趙夢瑩,蔡 明,袁福錦,鐘 聲,羅富成,黃必志
(1.云南省家畜改良工作站,昆明 650225;2.云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院,昆明 650212;3.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,蘭州 730000;4.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,昆明 650201)
7份云南野生畫眉草屬植物農(nóng)藝性狀的比較研究
趙夢瑩1,蔡 明2,3,袁福錦2,鐘 聲2,羅富成4,黃必志2
(1.云南省家畜改良工作站,昆明 650225;2.云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院,昆明 650212;3.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,蘭州 730000;4.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,昆明 650201)
選擇7份云南分布較為廣泛的野生畫眉草屬植物為研究對象,以引進(jìn)種彎葉畫眉草和法恩高羊茅為對照,對供試植物的物候期、分蘗性、飼草產(chǎn)量、常規(guī)營養(yǎng)成分、再生草株高及產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀進(jìn)行初步研究。結(jié)果表明:知風(fēng)草和黑穗畫眉草野生資源農(nóng)藝性狀差異較大。4號、5號和6號黑穗畫眉草和2號知風(fēng)草的分蘗性、再生性、產(chǎn)草量、再生草產(chǎn)量、營養(yǎng)價(jià)值等幾個(gè)指標(biāo)均名列前茅,其粗蛋白含量高于彎葉畫眉草,而粗纖維含量低于彎葉畫眉草,2號知風(fēng)草的粗蛋白含量甚至超過了法恩高羊茅。農(nóng)藝性狀綜合比較,4號、5號、6號黑穗畫眉草和2號知風(fēng)草具有進(jìn)一步開展優(yōu)良牧草品種選育的潛力及生態(tài)功能利用的前景。
畫眉草屬;農(nóng)藝性狀;種質(zhì)資源;鄉(xiāng)土草
畫眉草屬(Eragrostis)源于非洲,為一年生或多年生草本,是一種C4植物,具有較高的光能轉(zhuǎn)化率和單位面積生物量,生長力較強(qiáng),是一種兼具水土保持功能的飼用植物[1-3]。全世界有畫眉草300多種,我國有畫眉草32種,近占世界總數(shù)的10%,其中云南分布有17種,占全國半數(shù)以上[4]。云南的畫眉草主要分布在滇西北和滇東北的溫帶高海拔地區(qū),滇西南的熱帶地區(qū)和滇中亞熱帶地區(qū),是云南重要的鄉(xiāng)土草資源[5]。
農(nóng)業(yè)發(fā)展史實(shí)際上就是人類認(rèn)識、馴化選育和利用野生動(dòng)植物的歷史,研究和利用我國豐富的鄉(xiāng)土草資源,使之更好地服務(wù)于社會經(jīng)濟(jì)建設(shè),是科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的重要內(nèi)容[6]。近年來,相關(guān)學(xué)者對鄉(xiāng)土草資源的關(guān)注不斷加大,試圖從個(gè)體、群落和生態(tài)系統(tǒng)等方面開展研究,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的可持續(xù)性[7-10]。如何充分發(fā)揮和利用鄉(xiāng)土草資源的優(yōu)異性更是各國學(xué)者高度關(guān)注并積極研究的領(lǐng)域[11]。目前,云南鄉(xiāng)土草研究較為薄弱,重視程度不夠,相關(guān)報(bào)道尚少。本文以云南重要的鄉(xiāng)土草——畫眉草屬植物為研究對象,通過對知風(fēng)草(Eragrostis ferruginea)和黑穗畫眉草(E.nigra)等7份野生畫眉草屬植物的生育時(shí)期、分蘗性、飼草產(chǎn)量、常規(guī)營養(yǎng)成分、再生草株高及產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀的初步研究,以期為篩選和優(yōu)化云南重要鄉(xiāng)土草種質(zhì)資源,推動(dòng)云南草地畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)地自然概況
試驗(yàn)地設(shè)在昆明東郊,地理位置北緯25°22′,東經(jīng)102°02′,海拔1 980m,年均溫13.7℃,最高月均溫20.2℃,最低月均溫6.8℃;年均降水量990mm,年蒸發(fā)量2 384mm,年日照時(shí)數(shù)2 617.4 h,年均風(fēng)速2.1m/s,無霜期301 d;土壤pH值5.6,有機(jī)質(zhì)5.8%。
1.2 材料及來源
試驗(yàn)材料共7份,為采集的云南野生畫眉草屬植物種質(zhì)材料,其中,知風(fēng)草2份,黑穗畫眉草5份;選擇引進(jìn)種彎葉畫眉草(E.curvula)和法恩高羊茅(Festucaarundinacea cv.Fawn)為對照材料(見表1)。
表1 試驗(yàn)材料及來源
1.3方法
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 田間試驗(yàn)采用4重復(fù),1個(gè)重復(fù)用于物候觀測,3個(gè)重復(fù)用于農(nóng)藝性狀指標(biāo)測定。完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。小區(qū)面積6m2(2m×3m),小區(qū)間隔50 cm。2008 年8月20日育苗,2008年10月7日移栽至地間。移栽前清除地面雜草和雜物,翻耕土壤。土地平整后打穴移栽。每穴栽種1苗,株行間距40 cm×45 cm,每小區(qū)共定植32苗。苗期適時(shí)澆水除雜,次年雨季來臨后開始田間各項(xiàng)觀測記錄。
1.3.2 農(nóng)藝性狀監(jiān)測 播種即開始記錄各供試材料的物候進(jìn)程[12]。開花期進(jìn)行分蘗、草產(chǎn)量、莖葉比等農(nóng)藝性狀測定。每小區(qū)隨機(jī)取樣10株,分別統(tǒng)計(jì)和測定植株的營養(yǎng)分蘗、生殖分蘗數(shù)和單株產(chǎn)量,并計(jì)算出平均分蘗總數(shù)和單位面積的鮮草產(chǎn)量。每小區(qū)隨機(jī)取鮮樣500 g,測定莖葉比、干鮮比和干物質(zhì)產(chǎn)量。采集葉片混合樣,測定每份材料的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物、粗灰分、鈣、磷等營養(yǎng)成分[13]。牧草測產(chǎn)刈割后30 d,每小區(qū)隨機(jī)取樣10株,測定再生草的株高、草產(chǎn)量和分蘗數(shù)。并依據(jù)上次開花期測定的分蘗數(shù),計(jì)算每份材料的再生率。再生率計(jì)算方法:(當(dāng)次刈割時(shí)的分蘗數(shù)/上次刈割分蘗數(shù))×100%。
1.4 數(shù)據(jù)分析
用Excel和SPSS 11.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,多重比較采用Duncan法進(jìn)行檢驗(yàn)。
2.1 物候期觀測
從表2可看出,兩種知風(fēng)草的分蘗期和開花期存在較大差異,2號知風(fēng)草分蘗期早而開花期晚,其余物候期差異不大。5個(gè)黑穗畫眉草中,7號和6號進(jìn)入分蘗期最晚,比其他3個(gè)品種分別晚了5個(gè)月和6個(gè)月,7號比其他黑穗畫眉草較早進(jìn)入拔節(jié)期和抽穗期,4號最早進(jìn)入成熟期,比其他黑穗畫眉草早了近1個(gè)月,最后進(jìn)入枯黃期的是3號和6號。從種間物候期差異來看,ck1比知風(fēng)草和黑穗畫眉草較晚進(jìn)入枯黃期,而從出苗到成熟各個(gè)生育階段均比知風(fēng)草和黑穗畫眉草早;ck2最早出苗,進(jìn)入各個(gè)生育期也較早,但開花2次,第1次結(jié)籽后7月上旬部分枯黃,第2次結(jié)籽后至11月8日觀察期結(jié)束仍有部分青綠。
表2 各試驗(yàn)材料生育時(shí)期年-月-日
2.2 分蘗及再生性比較
由表3可知,開花期總分蘗數(shù)依次為ck1>7號>6號>5號>4號>2號>3號>ck2>1號,生殖蘗數(shù)依次為7號>5號>4號>6號>2號>3號>1號>ck1>ck2;再生草分蘗數(shù)依次為ck1>5號>7號>6號>3號>4號>ck2>2號>1號。供試材料間總分蘗數(shù)、生殖蘗數(shù)和再生蘗數(shù)均存在差異。其中,總分蘗數(shù)和再生蘗數(shù)最多的是ck1,分別達(dá)304.8個(gè)和370.0個(gè),均極顯著高于其他試驗(yàn)材料(P<0.01);總分蘗數(shù)和再生蘗數(shù)最少的是1號知風(fēng)草,僅分別為102.9個(gè)和70.9個(gè)。生殖蘗最多的是7號,達(dá)到112.8個(gè),且顯著或極顯著高于除5號以外的其他試驗(yàn)材料(P<0.05,P<0.01);最少的是ck2,僅4.9個(gè),均極顯著低于其他試驗(yàn)材料(P<0.01)。
從種內(nèi)差異來看,2號知風(fēng)草總分蘗數(shù)和再生蘗數(shù)均顯著高于1號知風(fēng)草(P<0.05),生殖蘗數(shù)間的差異則達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。5個(gè)黑穗畫眉草材料中,7號、6號、5號間的總分蘗數(shù)均差異不顯著(P>0.05),但7號與4號、3號間的差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);6號、5號、4號間的生殖蘗數(shù)均差異不顯著(P>0.05),但均極顯著高于3號(P<0.01);5號、6號、7號間的再生分蘗數(shù)差異不大(P>0.05),但5號與3號、4號間存在極顯著差異(P<0.01),與7號、6號間存在顯著差異(P<0.05)。
再生率是植物再生能力的體現(xiàn),與植物的耐刈割、耐放牧、再生速度、抗逆性等農(nóng)藝性狀密切相關(guān)。測定結(jié)果表明,ck1的再生率最高,1號最低。種間再生率比較,ck1>ck2>黑穗畫眉草>知風(fēng)草,表明ck1具有較強(qiáng)的再生能力。
表3 各試驗(yàn)材料分蘗數(shù)及再生性
2.3 飼草產(chǎn)量比較
從表4可看出,單株鮮重從大到小依次為ck1>5號>6號>2號>7號>4號>3號>ck2>1號,單株干重依次為ck1>5號>2號>6號>7號>3號>4號>ck2>1號,干鮮比依次為2號>7號>1號>ck1>5號、ck2>3號和6號>4號,飼草產(chǎn)量依次為ck1>5號>2號>6號>7號>4號>3號>ck2>1號。
種間相比較,草產(chǎn)量以畫眉草最高,畫眉草和知風(fēng)草的平均生物量均高于法恩高羊茅。種內(nèi)相比較,兩份知風(fēng)草材料中,2號知風(fēng)草飼草產(chǎn)量極顯著大于1號(P< 0.01)。5份黑穗畫眉草材料中,飼草產(chǎn)量以5號最大,與3號、4號、7號間差異顯著(P<0.05),與6號間差異不顯著(P>0.05)。
表4 各試驗(yàn)材料的干鮮比和草產(chǎn)量
2.4 再生草生產(chǎn)性能比較
從表5可知,再生草株高依次為ck1>ck2>2號>6號>3號>7號>5號>4號>1號,再生草草產(chǎn)量依次為ck1>ck2>2號>5號>7號>6號>3號>4號>1號,干鮮比依次為7號>2號、3號>5號>6號、ck1>4號和ck2>1號。對照材料ck1的株高、單株鮮草產(chǎn)量和單位面積的牧草產(chǎn)量均最高,且均極顯著高于其他供試材料(P<0.01)。種內(nèi)比較,兩份知風(fēng)草材料的株高和草產(chǎn)量均存在極顯著差異(P<0.01);5份黑穗畫眉草中,株高差異均不顯著(P>0.05),5號、7號、6號、3號之間的草產(chǎn)量差異也不顯著(P>0.05),但5號、7號、6號均與4號間存在極顯著差異(P<0.01)。
表5 各試驗(yàn)材料再生草的株高和牧草產(chǎn)量
2.5 牧草品質(zhì)比較
從表6可以看出,2份知風(fēng)草材料的平均粗蛋白含量10.94%,平均粗纖維含量35.01%,平均莖葉比1.58。2號知風(fēng)草粗蛋白含量高,粗纖維和莖葉比小,飼草品質(zhì)明顯優(yōu)于1號知風(fēng)草。5份黑穗畫眉草材料的平均粗蛋白含量10.08%,平均粗纖維含量34.11%,莖葉比在1.17~1.53之間。3號黑穗畫眉草粗蛋白含量較高,粗纖維含量最低,莖葉比最小,在黑穗畫眉草中草品質(zhì)最好,營養(yǎng)價(jià)值最高;其次是4號和6號;7號莖葉比最大,粗蛋白含量最低,草品質(zhì)最差,營養(yǎng)價(jià)值最低。
從種間差異看,知風(fēng)草和黑穗畫眉草兩者間平均粗蛋白和粗纖維差異不大,但黑穗畫眉草莖葉比較小,其草質(zhì)比知風(fēng)草好,其中以1號知風(fēng)草草質(zhì)最差,3號黑穗畫眉草草質(zhì)相對較好。對照材料高羊茅粗蛋白含量較高,粗纖維含量最低,莖葉比最小,其草品質(zhì)在所有試驗(yàn)材料中最好。
表6 各試驗(yàn)材料的養(yǎng)分含量和莖葉比
生育期方面,知風(fēng)草和黑穗畫眉草各生育期有一定差異,但種內(nèi)差異大于種間差異,反映了云南野生畫眉草屬植物的遺傳多樣性和豐富性。植株的分蘗及再生性是決定飼草產(chǎn)量和耐刈割性的主要因子。供試材料間總分蘗數(shù)、生殖蘗數(shù)和再生蘗數(shù)均具顯著性差異。對于種間差異而言,黑穗畫眉草的總分蘗數(shù)和再生蘗數(shù)指標(biāo)普遍高于知風(fēng)草;種內(nèi)差異也較大,3號、4號和5號黑穗畫眉草再生性較高,耐牧性較好。
知風(fēng)草和黑穗畫眉草的飼草產(chǎn)量、再生草產(chǎn)量、飼草品質(zhì)等方面均存在巨大差異。知風(fēng)草和黑穗畫眉草第1次刈割產(chǎn)草量和再生草產(chǎn)量均低于彎葉畫眉草,莖葉比均大于1.0,莖稈所占比例較大,葉總量所占比例較小,影響了黑穗畫眉草的適口性。同時(shí),彎葉畫眉草的粗蛋白含量低于知風(fēng)草和黑穗畫眉草,粗纖維含量大于知風(fēng)草和黑穗畫眉草??傮w來看,野生知風(fēng)草和黑穗畫眉草的飼草產(chǎn)量低于國外引進(jìn)的彎葉畫眉草,但高于國內(nèi)廣泛栽培的法恩高羊茅。營養(yǎng)價(jià)值方面,野生知風(fēng)草和黑穗畫眉草的粗蛋白含量在8%~14%之間,粗纖維含量在32%~37%之間;彎葉畫眉草粗蛋白含量為7.96%,粗纖維含量為37.01%;法恩高羊茅粗蛋白和粗纖維含量分別為13.17%和28.30%。說明云南野生知風(fēng)草和黑穗畫眉草資源有優(yōu)于彎葉畫眉草的部分指標(biāo)。
綜上所述,知風(fēng)草和黑穗畫眉草野生資源農(nóng)藝性狀差異較大。4號、5號、6號黑穗畫眉草和2號知風(fēng)草的分蘗性、再生性、產(chǎn)草量、再生草產(chǎn)草量、營養(yǎng)價(jià)值等幾個(gè)指標(biāo)均名列前茅,其粗蛋白含量均高于彎葉畫眉草,而粗纖維含量均低于彎葉畫眉草,2號知風(fēng)草的粗蛋白含量甚至超過了法恩高羊茅,雖然飼草產(chǎn)量達(dá)不到彎葉畫眉草的水平,但具有培育優(yōu)良牧草品種的內(nèi)在潛力和利用前景。
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S54
A
2095-3887(2016)04-0035-04
10.3969/j.issn.2095-3887.2016.04.010
2016-05-23
國家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201203006)
趙夢瑩(1971-),女,畜牧師,碩士。
黃必志(1964-),男,研究員,博士,主要從事草地畜牧業(yè)科研及推廣工作。