不同海拔對川西地區巨菌草生長性狀的影響

謝菊香，黃從飛，成俊蓉，等.不同海拔對川西地區巨菌草生長性狀的影響[J].南方農業，2023，17（23）：100-103，107.

摘 要 在甘孜州康定市低海拔地區（1 383 m）和中高海拔地區（2 164 m）的試驗點進行巨菌草引種試驗。結果表明，種植時間和海拔對巨菌草株高、分蘗數、節間長、莖粗、葉面積、葉片數、器官含水率、莖葉比和667 m2產量都有影響。巨菌草在川西中高海拔山地能正常生長，但其株高、葉片數、葉面積、667 m2產量顯著低于低海拔地區。5月、7月低海拔種植的巨菌草株高、分蘗數、節間長、葉片數、葉面積、667 m2產量均顯著高于中高海拔地區，但7月低海拔種植的巨菌草葉片含水率顯著低于中高海拔地區。5月低海拔種植的巨菌草株高、葉片數、葉片含水量、667 m2產量等顯著高于7月種植的，中高海拔種植的巨菌草株高5月種植的顯著高于7月種植的。綜上，在川西低海拔地區相對更適合巨菌草種植，5月種植為宜。

關鍵詞 巨菌草；海拔；種植月份；生長性狀；川西地區

中圖分類號：S543.9 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.23.022

收稿日期：2023-05-05

基金項目：2022年國家級大學生創新創業訓練計劃項目（202211661003）。

作者簡介：謝菊香（1999—），女，四川巴中人，在讀本科生。

E-mail：1831167344@qq.com。*為通信作者，E-mail：391178460@qq.com。

巨菌草（Cenchrus fungigraminus）是禾本科蒺藜草屬（Cenchrus）一種適應性強、繁殖快的多年生植物，具有產量高、不具生物入侵風險等特點，原產于北非的典型C4植物，宜在熱帶、亞熱帶、溫帶地區生長[1-2]。不同海拔地區，溫度、濕度、水分和光照等存在著明顯的變化，是影響植物生長發育的重要生態因子[3]。目前，關于不同海拔引種巨菌草的研究主要集中在貴州等地[4]，還未見到對川西不同海拔引種巨菌草的研究報道。

甘孜州是川西中高海拔山地區域的典型代表，州內地形復雜，以高山深谷為主，平均海拔3 500 m，大渡河流域最低，海拔落差最高達6 000 m以上[5]，由于甘孜州特殊的地理、氣候等原因，土壤養分弱、土質差、土層薄、水土流失嚴重[6]，且草地“三化”（草地板結化、鼠蟲害化、荒漠化）嚴重，草場產草能力逐年降低，生態問題逐漸突顯，嚴重影響了甘孜州畜牧業的發展[7]，因而在中高海拔地區引種巨菌草十分必要。試驗以甘孜州中高海拔山地引種巨菌草為主要研究對象，以中低海拔峽谷引種的巨菌草為對照，探究解決以下問題：巨菌草在川西中高海拔山地能否正常生長；若能生長，在川西中高海拔山地的巨菌草生長性狀表現如何；兩種海拔（中高海拔、低海拔）下巨菌草農藝性狀的比較；隨著種植時間的推移，巨菌草在川西中高、低海拔山地農藝性狀差異比較。這對甘孜州治理水土流失、改善生態環境具有重要參考意義，也為巨菌草推廣至川西更高海拔地區種植提供依據。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地概況

試驗地位于四川省甘孜州康定市姑咱鎮林科所（低海拔1 383 m）與康定市魚通鎮雄居山（中高海拔2 164 m），不同海拔試驗地分別在5月、7月2次種植巨菌草。通過田間試驗對2種海拔下巨菌草生長狀況進行比較，試驗點基本情況詳見表1。

在引種栽培巨菌草前，采集2個試驗點的土壤樣品，利用3點取樣法選擇等邊三角形的3個點，每個點在土層深度5、10、15、20 cm位置各取1份土樣，共12份土樣，對采集土樣的物理性質進行測定分析（見表2）。

1.2" 試驗材料

2022年5月選擇健康、無病蟲害、腋芽飽滿、木質化程度高的巨菌草莖作為試驗材料。試驗材料取自甘孜州姑咱鎮黑日村栽培的2年生巨菌草（2020年自國家菌草工程技術研究中心引種），平均株高403.7 cm，平均莖圍6.9 cm，平均節間長16.6 cm，平均總節間長320 cm，平均節數22.3節·株-1。有機肥總含量≥50%（其中有機質≥45%、N+P2O5+K2O≥5.0%，H2O≤30%）等農資購自康定市姑咱鎮吳家。

1.3" 試驗設計

1.3.1" 選種

選擇巨菌草莖稈呈綠色、節芽飽滿未發芽、節間無氣生根、無病蟲害，稈徑1.5～2 cm[8]，木質化程度大于80%成熟植株作為草種，其破土能力更強，然后選取植株完整，沒有霉爛，每株巨菌草莖稈上有16～18個腋芽，每個腋芽充實飽滿、健康、無機械損傷、無病蟲害，青翠欲滴，不管是發芽力、生命力還是長勢等都達到巨菌草種苗標準的莖稈作為種節。

1.3.2" 切節

采用埋稈種植法[8]，用砍刀將種節垂直截成單節草種，長度20 cm，每節帶2個側芽（即單稈雙芽草種），在節間中部進行切節，將切過的巨菌草種苗放在凹處，用清水浸泡12～24 h，第2天進行種植或者當天切成的種節應及時下種，以防水分喪失。

1.3.3" 整地與埋節

對試驗地進行深耕、細耙、整平、施基肥，試驗地均不設小區，四周設置保護行，栽植密度均為50 cm×50 cm，每穴中距表層土10 cm處埋入巨菌草莖段，栽植時澆入定根水，雨養栽培，試驗期間不施肥不除草，保持其自然生長。

1.3.4" 施肥方法

溝施，每1 m施有機肥500 g，施肥后覆土，覆土后溝深10 cm。

1.4" 指標測定

株高用皮尺測定，從根頸至葉心的垂直高度；分蘗數為刈割后計算不同海拔地區巨菌草平均分蘗數；節間長＝莖桿總長÷節數；莖粗為植株第2～3節處的莖直徑長。葉長用鋼卷尺測定，測量從上往下完全展開的第3片葉耳至葉尖的拉直長度；葉寬用鋼卷尺測定，測量從上往下完全展開的第3片葉面最寬處；葉面積為巨菌草葉面積擬合模型，一元線性回歸方程為YA＝0.72XP，（R2＝0.99，RMSE＝25.35 cm2，YA代表葉面積，XP代表葉片長寬積）；葉片數為整株葉片數量。不同器官（葉片和莖稈）含水率為（器官鮮重－器官干重）/器官干重。莖葉比為莖干物質重/葉干物質重，產量為在每個試驗地選定1 m2進行刈割測產[9-10]。

1.5" 數據處理

利用Excel進行數據整理及繪圖，用IBM SPSS Statistics 25進行數據分析。

2" 結果與分析

2.1" 不同海拔對巨菌草株高、分蘗數、節間長和莖粗的影響

由表3可知，種植時間和海拔對川西地區栽培巨菌草的株高、分蘗數、節間長和莖粗都有影響。對于株高而言，不同時間在低海拔種植的巨菌草株高均顯著高于中高海拔的，不同海拔種植的巨菌草株高均為5月種植的顯著高于7月種植的。對分蘗數和節間長而言，5月低海拔種植的巨菌草分蘗數和節間長顯著高于中高海拔的，7月種植的巨菌草分蘗數和節間長在不同海拔間差異不顯著，低海拔和中高海拔種植的巨菌草分蘗數和節間長在不同種植月份間差異均不顯著；就莖粗而言，巨菌草在不同海拔和種植月份間差異不顯著。

2.2" 不同海拔對巨菌草單株葉片的影響

由表4可知，種植時間和海拔對川西地區栽培巨菌草的葉面積、葉片數、葉片和莖稈含水率都有影響。對葉面積和葉片數而言，5月和7月低海拔種植的巨菌草葉面積均顯著高于中高海拔的，不同海拔種植的巨菌草葉面積在各月份間差異不顯著；5月份低海拔種植的巨菌草葉片數顯著高于中高海拔的，7月種植的巨菌草在不同海拔間差異不顯著。就葉片含水率而言，低海拔5月種植的巨菌草葉片含水率顯著高于7月種植的，中高海拔種植的巨菌草在不同月份間差異不顯著，7月低海拔種植的巨菌草葉片含水率顯著低于中高海拔的，5月種植的巨菌草在不同海拔間差異不顯著。就莖稈含水率而言，巨菌草在不同海拔及不同種植時間之間的差異都不顯著。

2.3" 不同海拔對巨菌草莖葉比、667 m2產量的影響

由表5可知，種植時間和海拔對川西地區栽培巨菌草的莖葉比、667 m2產量都有影響。對不同時間和海拔種植的巨菌草莖葉比而言，5月份低海拔種植的巨菌草莖葉比顯著高于中高海拔的，7月份種植的巨菌草莖葉比在不同海拔間差異不顯著；低海拔和中高海拔種植的巨菌草莖葉比在不同種植月份間差異不顯著。對不同時間和海拔種植的巨菌草667 m2產量而言，5月和7月低海拔種植的巨菌草667 m2產量均顯著高于中高海拔的， 7月種植的巨菌草在不同海拔間差異不顯著。

表5" 不同海拔對巨菌草莖葉比、667 m2產量的影響

[海拔 種植月份 莖葉比 667 m2產量/kg 低海拔 5月種植 1.33±0.41 Aa 7 721.64±780.26 Aa 7月種植 1.19±0.11 Aa 4 751.26±390.37 Ba 中高海拔 5月種植 0.65±0.03 Ab 433.55±92.66 Ab 7月種植 0.88±0.04 Aa 315.71±117.5 Ab ]

3" 小結

株高、莖粗等能直接反映作物的生長狀況，株高越高、分蘗越多表明作物生長狀況較好、繁殖能力較強；葉面積、葉片數可以反映作物生育進程，巨菌草葉面積越大、葉片數越多，光合速率越快[11]；巨菌草的含水率對牧草貯藏時間起決定性作用，含水率越低，貯藏時間越長；莖葉比可以反映巨菌草的品質，莖葉比越高表明巨菌草品質越好，適應環境能力越強?？偨Y前人在福建、西藏、新疆等地的巨菌草引種試驗可知，與其他牧草相比，巨菌草產量更高，含水率更多，平均株高一般300～580 cm，節間長9～15 cm，莖粗1.7～3.5 cm，分蘗數10個左右，葉長60～132 cm，葉寬3.5～6 cm，葉片數7～18片，產量410～9 350 kg·hm-2。與上述地區相比，試驗種植的巨菌草株高為139～304 cm，節間長6～15 cm，莖粗1.5～2.4 cm，分蘗數3～10個，葉長83～129 cm，葉寬3.2～5.1 cm，葉片數12.7～22.3片，產量315～7 721 kg·hm-2，發現巨菌草在川西地區的農藝性狀表現良好，說明巨菌草在川西地區能正常生長[12-17]。

巨菌草在川西能正常生長，但是受到不同種植時間和不同海拔的影響。張進國等的研究表明巨菌草的株高、分蘗數、節間長、產量隨著海拔升高而降低，莖葉比隨著海拔升高而升高，巨菌草生長受海拔的影響明顯，最適宜在水熱條件良好的低海拔區生長[18]。本試驗結果表明相同種植月份不同海拔對巨菌草農藝性狀有一定影響，隨著海拔升高，5月和7月種植的巨菌草株高、葉片數、葉面積、667 m2產量均顯著下降，且5月份種植的巨菌草分蘗數和節間長也顯著下降；隨著海拔升高，葉片含水率升高且差異顯著，這與張進國等的研究結果一致[18]，出現這種情況是由于中高海拔大氣溫度降低，潛在蒸散下降，此外氣壓低下，導致氣孔關閉加劇，因此大大限制植物的光合作用和生長速度[9]；但由于中高海拔降雨量大、濕度大，因而巨菌草各器官含水率隨著海拔升高而增大。相同種植月份不同海拔的巨菌草莖葉比隨著海拔升高而下降，且5月份的差異達顯著水平；各海拔種植的巨菌草在各種植月份間差異不顯著，這與張進國等的研究不一致[18]，可能是研究期間極端天氣（出苗期持續降雨、幼苗期驟然高溫）所致。

不同種植月份相同海拔對巨菌草的農藝性狀也有一定的影響。隨著種植月份的推遲，低海拔、中高海拔種植的巨菌草株高均顯著下降，低海拔種植的巨菌草還表現為葉片數、葉片含水率、667 m2產量顯著下降；巨菌草的莖稈含水率升高，但差異不顯著。5月份種植的巨菌草受到海拔影響較大的性狀多于7月份，故5月份更適合種植巨菌草。出現這種情況可能是由于4—9月為高溫高濕季節，提前種植巨菌草有利于其生長發育。

綜上所述，巨菌草在川西中高海拔地區能正常生長，但低海拔地區所種植的巨菌草株高、葉片數、葉面積、667 m2產量表現優于中高海拔的，表明低海拔相對于中高海拔更適合巨菌草種植；5月份種植的巨菌草株高、葉片數、葉片含水率、667 m2產量優于7月份種植的，表明5月更適合種植巨菌草。由于研究期間氣候的特殊性和時間的限制，后續試驗還需增加研究年份進行更全面的分析。

參考文獻：

[1] 林占熺，林冬梅，劉仲健，等.基于形態和基因組證據的禾本科新種——巨菌草（英文）[J].森林與環境學報，2022，42（5）：514-520.

[2] 林興生，林占熺，林冬梅，等.荒坡地種植巨菌草對土壤微生物群落功能多樣性及土壤肥力的影響[J].生態學報，2014，34（15）：4304-4312.

[3] SILVANINI A， DALL'ASTA C， MORRONE L， et al. Altitude effects on fruit morphology and flour composition of two chestnut cultivars[J]. Scientia Horticulturae， 2014， 176： 311-318.

[4] 張進國，雷荷仙，黎紀鳳，等.3個牧草品種在銅仁市不同海拔區的生長表現[J].貴州農業科學，2014，42（4）： 86-89，93.

[5] 降初，蘭偉.甘孜州天然草地的生態地位與治理對策[J].四川畜牧獸醫，2001，28（10）：12-17.

[6] 趙琳，楊育林，鄢武先，等.川西干旱河谷植被恢復立地質量評價[J].南方林業科學，2018，46（4）：51-62.

[7] 馬澤郎.甘孜州生態畜牧業發展的問題及對策[J].中國畜牧獸醫文摘，2018，34（6）：61.

[8] 師立偉，劉榮清，王小安，等.甘肅半干旱區巨菌草標準化栽培技術規程[J].林業科技通訊，2021（10）：78-80.

[9] 蘇德偉，林輝，羅海凌，等.自然生境低溫脅迫對留茬巨菌草再生特性的影響及再生能力評價[J].西南農業學報，2021，34（4）：747-754.

[10] 卜建超，周童暉，林占熺，等.巨菌草葉片形態特征及其估算模型構建[J].福建農業學報，2022，37（4）：538-546.

[11] 彭露，楊一帆，侯有明，等.福建省引種巨菌草Pennisetum sp.的生物安全性評價[J].福建農業學報，2014，29（11）：1132-1137.

[12] 高勇，王兆杰.云南巨菌草產業發展研究[J].經濟師，2020（11）：133-134.

[13] 閆曉玲，王剛，劉曉靜.黃土高原溝壑區菌草引種栽培試驗[J].現代農業科技，2019（12）：203-205.

[14] 秦建軍，尤麗群，葉剛，等.新疆昌吉市象草及巨菌草引種栽培試驗[J].北方園藝，2014（16）：148-149.

[15] 宋福超，權金鵬，甘輝林，等.河西冷涼區巨菌草引進種植適宜性研究[J].中國牛業科學，2016，42（6）：41-44.

[16] 格桑曲珍，王景升，曹凱麗，等.耐寒高產飼草的西藏引種試驗研究[J].高原農業，2022，6（6）：593-598，607.

[17] 周晶，林興生，林輝，等.菌草研究與應用進展[J].福建農林大學學報（自然科學版），2020，49（2）：145-152.

[18] 張進國，雷荷仙，黎紀鳳，等.巨菌草在不同海拔高度的生長表現[J].貴州農業科學，2013，41（3）：112-115.

（責任編輯：易" 婧）