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24个草木樨品种生产性能比较研究

2014-04-28席琳乔吴晓乐马春晖

草食家畜 2014年1期
关键词:茎叶比净光合吉林

刘 慧,席琳乔,吴晓乐,马春晖

(1.塔里木大学动物科学学院/兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆 阿拉尔 843300;(2.石河子大学动物科学技术学院,新疆 石河子 832000)

24个草木樨品种生产性能比较研究

刘 慧1,席琳乔1,吴晓乐1,马春晖2*

(1.塔里木大学动物科学学院/兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆 阿拉尔 843300;(2.石河子大学动物科学技术学院,新疆 石河子 832000)

通过对24个草木樨品种种子质量、生产性能、营养成分等指标评定,筛选出适合当地推广的草木樨品种。吉林草木樨种子发芽率、发芽势极显著高于其它供试材料(P<0.01);株高、产量、粗蛋白、相对饲用价值也极显著高于其它品种(P<0.01),中性洗涤纤维极显著低于其他品种(P<0.01),粗脂肪含量居第二位,茎叶比、酸性洗涤纤维偏高;吉林草木樨净光合速率极显著高于其他供试材料(P<0.01),但其对水分利用效率较其他供试材料低。综合24个品种种子质量、生产性能、营养成分和光合生理指标,得出吉林品种为最佳推广品种、其次是5265、5210、4583。

草木樨;引种

随着我国人均生活水平的提高,人们对于畜产品的需求呈持续上升趋势,而制约畜产品产量的重要因素就是饲料。在新疆99%的饲草主要来自天然草原。最近几年随着牲畜数量的增加,放牧压力大,使天然草地不同程度的退化和荒漠化,从而饲草不足造成农畜产品供应不足“羊回流”的现象。针对这种现象,倡导种植牧草,扩大饲料来源是必经之路。草木樨是一种耐盐中生二年生豆科牧草,其根系发达,有效利用土壤各种养分,能改良土壤结构,增加土壤孔隙度,提升土壤有机质及氮素含量,降低土壤盐分含量,缓解土壤盐碱状况,作为优质的绿肥饲料作物可以种植推广。但目前我国国内市场草木樨品种较少,目前仅有11个品种,白花草木樨、黄花草木樨、香甜草木樨、细齿草木樨、印度草木樨、意大利草木樨、伏尔加草木樨、毛草木樨、雅致草木樨、槽柄草木樨、拿波里草木樨[1]。我国草木樨种子产地主要集中于甘肃、内蒙古、青海、吉林等地,产量不高,大约在962 t左右,远远不能满足市场需求。新疆的气候特点是干旱少雨,冬寒夏热,昼夜温差大,而草木樨品种众多,耐寒耐旱性不一,从而造成低产,大大降低了推广价值。针对这一问题,从市面收集24个来源草木樨,以期通过对其生产性能、营养成分、光合生理等指标研究,筛选适合当地种植的草木樨品种,并为草木樨的推广和育种奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验田概况

24个供试材料分别为:4742、5063、4912、4504、5274、4959、吉林黄花草木樨、5479、5210、5291、4583、5329、5112、4663、4716、4791、5363、4766、5410、宁夏黄花草木樨(自购)、4811、5265、4638、4610(中国农科院北京畜牧兽医所高洪文和吉林农科院徐安凯提供)。

试验点位于塔里木大学牧草试验地,东经80°30′,北纬40°22′,属典型的暖温带大陆性干旱荒漠气候,四季分明,光照充足,年日照2 991 h,年均气温10.8℃,无霜期224 d,降水量40.1~98.8 mm。试验地为沙壤土,土层深厚,土壤含有机质11.75 g/kg,全氮0.1 g/kg,速效磷2.91mg/kg,速效钾220mg/kg。

1.2 实验设计

选取均匀一致试验地,每个小区5m×5m,3次重复,共72个小区,试验地总面积1 800m2。小区与小区之间保护行0.5m。2012年24个品种草木樨均在每年4月中旬撒播,行距15 cm,播量15 kg/hm2,6月中旬收获。各小区施肥灌溉田间管理措施与大田种植草木樨一致。

1.3 调查测定项目与方法

1.3.1 供试种子基础数据

对24个供试草木樨种子净度测定后,随机选取净种1 000粒,测定其千粒重;随机选取净种100粒种子,用纸上培养皿培养法测定其发芽率,重复3次。

1.3.2生产性能测定

各小区随机选取15株草木樨,测定其株高(当年6月中旬);随机选取1 m2测产,同时测含水量;各小区选草木樨200 g测茎叶比,所有指标重复3次。

1.3.3 光合参数的测定

于初花期,用Li-6400型便携式光合作用测定系统,使用开放式气路,在晴天上午10:00-12:00测定24个草木樨品种的光合参数。每小区随机选取15片生长一致且受光方向相近的叶片测定净光合速率、气孔导度及蒸腾速率。

1.3.4 营养成分测定

烘干草木樨样品粉碎过40目筛,装入自封袋备用。测定粗蛋白(CP):凯氏定氮法;粗脂肪(EE):索氏脂肪提取法;中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、饲用价值[10]。

1.4 数据处理

实验数据采用Excel和DPS3.01专业版进行分析,采用新复极差法。

2 结 果

2.1 草木樨种子质量指标(见表1)

表1 24个供试草木樨种子质量指标

对24个草木樨品种种子质量进行测定结见表1,千粒重在1.16~2.53 g之间,较高品种为5410、宁夏、5112;发芽势较高品种为吉林、4928分别为79.35%和75.55%,二者与其它品种达到极显著水平(P<0.01);发芽率较高品种为吉林、4917、4928均极显著高于其他品种(P<0.01),吉林与4917之间差异显著(P<0.01),4917与4928之间差异显著(P<0.01);种子用价较高的品种为48.12、吉林、4831;种子用价最低的品种为宁夏,为4.56。

2.2 草木樨生产性能指标(见表2)

表2 24个供试草木樨生产性能指标

24个草木樨品种生产性能如表2所示,株高在77.67~159.33 cm范围之内,较高的品种:吉林、5112、4766均极显著高于其他品种,吉林与5112之间差异极显著(P<0.01),5112与4766差异显著(P<0.05)。24个品种草木樨茎叶比范围在1.24~3.72,较低的品种:5063、4638、4791均极显著低于其他品种(P<0.01)。24个品种草木樨产量为1 987.07 kg/hm2~13 421.44 kg/hm2,较高的品种为吉林、5265、5210,吉林品种产量最高,与其他品种差异达极显著(P<0.01),5265与5210差异显著(P<0.01)。24个品种CP含量在13.37%~21.50%,较高品种是吉林、4638、5274均与其他品种差异达极显著(P<0.01),吉林CP含量最高,与其他品种差异极显著(P<0.01),4638与5275差异不显著。24个品种EE含量在2.42%~4.76%,较高品种为5363、吉林、5112;5363EE含量最高,与其他品种差异极显著(P<0.01),吉林、5363、5112、4716之间差异不显著。24个品种NDF含量范围为47.64%~58.63%,大多品种NDF含量集中在50%以上;NDF含量较高的品种为4504、5210、5265和4663;4504品种NDF含量极显著高于其他品种 (P<0.01),5265、4663、5363、4766四个品种之间差异不显著。24个品种ADF含量范围在29.61%~40.51%,主要集中在30%以上,较高的品种为4638、5265、4791,4638与其他品种差异极显著(P<0.01),5265与4791差异不显著。经计算出24个草木樨品种的RFV,主要集中在100以上,其中较高的品种为:吉林、5479、4742,吉林与其它品种差异极显著 (P<0.01),4742与4583、5274、5291、5329、4959之间的RFV差异不显著 (P<0.05)。

2.3 草木樨光合参数的测定

表3 24个品种草木樨光合参数指标

由表3看出,24个品种净光合速率范围在:10.33~23.70μmolCO2m-2·s-1,较高净光合速率的品种为宁夏、吉林、5274,均极显著高于其他品种(P<0.01),宁夏与吉林之间差异不显著。气孔导度较高的品种为4912、5363、4742,4912与5363之间差异显著(P<0.05),4912、5363与其他品种差异极显著(P<0.01)。24个品种胞间CO2浓度差距较大,范围在114.94~294.85μmol CO2mol-1之间,较高的品种为4912、4742、4504,均极显著高于其他品种(P<0.01)。24个品种蒸腾速率较高的为4912、5363、吉林,4912与5363差异不显著,均与其他品种差异极显著(P<0.01);吉林、4504、5274、宁夏、4959品种之间差异不显著,与其他品种之间差异极显著 (P<0.01)。24个品种水分利用效率范围在4.04~9.26,较高的品种有4716、5210、4766均极显著高于其他品种 (P<0.01)。24个品种羧化效率范围在0.0400~0.1333之间,较高的品种有4716、5265、4766,均在0.1000以上,与其他品种均差异极显著(P<0.01)。

3 讨 论

3.1 供试草木樨种子质量指标

此次所收集草木樨种子千粒重轻于草木樨千粒重(2.0982 g),因此种子用价也偏低,未达到豆科种子质量三级标准,千粒重越重说明种子能提供其萌发的营养越多,是检验种子质量的参考依据[11],但吉林、4917、4928、5265的发芽率达到豆科种子质量三级标准(80%)以上,其中吉林品种发芽势达79.35%、4928发芽势达75.55%,说明吉林、4928品种的种子活力在24个品种中属于较优品种。通过种子质量指标分析吉林、4928品种的种子质量优于其他品种的。

3.2 草木樨生产性能

通过对24个品种的测定,株高与产量呈正相关,吉林品种株高、产量都极显著高于其他品种,其茎叶比为2.24较高,但在实际生产中较高的茎叶比能有效抑制草木樨倒伏现象,同时能减少草木樨晾晒脱毒[5]过程中产量损失,更能给农民带来可观收益。5210和4811品种株高不高,但产量仅次于吉林品种,且茎叶比较吉林品种低。针对大田指标,较好的品种依次为吉林、5210、4811。

对24个品种植株样品进行营养成分指标分析,各指标数据均与其格所测结果一致[12],吉林品种粗蛋白含量较高,吉林品种虽然茎叶比相对而言较大,大田观测其茎较柔软多汁,茎比较细,分枝较多,这也可能是其粗蛋白含量高的原因;而4638品种CP含量也较高在20%以上,因其茎叶比较低为1.43%。24个品种的EE含量差距不大,较高的品种为5363、吉林、5112,其中5363和5112品种的茎叶比都较低,叶的含量较高,这也可能是造成EE高的原因,吉林品种EE含量居第二位,可能还是因其生理原因造成,其茎细直柔软,分枝较多。NDF与ADF在饲料中起着重要的作用,不能简单的以单个的数值高低反映其质量优劣,因此引入粗饲料分级标准对24个品种进行分析,综合而言,24个品种没有达到特级标准,二级标准的有吉林、4583、5479、5274品种;其余品种均因指标中某一项或某两项不能达到理想的分级标准,因此没有再进行分级。

综合大田指标及实验室营养指标,可以得出吉林品种优良。

3.3 草木樨光合参数

光合作用的产物有淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪和有机酸等,所以诺贝尔委员会将光合作用定为“地球上最重要的化学反应”;在本试验中,通过净光合速率来反映供试材料的光合作用强弱,其中吉林材料净光合速率极显著高于其他供试材料(P<0.01),且其气孔导度较高说明其生理活性活跃、能积累更多的光合产物,最终通过高产体现出来,符合光合速率与产量成正相关这一研究结果[13]。CO2浓度是植物进行光合作用制造有机物的原料,同时植物的干物质95%都来自光合同化的CO2,胞间CO2浓度与光合速率成正相关[14],而光合速率又与产量呈正相关,24个品种中吉林品种草木樨净光合速率高的同时胞间CO2也较高,因此吉林草木樨产量最高。植物进行蒸腾作用所产生的蒸腾拉力,是植物吸收水分及矿物质营养元素的主要动力,水分利用效率是作物生存的关键因子之一,它实质上反映了植物耗水与其干物质生产之间的关系,以及植物对水分胁迫抵抗能力的重要指标,水分利用效率与蒸腾速率成反比,蒸腾速率高水分利用率就会低,但因为羧化效率直接影响到CO2的同化生物量的积累,最终影响水分利用效率[15],同时气孔导度值较大也是致使吉林品种水分利用率相对较低的原因。

通过以上数据分析,吉林草木樨种子材料在种子质量、牧草产量及营养品质等方面都有较强的优势,虽然其水分利用效率较低,但因草木樨本身就是一种耐盐耐旱耐贫瘠的植物,所以并不对其造成影响;其他指标例如千粒重、茎叶比、EE、ADF指标优良,在实际生产中农牧民会希望茎所占比例相对高些,这样造成的机械损失会缩小,毕竟草木樨本身就是一种优质牧草,虽然吉林草木樨茎叶比较高,但其粗蛋白仍然是所有材料中最高的。通过对主要生产性能指标如发芽率、产量、CP、EE、RFV、净光合速率、水分利用效率的综合评估,得出吉林为最佳推广品种,其次是5265、5210、4583。在今后的品种选择及培育方面,要选择千粒重较高、粗蛋白含量高、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维低,饲用价值相对高的品种进行培育栽培。

4 结 论

吉林品种种子发芽率、发芽势极显著高于其他供试材料(P<0.01);吉林品种株高、产量、粗蛋白、相对饲用价值极显著高于其他供试材料(P<0.01),中性洗涤纤维极显著低于其他供试材料(P<0.01),粗脂肪含量居第二位,茎叶比、酸性洗涤纤维略微偏高;吉林材料净光合速率极显著高于其他供试材料 (P<0.01),但其对水分利用效率较其他供试材料低;综合上述指标,吉林品种草木樨在24个供试材料中综合指标最优,为最佳适宜本地推广品种,其次是5265、5210、4583。

参考文献:

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24 Varieties of Sweet Clover Introduction Experiment Com parison

LIU Hui1,XILin-qiao1,WU Xiao-le1,MA Chun-hui2*
(1.College of Animal Sciences,Tarim University,The Corps of Animal Science and Technology Key Laboratory,Alar,Xinjiang,843300,China;2.College of Animal Science and Technology,Shihezi University,Shihezi 832000,China)

Under the condition of field trials,24 varieties of sweet clover the pros and cons of each index.By evaluating the seed quality,field production performance,laboratory nutrition indicators to determine which conform to the promotion of varieties of sweet clover.Jilin sweet clover seed germination rate,germination potential were significantly higher than other materials (P<0.01);Plant height,yield and crude protein, relative forage value was significantly higher than other varieties (P< 0.01),Neutral detergent fiber significantly lower than other species(P<0.01),Crude fat content in the second place,Cauline leaf ratio,acid washing fiber is on the high side;Jilin Net photosynthetic rate is significantly higher than othermaterials(P<0.01),But the water use efficiency was lower than those of other selected materials.24 species seed quality, production performance,nutritional physiological indexes,jilin varieties for best promotion varieties are obtained,,the next is 5265、5210、4583.

sweet clover,introduction

S812.4

A

1003-6377(2014)01-0054-06

2013-11-30

现代农业产业技术体系建设专项(GARS35-44);兵团塔里木畜牧科技产量实验室项目(HS201212);校长基金(TDZKSS201303)

刘慧(1987-),女,在读硕士,研究方向为饲料资源开发与利用。

马春晖(1966-),男,教授,研究方向为牧草生产与加工。

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