“川西”猫尾草新品种驯化选育研究

张瑞珍，马 涛，余 东，曾洪光，杨春桃，马展登

(1.四川省草业技术研究推广中心，四川成都 610041；2.甘孜州草原工作站，四川 甘孜 626000)

川西北高原是青藏高原的一部分，中国五大牧区之一，四川最大牧业基地[1-2]，位于中国四川省西北部的甘孜藏族自治州、阿坝藏族羌族自治州境内. 畜牧业是该区支柱产业和农牧民主要经济来源.但由于本区海拔高、气候寒冷、冬季漫长、牧草生长期短，产草量低，特别是冬春季节雪灾频发，导致畜牧业生产存在 “夏饱、秋肥、冬瘦、春死”的恶性循环[3]，严重制约了当地畜牧业经济的发展.

猫尾草(Phleumpratense L.)是禾本科梯牧草属多年生草本植物，又名梯牧草、鬼蜡烛、梯英泰、提摩草、提摩西草，是少见的长纤维饲草，对维持赛马体型、奶牛等泌乳家畜泌乳高峰期和生殖系统健康具有独特作用，是世界上广泛栽培种植利用的牧草之一[4-5].猫尾草由于具有较强的耐寒性，在我国东北、华北、西北以及青藏高原部分地区均有野生分布以及种植栽培历史[3-7].九十年代初，甘肃就种植猫尾草，并选育登记了国内首个猫尾草新品种-“岷山”猫尾草[8]，一直持续利用到现在，据中华人民共和国农业农村部报道，猫尾草成为岷县寺沟镇立林村群众的“铁杆庄稼”，是他们脱贫致富的“金钥匙”. 四川省甘孜藏族自治州道孚县八美镇一带，在民国时期，为当时西康省军政要员、川军将领之一刘文辉的军马生产基地，建有专门的军马场. 据四川省80 年代的草调资料和《甘孜州高等植物》等记载，在四川的甘孜、阿坝等地高原地区不仅有野生的猫尾草分布，同时也有一定的栽培逸生种存在[8]，这些野生种和逸生种经过长期自然选择，具有很强的适应性[2]，经过一定的栽培和选育，就能选育出适应高寒牧区，具有较好生产性能的优质牧草品种，解决川西北高寒牧区优质牧草品种缺乏的问题，为藏区人民脱贫奔小康谋出路.为此，我们对甘孜州道孚县、康定县、泸定县等地收集到的野生猫尾草资源进行了种植和驯化选育，以期筛选出适应高海拔地区种植栽培的优质猫尾草新品种.

1 新品种选育

1.1 选育目标

选育出适应川西北高寒牧区栽培利用的，返青早、生长快、品质好、产草量高、早熟、具有一定种子产量的优良猫尾草新品种，为草原生态保护补助奖励机制、退牧还草、人工草地建设、打储草基地建设等提供更多适宜的草种.

1.2 材料来源

从甘孜州道孚县、康定县、泸定县等地收集到的野生或逸生猫尾草种质资源.

1.3 选育方法及过程

2000 年四川省草原工作总站组织人员到甘孜州进行牧草种质资源收集时，在道孚县、康定县、泸定县等地收集到少量猫尾草种质资源.2001 年春季在甘孜州道孚县乾宁种畜场牧草试验基地播种了5 m2进行田间评价.2002 年春季发现有部分植株返青早，分蘖多，生长发育旺盛，于是标记作为重点观察材料.开花期，在标记的植株中选择花序多，生长整齐的株丛挂牌，并以成熟期穗长，穗大，种子饱满，成熟早的株丛再次编号挂牌，按株丛单独收种，共选择了20 个株丛，获得第一次穗选种子.

2003 年春，将第一次穗选种子在该试验基地按45 cm 行距，依编号猫尾草1，猫尾草2……猫尾草20，播种了20 行，每行4 m.从苗期开始，对植株生长快，分蘖多的植株做标记.2004 年在每行做了标记的植株中再选择返青早，生长整齐的植株编号挂牌，并以成熟期穗长，穗大，穗形整齐，成熟早，种子饱满，成熟期一致的植株混合收种，得到第二次混合选育的种子.

2005 年春，将上次选育的种子，在同一个试验基地按45 cm 行距条播10 行，面积约50 m2进行生产性能选育.2006 年返青后，选返青早、分蘖多、株型一致的植株编号挂牌，初花期随机选10 株挂牌的株丛测定草产量，种子成熟期按照第二次选种原则植株，混合收种，获得第三次混合选育的种子.

2007 年春，将第三次混合选育的种子，继续在该牧草试验基地按45 cm 行距条播100 m2，进行综合性能评价选育.2008 年再次选择优良植株编号挂牌. 种子成熟期依原来的选种原则选种并混合收种，获得第四次选育的种子.

经过1 次穗选和连续3 次的单株混合选育，所选育的材料在牧草丰产性能、种子丰产性能、生长天数(青草期、返青期)、抗性等方面趋向稳定，构成“川西”猫尾草(原编号猫尾草13)新品系(详见图1 川西猫尾草选育程序).

2009 年～2012 年在道孚乾宁牧草试验基地进行品种比较试验.2012 年年底申请参加国家草品种区域试验.2013 年～2016 年全国草品种审定委员会安排在7 个国家草品种区域试验站开展区域试验，同时在省内3 个试验点进行种子生产和牧草生产试验.

图1 川西猫尾草选育程序Fig 1 Breeding procedure of "chuanxi" timothy

2 试验材料及方法

2.1 试验材料

品比试验材料为“川西”猫尾草，由四川甘孜藏族自治州草原站提供，对照品种为从加拿大引进的“Promesse”猫尾草和“岷山”猫尾草，后者由甘肃省草原工作总站提供.区域试验和生产试验均为“川西”猫尾草和“岷山”猫尾草.

2.2 试验设计

品比试验于2009 年春季在甘孜州道孚县乾宁点播种，2012 年秋季试验结束. 小区面积为15 m2(5 m×3 m)，采用随机区组设计，4 次重复，其中1 个重复用于物候期观测，另3 个重复用于草产量测定. 测草产量的小区区播种量为15 kg/hm2，每个小区种植10行，行距30 cm. 物候观测区播种量减半，为7.5 kg/hm2，每个小区种植5 行，行距60 cm.试验区四周设保护行1 m，人工条播，播深2 ～3 cm.

区域试验各试验点均于2013 年春季适时播种，2016 年秋季11 月结束试验. 各站点按照农业农村部印发的《猫尾草区域试验实施方案》要求，采用随机区组设计，4 次重复，均用于测产.

生产试验于2013 年春季播种，2016 年冬季结束.省内3 个试验点，累计种植面积0.67 hm2，其中:理塘县濯桑于2013 年4 月种植0.2 hm2，甘孜县拖坝于2013 年 5 月种植 0.2 hm2，道孚乾宁点于 2013 年 5 月种植0.27 hm2.各点采用条播，播种量和播种密度同品比试验一致.

2.3 试验地概况

各试验点概况见表1.品比试验在道孚县乾宁试验点，区域试验设7 个试验点，分别在内蒙古海拉尔、青海海晏、青海同德，甘肃甘南，四川道孚和红原，黑龙江宝清等，生产试验设3 个试验点，分别在甘孜县拖坝、理塘县濯桑和道孚县乾宁.

表1 试验点自然条件概况Table 1 Natural conditions of test sites

2.4 测定项目

所有测定项目与张瑞珍等[22]一文测定项目相同.

2.5 数据统计与分析

用Excel 2013 初步整理品比试验和生产试验数据后，用SPPS 软件进行分析.区域试验数据用最新版的DPS18.10 统计软件对干草产量进行分析.

3 试验结果

3.1 适应性评价

参试的猫尾草播种当年生长较慢，一直处于营养生长阶段，不能完成生活史；第二年“川西”猫尾草和对照品种都能正常完成其生活史.一般于4 月上旬返青，返青后20 天后开始分蘖，5 月下旬开始拔节，7 月下旬开花，9 月中下旬进入完熟期.川西猫尾草生育天数平均为170 天，比对照生育天数短10 天(见表2).

3.2 品比试验结果

3.2.1 草产量

猫尾草播种当年(2009 年)，未进行产量测定，因为此时以根系生长为主，草产量很低. 从第二年开始(2010 年)，猫尾草产草量较高，年可刈割 1 ～2 次，但草产量主要集中在第一茬，占年总产量的80 %以上，第二茬占20%以下(见表3).

从同一年份，不同品种来看，都是“川西”猫尾草产量最高，“Promesse”猫尾草次之，“岷山”猫尾草产量最低.经方差分析，2010 年和2011 年，“川西”猫尾草鲜草和干草产量分别与对照“岷山”猫尾草鲜草和干草产量差异分别达极显著(P＜0.01)水平，2012 年“川西”猫尾草鲜草和干草产量分别与对照“岷山”猫尾草鲜草和干草产量差异达显著(P＜0.05)水平.3年中，“川西” 猫尾草鲜草和干草产量分别与“Promesse”猫尾草鲜草和干草产量差异不显著(P＞0.05)，“Promesse”猫尾草干草和鲜草产量分别与“岷山”猫尾草干草和鲜草产量差异极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)(见表 3).

同品种不同年份来看，年产量略有下降.2010 年“川西”猫尾草年平均鲜草产量为47.16 t/hm2，干草产量为16.46 t/hm2，比2011 年“川西”猫尾草鲜草产量和干草产量增产12. 25%和16. 16%，比2012 年“川西”猫尾草鲜草产和干草产量增产15.79%和12.12%.同理，“岷山”猫尾草和“Promesse”猫尾草年产量也有所下降.

表2 物候期观察Table 2 Phenological observation

2013 2014濯桑Zhuosang川西Chuanxi 4/5 4/20 5/12 6/20 8/20 8/30 10/20 183岷山Minshan 4/5 4/20 5/17 6/25 8/26 9/3 10/12 175川西Chuanxi / 3/25 4/20 5/4 5/25 6/15 7/16 9/20 10/25 179 214岷山Minshan / 3/30 4/26 5/10 6/2 6/21 7/18 9/26 10/16 181 201 2013 2014乾宁Qianning川西Chuanxi 4/24 5/10 6/5 7/15 9/20 10/21 164岷山Minshan 4/24 5/12 6/10 7/20 9/23 10/15 156川西Chuanxi / 3/30 4/25 5/15 6/5 6/25 7/20 9/5 10/22 159 206岷山Minshan / 4/2 4/30 5/20 6/10 6/30 7/26 9/7 10/16 158 197生产试验川西Chuanxi 4/18 5/5 6/30 7/20 8/10 8/30 10/22 170 2013拖坝Tuoba岷山Minshan 4/18 5/7 6/29 7/22 8/14 9/1 10/15 161川西Chuanxi / 3/25 4/20 5/10 5/30 6/20 7/20 9/10 10/25 169 214 2014岷山Minshan / 3/28 4/22 5/15 5/31 6/23 7/24 9/12 10/12 168 198

表 3 2010 ～2012 年草产量Table 3 Grass yield in 2010 ～2012

3.2.2 茎叶比测定

茎叶比是衡量牧草利用价值高低的一个重要标准.开花前刈割的猫尾草含叶量较高，“川西”猫尾草平均可以达到39%，2 个对照都为40%. 随着生长期的推进，叶片含量开始下降，因此，适时刈割，以确保良好的适口性和具有较高的营养价值(表4).

表4 茎叶比Table 4 Stem-leaf ratio

3.2.3 种子产量测定

从表5 可以看出，播种后第2，3 年，“川西”猫尾草的种子产量显著高于“岷山”猫尾草，其增产幅度16.5% ～16.7%.进口“Promesse”猫尾草种子产量也显著高于“岷山”猫尾草，其增产幅度为11. 1% ～15.6%，略低于“川西”猫尾草. 经方差分析，“川西”猫尾草种子产量与“岷山”猫尾草种子产量差异显著(P＜0.05)，与进口“Promesse”猫尾草种子产量差异不显著(P＞0.05)，进口“Promesse”猫尾草种子产量与“岷山”猫尾草种子产量差异显著(P＜0.05).

表5 种子产量Table 5 Seed yield

3.3 区域试验结果

3.3.1 适应性

在青海海晏、青海同德和内蒙古海拉尔3 个试验点，由于“川西”猫尾草和“岷山”猫尾草都无法越冬，试验结束；在甘肃甘南、四川红原、道孚和黑龙江宝清4 个点都能良好生长，其中在四川道孚，最适宜生长，其次是四川红原[21].

3.3.2 草产量

由图2 可知，不同试验点猫尾草干草产量不同，3年猫尾草平均干草产量道孚点最高，红原点次之，宝清点第三，甘南点最低. 同一试验点来看，在甘南点“川西”猫尾草较对照“岷山”猫尾草在2014 年、2015年两年间表现为增产；在道孚乾宁点，“川西”猫尾草较对照“岷山”猫尾草3 年间均表现为增产，其中2016 年增产幅度最大；红原点，“川西”猫尾草较对照“岷山”猫尾草3 年均表现为增产，增产幅度有高有低；宝清点，“川西”猫尾草较对照“岷山”猫尾草于2014 年、2016 年两年间表现为增产，增产幅度分别为13.3 %、20.65 %；2015 年表现为减产，减产幅度为32.86 %[21].

图2 不同试验点年度干草产量比较Fig 2 Comparison of annual hay yield at different experimental sites

3.4 生产试验结果

在3 个生产试验点中，“川西”猫尾草的年均干草产量均高于对照(见表6)，2 年(2014 ～2015)年均干草产量达8.20 t/hm2，比对照“岷山”猫尾草平均增产1.3 %；“川西”猫尾草平均种子产量达0.63 t/hm2，比对照“岷山”猫尾草平均增产9.29%.

表6 干草产量及种子产量比较Table 6 Comparision of dry grass yield and seed yield

3.5 营养成分

2 个猫尾草营养成分相近[21].

4 特征特性及栽培要点

4.1 植物学特征

“川西”猫尾草是禾本科梯牧草属的多年生草本植物，须根系，秆直立，光滑无毛，具 5 至 9 节，高135 cm左右. 叶片长条形，长 15 ～35 cm，宽 8 ～20 mm.叶鞘较长；叶舌膜质.圆锥花序紧密近似圆柱状，淡绿色，长8 ～20 cm，宽 5 ～15 mm.颖果圆球形，表面光滑，细小，无芒；直径约0.3 ～1 mm. 单个株丛直径可达20 ～40 cm 以上.平均穗粒数随水肥及土壤状况的变化而不同， 穗粒数一般为50 ～120 粒，最高可达150 粒以上. 穗中部的种子质量最好. 千粒重为0.25 ～0.6 g.

4.2 生物学特性

“川西”猫尾草喜冷凉湿润气候，在降雨量500 mm 以上地区生长良好. 抗寒较强，极端最低气温达-25.6 ℃的环境中能正常越冬.土壤温度达3 ～4 ℃时种子可发芽，抽穗期适宜温度为18 ～19 ℃.春季气温高于5 ℃时开始返青，秋冬季气温低于5 ℃停止生长，进入越冬期. 在海拔3 500 m 的甘孜州乾宁种畜场牧草试验地栽培，每年4 月初萌发返青；9 月份种子成熟；10 月下旬进入枯黄期；生育天数170 d 左右；生长天数200 d 左右.喜中性、弱酸性土壤，以PH 值5.3 ～7.7 时为最适宜.在乾宁丰产期(播种后第2 ～4年)一般平均干草产量为9.91 t/hm2左右，种子产量为0.6 t/hm2左右. 猫尾草寿命较长，一般生长6 ～7年，在管理条件较好的情况下，可生活10 ～15 年.

4.3 栽培技术要点

春季播种，以当地雨季为准；条播或撒播，以条播为宜，行距30 ～45 cm，播种量15 kg/hm2，播种深度2～3 cm.用于生态建设时，可以单播也可以进行混播.用于割草地建设时播种量可稍高，用于种子生产基地建设时，播种量为12 kg/hm2.苗期结合降水追施适量氮肥，拔节至孕穗期追施适量磷钾肥，种子70%左右成熟，应及时收获.割草利用时，以抽穗期至开花期刈割为佳.宜用于刈割青饲、青贮或调制干草.猫尾草饲用价值高，是家畜的好饲草，尤为骡、马最喜食，但不宜喂羊，羊食过多，容易引起食欲衰退.

5 结论

在禾本科牧草中，猫尾草是仅次于燕麦(Avenasativa)的高产优质的牧草，可作为奶牛和赛马的良好饲草.用猫尾草饲喂奶牛，高产持续期和寿命长，饲喂赛马有利于保持其体型不会导致其臃肿[1-2].

“川西”猫尾草是国内第3 个审定登记的梯牧草属多年生优良牧草.该品种适应当地高海拔寒冷湿润气候，抗寒性强，草产量和种子较对照高，种子成熟早，可作为川西北及青藏高原及类似地区天然草地改良、人工饲草地等建植的优良饲草新品种. 该新品种的选育，既丰富了我省高寒地区牧草品种数量单一，也为草牧业发展提供物质基础.另外，该品种早熟，利于草种生产过程中避开初霜的危害，为草种生产提供技术支撑.

致谢：

感谢国家草品种区域试验这个平台，是完成该新草品种区域试验工作的重要一步. 在试验中，得到全国畜牧总站草业处李新一处长、邵麟惠干事以及国家草品种区域试验(红原站)、国家草品种区域试验(海晏站)、国家草品种区域试验(同德站)、国家草品种区域试验(海拉尔站)、国家草品种区域试验(道孚站)和国家草品种区域试验(苏南站)等有关领导和技术人员的支持和帮助，在此表示衷心感谢.