10个大黍品种在滇南的适应性及其评价

2013-04-25 09:41刘金海王鹤桦左应梅黄必志刘国道
草业科学 2013年8期
关键词:坦桑尼亚草业牧草

刘金海,王鹤桦,左应梅,黄必志,刘国道,周 超

(1.信阳职业技术学院医学院,河南 信阳 464000; 2.云南省草地动物科学研究院,云南 昆明 650212;3.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 儋州 571737; 4.云南普洱农业学校,云南 普洱 665000)

大黍(Panicummaximum)属于禾本科黍属,又名坚尼草,原产热带非洲,为多年生牧草,全球黍属大约500种,我国有18种,2个变种[1-2]。20世纪80年代我国华南一直推广青绿黍(P.maximumcv.trichoglume)。2000年中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所选育出热研8号坚尼草(P.maximumcv.Reyan 8)和热研9号坚尼草(P.maximumcv.Reyan 9),并在热带推广种植。林永生等[3]在闽南对5个坚尼草进行了区域试验。唐军等[4]在海南西南部对6个坚尼草进行了品种比较试验。本试验经过种质收集整理,从巴西引入6个大黍新品种,并从海南引入4个产量较高的品种,2006年在云南省普洱市思茅区普洱农业学校试验地进行适应性研究和评价,旨在筛选出高产、质优的牧草品种,为热带、亚热带地区畜牧业的发展提供优良的牧草资源。

1 材料与方法

1.1试验地概况 试验设在云南省普洱市思茅区普洱农业学校试验地内进行,地处南亚热带湿热地区, 100°97′ E、22°82′ N,海拔1 320 m,年均降水量1 560 mm,年均温度17.7 ℃,夏季最高温42 ℃[5]。试验地气候属季风气候,干湿季节分明,85%的降水集中在5-10月,12-2月降水相对较少,冬春干旱,夏秋多雨,光、热、水资源丰富,土壤为红壤, 肥力状况为有机质含量8.98 g·kg-1,全氮量0.449 g·kg-1,碱解氮71.66 mg·kg-1,速效磷32.6 mg·kg-1,全磷0.54 mg·kg-1,速效钾125.4 mg·kg-1,pH值5.41。

1.2供试材料 供试大黍品种共10个,分别来自巴西及海南(表1)。

1.3试验小区设计与处理 2006年3月27日用育苗袋育苗(其中热研8号坚尼草、热研9号坚尼草、TD-58坚尼草、CIAT6299坚尼草为假植),5月31日苗长至0.15 m高左右时移栽到小区内。试验小区面积为2 m×3 m,每小区24株,株、行距均为0.5 m,4次重复,随机区组排列。施基肥为尿素400 kg·hm-2,试验期间采用相同的管理措施,不灌溉、不追肥、禁牧、苗期锄杂。

1.4测定内容和方法

1.4.1牧草的抗逆性 牧草的抗逆性主要观测牧草对冷、热、干旱、水淹和病虫害的忍耐力,分别用强、中、差(评分3、2、1)表示[5]。在牧草成熟前,分别测定小区内每种牧草的存活株丛数,除以移栽时总株丛数,计算出每小区的存活率,存活率100%、80%、50%分别评分为3、2、1。于2007年4月7日牧草返青时定点观察和测定越冬率,越冬率100%、80%、50%分别评分为3、2、1。抗病能力主要观测牧草对病虫害的忍耐力,未染病、少于10%植株染病、大于30%植株染病,分别用强、中、差表示,评分为3、2、1。

表1 供试材料及来源Table 1 Trial materials and origins

1.4.2物候期观测采用目测法 随机选取各种牧草株丛,分别记数20次,观察其生育期[6]。小区内50%植株达到某一生育期时记载为该牧草生育期,分别记录播种期、出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期和完熟期,计算出苗至种子成熟的天数。

1.4.3牧草形态特征 于2006年8月31日在各牧草成熟前期随机选取,每小区10次重复,分别测其分蘖数、丛径以及株高等形态特征,取植株中部叶片测叶长、叶宽。各牧草成熟后用壕沟法观察各牧草材料根系水平及垂直分布范围的剖面[6]。

1.4.4牧草生产性能 于2006年8月15日及10月15日两次刈割取样,以株为单位,留茬0.15 m,分别称量其茎、叶的鲜质量和风干质量,计算其单株产量、干鲜比及叶茎比。根据小区的株丛数计算单位面积的地上生物量,将两次结果相加作为年产量。种子成熟后,每种牧草材料随机取20株进行考种,计算单株种子产量,然后根据小区的株丛数计算单位面积种子产量[6]。牧草成熟后,采用土柱挖掘法分别取各种牧草材料的地下部分,水洗、风干后称重[6]。

1.4.5牧草营养成分 取各品种牧草材料的风干样品进行室内常规分析,参照杨胜[7]主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》测定植物的粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、水分、粗灰分及无氮浸出物含量。

1.4.6适口性的观测 观察牲畜对各品种牧草的喜食程度,分优、良、中、差4个等级[8],评分分别为4、3、2、1。

1.5数据处理 数据应用EXCEL 2003和SPSS 13.0软件进行处理。测定结果用SPSS统计软件进行方差分析确定各种牧草的单位面积产量差异显著性。应用灰色关联综合评价牧草,筛选出优良品种[9-17]。

2 结果与分析

2.1抗逆性 通过两年的观测,TD-58坚尼草存活率为95.83%、越冬率为94.44%并严重感染了叶锈病。坦桑尼亚大黍和热研8号坚尼草轻微感染了叶锈病。其余品种越冬率、存活率高、抗病能力强,对冷、热、干旱、水淹的忍耐力较强(表2),对当地的自然环境表现出较好的适应能力。

2.2牧草的生长发育

2.2.1牧草的物候期 所引种大黍各品系的生育期不完全一致,马萨伊大黍全生育期最长为241 d,10月底开花,12月初成熟,鲜草可利用时间最长;蒙巴萨大黍、坦桑尼亚大黍、TD-58坚尼草、CIAT6299坚尼草生育期较长,10月下旬开花,11月底成熟,鲜草可利用时间较长;Aruana大黍、MG-7 Aries大黍7月下旬开花,8月底成熟,全生育期较短,分别为142、148 d,鲜草可利用时间短(表3)。

2.2.2牧草的形态特征 坦桑尼亚大黍最长叶长为129.23 cm,与蒙巴萨、热研8号、热研9号以及CIAT6299差异不显著(P>0.05),MG-7 Aries、Aruana叶长最短,分别为41.24、43.25 cm,显著低于其他品种(P<0.05);CIAT6299坚尼草叶宽最宽,为4.60 cm,与其他品种差异显著;马萨伊大黍分蘖数最多,为216.00个·丛-1,与其他品种差异显著;TD-58坚尼草丛径最大,为36.75 cm·丛-1,与其他品种差异不显著;MG-6 Atlas大黍株丛最高,为346.30 cm,与热研8号差异不显著,但显著高于其他品种(表4)。

表2 牧草越冬率、存活率和抗病能力Table 2 The over winter rate,survived rate and disease resistance of trial materials

表3 2006年牧草生育期Table 3 Growth stage of trial materials in 2006

2.2.3牧草的根系分布 所引种品种都为须根系,热研9号坚尼草根系垂直分布最深,为89.00 cm,与坦桑尼亚、热研8号、TD-58和CIAT6299差异不显著(P>0.05);热研8号坚尼草根系水平分布的范围最大,为82.00 cm,与MG-6 Atlas、蒙巴萨、坦桑尼亚、TD-58和CIAT6299差异不显著。由此可见,坦桑尼亚、热研8号、TD-58和CIAT6299根系的垂直与水平分布范围均较大,因此,它们的抗旱能力可能较强(表4)。

2.3牧草的生产性能

2.3.1牧草的地上生物量及干鲜比 牧草产量是牧草最主要的经济性状,是草地生产力的重要指标之一[6]。种植第一年坦桑尼亚大黍干物质产量最高,为45.33 t·hm-2,与MG-7 Aries大黍、MG-6 Atlas大黍、蒙巴萨大黍、热研8号坚尼草、热研9号坚尼草和TD-58坚尼草之间差异不显著(P>0.05),属于高产品种;马萨伊大黍产量最低,为17.85 t·hm-2(表5)。

干鲜比是衡量产草量的一项重要指标[6]。干鲜比最大的是MG-7 Aries大黍,为0.28,适宜调制干草;干鲜比最小的是TD-58、CIAT6299,为0.19,与最大者之间差异显著(P<0.05)(表5)。

2.3.2牧草种子产量 TD-58坚尼草种子产量最高,为1.76 t·hm-2,其次是MG-6 Atlas,为1.37 t·hm-2,两者差异不显著(表5),马萨伊大黍的种子产量最低,为0.52 t·hm-2。由此可见,各品种都具有一定的结实能力,为扩大饲草再生产及饲草种子生产提供了可能[18]。

2.3.3牧草的地下生物量 TD-58坚尼草的总根量最多,为0.22 t·hm-2,其次是热研8号坚尼草,为0.17 t·hm-2;Aruana大黍和马萨伊大黍的总根量最少,为0.08 t·hm-2,各品种间差异不显著(P>0.05)(表5)。

2.4牧草品质

2.4.1牧草的叶/茎 马萨伊大黍的叶/茎最大,为1.79,与其他品种之间差异显著(P<0.05),说明其品质好、适口性好。Aruana大黍的叶/茎最小,为0.28,品质、适口性不及其他品种(表6)。

表4 牧草形态特征Table 4 Morphological characteristics of trial materials

表5 牧草生产性能Table 5 Production performance of trial materials

2.4.2牧草营养成分 营养成分是评定牧草饲用价值的重要指标之一[6]。马萨伊的粗蛋白含量最高,为10.63%,与MG-6 Atlas、蒙巴萨、坦桑尼亚、热研8号、热研9号、TD-58、CIAT6299差异不显著(P>0.05),属营养价值高的品种,Aruana粗蛋白含量最低,为6.30%;热研8号粗纤维含量最低,为27.16%,与马萨伊、热研9号、TD-58、CIAT6299差异不显著,属易消化品种;CIAT6299的粗脂肪含量最高,为2.38%,与其他品种差异不显著;蒙巴萨大黍的粗灰分含量最高,为11.53%,显著高于MG-7 Aries(P<0.05),与其他品种差异不显著。这与叶/茎结果一致,由此可判断马萨伊、热研8号、热研9号、TD-58、CIAT6299属高蛋白、低纤维、高脂肪、高灰分的品种,饲用价值较高(表6)。

2.4.3适口性的观测 2006年8-12月刈割各种牧草,并定期对思茅明达乳业公司的奶牛进行持续饲喂,观察牲畜对各种牧草的喜食程度。除MG-7 Aries大黍、Aruana大黍适口性表现为良外,其余品种适口性均表现为优。对于结实期的牧草,牲畜仍然贪食(表7),与叶/茎结果一致。

2.5灰色关联评价 为了筛选出高产、优质、适口性好且抗性强的牧草,选择干草产量、粗蛋白、适口性和抗逆性指标作为综合评价供试品种优劣的指标(表7)。由于各性状量纲不同,选择测定项目中各指标的最高值作为参考点,组成参考数列,即X0=[1,1,1,1]。采用初值法对原始数据进行无量纲化处理,处理后各指标均在[0~1]之间变化。对无量纲化后数据计算绝对差值,即Δi(k),然后通过计算得到最小绝对差值和最大绝对差值:0,0.605。计算供试品种与参考品种各性状关联系数值,通过式ri=1/n∑ξi(k)求出各供试品种关联度[11-17](表7)。关联度越大,表明该品种与标准品种的相似程度越高,反之越低[11-17]。

按关联度大小排序为4号>5号>7号>2号>9号>8号>10号>6号>1号>3号,即蒙巴萨大黍、坦桑尼亚大黍、热研8号坚尼草、MG-6 Atlas大黍、TD-58坚尼草居前5位,综合性状优良,为高产优质牧草品种(表7)。这一结果与干物质产量方差分析结果基本一致,引种时可优先考虑。

表6 牧草叶/茎及干物质营养成分Table 6 Leaf/Stem and nutrition ingredient of dry matter among trial materials

表7 参试品种综合评价指标、关联度及排序Table 7 Sequence of comprehensive evaluation of trial materials

3 讨论

本研究所引各牧草品种抗逆性强,适应当地气候条件,均可作为当地建植的牧草资源。南亚热带湿热地区12-2月干旱少雨。蒙巴萨、坦桑尼亚、马萨伊、热研8号、TD-58和CIAT6299 10月下旬开花,全生育期长,可缓解该地区饲草匮乏的现状。

Freitas等[19]报道施氮肥量0~320 kg·hm-2,种植密度9~94株·m-2,在冠层光截获率达到95%时留茬25 cm刈割,坦桑尼亚大黍的干物质产量、叶量、茎量呈线性上升;高氮肥+低密度种植时,叶/茎大,随着施肥量增加,饲用价值、粗蛋白含量也相应上升。唐军等[1]选择每两月刈割1次。余成群等[20]认为一年刈割2~3次可获取最大的干草积累产量。龙会英等[21]分别选择4、6、8、10月,每年对坚尼草刈割4次。由于不同施肥量、留茬高度、刈割时间与刈割次数都会对牧草的产量与饲用价值产生影响,本研究中热研8号、热研9号、TD-58粗蛋白含量略低于唐军等[4]的报道,粗纤维高于唐军等[1,4]的研究报道,建议生产时采用适宜的种植方法以获得尽可能高的产量及饲用价值。

唐军等[1]试验报道蒙巴萨、热研8号、热研9号和TD-58之间干物质产量差异不显著,与本试验结果一致,而林永生等[3]试验报道热研8号、热研9号和TD-58之间干物质产量差异显著(P<0.05)。本试验中蒙巴萨、热研8号、热研9号和TD-58产草量均高于唐军等[1,4]及林永生等[3]的试验报道,种子产量亦高于唐军等[1]的报道。综上表明,同一品种在不同地域、不同水热条件下表现有差异,因此应因地制宜选择最适宜的品种。蒙巴萨、坦桑尼亚、热研8号、MG-6 Atlas和TD-58属于高产、优质、适口性好且抗性强的品种,并且全生育期长,有较强的结实能力,建议推广种植。

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