贵州不同海拔地区黔育1号菊苣种子的产量与活力

2021-06-08韩永芬孟军江覃涛英

贵州农业科学 2021年3期

付薇，韩永芬*，陈伟，孟军江，苏生，何静，覃涛英，马宁

(1.贵州省农业科学院草业研究所，贵州贵阳 550006； 2.贵州金农富平生态农牧科技有限公司，贵州松桃 554100)

0 引言

【研究意义】菊苣(CichoriumintybusL.)是菊科菊苣属多年生草本植物，产草量高，营养丰富，抽茎前刈割的鲜菊苣含干物质15%、蛋白质20%～30%、粗纤维12.5%、无氮浸出物35%～42%[1-2]。贵州省农业科学院草业研究所于1997年引进普那菊苣，通过几年引种驯化，于2005年选育出省审牧草新品种黔引普那菊苣(CichoriumintybusL.Qianyin)[3]。2006年将黔引普那菊苣搭载实践八号育种卫星航天诱变，筛选出1份生产性能优异、抗旱性强的优良品系，并于2014年6月通过贵州省农作物品种审定委员会审定，正式命名黔育1号菊苣(CichoriumintybusL.Qianyu No.1)。黔育1号菊苣草质优良，粗蛋白含量达25.48%、粗脂肪含量为3.17%，适应性强，适口性好，青绿期长，抗旱性强，在退耕还草和种草养畜推广应用中取得了良好的示范效果。目前，黔育1号菊苣种子生产供不应求，但贵州地形复杂，立体气候差异显著，复杂的生境给菊苣种子生产带来许多问题。【前人研究进展】不同海拔对植物种子生长的影响研究已有大量报道。丁红文等[4]研究表明，在坡相相同、土壤肥力基本一致、管理水平相同的情况下，种子的成熟度、产量与海拔有一定关系，随着海拔的升高，种子成熟度降低，产量逐渐下降。DIERING等[5]研究海拔对4种油料作物生长发育和种子生产的影响发现，海拔300 m和700 m种群的生物量、单株种子产量显著高于海拔219 m。【研究切入点】随着贵州生猪牛羊产业的发展，菊苣用种需求量大，市场供不应求，但目前贵州菊苣草种主要依靠进口，本地草种生产存在较大缺口。研究菊苣在贵州的生产繁种表现，可为贵州草种的自主生产提供一定参考。【拟解决的关键问题】在贵州省高、中、低不同海拔地区开展黔育1号菊苣种子生产试验，考察不同海拔地区黔育1号菊苣种子的生长表现，充分发掘其在贵州省不同区域的生产潜力，为该品种良种繁育基地建设提供生态依据，促进牧草品种种子的标准化、规模化生产。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黔育1号菊苣原种为贵州省农业科学院草业研究所选育并提供。

1.2 试验设计

试验设6个海拔高度处理，分别为威宁县试验点，海拔2 235 m；纳雍县试验点，海拔1 612 m；贵阳市试验点，海拔1 187 m；独山县试验点，海拔970 m；松桃县试验点，海拔670 m；罗甸县试验点，海拔441 m。试验地基本状况见表1。采用随机区组设计，每处理试验点3次重复，小区面积30 m2(6 m×5 m)。试验采用育苗移栽。幼苗长出5～6片真叶时进行移栽，株距×行距为60 cm×50 cm。移栽前试验地施入磷肥750 kg/hm2、有机肥30 000 kg/hm2作为基肥。幼苗期、孕蕾期和开花期均追施尿素50 kg/hm2、过磷酸钙50 kg/hm2和硫酸钾30 kg/hm2。适时中耕除草，注意防治病虫害。

表1 不同试验点的海拔高度、播期及气象条件

1.3 指标测定

1.3.1 株高在菊苣盛花期用卷尺测量植株高度。每小区随机选取10株测量，重复3次，取平均值。

1.3.2 种子产量构成因子参照伏兵哲等[6]的方法，在菊苣开花期到种子成熟测产收获前，田间分别测定各小区的产量因子。盛花期每小区随机选取10株挂牌标记，统计每株生殖枝数、花序数；随机选取30个花序统计每花序的小花数；盛花期20 d后每小区随机选取30个花序统计每花序的种子数。

1.3.3 种子产量参照梁小玉等[7]的方法，盛花期20 d后进行单株收获，在各小区随机选取1 m2(1 m×1 m)的样方刈割，重复3次，晒干、脱粒、清选后称量，并选取净种子1 000粒称量，重复3次，取平均值。

1.3.4 种子质量评价指标选取大小均匀健康的净种子100粒，测定种子标准发芽势和发芽率，重复3次。选取大小均匀健康的净种子100粒，采用电导仪测定种子电导率，重复3次。

1.4 数据处理

试验数据用Excel和DPS进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同海拔高度试验点黔育1号菊苣的株高及种子产量构成因子

2.1.1 株高从表2看出，6个不同海拔地区黔育1号菊苣的株高不同，以海拔最低的罗甸试验点(海拔441 m)株高最高，为164.7 cm；海拔最高的威宁试验点(海拔2 235 m)株高最矮，为158.1 cm。海拔高度对黔育1号菊苣的株高影响差异不显著。

2.1.2 种子产量构成因子从表2看出，每株生殖枝数以中海拔的独山试验点(海拔1 057 m)最多，为41个；其次是贵阳试验点(海拔1 187 m)，为40个；海拔最高的威宁试验点最少，为32个；独山和贵阳试验点两者间差异不显著，但均显著高于其余4个试验点。每株花序数独山试验点最多，达841个，显著高于其余5个试验点；其次为松桃、贵阳、罗甸试验点，每株花序数分别为734个、726个及705个，3个试验点间差异不显著；威宁试验点最少，仅603个花序，显著低于其余5个试验点。每花序小花数6个试验点间差异不显著。每花序种子数威宁试验点最少，仅9.1个，显著低于其余5个试验点；独山试验点最多，达15.1个；毕节、贵阳、独山、松桃、罗甸5个试验点间差异不显著。结实率以毕节试验点最高，达87.34%，与贵阳、独山、松桃3个试验点间差异不显著；结实率最低的为威宁试验点，仅59.87%，显著低于其余5个试验点。

表2 不同海拔地区黔育1号菊苣株高及种子产量构成因子

黔育1号菊苣在中海拔和低海拔地区种植的株高、种子产量构成表现整体优于高海拔地区，随着海拔升高，生殖枝、花序、花序小花、种子数量和结实率整体呈降低趋势。

2.2 不同海拔高度试验点黔育1号菊苣的种子产量与活力

2.2.1 种子产量由表3看出，种子千粒重贵阳试验点最高，达1.41 g；其次为独山和罗甸试验点，分别为1.36 g和1.30 g，3个试验点间差异不显著；威宁试验点最低，为0.95 g，毕节试验点次低，为1.17 g，2个试验点显著低于其余4个试验点。单株种子产量独山试验点最高，达17.2 g，显著高于其余5个试验点；其次是贵阳和松桃试验点，分别为15.3 g和14.0 g，2个试验点间差异不显著；威宁试验点最低，为5.2 g，显著低于其余5个试验点。种子产量独山试验点最高，达518.1 kg/hm2，显著高于其余5个试验点；其次是贵阳试验点，为457.6 kg/hm2；威宁试验点最低，仅156.4 kg/hm2，显著低于其余5个试验点。黔育1号菊苣在中、低海拔地区种子产量表现优于高海拔地区，其中以独山试验点的整体表现最优。

表3 不同海拔地区黔育1号菊苣的种子产量及其活力指标

2.2.2 种子活力从表3看出，种子发芽势独山试验点最高，达57.8%，显著高于其余5个试验点；其次为贵阳和松桃试验点，分别为53.5%和51.2%，显著高于除独山外的其余试验点；威宁试验点最低，仅24.1%，显著低于其余试验点。种子发芽率以独山试验点最高，达86.3%；其次为松桃和贵阳试验点，分别为83.8%和81.7%；威宁试验点最低，仅51.8%，试验点间差异显著性趋势与发芽势一致。种子电导率最高的是威宁试验点，为121.6 μs/(cm·g)，显著高于其余5个试验点；其次是毕节试验点，为96.5 μs/(cm·g)，显著高于除威宁外的其余试验点；第三为罗甸试验点，为78.1 μs/(cm·g)；贵阳、独山、松桃试验点电导率较低，3个试验点间差异不显著，但均显著低于其余试验点。黔育1号菊苣在独山、贵阳、松桃3个试验点发芽势、发芽率表现较优，随着海拔增加电导率显著增大。

3 讨论

在贵州省威宁、毕节、贵阳、独山、松桃、罗甸6种不同海拔地区开展黔育1号菊苣种子生产试验发现，中海拔地区的独山、贵阳及低海拔地区的松桃3个试验点是黔育1号菊苣较为适宜的种子生产地，种子产量、千粒重、发芽势、发芽率均表现良好，中海拔和低海拔地区表现优于高海拔地区，该结果与刘婷娜等[8]对垂穗披碱草的研究结论一致。海拔1 612 m的毕节试验点尽管发芽率最高(87.34%)，但是种子千粒重仅1.17 g，显著低于贵阳、独山、松桃、罗甸4个试验点。海拔2 235 m的威宁试验点，每株生殖枝数、花序数、结实率、千粒重、产量、发芽势、发芽率均显著低于其余5个试验点，种子千粒重仅为0.95 g，产量156.4 kg/hm2。造成这种情况的原因可能是不同海拔条件形成水、热及光条件各异的小气候，进而影响种子的萌发、幼苗存活及其植物生长发育、物质代谢和结构功能等[9-10]。

牧草种子生产中气候是决定种子产量和品质的基本因素，必须根据不同草种生长特性选择最佳气候区进行种子生产，才能最大限度地提高牧草种子产量[11]。威宁和毕节试验点尽管日照时间长，但降水量和年均气温均低于其他4个试验点，黔育1号菊苣整个生育期间温度较低，生殖生长受影响，致使生殖枝数量减少，种子千粒重减轻，成熟度差，活力低，产量低。罗甸试验点海拔最低，为贵州的低热河谷地区，昼夜温差较小，对黔育1号菊苣生殖生长和营养物质积累也有一定的影响。贵阳、独山、松桃3个试验点年均降水量、年均气温较为适中，昼夜温差相对较大，无霜期较长，有利于植株营养体的形成、干物质累积和种子灌浆，因此这3个试验点的种子产量、千粒重、发芽势、发芽率均较好。