甘引1号黑麦在高寒地区的适应性评价

2018-01-16孟祥君俞联平张少平

草原与草坪 2017年6期

孟祥君，俞联平，张少平，杨浩

(甘肃省草原技术推广总站，甘肃兰州 730010)

俞联平为通讯作者。

冬春季节饲草不足是制约高寒牧区草原畜牧业可持续发展的瓶颈。选育适宜在高寒地区栽培种植的优良牧草用来生产饲草，是从草地农业生态系统第一性生产入手，解决当地草畜不平衡现状，提高草地畜牧业生产能力的重要手段之一[1-2]。

黑麦(Secalecereale)是禾本科黑麦属一年生或越年生草本植物，喜温耐寒，适应性强，茎秆柔软，叶量大，营养丰富，适口性好，是家畜的优质饲草[3-4]。甘引1号黑麦(Secalecerealecv.Ganyin No.1)是由甘肃省草原技术推广总站和天祝县草原工作站立足天祝生态气候条件，在高寒地区栽培选育的牧草，并通过甘肃省草品种审定委员会审定登记的黑麦新品种(甘审GCS004号)。冬牧70黑麦(Secalecerealecv.Wintergrazer70)于1979年从美国引入，目前在我国广泛栽培[5-6]，该品种主要分布在华北、东北、西北部分地区，江淮流域及其以南的高山区、云贵高原等均有大面积栽培[7]；小黑麦(TriticaleWittmack)是由黑麦属(Secale)和小麦属(Triticum)经属间有性杂交和杂种染色体加倍而育成的粮饲兼用作物，主要分布在西南、西北高寒瘠薄山区[8-9]。冬牧70黑麦和小黑麦都具有较强的耐寒性，产量高，品质好，对甘肃省高寒及干旱生态气候条件具有较好的适应性，且具有粮饲兼用特点[10]。通过比较甘引1号黑麦与冬牧70黑麦和固原小黑麦在天祝县高寒区生长特性及生产性能，对甘引1号黑麦在高寒地区的适应性及生产性能做出客观评价，为甘引1号黑麦的示范推广及其在高寒地区建植提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地设在天祝县抓喜秀龙乡国家级高寒牧草示范园区，位于天祝县抓喜秀龙乡岔西滩村，地理位置N 37°9′51.9″、E 102°51′10.7″，海拔2 980 m，气候寒冷潮湿，昼夜温差较大，日照强，雨热同步。年均温-0.1℃，全年≥0℃积温为1 300℃，年降水量416 mm，主要集中在7～9月，无绝对无霜期，生长期120～140 d，土壤类型为高山草甸土，土层厚度40～80 cm。pH8.07，有机质10.31%，全氮0.04%，速效磷16.4 mg/kg，速效钾149 mg/kg。试验地为栽培草地，前茬作物是燕麦(Avenasativa)和油菜(Brassicacampestris)。

1.2 试验材料

供试品种，来源、纯净度、发芽率、千粒质量见表1；试验用尿素(CON2H4)总氮≥46.4%，由甘肃刘化(集团)有限公司生产销售；磷酸二铵(N∶P2O5=18∶46)总养分≥64%，由甘肃金昌化学工业集团有限公司生产销售。

表1 供试品种

1.3 试验方法和测定指标

1.3.1 试验设计与田间管理试验于2009～2010年进行品比，3个供试品种随机区组排列，4次重复，小区面积3 m×6 m,小区间隔50 cm。2014年进行刈割试验，拔节期至孕穗期第1次刈割，花期至乳熟期第2次刈割。根据当地的气候条件，于每年5月中下旬播种，播种为条播，行距30 cm，播深5 cm，播种量20 g/m。播种前每小区开沟施复合肥1.5 kg，孕穗期每个小区追施尿素135 g，苗期人工除草1次，试验期间无灌溉。

1.3.2 观测项目及方法生育期观测出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、乳熟期、蜡熟期、完熟期。

生长高度以小区随机测定10株，测量从地面拉直后至植株最高部位(芒除外)的绝对高度，取其平均值。

分蘖数在各小区随机挖取30株，测定其分蘖数。

产草量及鲜干比在各品种进入乳熟期后进行测产。在各小区远离边行30 cm处随机取样，取样面积1 m×1 m，重复3次，离地面2～3 cm刈割，称鲜重，测定其鲜草产量；将3个重复刈割的草样剪成3～4 cm长，混合均匀后，取约1 000 g样品，称鲜重并编号，风干后再称干重，计算鲜干比及干草产量。

营养成分：粗蛋白(CP)参照文献[11]凯氏定氮法测定；粗脂肪(EE)参照文献[12]索氏脂肪抽提法测定；酸性洗涤纤维(ADF)参照文献[13]Van Soest纤维洗涤法测定；中性洗涤纤维(NDF)参照文献[14]Roberston法测定；磷参照文献[12]钼锑抗比色法测定，钙参照文献[15]原子吸收火焰光度计法测定。

根据花期干草产量及相应营养物质含量，计算营养物质产量。

CP产量=干草产量(t/hm2)×CP 含量(%)/100

1.4 数据分析

结果均以平均数±标准差示出。数据采用SPSS 17.0软件的One-way过程对数据进行单因素方差分析，差异显著时用Duncan法进行多重比较，显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 生育期

甘引1号黑麦比冬牧70、固原小黑麦提前出苗4～6 d。进入分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期时间均较冬牧70和固原小黑麦早10～14 d。在天祝高寒气候条件下，3个参试品种均未进入蜡熟期。除甘引1号黑麦外，其他2个品种也未进入乳熟期，显示甘引1号黑麦具有较短的生育期，较冬牧70和固原小黑麦更适宜在高寒地区生长(表2)。

表2 供试品种生育期

2.2 株高

甘引1号黑麦在不同生育期株高均显著高于冬牧70和固原小黑麦(P<0.05)(图1)。观测表明，6月25日，甘引1号黑麦进入分蘖期，冬牧70和固原小黑麦尚在苗期，株高分别为20.4，9.6和8.9 cm；7月30日，甘引1号、冬牧70和固原小黑麦平均株高分别为109.9，41.7和40 cm ；8月30日，甘引1号、冬牧70和固原小黑麦平均株高分别为163.3,122.3和124.9 cm 。6月25～7月30日，甘引1号黑麦株高增长2.56 cm/d，冬牧70和固原小黑麦分别为0.92、0.89 cm/d，甘引1号株高增长较快，而后两者株高增长较慢。7月30～8月30日，甘引1号生长减缓，株高增长1.78 cm/d，冬牧70和固原小黑麦生长较快，株高分别增长2.69和2.83 cm/d。全生育期甘引1号生长速度2.20 cm/d，冬牧70 为1.73 cm/d，固原小黑麦为1.77 cm/d，甘引1号黑麦株高增幅显著快于后两者(P<0.05)，冬牧70与固原小黑麦之间株高差异不显著(P>0.05)。

图1 供试品种株高Fig.1 The height of the tested varieties

2.3 生长特性

株高、分蘖数、鲜干比、产草量是衡量牧草生长性能的主要指标[16](表3)。甘引1号黑麦与冬牧70和固原小黑麦分蘖数平均为4.5个/株，差异不显著，株高、鲜草产量、干草产量、鲜干比差异均显著(P<0.05)。进入乳熟期后，甘引1号黑麦株高分别较冬牧70和固原小黑麦高36.33%、30.62%；鲜草产量分别提高33.33%、27.45%；干草产量分别高53.61%、41.39%。冬牧70和固原小黑麦鲜草产量差异不显著，干草产量差异显著(P<0.05)。鲜干比，甘引1号黑麦显著低于冬牧70黑麦和固原小黑麦(P<0.05)，冬牧70黑麦显著高于固原小黑麦(P<0.05)。

表3 供试品生长特性比较

2.4 甘引1号黑麦2次刈割

2014年甘引1号黑麦刈割试验表明，在孕穗期及之前刈割，年可刈割2两茬。第1茬草7月14日(拔节期)刈割，平均鲜草产量11.47 t/hm2。第2茬草在8月30日(扬花期)刈割，平均鲜草产量20.88 t/hm2，两茬合计32.35 t/hm2(表4)。未刈割组8月30日(灌浆期)一次性刈割，平均鲜草产量32.67 t/hm2，较刈割组高0.32 t/hm2，二者无显著差异(P>0.05)。干草产量刈割组两茬合计7.82 t/hm2，未刈割组干草产量10.07 t/hm2，二者之间差异显著(P<0.05)(表4)。

表4 不同刈割处理草产量

注：同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同

2.5 牧草营养成分比较

牧草花期营养成分分析结果表明(表5)，甘引1号黑麦粗蛋白高于冬牧70和固原小黑麦，但3个品种间无显著差异(P>0.05)；粗脂肪与冬牧70一样，低于固原小黑麦(P>0.05)；酸性洗涤纤维低于冬牧70和固原小黑麦，但3个品种间无显著差异(P>0.05)；中性洗涤纤维含量显著地低于冬牧70和固原小黑麦(P<0.05)；钙含量显著高于冬牧70和固原小黑麦(P<0.05)，冬牧70与固原小黑麦间无显著差异；磷含量高于冬牧70黑麦和固原小黑麦，但三者间差异不显著(P>0.05)。

表5 供试品种的营养成分(占干物质%)

2.6 牧草营养物质产量

甘引1号黑麦的粗蛋白、粗脂肪、钙和磷产量显著高于固原小黑麦和冬牧70(P<0.05)，分别较固原小黑麦高42.36%、39.0%、54.02%和47.82%(P<0.05)，较冬牧70高出54.66%、53.61%、61.55%、60.59%。固原小黑麦粗蛋白、粗脂肪和磷产量显著高于冬牧70，但Ca含量则相反(P<0.05)(表6)。

3 讨论

苜蓿品比试验表明，3个品种在高寒地区的生长发育差异较大，甘引1号比冬牧70、固原小黑麦提前出苗4～6 d。甘引1号黑麦进入乳熟期，冬牧70黑麦、固原小黑麦才开始灌浆，各生育期较后两者提前10～15 d。甘引1号黑麦进入乳熟期，冬牧70黑麦和固原小黑麦进入灌浆期后生长停止，供试3品种均未完成整个生育期，与9月中下旬后当地气温大幅度下降，受低温胁迫牧草停止生长有关[17]。

甘引1号黑麦平均株高163.3 cm，分别较冬牧70和固原小黑麦高26.25%和23.62%(P<0.05)，且从拔节到抽穗株高增幅最快，在孕穗前刈割，年可收获2茬。刘贵波等[18]研究表明，饲用黑麦多次刈割利用时，每次刈割株高应在50 cm以下(拔节期)进行。俞联平等[19]报道，刈割2茬的甘引1号黑麦的营养成分显著高于年刈割1茬的，且适口性较优。

草产量主要受自身遗传特性和外界环境因子的影响[20]，在同一栽培条件下差异主要是不同品种牧草自身遗传特性造成的。甘引1号黑麦鲜、干草产量分别较冬牧70增产24.07%和42.72%，较固原小黑麦增产19.35%和32.49%。鲜干比一方面反映牧草干物质积累程度和利用价值，另一方面也反映了牧草水分含量的多少，是晒制青干草和调制青贮饲草重要的理论依据之一[21]。甘引1号黑麦鲜干比显著低于冬牧70黑麦和固原小黑麦，说明单位鲜重甘引1号黑麦干物质含量优于后两者。

牧草营养成分的高低是评价牧草饲用价值的重要指标，也是衡量牧草和饲料作物品质优劣的重要依据。牧草营养品质很大程度上取决于粗蛋白和粗纤维的含量，粗蛋白含量较高，粗纤维含量低的牧草，其饲用价值也较高[22]。研究3个供试品种营养成分差异显著，甘引1号黑麦的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维和磷含量与冬牧70黑麦和固原小黑麦之间差异不显著，中性洗涤纤维显著低于而钙含量显著高于后两者；但单位面积粗蛋白、粗脂肪、钙、磷产量分别较冬牧70高出54.66%、53.61%、61.55%、60.59%，较固原小黑麦高42.36%、39.0%、54.02%和47.82%(P<0.05)。

4 结论

综合供试品种生育期、生长特性、营养成分和有效营养物质产量试验结果，甘引1号黑麦具有较短的生育期，更适宜在高寒地区生长。在孕穗前刈割，不仅可年刈割2茬，改善青干草质量，且可消除甘引1号黑麦乳熟后麦芒刺伤牛羊口腔和茎秆粗硬导致牧草采食率低，在祁连山乃至青藏高原等高寒牧区，甘引1号黑麦是一年生栽培草地建植的优良牧草品种。

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