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牟琼, 吴佳海, 王少青, 吴静, 钟理. 贵州不同生态条件对黔草5号高羊茅生产性能的影响. 草业科学, 2016,33(8):1583-1588
Mou Qiong, Wu Jia-hai, Wang Shao-qing, Wu Jing, Zhong Li. Influence of the production performance of Festuca arundinacea cv. Qiancao No.5 in different ecological condition of Guizhou Province . Pratacultural Science,2016,33(8): 1583-1588  
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贵州不同生态条件对黔草5号高羊茅生产性能的影响
牟琼1,2, 吴佳海1,3, 王少青3, 吴静1,2, 钟理1
1.贵州省草业研究所,贵州 贵阳 550006
2.贵州省草地试验技术推广站,贵州 独山 558200
3.西南大学荣昌校区动物科学系,重庆 402460
通讯作者:吴佳海(1969-),男(苗族),贵州松桃人,研究员,硕士,主要从事牧草育种应用。E-mail:wujiahai2003@aliyun.com

第一作者:牟琼(1970-),女(仡佬族),贵州道真人,研究员,硕士,主要从事草育种及利用研究。E-mail:gzcymq@163.com

收稿日期: 2016-06-01
基金: 黔科合重大专项字(2014)6017号(贵州山区牧草产业化生产技术研究集成与应用)
摘要

为探究贵州不同生态条件对黔草5号高羊茅( Festuca arundinacea)生产性能的影响,本研究分析了贵州5个生态条件下黔草5号与约翰斯顿高羊茅(CK)连续两年的产量及其品种抗逆性和营养品质的差异。结果表明,1)5个试点间,随着海拔的升高,两个高羊茅供试品种产量呈下降趋势,海拔最高的威宁试点极显著( P<0.01)或显著( P<0.05)低于其它试点,独山、贵阳两个中低海拔试点产量表现较佳。2)两个高羊茅品种间,黔草5号产量在各试点均极显著( P<0.01)高于约翰斯顿,表现出较佳的生产性能。3)黔草5号的综合抗性优于约翰斯顿,且在营养品质上,粗脂肪(EE)含量极显著( P<0.01)高于约翰斯顿(CK)。因此,黔草5号因具有较高的生产性能、品种抗逆性及营养价值,理论上值得大力推广生产。

关键词: 贵州; 黔草5号; 生产性能; 抗逆性; 营养品质
中图分类号:S816.11;S543+.9 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2016)8-1583-06 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0715
Influence of the production performance of Festuca arundinacea cv. Qiancao No.5 in different ecological condition of Guizhou Province
Mou Qiong1,2, Wu Jia-hai1,3, Wang Shao-qing3, Wu Jing1,2, Zhong Li1
1.Guizhou Prataculture Institute, Guiyang 550006, china
2.Guizhou Technical and Testing Extension Station of Pasture, Dushan 558200,china
3.Department of Animal Science, Southwest University, Chongqing 402460, China
Corresponding author: Wu Jia-hai E-mail:wujiahai2003@aliyun.com
Abstract

In order to explore the effect of different ecological conditions on production performance of Festuca arundinacea cv. Qiancao No.5 in Guizhou, the difference of production, varieties resistance and nutritional quality between Qiancao No. 5 and F. arundinacea cv. Johnston were studied in five different ecological conditions of Guizhou for two consecutive years. The results showed that: 1) With the altitude increasing, the yield of Qiancao No.5 and Johnston showed a trend of decrease among 5 pilots, especially in Weining pilot that has the highest altitude were (highly) significant lower than the other pilots. And the yield performance of Qiancao No.5 and Johnston were better in Dushan and Guiyang pilots where altitude are relatively low. 2)The yield of Qiancao No. 5 were extremely significant ( P<0.01) higher than that of Johnston in each pilot. Thus, the production performance of Qiancao No.5 were better than that of Johnston. 3)The comprehensive resistance of Qiancao No.5 was better than Johnston, and whose EE content was extremely significant ( P<0.01) higher than that of Johnston on the nutritional quality. Therefore, Qiancao No.5 was worth promoting production in theory because of its higher production performance, better comprehensive resistance and nutritional value than those of Johnston.

Keyword: Guizhou; Festuca arundinacea cv. Qiancao No.5; production performance; resistance; nutritional quality

高羊茅(Festuca arundinacea)为多年生冷季型丛生禾草, 是欧美等国家重要的栽培牧草之一, 近年来美国育成了很多不同用途的新品种, 并进行大面积种子生产, 销往世界各国[1, 2, 3]。高羊茅在我国多年生牧草栽培区划中被山东、云南、贵州、四川等省(区)列为草地建设当家草种, 其特点是耐贫瘠、耐高温、抗干旱, 适宜范围广, 但引进品种在夏季高温伏旱地区约40%的植株不能越夏, 出现枯死现象[4, 5]。

黔草5号高羊茅是贵州省草业研究所联合有关科研教学及生产单位, 利用来源于大方县马场镇的高羊茅植株繁殖群体, 采用混合选择法选育而成, 于2015年通过贵州省农作物品种审定委员会审定登记(黔审草:2015001)。黔草5号具有分蘖多、叶片宽大、叶量丰富、夏季高温枯黄叶少、生长缓慢, 生育期短、鲜草产量和种子产量高、性状稳定等特征。而约翰斯顿高羊茅为2009年度全国草品种审定委员会审定通过的草品种之一, 生长性能表现优良, 适宜在西南地区推广种植, 尤其是在贵州地区发挥了较好的生产潜力, 成为当地的主栽品种之一。

为鉴定黔草5号新品系在不同生态条件下种植的产量表现、抗逆性和营养品质, 本研究选择约翰斯顿作为对照品种, 从2011年开始在贵州5个生态条件下对黔草5号和约翰斯顿进行连续两年的区域试验, 以期为生产应用推广提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 材料

黔草5号种子来源于贵州省草业研究所, 约翰斯顿(CK)种子来源于北京克劳沃草业技术开发中心。

1.2 区试点自然概况

本研究选择独山麻万、贵阳麦坪、松桃盘石、毕节朱昌及威宁种羊场共5个试点, 每个试点均具有不同的自然条件(表1)。

表1 5个不同试点的自然条件概况 Table 1 Introduction of natural condition of the five different pilots in this study

独山麻万试点:该地区为黔南丘陵区, ≥ 10 ℃年积温4 538 ℃· d, 雨热同期, 干湿季节较明显。黄壤土, 肥力中等, pH 6.9, 主要灾害性气候为伏旱。

贵阳麦坪试点:该地区为黔中丘陵山区, ≥ 10 ℃年积温4 630 ℃· d, 土壤为粘壤土, 肥力中等偏上, pH 6.0, 主要灾害性气候为春旱和伏旱。

松桃盘石试点:该地区为黔东武陵山区, ≥ 10 ℃年积温4 759 ℃· d, 土壤为黄壤土, 肥力中等, pH 6.7, 主要灾害性气候为春旱和伏旱。

毕节朱昌试点:该地区为具黔西北乌蒙山区, 有典型喀斯特中山地貌特征, 地形复杂, 春节多云雾, 夏季常出现连晴少雨的伏旱或多雨的低温天气, 土壤为黄壤, 中等肥力。

威宁种羊场试点:该地区为黔西北高原生态区, 属亚热带季风气候, 低纬度、高海拔、高原台地的高寒山区。太阳辐射量4 653.7 J· cm-2, 空气相对湿度80%。气候特点冬春易旱, 夏秋多雨, 低温多雾, 四季不明显。土壤为棕黄壤, 中等肥力。

1.3 试验设计

采用随机区组排列, 设4次重复, 其中3次重复用于测产, 1次重复用于观测生育时期, 小区面积为5 m× 4 m, 每小区种植12行, 小区间距25 cm, 重复间距50 cm, 四周设保护行1 m。

1.4 田间播种及管理

播种前对土壤进行耕翻, 清整, 每小区施过磷酸钙0.5 kg+三元(N-P-K)复合肥1 kg作底肥, 条播盖种。两个供试品种于2011年9-10月播种(独山试点10月21日、贵阳试点9月10日、松桃试点10月5日、毕节试点9月30日、威宁试点9月21日), 5个试点播种量均为22.5 kg· hm-2, 播深0.5~1.0 cm, 播幅5~10 cm。苗期除杂草, 苗高10 cm时施尿素45 kg· hm-2, 第1次刈割时高度为30 cm, 留茬高度5 cm, 割后2~3 d施尿素75 kg· hm-2。以后高度每长为30~40 cm时刈割一次, 每次刈割后施25 g· hm-2复合肥+尿素1.5 g· hm-2, 并松土一次。

1.5 观测内容与指标

试验观测牧草物候期、生产性能、抗性差异和营养成分含量。物候期、生产性能、抗性差异和营养成分含量测定按《草业科学研究方法》[6]规范要求, 其中数据资料按照全国草品种审定技术规程(NY/T1091-2006)进行整理。抗性用9分制综合评分法[7]进行评分, 其中最优记9分、最差记1分。产量分别测定2012年和2013年的生物产量, 独山、贵阳、松桃、毕节试点年均可刈割5次, 威宁试点每年可刈割4次。取每小区除边行外的10行刈割测产折合成公顷产量, 分别记录鲜草及干物质产量等。从黔草5号的选育地— — 独山试点于2011年和2012年孕穗期从生育期观测的小区中刈割一半再随机抽取1 kg的鲜样烘干进行营养品质评定, 并送至农业部全国草业产品质量监督测试中心进行六大营养指标测定, 包括水分(烘干法, GB/T6435-2006)、粗蛋白(凯氏定氮法, GB/T6432-1994)、粗脂肪(GB/T6433-2006)、粗纤维(GB/T6434-2006)、中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(NY/T 1459-2007)、粗灰分(灼烧法, GB/6438-2007)、Ca(高锰酸钾滴定法[8])、P(钼黄比色法, GB/T6437-2002)。

1.6 统计与数据分析

试验数据用Excel 2007进行统计, 利用SPSS 19.0进行方差分析。

2 结果与分析
2.1 物候期

参试品种的生长发育受不同生态气候条件影响较大(表2)。黔草5号与约翰斯顿的生育进程基本一致, 在各区试点都能正常完成其全生育期, 一般播种后10 d左右出苗, 但黔草5号的出苗速度不如约翰斯顿(CK)快, 全生育期天数比约翰斯顿(CK)短5~7 d。其中黔草5号全生育期在松桃试点为252 d, 比独山、贵阳、毕节、威宁试点分别短5、9、31、67 d。

表2 黔草5号和约翰斯顿在5个试点的物候期 Table 2 Phenological stage of Qiancao No.5 and Johnston at five pilots
2.2 抗性综合评价

试验期间主要观测两个高羊茅品种的再生(耐刈)性、耐热性、抗寒性、抗倒伏性和抗病虫等, 对两个品种5个试点的抗性指标分别进行评分统计。 黔草5号的综合抗性比约翰斯顿的强, 其中耐刈性、耐热性、抗倒伏性及抗病性均明显优于约翰斯顿(CK), 而抗寒能力不如约翰斯顿(CK)(表3)。

表3 黔草5号和约翰斯顿的抗性综合评价 Table 3 Comprehensive evaluation on resistance of Qiancao No.5 and Johnston
2.3 各试点产量结果

2.3.1 5个试点间两个品种的两年平均干草产量比较 5个试点中, 两个高羊茅品种产量均以独山、贵阳试点较高, 表现出较佳的生产性能, 但在松桃、毕节、威宁3个试点随着海拔的升高, 产量呈递减趋势。方差分析显示(表4), 5个试点间产量差异达到极显著(P< 0.01)或显著(P< 0.05)水平。其中, 黔草5号产量在独山、贵阳、松桃、毕节试点均极显著(P< 0.01)高于威宁试点, 且独山、贵阳试点均显著(P< 0.05)高于毕节试点, 其余试点间两两差异不显著(P> 0.05)。约翰斯顿产量在独山、贵阳、松桃试点均极显著(P< 0.01)高于威宁试点, 且毕节试点显著(P< 0.05)高于威宁试点, 其余试点间两两差异不显著(P> 0.05)。5个试点两年平均干草产量, 黔草5号比约翰斯顿高18.22%(表4)。

表4 两个高羊茅品种在5个试点2012年和2013年两年平均干草产量(kg· hm-2)比较 Table 4 Average hay yield of two years (kg· hm-2) of Qiancao No.5 and Johnston in five pilots

2.3.2 两个品种在5个试点年总干草产量比较 黔草5号产量在各个试点均极显著(P< 0.01)高于约翰斯顿, 且随着种植年限的延长, 各品种产量逐渐减少(表5)。

表5 5个试点两个高羊茅品种2012年和2013年的年干草总产量(kg· hm-2)比较 Table 5 Difference analysis on annual total hay yield (kg· hm-2) of Qiancao No.5 and Johnston in five pilots in 2012 and 2013
2.4 营养成分

黔草5号的粗脂肪含量(13.20 g· kg-1)极显著(P< 0.01)高于约翰斯顿(CK)(8.50 g· kg-1), 中性洗涤纤维(52.80%)和酸性洗涤纤维含量(29.45%)均低于约翰斯顿(CK), 但差异不显著(P> 0.05), 粗蛋白(17.85%)、粗纤维(25.00%)、粗灰分(10.40%)、钙(0.47%)、磷(0.27%)含量与约翰斯顿(CK)差异不显著(表6)。

表6 干物质营养成分测定结果 Table 6 The results of the nutritional composition based on the dry matter
3 讨论与结论

气象因子是不同草地类型植被物候变化的主要影响因素。与降水相比, 植被物候期与温度相关程度更高[9]。在本研究中, 5个试点的海拔排序与两个供试高羊茅品种的全生育期长短排序一致, 说明海拔对高羊茅的生长发育存在一定的影响。紫花苜蓿(Medicago sativa)[10]和玉米(Zea mays)[11]的生育期也是随着海拔的增加而延长。黔草5号在贵州5个不同生态条件均能正常生长发育, 且在5个不同生态条件下, 其生产性能表现均优于约翰斯顿。但随着海拔的升高, 两个高羊茅品种产量均呈下降趋势, 以中低海拔地区(独山、贵阳及松桃试点)的生产性能较好。本研究还发现威宁试点两个高羊茅品种的干草产量均极显著(P< 0.01)或显著(P< 0.05)低于其它4个试点, 可能是两个品种的抗寒性较差导致高海拔(2 200 m)的生态条件对其生产性能的不利影响更突出, 这与对紫花苜蓿[12]和甜高粱(Sorghum bicolor)[13]的研究结论相似。

黔草5号粗脂肪含量极显著(P< 0.01)高于约翰斯顿(CK), 说明在草食畜禽采食等量的干物质条件下, 黔草5号能够提供更多的能量, 以用于机体维持和生长发育需要。而随着中性洗涤纤维含量的增加, 草食畜禽的干物质采食量下降。随着酸性洗涤维纤维含量增加, 草食家畜的可消化干物质减少。因此, 黔草5号因较低的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维而具有较高的营养品质和有效降解率, 优于约翰斯顿。如, 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维较低的狗尾草(Setaria viridis)和白草(Pennisetum centrasiaticum)的营养成分及其在绵羊体内的降解能力均较好, 利用价值较高[14]。冷静等[15]在黄牛对牧草降解模型参数和牧草营养成分与有效降解率的相关性研究也证实了这一观点。

综上, 黔草5号可作为高羊茅优良品种在贵州海拔600-2 200 m地区及类似生态区加以推广, 后期可结合育种手段, 培育出适应性更强、更高产的品种。

The authors have declared that no competing interests exist.

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