黄土丘陵沟壑区4种禾本科植物引种试验初报

2019-09-10秦瑞杰张虎林康廷祥李学勇王兵莫建华

人民黄河 2019年2期

秦瑞杰张虎林康廷祥李学勇王兵莫建华

摘要：为了解苏丹草、高丹草、巨菌草、绿洲一号4种禾本科植物在黄土高原丘陵沟壑区生长状况，给该地区水土保持植物品种的引进及推广提供科学依据，在天水站龙王沟试验场进行随机区组试验，对4种植物的生长速度、分蘖能力、物候表现、植株高度等进行比较分析。结果表明：同等田间管理水平下，巨菌草和绿洲一号出苗及各个物候期时间相对较晚，但生长天数较长，当年分蘖能力表现为巨菌草>苏丹草>绿洲一号>高丹草，生长末期平均株高最终排序为巨菌草>绿洲一号>高丹草>苏丹草。在未给予最佳水肥条件下，4种植物在该地区均能较好生长，但表现不同，巨菌草和绿洲一号在生长天数、植株高度和分蘖能力方面较苏丹草和高丹草更具优势，可以考虑将其作为该地区水土保持优良植物进行推广。

关键词：水土保持;禾本科植物;引种试验;巨菌草;绿洲一号;黄土丘陵沟壑区

中图分类号：S157.4+3

文献标志码：A

doi：10.3969/j .issn.1000- 1379.2019.02.020

禾本科是被子植物中的大科之一，是经济价值最高的一科，如稻、麦、玉米等是人类的主要粮食作物，甘蔗等糖料作物以及牧草、竹类等均属禾本科。其他如造纸、纺织、铺设草皮、保堤护岸、水土保持等方面，禾本科植物也占有相当重要的地位[1]。苏丹草原产于北非，是当前世界各国栽培最普遍的一年生禾本科牧草，具有较强的分蘖和再生能力，可多次利用，但是产量相对较低[2]。高丹草是饲用高粱和苏丹草的杂交种，结合了双亲的优点，品质好，抗逆性强，具有较强的再生和分蘖能力，分枝多，产量高于苏丹草[3-4]。巨菌草原产于非洲，属于禾本科狼尾草属，适宜在热带、亚热带、温带生长。2005年，福建农林大学菌草研究所与南非夸祖鲁奈塔尔省合作，引进该草种，作为高产、优质菌草推广[5]。绿洲一号是一种耐寒、耐旱、生物抗逆性较强的菌草，是由福建农林大学菌草研究所培育的用于栽培食药用菌的草本植物6-7]。苏丹草、高丹草、巨菌草以及绿洲一号都是可作牧草兼具水土保持功能的禾本科植物[2，4， 8-10].近年来在许多地方均有种植，但对其在黄土丘陵沟壑区生长特性的比较试验鲜有报道[11]。因此，笔者于2016年4月-2017年10月在天水水土保持科学试验站（简称天水站）龙王沟试验场种植以上4种植物，并对其生长特性进行比较分析，以期为丰富该地区水土保持植物提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 試验场概况

天水站龙王沟试验场位于甘肃省天水市秦州城区东南，地理坐标为北纬34°34′20″、东经105°44′24″，海拔1143 m。试验场年均气温11℃，极端最高温度38.2℃，最低温度-19.2℃，大于10℃的年均积温为3 516.9℃。年均日照时数为2 032 h，无霜期为184 d，多年平均降水量为536 mm（70%集中在7-9月），年水面蒸发量为1244 mm。试验场自然坡度在30以下，地势较为平坦，具备灌溉条件。场内土壤为砂质土，肥力中等偏差，耕性良好。

1.2 试验材料

试验材料为苏丹草、高丹草、巨菌草、绿洲一号菌草。巨菌草、绿洲一号的种苗引自国家菌草工程技术研究中心海南儋洲菌草种苗繁育基地，苏丹草、高丹草种子购自陕西杨凌。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计排列，4组重复。小区面积为3 mx5 m，小区间隔为0.5 m，重复间隔为1.5 m。

1.4 种植方法

巨菌草和绿洲一号在种植前将种苗用清水浸泡12～ 24 h，剪成含2～3个芽节的小段，种植时采用开沟埋秆的方式，沟深10 cm左右，种苗平放沟内，腋芽向上，覆土约5 cm压实，株距与行距分别为40 cm和80cm。苏丹草和高丹草采用起垄条播方式种植，行距20cm，播种后覆土压实。

1.5 田间管理

试验前，土地统一用机械翻耕，施底肥，耙平。播种后，所有小区均采用漫灌方式浇透水，出苗后定期锄草，所有试验小区田间管护措施保持一致。

1.6 观测内容与方法

物候期观测：采用传统的人工记录观测方法[8]，主要记录植物的出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、枯黄期时间。

生长发育观测：各个小区随机选取10株供试材料定株编号，自分蘖期开始每月上、中、下旬测量植株自然高度，至10月中下旬结束，计算各次测量的平均值，绘出生长高度动态曲线，同时记录植株分蘖个数。

1.7 数据处理与分析

采用Excel 2010和SPSS 18.0，对试验过程中植株高度、分蘖数等数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 物候期比较

4种植物种植时间及物候期观测结果见表1.可知：苏丹草和高丹草出苗时间相近，于播种后10 d左右出苗;巨菌草出苗较晚，在种植后20 d左右出苗;最晚的为绿洲一号，在种后23 d出苗。林兴生[12]研究表明，巨菌草出芽时间最早的种植方式为双节斜插，而出芽率最高的种植方式为双节平埋。由于本研究采用双节平埋的种植方式，因此巨菌草出芽时间相对较晚。

苏丹草和高丹草物候期规律基本一致，与巨菌草和绿洲一号相比，其进入各个物候期时间均较早：苏丹草、高丹草于6月初进入分蘖期，6月中下旬进入拔节期，7月上中旬进入抽穗期，11月初植株枯黄，生长天数为188 d左右;巨菌草6月上旬开始分蘖、7月初进入拔节期，11月下旬植株逐渐枯黄，生长天数约208d：绿洲一号6月底进入分蘖期.7月上中旬进入拔节期.9月中旬进入抽穗期，生长周期约为196 d。4种植物中巨菌草生长时间最长，且生长期间没有抽穗：绿洲一号生长时间次之，孕穗期和抽穗期时间比苏丹草、高丹草晚约2个月，原因可能是巨菌草和绿洲一号均属于菌草，其培育和推广地区均在热带、亚热带和温带地区，物种生长发育所需要的温度和水分相对高一些[7，9，13]。

2.2 生长情况

4种植物在生长发育过程中，生长速度有明显差异（见图1）。苏丹草和高丹草的生长发育过程相似，6月底至7月底4种植物均生长较快，显著性检验（显著性水平α<0.05）结果表明，苏丹草和高丹草的株高均显著高于巨菌草和绿洲一号;7月底以后，苏丹草和高丹草的株高增长趋缓，巨菌草和绿洲一号生长速度加快，尤以绿洲一号株高增幅最大：8月上旬苏丹草和高丹草平均株高临近最大值，表现为高丹草>苏丹草>巨菌草>绿洲一号，而巨菌草和绿洲一号的平均株高分别于8月中旬与9月中旬超过苏丹草、高丹草;生长末期平均株高巨菌草>绿洲一号>高丹草>苏丹草。巨菌草的株高显著高于其他3种植物，主要原因是巨菌草属于C4植物，太阳能转化率较高，且其根系较为发达[8，14]。

4种植物株高日均增幅见表2.可以看出：苏丹草和绿洲一号株高日均增幅最大值出现在7月18日，分别为4.9、4.8 cm;高丹草和巨菌草株高日均增幅最大值出现在7月28日，分别为6.4、5.5 cm;绿洲一号在8月19日和9月30日又出现两个生长高峰，株高日均增幅分别为4.2、3.8 cm。

2.3 分蘖数量

由图2可以看出.4种禾本科植物的分蘖能力不同，均随生长时间延长分蘖个数逐渐增多，但达到一定数量后保持不变，最终分蘖能力表现为巨菌草>苏丹草>绿洲一号>高丹草，显著性检验（α<0.05）结果表明，巨菌草最终分蘖数显著多于苏丹草、绿洲一号和高丹草，高丹草的最终分蘖数显著少于其他3种植物。这与宋静等[15]的研究结果一致。

3 结语

（1）在田间管理一致的情况下，苏丹草和高丹草在播种后10 d左右出苗，巨菌草和绿洲一号在种植后20 d左右出苗，绿洲一号出苗时间最晚。

（2）苏丹草和高丹草物候期规律基本一致，较巨菌草和绿洲一号物候期时间早。巨菌草生长天数最长，且生长期间没有抽穗;绿洲一号生长天数次之，孕穗期和抽穗期时间比苏丹草、高丹草晚约2个月。

（3）4种植物生长速度有明显差异，8月上旬苏丹草和高丹草平均株高達到最大，且高丹草>苏丹草>巨菌草>绿洲一号：之后巨菌草和绿洲一号株高增幅变大，生长末期平均株高巨菌草>绿洲一号>高丹草>苏丹草。

（4）4种植物的分蘖能力不同，均随生长时间延长分蘖个数逐渐增多，但达到一定数量后保持不变，最终分蘖能力表现为巨菌草>苏丹草>绿洲一号>高丹草。

本试验中并未给予供试材料最佳水肥条件，4种植物仍能在天水地区生长良好，但表现不同，巨菌草和绿洲一号在生长天数、植株高度和分蘖能力等方面较苏丹草与高丹草更具优势，可以作为黄土丘陵地区水土保持植物推广品种。

参考文献：

[1] 查普曼GP，皮特W E.禾本科植物导论（包括竹子及禾谷类作物）[M].王彦荣，译，北京：科学出版社，1996：1-2.

[2] 徐玉鹏，武之新，赵忠祥，苏丹草的适应性及在我国农牧业生产中的发展前景[J].草业科学，2003，20（7）：23-25.

[3]苏爱莲，最新优质饲草：高丹草[J].草业科学，2002，19（2）：47—49.

[4] 詹秋文，林平，李军，等，高粱一苏丹草杂交种研究与利用前景[J].草业学报，2001，10（2）：56-61.

[5]林兴生，林占焙，林冬梅，等，不同种植年限的巨菌草对植物和昆虫多样性的影响[J].应用生态学报，2012，23（10）：2849-2854.