黄土高原半干旱区狼尾草属牧草品比试验

张怀山，赵桂琴，代立兰，杨世柱，王 平

(1.甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070； 2.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所/农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站，甘肃 兰州 730050；3.甘肃省兰州市农业科技研究推广中心，甘肃 兰州 730000)

狼尾草属(Pennisetum)是禾本科牧草的一个大属，变种和杂变种在全世界约有140余种，广泛分布于热带、亚热带和温带地区[1]。我国是狼尾草资源最为丰富的国家之一，现已发现记载的狼尾草野生种有15个，广布于全国10多个省份和地区，是一种多年生兼具饲用型和生态型的优良牧草[2，3]。国产狼尾草具有春发早、建植快、与杂草竞争力强等特点，开发利用国产野生狼尾草资源，对于培育狼尾草属牧草新品种、扩大优质高产狼尾草的栽培利用范围具有重要的意义。

中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所从“八五”期间就开始了对国产野生狼尾草种质资源的系统收集、鉴定和引种驯化研究，为选育我国狼尾草属野生牧草驯化栽培种奠定了良好基础。2008年开始引种到兰州大洼山试验基地进行狼尾草人工驯化及品种选育[4,5]，经过多年栽培驯化及种质鉴定，初步筛选出适合甘肃黄土高原地区生长的多年生高产狼尾草野生栽培种(系)4个。其中，品系1号中型狼尾草(Pennisetumlongissimumvar.Intermedium)具产草量高、萌发力强、易栽培、抗病性强等优良特性。为了深入了解品系1号中型狼尾草的特征特性，进行了为期3年的品种对比试验，旨在丰富当地草种资源，促进甘肃草地畜牧业的发展。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验站大洼山位于兰州市中心南侧7.5 km处，地理位置E 103°45′，N 36°01′，海拔1 750 m，属兰州盆地黄河南岸三级阶地[6]。土质为Ⅲ级自重失陷性黄土，土层深厚，已耕作种植多年，但土壤贫瘠，有机质含量<1%。当地海拔1 700 m，年均降水量324.5 m，平均降水天数75 d；年均温9.3 ℃，极端高温39.1 ℃，极端低温-23.1 ℃，≥0 ℃的活动积温3 700 ℃，≥10 ℃的活动积温1 900～2 300 ℃。无霜期169 d，相对湿度58%，蒸发量1 450.0 mm，日照时数2 751.4 h。气候区域带属于我国典型黄土高原半干旱区[7，8]。

1.2 试验材料和方法

供试草种为中型狼尾草品系1号，对照品种为甘肃本地产中亚狼尾草(Pennisetumcentrasiaticum)。中亚狼尾草2008年10月采自兰州市东郊徐家山。

采用随机区组排列，每个品种(系)3次重复，共计6个小区，小区面积3 m×5 m。

2010年4月28日播种，播前精细整地，条播，播种量为13 kg/hm2(带刚毛种子)，行距90 cm，覆土深度2～3 cm。施有机肥20 000 kg/hm2或过磷酸钙200 kg/hm2作底肥，苗期或返青期追施氮肥150 kg/hm2，在分蘖拔节期追施磷肥112.5 kg/hm2。刈割后再补施氮肥和磷、钙肥。苗期注意间苗、松土、除杂草，结合追肥灌水。刈割高度20～25 cm，2010～2012年试验重复3个生育周期。

1.3 测定项目及方法

测定物候期、主要农艺性状、草产量、营养成分、适口性、抗逆适应性等。农艺性状中生育期、株高、分蘖数、叶长、叶宽、穗长、茎叶比、草产量均采用常规方法测定[9]，用常规方法处理和保存样品，牧草营养成分粗蛋白、粗纤维、粗灰分、钙、磷，参照文献[9，10]的测定方法，3次重复。

1.4 数据处理

采用Excel 2010软件对测定数据进行基础整理，用SPSS 18.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 生育期

对2个供试狼尾草品种(系)进行了为期两年的生育时期观测(表1)。大洼山试验区在4月下旬气温回升，维持在15 ℃，待雨后播种，5月中旬出苗，营养生长主要集中在6、7月，8、9、10月则是主要的生殖生长阶段。两年间物候期由于降水、气温等非生物因素的影响，存在差异，但生长天数无明显变化。中型狼尾草和中亚狼尾草2010年均在播种2周后出苗，随后的生长过程中，中亚狼尾草各物候期均早于中型狼尾草，提前4～11 d不等。中型狼尾草的营养生长期(出苗—抽穗)和生殖生长期(抽穗—种熟)分别长于中亚狼尾草6 d和3 d，11月末进入枯黄期，生长天数比中亚狼尾草多8 d。翌年暮春，中亚狼尾草先于中型狼尾草返青，跟第1年相类似，以后各物候期中型狼尾草比中亚狼尾草晚5～13 d。相比第1年，2种狼尾草品种(系)各物候期均有所提前，2种牧草拔节到抽穗的营养生长时间两年存在较大差异，中型狼尾草和中亚狼尾草2010年分别为38 d和36 d，2011年分别为63 d和62 d。

表1 供试狼尾草物候期

2.2 农艺性状

株高和分蘖数是反应禾本科牧草生长性能和生物量产出最重要的2个指标，植株越高、分蘖能力越强，表明牧草生长和生产性能越优越。中型狼尾草的株高和分蘖数均极显著(P<0.01)高于中亚狼尾草，说明在黄土高原半干旱区中型狼尾草比中亚狼尾草具有更强的适应能力和生产性能。种植第1年，中型狼尾草平均每株分蘖49个，最多达71个，同时也表现出明显的株高优势。茎叶比、穗长与叶宽、叶长等是衡量牧草饲用价值的重要农艺指标，茎叶比低，叶量丰富，适口性好，饲用价值高；相反，茎叶比高者，叶量少，适口性差，饲用价值较低[11]。中型狼尾草叶长和穗长都显著(P<0.05)高于中亚狼尾草，前者和后者的茎叶比分别为1∶0.72和1∶0.56，表明中型狼尾草草质状况优于中亚狼尾草。与此同时，中型狼尾草生育期也显著(P<0.05)长于中亚狼尾草，相对较长的营养生长期有利于中型狼尾草积累更多的光合同化物，促进叶片的生长(表2)。

表2 供试狼尾草的农艺性状

注：*表示t检验差异显著(P<0.05)，**表示t检验差异极显著(P<0.01)，下同

2.3 草产量

连续3年的栽培试验，不论是鲜草产量还是干草产量，2个供试狼尾草品种(系)间均存在极显著(P<0.01)的差异，中型狼尾草的3年平均鲜草、干草产量均极显著高于中亚狼尾草，分别高出59.1%和58.4%(表3)。在兰州大洼山连续种植的3年时间里，草产量在不同的年份存在较大差异。2种牧草在种植当年产量均较低，种植第2年产量徒增，中型狼尾草鲜草产量显著(P<0.05)增加23.3%，达到峰值5.24×104kg/hm2，第3年草产量又有所下降，但仍然显著(P<0.05)高于种植当年15.1%；相比之下，中亚狼尾草的草产量变化状况略有不同，随后的2年里其草产量一直呈上升趋势，种植第2年草产量显著(P<0.05)增加26%，第3年增产不显著(P>0.05)。

表3 供试狼尾草的草产量

注：同行不同小写字母表示鲜草产量或干草产量3年间差异显著(P<0.05)，相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)；**表示2种供试牧草草产量t检验差异极显著(P<0.01)

2.4 营养成分

2011年，在供试狼尾草扬花期进行刈割测产时，分别取2种牧草有代表性的样本各2.0 kg，将茎、叶分离晒干，按常规方法对各样本进行营养成分测定。结果表明(表4)，中型狼尾草的粗蛋白和磷含量极显著(P<0.01)高于中亚狼尾草，粗灰分和钙含量也显著(P<0.05)高于中亚狼尾草，但其干物质和粗纤维含量则相对较低，t检验达到显著水平(P<0.05)。饲草中粗蛋白和粗纤维含量是反映其营养价值的重要指标，单位重量饲草的营养价值与粗蛋白含量呈正相关，与粗纤维含量呈负相关。试验证明，饲草中粗纤维含量愈高，粗纤维本身消化率愈低，而且也会降低其他物质的消化率；另一方面，饲草中粗蛋白营养水平较高时，可以提高反刍家畜对粗纤维的消化率[12]。分析试验结果可见，中型狼尾草粗白蛋含量高，粗纤维含量低，从提高家畜消化率的分析看，中型狼尾草是更值得推广种植的优质牧草。同时，中型狼尾草相对较高的钙、磷水平也有利于家畜的生长健康。

表4 供试狼尾草的营养成分

3 讨论与结论

(1)生育期观测结果表明，中型狼尾草在黄土高原半干旱区的生育期比本地中亚狼尾草迟缓，开花期遇到兰州本地多雨季节，结实率大受影响，种植第1年种子成熟度低，霜降以后大部分籽粒未成熟。种植第2年各生育期比第1年提前，种子成熟度较好，但总体结实率偏低，这与狼尾草属牧草结实率低的特点相一致[13]。

(2)对2个供试狼尾草品种(系)主要农艺性状的测定结果表明，与中亚狼尾草比较，中型狼尾草生物学性状更加优异，植株高大，营养生殖期长，分蘖能力强，叶量丰富，草质状况优于中亚狼尾草。

(3)草产量测定结果表明，2个供试狼尾草品种(系)产量均较高，属高产牧草类，但二者间存在着极显著差异，中型狼尾草3年平均鲜草产量达4.79×104kg/hm2，比对照中亚狼尾草增产59.1%；干草产量为1.60×104kg/hm2，比对照增产58.4%。此外，种植第2年，中型狼尾草可以一年2茬，再生能力强。草产量在试验3年间也存在明显差异，这可能与气候环境变化有关。

(4)对于牧草来说，其植株内粗蛋白和粗纤维的含量很大程度上直接影响到该牧草的营养价值和实际利用价值，其次是粗脂肪和粗灰分[14,15]。其中，粗蛋白含量的高低是评价饲用品质的主要指标，纤维成分是影响牧草质地软硬、适口性和消化率的重要因子[16-18]。禾本科牧草在牛、羊饲草搭配中主要以提供粗纤维为主，粗蛋白次之[19]。但是，中型狼尾草作为一种高产优质饲草型牧草，同样具有较高的粗蛋白含量，牛、羊对鲜草茎叶的采食率在95 %以上，可以青贮，也可以将干草粉碎与苜蓿、玉米粉等混合成全价配合饲料，是一种值得在黄土高原半干旱区推广利用的高产优质禾本科饲草品种。

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