察哈尔华北驼绒藜研究报告
2019-02-20伊风艳阿拉塔王海明展春芳刘亚玲闫晓红孙海莲
伊风艳,阿拉塔,王海明,展春芳,刘亚玲,闫晓红,孙海莲*
(1.内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特 010031; 2.中国科学院内蒙古草业研究中心,内蒙古 呼和浩特 010031; 3. 内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司,内蒙古 呼和浩特 010030)
驼绒藜(Ceratoidesarborescens(Losinsk.) Tsien)是藜科驼绒藜属旱生半灌木〔1〕。驼绒藜具有极强的抗旱抗寒性,在草原化荒漠亚带能够形成大面积的驼绒藜群落,并具有较强的防风固沙和水土保持能力。驼绒藜蛋白质含量较高,并富含矿物质,具有较高的饲用价值,在荒漠、半荒漠草原地区是优良的饲用半灌木,也是马、骆驼、羊等家畜四季喜食的优良牧草〔2-4〕。关于驼绒藜属植物,内蒙古农牧业科学院有跨越半个多世纪的研究历史,研究内容涉及到该属物种的分布调查、采集、引种驯化与栽培,新品种的培育及其推广利用、饲用价值研究等,积累了丰富的理论研究和生产实践经验,取得了一定的科研成果〔5-10〕。同时,旱生牧草团队通过引种、栽培、驯化、培育了“科尔沁型”华北驼绒藜(1992年)和“乌兰察布型”华北驼绒藜(2010年)2个国审品种。
察哈尔华北驼绒藜是内蒙古农牧业科学院旱生牧草团队于2004年在锡林郭勒盟南部镶黄旗、正镶白旗、正蓝旗等地区采集的野生草种,经过单株混合选择栽培驯化而成的新品系。该品系株型直立,产草量高,具有很强的适应性,抗旱抗寒,耐瘠薄,是干旱半干旱地区生态改良、放牧草地及刈割草地建设、灌木防护带建设等提供优异的材料。本文将总结察哈尔华北驼绒藜的选育过程,为其推广利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 栽培驯化目的
以内蒙古锡林郭勒盟南部镶黄旗、正镶白旗、正蓝旗等地区采集的野生华北驼绒藜为原始材料,培育株型直立、分枝多、抗旱(适宜干旱半干旱地区)耐寒、耐瘠薄的察哈尔华北驼绒藜牧草新品种。
1.2 栽培驯化方法及过程
2004年,旱生牧草团队在锡林郭勒盟南部镶黄旗、正镶白旗、正蓝旗发现了抗旱驼绒藜的自然分布,经植物学鉴定为华北驼绒藜的一个生态型。于是采集其野生种子,2005-2010年,选择抗旱性强、产草量高、株型直立等农艺性状整齐一致、无病害的单株,经过三次混合脱粒收种子后,在乌兰察布市四子王旗用察哈尔华北驼绒藜与野生华北驼绒藜、乌兰察布型华北驼绒藜进行品种比较试验,在锡林郭勒盟镶黄旗、锡林郭勒盟正镶白旗、乌兰察布市四子王旗进行了区域试验和生产试验。
1.3 品比试验
2011-2014年,以乌兰察布型华北驼绒藜为对照,在乌兰察布市四子王旗开展了品比试验。品比试验严格按照国家草品种审定技术规程(GB/T 30395-2013)的规范要求进行田间布局,小区面积为30m2,设置3次重复,排列采用随机区组。2011年即在其生长第二年开始连续观测比较其株型、抗性、牧草产量和物候期等,到2014年完成3年品种比较试验。在开展品比试验的同时,进行了抗旱性试验研究。在中国科学院草业研究中心实验室进行了种子萌发期的抗旱试验。结合田间观测性状,分析察哈尔华北驼绒藜的特性。
1.4 区域试验
2015年-2018年,在乌兰察布四子王旗、锡林郭勒盟镶黄旗、锡林郭勒盟正镶白旗多点进行区域试验。对驼绒藜的生物学特性、植物学特征、产量进行测定和评价。同时进行营养成分测定。
1.5 生产试验
2015年-2018年,在乌兰察布四子王旗、锡林郭勒盟镶黄旗、锡林郭勒盟正镶白旗进行了生产试验。
2 结果与分析
2.1 品种特征特性
2.1.1 植物学特征
察哈尔华北驼绒藜为藜科驼绒藜属多年生旱生半灌木,轴根系植物,主根粗壮,入土深,侧根多。一年生苗高达30-50cm,主根长达200cm。二年生根系集中于0-40cm土层中。三年生的集中分布在0-80cm的土层中;植株高大,株高60-120cm,枝条直立,分枝萌生于基部。株体暗灰绿,被毛较多。叶互生,具短柄,叶片为扁圆披针形,长2.4-4.5cm,宽0.35-1.25cm,先端锐尖或钝,基部楔形至圆形,全缘,具明显网状脉,两面均具星状毛;单性花,雌雄同株;雄花序长而柔软,长8cm,雌花管倒卵形,长3mm,花管裂片粗短,为管长的1/4-1/5,先端钝,略向后弯,果熟时管外具4束长毛,胞果狭倒卵形,种子千粒重1.78-2.22g,染色体2n=2x=16。
2.1.2 生物学特性
该品种抗旱、耐瘠薄,其分布区≥10℃的年积温为2200~3000℃,年降水为150~250mm,适应性较强,喜沙,以土壤表层具浅覆沙的地块生长最好。返青早、枯黄晚,生长期长达180~200d,一般4月中下旬返青,5~6月枝叶大量生长,7月末现蕾,8月初开花,10月中下旬开始成熟。华北驼绒藜种子在温度25℃的恒温下,24h发芽率达64%,当年株高可达30-50cm,个别优生株还能开花结实。该品种干草产量3700-5200kg/hm2,比野生原始群体提高32-38%;种子产量250-350kg/hm2,比野生原始群体提高30-40%,与对照乌兰察布型华北驼绒藜无显著差别,种子发芽率在70%以上。
2.1.3 抗性评价
通过试验及观察发现,察哈尔华北驼绒藜种子抗旱性较强,种子在25%PEG胁迫下相对发芽率仍能达到47%;在抗寒性方面,翌年越冬返青率为95.8%。通过田间观察,察哈尔华北驼绒藜未发现病害及虫害。
2.2 营养成分分析
粗蛋白含量是评价牧草品质的重要指标,察哈尔华北驼绒藜经农业农村部农产品质量监督检测测试中心(呼和浩特)分析,营养生长期蛋白质含量达到17.62%,粗脂肪0.4g/kg,水分6.4%,粗纤维278g/kg,粗灰分9%,磷0.14%,钙1.08%。粗蛋白含量高,粗纤维含量低,是一种适口性较好的牧草,同时也是建立人工草地和退沙化草地植被恢复的优良草种。
2.3 生产性能
2.3.1 品比试验
牧草产草量的高低直接反映着驯化选育材料的生产性能,通过对种植2-4年的察哈尔华北驼绒藜、野生华北驼绒藜及乌兰察布型华北驼绒藜的生产性能分析发现,乌兰察布型华北驼绒藜产量最高,察哈尔华北驼绒藜排列第2位,野生华北驼绒藜排列第3位,察哈尔华北驼绒藜与野生对照华北驼绒藜存在显著性差异。察哈尔华北驼绒藜在三年品种比较试验中平均鲜草产量为6259 kg/hm2,平均干草产量为4429kg/hm2,平均种子产量为291kg/hm2;野生对照华北驼绒藜在三年品种比较试验中平均鲜草产量为4505 kg/hm2,平均干草产量为3302kg/hm2,平均种子产量为205kg/hm2;乌兰察布型华北驼绒藜在三年品种比较试验中平均鲜草产量为6852kg/hm2,平均干草产量为4859kg/hm2,平均种子产量为314kg/hm2(表1)。察哈尔华北驼绒藜比野生对照华北驼绒藜鲜草产量平均提高38.74%、干草产量平均提高34.24%,种子产量平均提高41.59%;察哈尔华北驼绒藜比乌兰察布型华北驼绒藜鲜草产量平均降低8.66%、干草产量平均降低8.84%,种子产量平均降低7.47%(表1)。通过人工驯化后,察哈尔华北驼绒藜产量高有了大幅提高,生产性能良好。种子产量与野生对照相比有显著提高,驯化效果良好,但与乌兰察布型华北驼绒藜相比,种子产量和草产量下降幅度都不大,差异不显著。
2.3.2 区域试验
通过对三年区域试验分析表明,各地区察哈尔华北驼绒藜鲜产、干草产量与野生对照华北驼绒藜相比均有显著提高,其中正镶白旗三年区域试验鲜草产量平均为6328kg/hm2,干草产量为4766kg/hm2,种子产量平均为275kg/hm2,分别比野生对照华北驼绒藜增加36.97%、37.28%、41.19%(表2);镶黄旗试验点三年区域试验鲜草产量平均为6354kg/hm2,干草产量为4840kg/hm2,种子产量平均为276 kg/hm2,分别比野生对照野生华北驼绒藜高34.74%、36.58%、34.18%(表2);四子王旗试验点三年区域试验鲜草产量平均为6208kg/hm2,干草产量为4615kg/hm2,种子产量平均为273 kg/hm2,分别比野生对照华北驼绒藜高31.49%、35.11%、31.91%(表2)。
通过对三年区域试验分析表明,各地区察哈尔华北驼绒藜鲜产、干草产量与对照乌兰察布型华北驼绒藜相比鲜干草及种子产量均有所降低,但降低效果不显著。其中正镶白旗三年区域试验鲜草产量分别比乌兰察布型华北驼绒藜降低9.07%,10.45%,9.60%(表2);镶黄旗试验点三年区域试验鲜草产量分别比乌兰察布型华北驼绒藜降低9.70%,10.06%,10.57% (表2);四子王旗试验点三年区域试验鲜草产量分别比乌兰察布型华北驼绒藜降低10.44%,10.98%,9.58%(表2)。
察哈尔华北驼绒藜区域试验结果说明,察哈尔华北驼绒藜在各区试点均能正常生长、栽培驯化效果良好,草产量与野生对照华北驼绒藜相比显著提高,种子产量与野生对照相比极显著提高,与乌兰察布型华北驼绒藜相比无显著性差异。察哈尔华北驼绒藜在三个试验区均表现出直立高产特性、说明其适应范围广,是一种高产优质的驼绒藜新品种。
表2 察哈尔华北驼绒藜与野生华北驼绒藜、乌兰察布型华北驼绒藜区域试验三年平均产量统计表
2.3.3 生产试验
通过对三年生产试验分析表明,各地区察哈尔华北驼绒藜鲜产、干草产量与野生对照华北驼绒藜相比均有显著提高。正镶白旗三年生产试验鲜草产量平均为5927kg/hm2,干草产量为4548kg/hm2,种子产量平均为246kg/hm2,分别比野生对照华北驼绒藜增加30.94%、29.53%、32.93%(表3);镶黄旗试验点三年生产试验鲜草产量平均为5765kg/hm2,干草产量为4287kg/hm2,种子产量平均为243kg/hm2,分别比野生对照华北驼绒藜高32.71%、33.85%、36.14%(表3);四子王旗试验点三年生产试验鲜草产量平均为5873kg/hm2,干草产量为4436kg/hm2,种子产量平均为252 kg/hm2,分别比野生对照华北驼绒藜高30.91%、31.42%、38.28%(表3)。各地区察哈尔华北驼绒藜鲜产、干草产量与对照乌兰察布型华北驼绒藜相比鲜干草及种子产量均有所降低,但降低效果不显著(表3)。其中正镶白旗三年生产试验鲜草、干草及种子产量分别比乌兰察布型华北驼绒藜降低9.61%,10.62%,12.13%(表3);镶黄旗试验点三年生产试验鲜草、干草及种子产量分别比乌兰察布型华北驼绒藜降低9.98%,10.84%,11.82% (表3);四子王旗试验点三年生产试验鲜草、干草及种子产量分别比乌兰察布型华北驼绒藜降低8.71%,9.24%,9.59%(表3)。
表3 察哈尔华北驼绒藜与野生华北驼绒藜、乌兰察布型华北驼绒藜生产试验三年平均产量统计表
2.4 栽培建植技术
目前在生产中,驼绒藜的推广利用主要是采用小面积育苗大面积移栽技术。
2.4.1 小面积育苗
播种方式:采用条播和撒播为主,条播行距25-30cm;撒播以条带方式,条宽80cm - 90cm之间。
播种量:60kg/hm2-90kg/hm2。
播深与覆土:播种深度1-2cm,种子顶土能力弱,播种后利用草耙或干树枝浅覆土,覆土厚度≤1 cm,人工脚踩镇压后覆土。播种当年苗高可达30-50cm,可供当年秋季或第二春季栽植。
苗期管理:驼绒藜苗期生长缓慢,易受其它杂草的抑制,故在苗期10-15cm时应开始除草(拔草)2-3次。
灌溉方法:漫灌条件的地块,播种前灌足底水,灌水2日后即可播种;喷灌条件的地块,不需灌底水,直接播种,播种后立即喷灌。播后3天出苗。
2.4.2 大面积移栽
育苗六月龄以上植株即可在春季或秋季进行移栽。起苗后可在土壤化冻前进行假植。春季(4月中旬)移栽成活率72.6%,秋季(10月中下旬)移栽成活率90%以上。为适宜机械移栽和杂草防除及牧草机械收获等,移栽株行距以株距0.5米,行距1-1.2m为适宜。年降水200mm以下地区,移栽后必须浇一次水。
3 结论
察哈尔华北驼绒藜为藜科驼绒藜属多年生旱生半灌木,植株直立、株高60cm-120cm,干草产量3700-5200kg/hm2,种子产量250-350kg/hm2。在营养生长期察哈尔华北驼绒藜粗蛋白含量高达17.62%,是马、牛、羊和骆驼四季喜食牧草。该品系抗旱抗寒,耐瘠薄,为干旱半干旱地区生态改良、放牧草地及刈割草地建设、灌木防护带建设等提供优异的材料。