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(jìn)及推廣提供科學(xué)依據(jù)，在天水站龍王溝試驗(yàn)場進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，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(jìn)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(gè)物候期時(shí)間相對較晚，但生長天數(shù)較長，當(dāng)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?yàn)榫蘧?gt;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(jìn)行推廣。

關(guān)鍵詞：水土保持;禾本科植物;引種試驗(yàn);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(xiàn)標(biāo)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(jì)價(jià)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(hù)岸、水土保持等方面，禾本科植物也占有相當(dāng)重要的地位[1]。蘇丹草原產(chǎn)于北非，是當(dāng)前世界各國栽培最普遍的一年生禾本科牧草，具有較強(qiáng)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(diǎn)，品質(zhì)好，抗逆性強(qiáng)，具有較強(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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(yàn)鮮有報(bào)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(yàn)站（簡稱天水站）龍王溝試驗(yàn)場種植以上4種植物，并對其生長特性進(jìn)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(yàn)場概況

天水站龍王溝試驗(yàn)場位于甘肅省天水市秦州城區(qū)東南，地理坐標(biāo)為北緯34°34′20″、東經(jīng)105°44′24″，海拔1143 m。試驗(yàn)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(shí)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(yàn)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(yàn)材料

試驗(yàn)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)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(gè)芽節(jié)的小段，種植時(shí)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(shí)，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(shí)。

1.5 田間管理

試驗(yàn)前，土地統(tǒng)一用機(jī)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(yàn)小區(qū)田間管護(hù)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(shí)間。

生長發(fā)育觀測：各個(gè)小區(qū)隨機(jī)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(jì)算各次測量的平均值，繪出生長高度動態(tài)曲線，同時(shí)記錄植株分蘗個(gè)數(shù)。

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010和SPSS 18.0，對試驗(yàn)過程中植株高度、分蘗數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(jìn)入各個(gè)物候期時(shí)間均較早：蘇丹草、高丹草于6月初進(jìn)入分蘗期，6月中下旬進(jìn)入拔節(jié)期，7月上中旬進(jìn)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(jìn)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(jìn)入分蘗期.7月上中旬進(jìn)入拔節(jié)期.9月中旬進(jìn)入抽穗期，生長周期約為196 d。4種植物中巨菌草生長時(shí)間最長，且生長期間沒有抽穗：綠洲一號生長時(shí)間次之，孕穗期和抽穗期時(shí)間比蘇丹草、高丹草晚約2個(gè)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(yàn)（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(dá)[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(gè)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(shí)間延長分蘗個(gè)數(shù)逐漸增多，但達(dá)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(yàn)（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(shí)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(shí)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(shí)間比蘇丹草、高丹草晚約2個(gè)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(dá)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(shí)間延長分蘗個(gè)數(shù)逐漸增多，但達(dá)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(yàn)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。

參考文獻(xiàn)：

[1] 查普曼GP，皮特W E.禾本科植物導(dǎo)論（包括竹子及禾谷類作物）[M].王彥榮，譯，北京：科學(xué)出版社，1996：1-2.

[2] 徐玉鵬，武之新，趙忠祥，蘇丹草的適應(yīng)性及在我國農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展前景[J].草業(yè)科學(xué)，2003，20（7）：23-25.

[3]蘇愛蓮，最新優(yōu)質(zhì)飼草：高丹草[J].草業(yè)科學(xué)，2002，19（2）：47—49.

[4] 詹秋文，林平，李軍，等，高粱一蘇丹草雜交種研究與利用前景[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2001，10（2）：56-61.

[5]林興生，林占焙，林冬梅，等，不同種植年限的巨菌草對植物和昆蟲多樣性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23（10）：2849-2854.

[6] 陳碧成，林潔榮，羅宗志，等，綠洲l號蘆竹營養(yǎng)成分變化規(guī)律研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2016（7）：133-135.

[7]梅蘭，宋昭昭，劉波，等，菌草綠洲3號快繁及遺傳轉(zhuǎn)化體系的初步研究[J].草業(yè)科學(xué)，2018，35（3）：530-541.

[8]林興生，林占焙，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(tài)學(xué)報(bào)，2014，34（15）：4304-4312.

[9]林占熺，菌草學(xué)[M].3版，北京：國家行政學(xué)院出版社，2013：10-12.

[10]李慧，崩崗洪積扇草本植物根系固土的力學(xué)特性研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2017：45-46.

[11] 閆曉玲，賈澤祥，宋靜，菌草在黃土高原溝壑區(qū)生態(tài)建設(shè)中的作用及發(fā)展前景[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（19）：234-236.

[12] 林興生，菌草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2013：57-58.

[13] 林興生，林占焙，林冬梅，等，低溫脅迫5種菌草的抗寒性評價(jià)[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2013，22（2）：227-234.

[14] 林占焙，菌草技術(shù)現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景[J].學(xué)術(shù)評論，1996（sl）：80-83.

[15] 宋靜，程現(xiàn)光，穆勝國，等，黃土高原溝壑區(qū)巨菌草引種試驗(yàn)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（17）：242-244.