.78%～11.38%，依次為木豆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。粗蛋白質(zhì)：分枝期、孕蕾期和開花期分別為20.11%～23.61%、17.96%～19.04%和12.77%～14.37%，依次為木豆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、孕蕾期和開花期分別為5.26%～6.65%、4.46%～5.65%和3.57%～4.85%，依次為木豆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。無氮浸出物：分枝期、孕蕾期和開花期分別為33.33%～41.28%、30.46%～36.52%和33.43%～35.18%，依次為木豆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。粗纖維：分枝期、孕蕾期和開花期分別為20.56%～25.80%、26.23%～32.48%和33.00%～37.27%，依次為木豆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。鈣：分枝期、孕蕾期和開花期分別為0.97%～1.23%、1.09%～1.65%和0.79%～0.93%，依次為木豆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、孕蕾期和開花期分別為0.28%～0.34%、0.21%～0.25%和0.13%～0.17%，依次為木豆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、孕蕾期和開花期分別為4.54%～6.51%、5.09%～6.36%和3.28%～4.70%，依次為木豆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。單寧：開花期為1.13%～1.33%，依次為木豆201510>木豆ICPL87>木豆201516=木豆CAF2>木豆ICPL87091。氨基酸：開花期為10.04～11.45 μg/100g，依次為木豆201510>木豆201516>木豆ICPL87091>木豆CAF2>木豆ICPL87。總體看，5個(gè)木豆品種(系)的營養(yǎng)價(jià)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年不同雜交木豆新品種(系)各生育期的營養(yǎng)成分含量

2.4 不同雜交木豆新品種(系)的鮮草產(chǎn)量

從表4看出，5個(gè)雜交木豆新品種(系)2年鮮草平均產(chǎn)量為59.22～67.18 t/hm2，其中，木豆201510最高，為67.18 t/hm2；木豆201516其次，為65.50 t/hm2；木豆CAF2最低，為59.22 t/hm2；木豆201510和木豆201516極顯著高于其余品種(系)，木豆ICPL87極顯著高于木豆CAF2，木豆ICPL87091與木豆CAF2差異不顯著。木豆201510鮮草產(chǎn)量較木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分別增產(chǎn)13.44%、12.17%和7.69%，木豆201516較木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分別增產(chǎn)10.60%、9.37%和5.00%，木豆ICPL87較木豆CAF2和木豆ICPL87091分別增產(chǎn)5.34%和4.16%，木豆ICPL87091較木豆CAF2增產(chǎn)1.08%。

表4 2020-2021年各雜交木豆新品種(系)的鮮草產(chǎn)量

2.5 不同雜交木豆新品種(系)的種子產(chǎn)量

從表5看出，5個(gè)雜交木豆新品種(系)2年種子平均產(chǎn)量為1 841.33～4 221.60 kg/hm2，其中，木豆201516最高，為4 221.60 kg/hm2；木豆ICPL87091其次，為3 435.59 kg/hm2；木豆CAF2最低，為1 841.33 kg/hm2；木豆201516極顯著高于其余品種(系)，木豆CAF2極顯著低于其余品種(系)，木豆ICPL87091極顯著高于木豆

表5 2020-2021年各雜交木豆新品種(系)的種子產(chǎn)量

201510、木豆ICPL87和木豆CAF2，木豆201510與木豆ICPL87差異不顯著。木豆201516較木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分別增產(chǎn)129.3%、22.89%和32.41%，木豆201510較木豆CAF2、木豆ICPL87091和木豆ICPL87分別增產(chǎn)69.54%、-9.13%和-2.09%，木豆ICPL87較木豆ICPL87091和木豆CAF2分別增產(chǎn)-7.20%和73.15%，木豆ICPL87091較木豆CAF2增產(chǎn)8.66%。

3 討論

作物品種(系)比較試驗(yàn)是選育新品種和篩選適宜區(qū)域種植品種的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過品種比較試驗(yàn)可為其參加全省乃至全國的區(qū)域試驗(yàn)提供理論依據(jù)。1996年開始，中國從印度、尼泊爾、澳大利亞和緬甸等國引入木豆新品種100余個(gè)，在云南、廣西、貴州和江西等省(區(qū))引入木豆品種開展了較多研究[2-5,8-9]。李正紅等[6]以籽實(shí)產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)9個(gè)有潛力的品種進(jìn)行多點(diǎn)多重復(fù)適應(yīng)性試驗(yàn)結(jié)果表明，怒江州瀘水縣試驗(yàn)點(diǎn)為最適宜生長環(huán)境，該點(diǎn)籽實(shí)產(chǎn)量最高達(dá)3 182.25 kg/hm2[6]。不同木豆品種的產(chǎn)量和品質(zhì)等易受氣候、土壤、生態(tài)和栽培水平的影響[10-11]。研究結(jié)果表明，木豆201516、木豆201510、木豆ICPL87、木豆ICPL87091和木豆CAF2在貴陽均能正常開花結(jié)實(shí)，完成整個(gè)生育周期，其生育期為168～226 d，木豆201516為早熟品種，其余4個(gè)品種(系)為中晚熟品種；5個(gè)雜交木豆新品種(系)鮮草和種子產(chǎn)量分別為59.22～67.18 t/hm2和1 841.33～4 221.10 kg/hm2。其中，木豆201510鮮草產(chǎn)量最高，為67.18 t/hm2；木豆201516種子產(chǎn)量最高，為 4 221.10 kg/hm2；木豆CAF2鮮草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均最低，分別為59.22 t/hm2和1 841.33 kg/hm2。分枝期至開花期各品種(系)的粗蛋白質(zhì)含量為12.77%～23.61%，粗脂肪含量為3.57%～6.65%，粗纖維含量為20.56%～37.27%，與李正紅等[6，9-10]反映木豆生長發(fā)育規(guī)律的研究結(jié)果基本一致。

4 結(jié)論

雜交木豆新品種(系)木豆CAF2、木豆ICPL87091、木豆ICPL87、木豆201510和木豆201516在貴州中南部地區(qū)均能正常開花結(jié)實(shí)，完成整個(gè)生育周期，其中木豆201510和木豆201516的綜合性狀表現(xiàn)較好，其生育期較短、抗病性好、產(chǎn)量高，葉量豐富、營養(yǎng)價(jià)值較高，適宜在貴州中低海拔地區(qū)大面積推廣種植。