百脉根不同成熟期的种用特性

2012-12-24向金城李德明崔亚飞

草业科学 2012年2期

向金城，李德明，崔亚飞

（1.甘肃省草原技术推广总站，甘肃兰州730010；2.甘肃农业大学草业学院，甘肃兰州730070）

百脉根（Lotuscorniculatus）又名牛角花、五叶草和鸟趾草，为豆科百脉根属草本植物，是世界著名的多年生优良豆科牧草之一，也是常见的庭院观赏植物［1］。百脉根原产欧亚湿润地区，目前在欧洲、美洲、澳洲及南亚等地均有种植，在我国华南、西南、西北、华北等地均有分布，是我国温暖湿润地区极具潜力的优良牧草［2］。百脉根不仅营养丰富，耐寒、抗旱、耐涝、虫害少、皂素含量低、适口性好、采食率高、家畜饲用安全，而且花量大、自交结实、种子结实率高，较易得到稳定遗传的后代。但百脉根孕蕾、开花、种子成熟期等极不一致，而且有很强的裂荚习性，种子的适宜采收期很难确定，种子产量低而且品质差［3-7］。为了提高种子产量和品质，寻找较适宜的收获期，本研究对百脉根不同成熟阶段的荚果、种子的一些特性变化进行观测研究，以期为发展百脉根种子生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验地设在景泰县兰化302农场甘肃农业大学牧草试验站，位于103°33′E，37°30′N。年均温8～10℃，最高温34℃，最低温-32℃，≥10℃年积温3 000～3 800℃·d，年降水量180mm，年蒸发量2 400mm，相当于降水量的14倍，属典型的大陆性气候。无霜期145d左右，土壤为栗钙土，质地粉沙壤，pH值8.11，土壤较瘠薄，耕层有机质17.18g·kg-1，全氮2.43g·kg-1，速效磷8.8mg·kg-1，速效钾191.6mg·kg-1。年太阳总辐射量619.46kJ·cm-2，年日照时数2 775.5h，有灌水条件。

1.2 试验材料 Mirabel（迈瑞佰）百脉根品种原产于加拿大，1981年首次引入甘肃农业大学试种，并经多年小区繁殖。本试验地是2005年春播种的百脉根种子繁殖田，每年除入冬和返青时各固定灌1次水外，生长期再灌1～2次水，经常防除杂草和病虫害，生长发育良好。

1.3 试验方法

1.3.1 生育期观测按统一的牧草生育期标准观察记载［8］。

1.3.2 分期采种在种子生产田中，选择密度均一、长势一致的地段，于不同成熟阶段观测荚果及种子特性变化，并采集样品，供室内分析。

1.3.3 观测项目观测不同时期各类荚果及花朵动态变化种子产量及千粒重动态。选采的绿荚、黄荚和褐黑荚（未爆裂）的荚果装入布袋内晒干，脱粒簸净，分别代表绿熟期、黄熟期和完熟期的种子，平分种子用不同孔径、相同转数种子筛分离出不同成熟期种子粒级数量，并计算百分率。同时测定不同成熟期种子营养成分，吸附水、粗脂肪、粗纤维、粗蛋白、粗灰分、无氮浸出物、钙、磷。

1.4 数据处理所得的数据用Excel软件和DPS统计分析软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 生育期在已生长了3年的种子繁殖田里，百脉根从返青期到种子成熟期，植株间的生育期不一致，一部分植株已进入到下一个生育期，而另一部分植株还停留在上一个甚至上上一个生育期内。在某一时期（如6月中旬）的种子田内，既有孕蕾、开花的植株，又有结荚、种子初熟的植株，大田中从初花到终花相距4～5个月，百脉根属无限花序，即使在同一植株上，开花时间也不一致，一些荚果已成熟、裂荚，甚至种子散落了，另一些荚果仍处于嫩绿阶段，甚至有的荚果才刚刚形成，适宜采种期难以确定。

表1 不同成熟期各类荚果数及百分比动态Table 1 Pod number of Lotus corniculatus at different maturity stages

2.2 不同采种期各类荚果及花朵动态 7月10日前收种的白脉根没有爆裂荚，7月15日后收种爆裂荚，爆裂荚果数及其占总荚果及花朵数的百分数随采种时间的推迟而增加（15-20日间隔5d，26-29日仅隔3d），说明百脉根爆荚性很强，种子成熟后不立即收获会造成极大损失（表1）。

正常成熟的荚果，其百分比随采种日期推迟而逐渐增加，当增大到一定程度后又逐渐减少。本试验中采收的荚果峰值出现在7月20日，达64.9%，越距该日期近的前后时间成熟荚的百分数越接近峰值，反之则越远，显然是达到该日期之前小荚果逐渐长大，成熟荚增多，但到峰值后则因爆裂荚急剧增加，而使百分比随时间延后而逐渐减少（表1）。

小荚果随采种期推迟逐渐长成成熟荚，而百分比逐渐减少。花朵数及百分比随采种期推迟也逐渐减少，直至完全消失。花朵所占比率最少，这些迟开的花即使形成荚果，在正常采种的情况下也不能成熟。

2.3 不同成熟期种子粒级分配、产量及千粒重变化＞1.0mm的种子在各成熟期均占最大百分比，超过97%；＜0.1mm的种子很少，完熟期几乎没有，黄熟期少量，仅占0.9%，绿熟期较多，占2.9%。1.0～1.5mm的种子属粒级较小类，绿熟期最高，达74.3%，从绿熟期到黄熟期以至完熟期逐渐减少。1.5～2.0mm的较大粒种子，绿熟期较低，为24.7%，随成熟期的延长逐渐增加，黄熟期和完熟期各为36.0%和41.6%，说明荚果随成熟度提高，大粒级种子数增多（表2）。

不同时期的种子产量和千粒重也表现出明显不同。7月20日收获的种子产量最高达536.5 kg·hm-2，在此之前种子产量随时间推移由低到高，千粒重由小到大，显然是由于小荚果逐渐长成大而成熟的荚果，小种子逐渐长成大而成熟的种子（表5）。到7月20日之后由于荚果成熟后自行爆裂弹散出成熟种子，致使种子产量和千粒重随时间推移而急剧减少。

对不同采种期的种子产量进行方差分析（表4），结果表明，不同采种期的种子产量存在极显著差异。7月20日和23日采收的种子产量与7月10日以前和26日以后的种子产量差异显著（P＜0.05），与7月16日差异显著；7月20日的种子产量与7月10日前和26日后的差异极显著（P＜0.01），与7月15日和23日的差异极显著。7月10日以前和26日以后的种子产量差异也显著，7月26日与其他日期采收的种子产量差异均显著。

表2 不同成熟期种子粒级分配Table 2 Distribution of seed size grade at different maturity stage

表3 不同采种期种子产量及千粒重Table 3 Seed yield and 1 000-seed weight at different harvest stage

分析表明，百脉根种子的高产优质除重要的栽培技术措施外，适时采种亦是不可忽视的因素，适时采种应在爆裂荚果数最少、成熟荚果数最多时进行，即7月15-23日最好。在百脉根盛花期后的20～30d要勤观察。当茂盛的花朵转变为紫绿嫩荚居多（顶部）、部分荚果开始爆裂时，就可一次性刈割收种。可根据荚果的成熟程度分期分批刈割。刈割最好在阴天或早晨太阳尚未升起前进行，并及时拉运。

2.4 不同成熟期种子营养成分及发芽特性变化种子营养成分随成熟度的提高而变化（表5），其中绿熟期较黄熟期和完熟期的吸附水含量高0.12百分点，变化不明显；百脉根种子的粗灰分含量较高，以绿熟期最高，为5.445%，表现为随成熟程度而降低；在干旱荒漠灰钙土地上生产的百脉根种子，钙、磷及粗灰分含量均高，特别是钙含量，占粗灰分的10%左右，钙、磷的变化同灰分一样，随成熟度而降低。百脉根种子的粗蛋白含量丰富，40%左右，无明显变化规律，但完熟期的含量最高；粗脂肪含量高于蚕豆（Viciafaba）和豌豆（Pisumarvense）（1.6%）［12］，随成熟期的进程，含量逐渐提高；无氮浸出物随其他有机物质的增减而呈现先增后减的变化；粗纤维含量随成熟期的延伸而呈现逐渐减少的变化规律。