王慶飛李 紅，張 博，趙 清，郭 仙

(1.新疆草地資源與生態(tài)自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052； 2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水利局,新疆 烏魯木齊 830002; 3.新疆草原總站，新疆 烏魯木齊 830052)

新疆是我國蘇丹草(Sorghumsudanense)種子的主要生產(chǎn)基地之一，種植有不同的蘇丹草品種[1]。奇臺(tái)蘇丹草(S.sudanensecv. Qitai)是新疆昌吉州奇臺(tái)縣草原站1990年登記的地方品種，為禾本科高粱屬一年生草本，具有喜溫、抗旱、耐貧瘠、適應(yīng)范圍廣、產(chǎn)量高、再生力強(qiáng)、營養(yǎng)價(jià)值高、草適口性好等特點(diǎn)，可用于放牧、刈割青飼、調(diào)制青干草或青貯飼料等，同時(shí)也是池塘養(yǎng)魚的優(yōu)質(zhì)青飼料之一[2-6]。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和畜禽、草食性魚類養(yǎng)殖的發(fā)展，蘇丹草作為重要的青飼料作物廣泛地用于養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)[7]。奇臺(tái)蘇丹草種子有黑殼(穎片為黑色)、紅殼(穎片為紅色)、黃殼(穎片為黃色)等不同色澤類型。在形態(tài)發(fā)育和染色體數(shù)目及核型分析[8-9]、種子活力[10]、抗逆性能[11]、同工酶[12-13]及種子醇溶蛋白[14]等方面已有相關(guān)研究，但有關(guān)蘇丹草生長發(fā)育及種子產(chǎn)量的關(guān)系方面研究較少。為此，于2008年在新疆昌吉州奇臺(tái)縣草原工作站進(jìn)行了奇臺(tái)蘇丹草不同色澤類型與生長發(fā)育及種子產(chǎn)量的關(guān)系試驗(yàn)，旨為奇臺(tái)蘇丹草不同色澤類型遺傳研究及種子生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在奇臺(tái)縣草原站進(jìn)行，試驗(yàn)地位于準(zhǔn)噶爾盆地東南部，地處89°13′～91°22′ E，43°25′～45°29′ N，年平均氣溫5.5 ℃，7月平均氣溫22.6 ℃，極端最高氣溫39 ℃，1月平均氣溫-18.9 ℃，極端最低氣溫-37.3 ℃；年平均相對(duì)濕度60%，無霜期年平均153 d (從4月下旬到10月上旬)，年平均降水量269.4 mm；試驗(yàn)地土壤為壤土，堿解氮19.83 mg/kg，速效磷9.89 mg/kg，速效鉀309.36 mg/kg，pH值8.4，有機(jī)質(zhì)14.56 g/kg，總鹽0.47 g/kg。

2 試驗(yàn)材料及方法

2.1試驗(yàn)材料 奇臺(tái)蘇丹草種子由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院牧草遺傳育種實(shí)驗(yàn)室提供，2007年9月收獲，根據(jù)種皮色澤可分為黑殼、紅殼、黃殼3種類型。

2.2試驗(yàn)方法

2.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì) 千粒重、粒長、粒寬測(cè)定：從不同色澤類型的種子中分別抽取1 000粒種子稱量，計(jì)算千粒重；從不同色澤類型種子中分別抽取10粒種子，用游標(biāo)卡尺分別測(cè)定其粒長、粒寬；以上試驗(yàn)各重復(fù)3次。

發(fā)芽試驗(yàn)：2008年3月14-23日在新疆草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。用玻璃培養(yǎng)皿，底部墊2層消毒濾紙，將3種色澤類型的20粒種子均勻平放在濾紙上，置于溫度為26.5 ℃的恒溫箱中，逐日觀察發(fā)芽情況，觀測(cè)7 d，每個(gè)處理重復(fù)3次。

田間試驗(yàn)：試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)黑殼、紅殼、黃殼3個(gè)處理，重復(fù)3次，小區(qū)面積4 m×5 m，人工條播，行距45 cm，株距為10 cm，四周設(shè)保護(hù)行。

2008年5月6日播種，深度4 cm，播量 8.6 kg/hm2，分別在苗期、拔節(jié)期、抽穗期、盛花期和乳熟期灌溉，中耕3次，8月28日測(cè)產(chǎn)并收獲。

2.2.2觀測(cè)指標(biāo)

生育期：觀測(cè)出苗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、初花期、盛花期、灌漿期、乳熟期、臘熟期等生育期，初花期測(cè)定時(shí)間為20%植株開花，盛花期為80%，其他各時(shí)期為50%。

根質(zhì)量：成熟期每小區(qū)以對(duì)角線的方式隨機(jī)取10株，挖取地下鮮根稱量。

莖質(zhì)量、葉質(zhì)量：成熟期每小區(qū)以對(duì)角線的方式隨機(jī)取10株，植株地上部分除去葉和葉柄后為莖質(zhì)量，分別稱取莖和葉的質(zhì)量。

莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)定基部起第5個(gè)莖節(jié)的直徑。

莖節(jié)長：測(cè)量基部起第5個(gè)莖節(jié)的長度。

單株種子產(chǎn)量：每小區(qū)對(duì)角線隨機(jī)取10株，測(cè)產(chǎn)。

2.3數(shù)據(jù)處理 用SPSS 11.0、Excel 2000軟件進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1千粒重、粒長、粒寬及發(fā)芽率 由表1可以看出，黑殼千粒重最大、黃殼次之、紅殼最小，與紅殼和黃殼相比，黑殼分別高15.40%和10.48%，黃殼與紅殼相比高4.46%，三者之間差異顯著(P<0.05)；黑殼粒長最大、紅殼次之、黃殼最小，與紅殼和黃殼相比，黑殼分別高0.21%和1.69%，紅殼與黃殼相比高1.48%，三者之間差異不顯著(P>0.05)；紅殼粒寬最大、黑殼次之、黃殼最小，與黑殼和黃殼相比，紅殼分別高0.48%和10.00%，黑殼與黃殼相比高9.47%，三者之間差異不顯著(P>0.05)。

表1 奇臺(tái)蘇丹草種皮不同色澤類型的千粒重、長度、寬度與發(fā)芽率

發(fā)芽率3個(gè)處理平均為96%，黑殼和紅殼均為100%，黃殼為88%，黑殼和紅殼分別與黃殼相比高13.64%。

3.2生長發(fā)育觀測(cè)

3.2.1生育期 由表2可以看到，在營養(yǎng)生長時(shí)期，3種色澤類型的蘇丹草生育期無差異，而進(jìn)入生殖生長后3種籽粒類型蘇丹草生育期有差異，但差異不明顯；從孕穗期開始，黑殼與紅殼和黃殼相比生育期提前，紅殼與黃殼相比生育期提前。從表中可以看出，黑殼蘇丹草生育期要比紅殼提前3～4 d，比黃殼提前5～6 d。

3.2.2根、莖、葉差異比較 表3看出，經(jīng)方差分析，3種不同色澤類型蘇丹草根質(zhì)量、莖粗、莖節(jié)長、葉柄長、莖葉比、分蘗數(shù)等差異不顯著(P>0.05)，黃殼根質(zhì)量最大，紅殼次之，黑殼最??；紅殼莖節(jié)長最長，黑殼次之，黃殼最短；不同色澤類型蘇丹草的莖粗差異不顯著(P>0.05)；基分蘗數(shù)紅殼最多，黑殼最少，莖分蘗數(shù)黃殼最多，黑殼最少。3種類型莖葉比差異不顯著(P>0.05)。

3.3種子產(chǎn)量 由表4可知，3種色澤類型蘇丹草穗軸長和一級(jí)穗分枝數(shù)差異不顯著(P>0.05)。穗軸長黑殼最大、黃殼次之、紅殼最小；一級(jí)穗分枝數(shù)黑殼最大、黃殼次之、紅殼最??；單株籽粒數(shù)黑殼最多，黃殼次之，紅殼最少，黑殼與紅殼相比高45.26%，黑殼與黃殼相比高8.38%，黃殼與紅殼相比高34.03%。

表2 奇臺(tái)蘇丹草不同色澤類型物候期觀測(cè)

表3 不同色澤類型奇臺(tái)蘇丹草營養(yǎng)器官形態(tài)

表4 不同色澤類型奇臺(tái)蘇丹草穗形態(tài)及種子產(chǎn)量

奇臺(tái)蘇丹草種植后黑殼生產(chǎn)的種子千粒重最高、紅殼次之、黃殼最低，黑殼分別與紅殼和黃殼相比差異顯著(P<0.05)，黃殼與紅殼相比差異不顯著(P>0.05)；種子鮮質(zhì)量黑殼與紅殼相比差異顯著(P<0.05)，黑殼和紅殼分別與黃殼相比差異不顯著(P>0.05)；種子單株產(chǎn)量黑殼最高、黃殼次之、紅殼最低，黑殼分別與紅殼和黃殼相比差異顯著(P<0.05)，黃殼與紅殼相比差異不顯著(P>0.05)。

無論是穗質(zhì)量、單株籽粒數(shù)和單株種子產(chǎn)量還是千粒重，黑殼都明顯高于紅殼和黃殼，黑殼和紅殼種子發(fā)芽率均為100%，黃殼種子的發(fā)芽率只有88%，致使黃殼的保苗株數(shù)低，最終導(dǎo)致種子產(chǎn)量黑殼最高、紅殼次之、黃殼最低，分別為3 593.52、2 654.89和2 649.60 kg/hm2，與紅殼和黃殼相比分別高35.35%和35.63%，紅殼與黃殼相比高0.2%，由此可以初步判定，單株籽粒數(shù)、單株種子產(chǎn)量和千粒重對(duì)種子產(chǎn)量構(gòu)成因素影響較大，保苗株數(shù)和落粒性次之，一級(jí)穗分枝數(shù)影響較小。

4 討論

本研究中奇臺(tái)蘇丹草黑殼種子千粒重最大、黃殼次之、紅殼最小，而王彥榮等[15]研究蘇丹草不同品種不同色澤的結(jié)果為紅殼的寧農(nóng)蘇丹草(Ningnong)種子千粒重最大，其次是黑殼的新蘇2號(hào)蘇丹草(Xinsu.No.2)、鹽池蘇丹草(Yanchi)和烏拉特1號(hào)蘇丹草(Wulate.No.1)種子，最低是雜殼的奇臺(tái)蘇丹草種子，由此可見，相同品種不同色澤類型的蘇丹草種子千粒重有差異，同一色澤類型的不同品種蘇丹草種子千粒重差異較大。

奇臺(tái)蘇丹草3種不同色澤類型的根質(zhì)量、莖粗、莖節(jié)長、葉柄長、莖葉比、分蘗數(shù)等營養(yǎng)器官差異不顯著(P>0.05)，這與王六英等[8]研究的烏拉特1號(hào)蘇丹草結(jié)果一致。本研究穗軸長之間和一級(jí)穗分枝數(shù)之間差異不顯著，這與王六英等[8]、易津等[16]研究的烏拉特1號(hào)蘇丹草穗軸長間差異極顯著，一級(jí)穗分枝數(shù)間差異顯著不一致。其原因可能有2種：其一，可能是由供試材料不同導(dǎo)致；其二，在種子成熟期各小區(qū)中又出現(xiàn)了黑殼、紅殼和黃殼3種色澤類型，其中黑殼占70%以上，在隨機(jī)取樣中，可能與黑殼所占比例較大有關(guān)。

蘇丹草種子活力與種子產(chǎn)量成正相關(guān)，種子活力的強(qiáng)弱在一定程度上影響著種子產(chǎn)量的高低，種子活力越強(qiáng)，種子產(chǎn)量越高[17]。奇臺(tái)蘇丹草黑殼和紅殼種子發(fā)芽率都為100%，黃殼種子的發(fā)芽率只為88%，說明黑殼和紅殼的種子活力大于黃殼，理論上黑殼和紅殼的每公頃產(chǎn)量會(huì)大于黃殼，本研究結(jié)果為黑殼每公頃產(chǎn)量最高、紅殼次之、黃殼最低，這與林小虎等[17-18]、王楨等[19]的研究結(jié)果相一致。無論是穗質(zhì)量、單株籽粒數(shù)、千粒重還是單株種子產(chǎn)量和每公頃產(chǎn)量，黑殼都高于紅殼和黃殼，所以在種子生產(chǎn)中，可將紅殼和黃殼的種子除去再進(jìn)行播種，有利于種子產(chǎn)量的提高。

通過調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，個(gè)別植株主穗上全部是黑殼，而分蘗穗上卻出現(xiàn)了紅殼；或者主穗上全部是紅殼，分蘗穗上出現(xiàn)了黃殼。不同色澤類型的蘇丹草種子是由基因控制還是受營養(yǎng)調(diào)節(jié)及環(huán)境的影響，這些有待于進(jìn)一步研究。

[1] 張鴻書，張江玲，阿不力孜，等.“樓蘭1號(hào)”蘇丹草[J].草原與草坪,2008(4):47-50.

[2] 王赟文，曹致中，韓建國，等.9個(gè)蘇丹草品種生產(chǎn)性能的評(píng)價(jià)與聚類分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2005,14(5):117-123.

[3] 肖貽茂.種草養(yǎng)魚學(xué)[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1991.

[4] 張鴻書.新疆奇臺(tái)蘇丹草品種的試驗(yàn)研究和推廣應(yīng)用[J].四川草原,1992(4):14-17.

[5] 李小龍，金玉英.雜交狼尾草與蘇丹草養(yǎng)魚效果對(duì)比試驗(yàn)[J].水利漁業(yè),1994(2):45-47.

[6] 曾訓(xùn)江， 徐耀德,劉素文.蘇丹草的營養(yǎng)、生長特點(diǎn)及其魚用價(jià)值的研究[J].淡水漁業(yè),1981(3):16-24.

[7] 丁成龍，沈益新.10 個(gè)蘇丹草品種在南方的生長表現(xiàn)[J].中國草地,2001,23(2):34-37.

[8] 王六英，易津，門中華.三種類型蘇丹草發(fā)育形態(tài)學(xué)研究初報(bào)[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):15-16.

[9] 王六英，林小虎，易津.不同類型蘇丹草染色體數(shù)目及核型分析研究[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):17-19.

[10] 林小虎，陳琪，易津.三種類型蘇丹草種子活力的比較[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):31-34.

[11] 易津，林小虎，張力君.不同類型蘇丹草抗逆性能的研究[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):48-51.

[12] 烏仁其木格，易津，門中華.不同類型蘇丹草同工酶多型性研究[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):20-27.

[13] 韓天文，張建全.5個(gè)蘇丹草品種酯酶同工酶比較研究[J].草業(yè)科學(xué)，2009,26(10)：97-102.

[14] 門中華，烏仁其木格，易津，等.不同類型蘇丹草種子醇溶蛋白的研究[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):28-30.

[15] 王彥榮，王赟文，衛(wèi)東.蘇丹草品種純度鑒定技術(shù)的研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),1999,9(4):17-22.

[16] 易津，門中華，李樹生，等.蘇丹草種子產(chǎn)量構(gòu)成因素的研究[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):38-41.

[17] 林小虎，易津，喬楓.蘇丹草種子活力與生物產(chǎn)量相關(guān)性分析[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):42-44.

[18] 林小虎，易津，陳琪.蘇丹草營養(yǎng)生長勢(shì)與生物產(chǎn)量相關(guān)性分析[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):45-47.

[19] 王楨，董志魁，樊強(qiáng),等.烏拉特1號(hào)蘇丹草品種選育報(bào)告[J].內(nèi)蒙古草業(yè),1999(S1):7-11.