5个苇状羊茅品种在川中丘陵地区生产性能综合评价

张 帆， 李小梅， 宋 鑫， 张 东， 关 皓， 张新全， 闫艳红

(四川农业大学动物科技学院草业科学系， 四川 成都 611130)

苇状羊茅(FestucaarundinaceSchreb.)是一种重要的多年生牧草，属禾本科羊茅属(FestucaL.)，也称狐茅属[1]。该牧草是适应性最广泛的植物之一，其抗逆性强、耐瘠薄、抗病性好、再生能力强、寿命长、供青期长、产量高、适口性好、营养丰富且易加工储藏，被众多草食动物喜食的冷季型牧草[2]，是发展草业不可缺少的草种[3]。四川中部丘陵区土地利用以农用地为主，占该地区土地总面积的86.98%，其中具有开垦潜力的荒草地、苇地、滩涂共有8 269公顷，占未利用地面积的35.03%[4]。该地区基础设施薄弱，降水量少，春旱和伏旱严重，坡地面积和坡度变幅较大且利用率较低，丘陵地区地势不适合机械化的大耕作模式，传统种植业不适合在该区发展。故在丘陵地区大多以林业和畜牧业为主要经营对象[5]，给改造基础条件、做大产业规模、农业机械化等都提出更高的要求[6]。因地制宜发展当地现代化农业，种植适宜的多年生牧草，不仅可为家畜提供优良饲草，还节约农村劳动力，培肥地力改善生态环境[7]。

苇状羊茅在丘陵地区人工草地培育中表现良好，能安全越冬和越夏，是建立高产人工草地新兴的优良草种[8]。周芝昕等[9]在低山丘陵地区苇状羊茅单播草地300亩，以及苇状羊茅与多年生黑麦草、红三叶、白三叶4种牧草混播草地1万亩，结果表明，苇状羊茅耐放牧、再生性好、竞争力强，在混播草地中能与白三叶抗衡，在豆、禾混播草地能长期保持稳定的比例，为目前低山丘陵引种材料中适应性最好的禾本科牧草，同时被推荐为理想的运动场草坪草。郭孝和张莉[10]调查表明，苇状羊茅在河南省人工草地的培育中表现极佳，是豫西北黄土丘陵，太行山地及豫东平原地区的主要草种。综上所述，苇状羊茅在我国中部、南部及北部地区均有很好的适应性，无论作为牧草还是草坪草，都值得推广利用。然而，苇状羊茅在四川中部丘陵地区生产性能的研究少有报道。本试验通过对5个苇状羊茅品种在川中丘陵区的生产性能进行综合性评价，以期筛选出适合该区生态环境的苇状羊茅品种，为川中丘陵区适宜牧草品种的筛选提供基础数据，为不同需求育种工作的开展及牧草推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概括

试验地位于四川省遂宁市的船山区河沙镇和大英县天保镇。遂宁市地处四川盆地中部的丘陵低山地区，介于东经105°03′26″～06°59′49″，北纬30°10′50″～31°10′50″之间，地形西北高东南低，呈波状缓倾，溪沟纵横。地质构造简单，褶皱平缓。地貌类型单一，属中生代侏罗纪岩层，经流水侵蚀、切割、堆积形成的侵蚀丘陵地貌。丘陵约占全市总面积的70%，海拔高度在300～600 m之间，多年年平均气温为16.7～17.4℃，年极端最高气温39.5～40.4℃，年均日照1 380小时，无霜期297天，年降雨量907～993 mm；森林覆盖率高达 33.5%[11]。

表1 试验地基础理化性状Table 1 The basic physicochemical properties of the experimental field /g·kg-1

1.2 试验材料

供试5种苇状羊茅品种均为国外引进品种，分别为‘城堡’(‘Chengbao’)、‘科瑞’(‘Kerui’)、‘马丁’(‘Martin’) 、‘美食家’(‘Meishijia’)、‘金刚’(‘Jingang’) 。其中金刚为绿草园种业引进，其他均由丹农种子公司引进。

1.3 试验方法与测定项目

1.3.1试验设计 两区试点均采用单因素随机区组设计，5个品种，4次重复，共20个小区，小区面积15 m2(5 m×3 m)，小区间间距50 cm，走道1 m，四周设保护行1 m。其中3个重复用于测定草产量，1个重复用于观察物候期，播种方式采用条播，测产小区行距30 cm，播种量为3 g·m-2，物候观测小区行距40 cm，播种量2 g·m-2。

1.3.2测定项目与方法 生育期 、生长速度 、干草产量指标参考 《草原学与牧草学实习实验指导书》[12]中的方法进行测定，营养成分测定参考张丽英[13]主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》中的常规方法进行。

生育期观察：观察不同品种苇状羊茅进入不同生育期的时间生长发育状况，记录出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期、完熟期，均以50%植株进入该生育期为准[14]。

生长状况测定：包括生长速度、株高和分蘖数的测定。在每个供试材料中选取10株挂牌标记，每隔15 d测量植株自然高度，计算冬季生长速度和全生育期平均生长速度。春季第1次抽穗期测量株高(从地面至植株最高部位的绝对高度)，在最后一次割草时数取分蘖数，计算平均株高和分蘖数。

干草产量测定：于抽穗期和成熟期对每个小区进行刈割，第1次刈割株高为50 cm，第2次株高为60 cm时刈割，留茬高度5 cm ，每次刈割后测定各小区鲜草产量。再从每小区随机取3～5束草样，将3个重复的草样混合均匀，取约1 000 g的样品，剪成3～4 cm长，编号称重。先105℃杀青30 min，然后置于烘箱中，调至65℃烘72 h，取出放在干燥器中冷却至常温称重，然后再放入烘箱在60～65℃下烘12 h，取出放置室内冷却24 h后称重，直至两次称重之差不超过2.0 g为止，并计算干草产量。

营养成分测定：在2016年4月对两试点参试品种进行第1茬采样。烘干称重后将两试点草样混合，用粉草机粉碎，并过40目筛，装入密封袋，用于测定各品质指标。苇状羊茅品种茎叶中粗蛋白(crude protein, CP)含量采用凯氏定氮法进行测定[15]，中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)含量采用范式纤维测定法测定[16]，可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate, WSC)采用蒽酮-硫酸比色法测定[17]。

1.4 田间管理

管理水平参考国家区域试验规程，试验地选择土壤肥力均匀，疏松肥沃的地块，确保1次播种保全苗。试验期间进行适当的中耕除草，每次刈割时留茬5 cm，刈割之后都要追施1次肥料，每次追施的量按照设定：氮肥150 kg·hm-2，磷肥50 kg·hm-2，钾肥50 kg·hm-2进行追肥。

1.5 数据分析

利用Excel 2010对数据进行初步整理分析，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析[18]，并用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 物候期

由表2可知，5个苇状羊茅品种在两个试点的物候期和生育期天数均无显著差异，在播种后7～12 d相继出苗，各参试苇状羊茅于11月中上旬进入分蘖期，次年2月底返青，3月中旬进入拔节期，4月底至5月初进入抽穗期、开花期，6月中旬进入成熟期，生育期天数为243～247 d。

表2 5个苇状羊茅品种物候期的观测(2015—2016)Table 2 Phenological phases of 5 F.arundinace Schreb. varieties in 2015—2016/Month-Day

2.2 植株生长速度

由表3可见，5个苇状羊茅品种的冬季生长速度和全生育期生长速度的差异均达显著水平(P<0.05)。‘科瑞’在两试点的冬季平均生长速度均最快，分别为0.363 cm·d-1和0.355 cm·d-1，‘马丁’次之，分别为0.345 cm·d-1和0.318 cm·d-1，显著高于其它品种(P<0.05)。整个生长期内两试点的平均生长速度均以‘科瑞’最快，分别为0.567 cm·d-1和0.561 cm·d-1，其次为‘马丁’，分别为0.512 cm·d-1和0.484 cm·d-1，显著高于其它各品种(P<0.05)。

表3 5个苇状羊茅品种的生长速度Table 3 Growth rate of the 5 tested F.arundinace Schreb. Varieties/cm·d-1

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同

Note: Values in the same column with different small letters are significant difference at the 0.05 level. The same as below

2.3 株高及分蘖数

由表4可见，5个苇状羊茅品种的株高和分蘖数的差异均达显著水平(P<0.05)。‘科瑞’在两试点的株高均最高，分别为126.86 cm和121.03 cm，显著高于其它品种(P<0.05)，其次为‘马丁’和‘金刚’。‘美食家’在河沙镇的分蘖数最高，为每株61.40个，‘科瑞’次之，为每株60.80个，‘城堡’和‘金刚’的分蘖数无显著性差异，‘马丁’分蘖数最低，为每株52.30个；‘金刚’在天保镇的分蘖数最高，为每株62.30个，‘美食家’次之，为每株57.50个，‘城堡’分蘖数最低，为每株39.10个。

表4 5个苇状羊茅品种株高及分蘖数Table 4 The tiller number and plant height of 5 F.arundinacea Schreb.Varieties

2.4 干草产量

由表5可知，‘科瑞’在两试点干草产量均最高，总产草量分别为9 458 kg·hm-2和8 227 kg·hm-2，显著高于其它品种(P<0.05)；其次为‘金刚’，分别为8 275 kg·hm-2和6 685 kg·hm-2，‘马丁’和‘美食家’的干草产量无显著性差异；‘城堡’在两试点的产量均最低，较科瑞低33.87%和25.97%。

表5 5个苇状羊茅品种的干草产量Table 5 The hay yield of 5 F.arundinace Schreb.Varieties/ kg·hm-2

2.5 营养成分

由表6可知，5个苇状羊茅品种的CP含量、WSC含量和NDF含量和产量均有显著性差异(P<0.05)。‘美食家’的CP含量最高，为17.23%，其次为‘科瑞’为15.22%，‘马丁’最低，较‘美食家’低5.21%；WSC含量以‘美食家’最高，为11.72%，其次为‘科瑞’和‘金刚’次之，三者间无显著性差异；‘美食家’与‘科瑞’的NDF和ADF含量无显著性差异，均显著低于其他品种。从产草量与各营养指标综合分析得出，‘科瑞’的CP产量最高，为1 345 kg·hm-2，其次为‘美食家’和‘金刚’，分别为1 174 kg·hm-2和 1 079 kg·hm-2；‘科瑞’的WSC产量最高，为887 kg·hm-2，其次为‘美食家’和‘金刚’，分别为798 kg·hm-2和793 kg·hm-2；三者的NDF和ADF产量均显著低于‘城堡’和‘马丁’，营养品质较好具备更高的消化率和更好的适口性。

表6 两试点5个苇状羊茅品种第1茬植株的营养成分Table 6 The main nutritional content of the 5 F.arundinacea Schreb. at the first cutting in the two test sites

3 讨论与结论

3.1 生育期和产量

苇状羊茅的物候期反映了其在一年中生长发育的规律性变化，是苇状羊茅系统发育过程中形成的遗传特性，受气象、温度等环境因素影响较大[19]。该研究结果表明，供试的5个苇状羊茅品种在遂宁市船山区河沙镇和大英县天保镇种植均表现出较强的适应性，物候期和生育期天数无显著差异。在冬季生长速度方面，冬季遂宁温度接近0℃时，各品种生长速度较慢但均能安全越冬，具备良好的抗寒性；所有参试苇状羊茅品种在整个生长期内的平均生长速度差异显著(P<0.05)，以‘科瑞’最快，‘马丁’次之。随着气温的升高,苇状羊茅生长速度加快,尤其在抽穗前后生长最快，扬花后生长又趋于缓慢并能安全越夏，与师尚礼和李锦华[20]对苇状羊茅的适应性研究结果相一致。遂宁地区夏季易高温干旱,因此能够顺利越夏非常重要。该研究结果表明,苇状羊茅抗寒、耐热和耐干旱,在夏季38℃的高温下仍能生长良好，这与蔡晓华[21]在安康地区对苇状羊茅的生长适应性研究和刘玉红等[22]在红池坝牧草引种试验研究相一致。

株高是反映苇状羊茅生长发育状况和产量潜力的重要指标之一，植物的株高是由遗传特性决定的，但也受环境因素的影响[23]。苇状羊茅各品种之间由于各自的遗传特性和生长发育阶段的差异以及对环境条件的反应不同，表现出植株生长速度的差异[24-25]，‘科瑞’的株高显著高于其它品种(P<0.05)，‘马丁’其次，‘美食家’和‘金刚’差异不显著；由于两试点的地势差异，河沙镇参试苇状羊茅植株普遍高于天保镇参试苇状羊茅品种(P<0.05)。产草量与牧草的株高正相关，产草量是评定一个牧草品种优劣的重要标准。不同的产草量特性可以反映不同品种的生产性能及适应性[26]。研究结果表明，‘科瑞’在两个试验地的草产量均高于其它品种(P<0.05)，其次为‘金刚’。孙万斌[27]指出株高通常与牧草的产量呈正相关，相对而言株高越高，通常具有的生产潜力越大，与本试验研究结果相似。从两个试点牧草产量来看，船山区河沙镇的供试品种第二茬草产量普遍高于大英县天保镇的供试品种第二茬草产量，这由于两个试点地势存在一定的差异，河沙镇试点地势平坦，天保镇试点呈坡地，肥料下流导致坡上坡下牧草长势不均匀，影响草产量和其它生长表型。与杨盛婷等[28]在鸭茅上和衣兰智等[29]在紫花苜蓿上的研究结果相似，说明外界环境对苇状羊茅的生长状况影响较大。环境因子与苇状羊茅草产量的互作关系是今后研究的一个重要内容。

3.2 供试苇状羊茅品种营养价值

营养价值作为评价牧草利用价值高低的主要指标之一，是牧草质量的重要组成部分[30-31]。从苇状羊茅品种在两试点的总产草量与各主要营养指标综合分析得出，各参试品种相互差异显著(P<0.05)，‘科瑞’的CP和WSC产量高；‘美食家’NDF和ADF产量较低，其次为‘科瑞’，说明二者具备更高的消化率和更好的适口性。易显凤[32]等对3种苇状羊茅在广西的适应性试验研究得出参试苇状羊茅营养丰富，草质柔软、适口性好。综上所述，‘科瑞’和‘金刚’产量高、适应性强，具备很好的丰产能力，‘美食家’CP产量最高，NDF和ADF产量低，生长能力强，再生性好，营养价值高。因此，‘科瑞’、‘金刚’和‘美食家’可作为川中丘陵地区或同类生态区域的多年生优质牧草。