康巴老芒麦新品种选育
2014-05-13龙兴发蒋忠荣李太强叶忠明杨秀全朱连发
龙兴发,蒋忠荣,李太强,叶忠明,刘 曦,杨秀全,朱连发
(四川甘孜藏族自治州畜牧业科学研究所,四川 康定 626000)
老芒麦(Elymus sibiricus)是北半球温带寒冷地区分布较广的披碱草属多年生草本植物,在青藏高原地区也分布有丰富的野生资源。由于其对寒冷干旱气候有着良好适应性和栽培饲用的高产优质特性,在我国西北、华北、西南、东北等地均有野生和栽培种植。近年来,随着青藏高原地区草原生态保护与畜牧业发展建设,老芒麦已经成为青藏高原地区进行天然草地改良、人工草地建植的主要草种之一。四川甘孜地区地处青藏高原东缘,海拔高、地形复杂、气候多样、各地均有野生老芒麦资源分布和引进老芒麦品种种植。尽管引进品种在甘孜地区也表现出较好的生产性能,但其返青较晚、生长慢、叶量少、植株高度和种子成熟不整齐等,一定程度上影响了生产效益的发挥。而由于甘孜地区生态类型多样,有的地区很多野生老芒麦植株单株高大、返青早、叶片宽且多、穗长、种子成熟早且粒大[1]。四川甘孜州畜牧业科学研究所经过多年选育,培育出H048新品系,并于2013年经全国牧草品种审定委员会审定通过,命名为“康巴”老芒麦[2-13]。该品种具有抗寒、抗旱能力强,叶量丰富,草质柔嫩,牧草产量和种子产量高,种子成熟整齐一致,利用年限长等特性,更适应于在康巴地区栽培,对提高草原生态保护建设和促进草原畜牧业效益发挥,有着十分重要的意义。
1 试验地概况
试验地位于甘孜州乾宁种畜场,E 101°29′54″,N 30°30′35″,海拔3 504m,年降水量926.3mm,多集中在6~9月,年均温4.6℃,极端最高气温28.3℃,极端最低气温-25.6℃,≥0℃的年积温2 071℃,≥5℃的年积温1 806.5℃,年日照数2 318h,无霜期74~110d。土壤类型为山地棕壤土,土壤肥力中等,pH 6.5。地势平坦,种植前为撂荒地。
2 选育方法
2.1 选育目标
针对川西北高寒草地生态治理目标,确定了“本土植物选育”的育种思路,选育适应高寒牧区种植,返青早、生长较快,产草量高,叶量丰富,草质柔嫩,遗传性状稳定,种子产量高,成熟整齐一致,利用年限长的优良牧草新品种。
2.2 材料来源
以甘孜州高原农牧区的雅江、理塘、巴塘、稻城、道乎、炉霍、甘孜、白玉等县的野生老芒麦种群作为选育原始材料54份,建立原始材料圃,对其进行择优无性扩繁,再选优良混合牧草种子进行有性繁殖。
2.3 选育方法
(1)甘孜州海拔2 500~4 700m的高原分布着大量野生老芒麦种群,种群因海拔、地形、坡面、气候、土壤的不同,形成了适应于各种生态自然环境条件的生态类型的种群。1998年四川甘孜州畜牧业科学研究所科技人员在甘孜州康南雅江、理塘、巴塘、稻城县和康北的道乎、炉霍、甘孜、白玉等县高原农牧区野生老芒麦种群中采集到54份植株性状较为优良的种子材料,并依次编号为H001,H002……H054。
(2)1999年春,将采集到的54份老芒麦野生种子材料在甘孜州道孚县八美镇乾宁试验基地内进行种植,每份材料种植2m2,播种后不实施管理,进行自然选择。
(3)2000年春,将返青早,越冬率90%以上,植株分蘖多的H008、012、020、035和 H048中优势植株进行无性扩繁50m2。在开花期,对无性扩繁的群体中植株高大、叶量多的优良植株挂牌,并在成熟期对穗子长,小穗多,种子饱满的植株的种子进行混合收种,获得第1次混选种子。
(4)2001年春季,将第1次混选混收的种子播种于康定县试验基地,采用50~60cm宽行条播,播种量15kg/hm2。从苗期开始,对植株的生长发育表现(株高,分蘖数,长势,生长速率,叶片大小)及抗逆性进行定期测定,并进行及时除杂松土等常规田间管理。花期再次选择优良植株,淘汰不良植株。种子成熟期依上述选种原则混收全部优良植株的种子,获得第2次混选种子。
(5)2002年春季,将第2次混选混收的种子再次按上述方法播种和管理,花期选优定植株挂牌,淘汰不良植株,种子成熟期混收全部优良植株的种子,获得第3次混选种子。
经过1年自然选择和连续3次混合选择,选育材料在牧草丰产性能、种子丰产性能等方面趋于稳定,达到选育目标,构成康巴老芒麦新品种。
(6)品比、区域、生产试验 2004~2008年在甘孜州畜牧业科学研究所牧草基地内进行康巴老芒麦比较试验[14,15]。
2009~2011年在海拉尔、多伦、红原、甘南、海宴和德令哈进行区域试验。
2006~2010年在理塘县雄坝乡、道孚县八美镇乾宁种畜场、康定县新都桥镇进行生产试验[16-20]。
野生老芒麦经过4年的自然选择及混合选择后,对选择出的材料进行了丰产栽培试验研究,并同时进行品比试验和区域试验,2006~2010年在部分地区进行生产试验示范和推广。通过试验选择表现良好的适应性和生产性能的材料,达到了育种目标(表1)。
表1 康巴老芒麦试验结果Table 1 Performance of Elymus sibiricus cv.Kangba
(7)品种申报,在通过4年品比试验研究的基础上,收集整理试验材料,申请新品种审定,进行品种申报。
3 康巴老芒麦品种特征
3.1 植物学特征
康巴老芒麦(Elymus sibiricus cv.Kangba)为多年生疏丛上繁禾草,中熟品种。须根系,株高达133±6.6cm,茎直立或基部稍倾斜,淡绿色,通常3~4节。叶片扁平,长23.80±4.64cm,宽1.24±0.23cm,两面粗糙或下面平滑,叶鞘光滑,叶舌膜质,无叶耳。穗状花序较疏松,长24.8±1.4cm,有穗节40.1±4.3个;穗弯曲下垂,每节小穗2~3枚,小穗灰绿色或稍带紫色,小花4~5朵。穗顶部有2~5cm小穗不结实,颖挟披针形,粗糙,外稃芒长1.5cm。种子长扁圆形,成熟易脱落,种子千粒质量(连稃)3.95~4.38g。
3.2 生物学特性
康巴老芒麦能抗寒、耐旱、耐寒、抗病,对土壤要求不严。适应性强、播种当年生长快、苗期长势旺、分蘖强、越冬良好、翌年返青早、生长旺盛、草层密度大、叶量较丰富,再生性能好,耐践踏,适于放牧、刈割,调制干草。在高寒牧区能正常开花结实,经济利用年限6~7年。在一般生产条件下,播种后的5年间,于花期一次性刈割年均风干草9 000kg/hm2以上,最高可达12 000kg/hm2,比对照川草2号老芒麦增产11.5%,最高增产可达27.3%;比本地老芒麦增产23.9%以上,最高可增产30.2%。风干草的粗蛋白达12.1%,粗脂肪达2.4%。年产种子在1 200kg/hm2。
在发育上其主要特点是返青期早,伏旱仍保持青绿。在四川甘孜州高原、丘原、山原地区5~6月播种,13~18d出苗,出苗后25d开始分蘖,35d开始拔节,次年3月中旬至4月下旬返青,7月上、中旬开花,8月中旬种子成熟。
3.3 生产性能及增产效果
2006~2010年在康定、道孚、理塘县3个试验点的生产试验结果表明,康巴老芒麦生产性能稳定,产量均高于对照,3年平均鲜草产量为26 146kg/hm2,比对照品种当地老芒麦增产23.2%;干物质产量达9 150.9kg/hm2,比对照当地老芒麦增产23.9%,与川草2号老芒麦相比增产幅度为17.6%;年均种子产量 为1 241.2kg/hm2,比 对 照 当 地 老 芒 麦 增 产33.9%,而与川草2号老芒麦相比增产19.5%。
3.4 栽培技术
3.4.1 地面处理 地块确定后,首先视杂草状况,可选用高效低残留的除草剂或除灌剂进行地面处理。一周后再行翻耕,同时施用腐熟有机肥15~30t/hm2或复合肥150~225kg/hm2作基肥。在干旱有灌溉条件的地方可在播前灌水,以保持土壤墒情良好。
3.4.2 播种 康巴老芒麦具有较长的芒,如用机播,播前须进行脱芒处理,以增加种子的流动性。在川西北牧区主要进行春播,视具体情况可以在4~6月播种。撒播或条播均可,牧草生产以撒播为宜,播量22.5~30kg/hm2,草地补播15~22.5kg/hm2。播后及时覆土镇压1~2cm,使种子与土壤紧密结合,以利保墒出苗。
3.4.3 管理 康巴老芒麦作为多年生牧草,播种当年苗期生长相对缓慢,最好禁牧一段时间,同时注意杂草及鼠虫害等的防治。分蘖、拔节期可视情况追施复合肥150~225kg/hm2。
同时,康巴老芒麦也可在高寒牧区的退化草甸草地、鼠害鼠荒地、撂荒地和牲畜卧圈地进行免耕种草。播种前用高效低残留除草剂和除灌剂对地面进行处理;播种时可选择燕麦、一年生黑麦草、箭筈豌豆等草种一起混合撒播;播后根据播种地情况不同选用重耙、轻耙或牛羊践踏等方式进行覆土,以利于出苗。出苗后主要进行草地杂草和病虫害等防治,同时在分蘖、拔节期可追施复合肥150~225kg/hm2。
3.5 适宜范围
康巴老芒麦牧草适宜在川西北高原寒温草甸地域及其类似生境地区栽培种植,亦可引种省内山地温带气候区种植。现已成为青藏高原东部高寒牧区进行草地生态保护、草地改良、人工打贮草基地建设等的首选牧草品种。
康巴老芒麦具有抗寒、抗旱能力强,叶量丰富,草质柔嫩,生产性能较好,在鲜、干草产量及种子产量等方面优于当地野生老芒麦和对照品种川草2号,且性状稳定,适宜于青藏高原地区及类似生态气候区推广种植,是川西北高寒地区开展改良天然草地和生态建设、草地退化治理的优良生态型牧草品种。
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