全 文 ：32 卷 08 期
Vol． 32，No． 08
草 业 科 学
PＲATACULTUＲAL SCIENCE
1303 － 1309
08 /2015
DOI:10． 11829 \ j． issn． 1001-0629． 2014-0608
樊鹏鹏，杜利霞，霍亚迪，董宽虎．山西不同居群赖草生产性能及营养价值评价［J］．草业科学，2015，32(8) :1303-1309．
FAN Peng-peng，DU Li-xia，HUO Ya-di，DONG Kuan-hu． Production performance and nutrient contents evaluation of the different Ley-
mus secalinus populations from Shanxi［J］． Pratacultural Science，2015，32(8) :1303-1309．
山西不同居群赖草生产性能及
营养价值评价
樊鹏鹏，杜利霞，霍亚迪，董宽虎
(山西农业大学动物科技学院，山西 太谷 030801)
摘要:试验选用山西省 8 个不同居群野生赖草(Leymus secalinus)资源，在山西太谷进行引种栽培，通过对其生产性
能和营养成分的研究与分析，进而评价和筛选优质赖草种质，为野生赖草的开发利用、引种驯化以及品种选育提
供理论依据。结果表明，8 个赖草居群间除生殖枝数、单株小穗数、单株小花数和饱满种子数外，穗长、结实率和
千粒重差异均达显著水平(P ＜ 0． 05)。种子繁殖性状主成分分析表明，前 3 个主成分因子中特征向量最大的分
别为穗长、单株小花数和生殖枝数，3 个主成分因子累积贡献率达到 81． 09%;对营养成分进行主成分分析，得到
累积贡献率达 87． 89%的 3 个主成分，这 3 个主成分因子中特征向量最大的分别是粗蛋白、粗脂肪和粗灰分。综
合生产性能和营养品质来看，右玉和浑源 2 个居群综合表现最好，可作为今后育种工作的重点选育对象。
关键词:赖草;生产性能;营养成分
中图分类号:S816． 15 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2015)08-1303-07*
Production performance and nutrient contents evaluation of the
different Leymus secalinus populations from Shanxi
FAN Peng-peng，DU Li-xia，HUO Ya-di，DONG Kuan-hu
(College of Animal Science and Veterinary Medicine，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China)
Abstract:In order to provide theoretical basis for reasonably selecting and utilizing the genetic resources of Leymus
secalinus，eight populations of L． secalinus from Shanxi Province were cultivated at Taigu，Shanxi． Production per-
formance and nutrient contents of these populations were evaluated． Except with the numbers of fertile stems，
spikelets，florets and seeds，seed reproduction traits including spike length，ripening rate and weight of 1 000 seeds
were significantly different (P ＜ 0． 05)among populations． The principal component analysis of seed reproduction
traits showed that the first 3 principal component factors were spike length，floret and fertile stems and the cumula-
tive contribution rate was up to 81． 09% ． The principal component analysis of nutrient contents showed that the first
3 principal component factors were crude protein，crude fat and crude ash and the cumulative contribution rate was
87． 89% ． The comprehensive analysis indicated that the production performance and nutrient contents of popula-
tions from Youyu and Hunyuan were the best，which could be used for breeding in the future．
Key words:Leymus secalinus;production performance;nutrient contents
* 收稿日期:2014-12-30 接受日期:2015-03-25
基金项目:山西省科技攻关项目(20140311013-2)
第一作者:樊鹏鹏(1991-)，男，山西临汾人，在读硕士生，主要从事牧草抗逆性研究。E-mail:sxaufanpeng@ 126． com
通信作者:董宽虎(1956-) ，男，山西偏关人，教授，博导，博士，主要从事草地资源与草地管理研究。E-mail:dongkuanhu@ 126． com
PＲATACULTUＲAL SCIENCE(Vol． 32，No． 08) 08 /2015
Corresponding author:DONG Kuan-hu E-mail:dongkuanhu@ 126． com
赖草(Leymus secalinus)属禾本科早熟禾亚科
(Pooideae)小麦族赖草属，是一种根茎型旱中生禾
草，无性繁殖能力强［1］。在山西各地均有零星生
长，但主要分布在晋北地区，尤其在一些水分条件
较好、盐渍化程度较轻的地区(河谷冲积平原荒地
或水渠边沿)已生长成繁茂的株丛，并以强壮的根
茎迅速繁衍，成为独立的优势群落［2-3］。赖草生境
极其多样，在海拔 500 ～ 4 700 m、从湿润的盐碱滩
地和海滨滩地到干旱高温的沙土草原、荒漠化草
原皆有生长，为草原、草甸的主要成分，具有广泛
的适应性和较高的抗逆性［4］。此外，赖草在抽穗
前为各种牲畜所喜食，也是一种饲用价值较高的
优良牧草。
目前，对于赖草的研究从形态组织结构［5-8］、生
理特性［9-12］、抗旱性［13-15］、种子抗盐性［16-17］、分
子［18-20］等方面都有报道，但育成的赖草品种却很
少。本试验以采集于山西省不同地区的 8 个野生赖
草居群为研究对象，进行人工栽培。通过对山西不
同居群的赖草生产性能及营养价值的分析，进而评
价野生赖草引种驯化的潜力及利用价值，为今后选
育驯化野生赖草种质资源提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 试验地自然概况
试验地设在山西农业大学动物科技学院试验站
草业科学试验地(37°25 N、112°23 E，海拔 799 m)
内，土壤为石灰性褐土，pH 7． 5。年平均气温 9． 5 ～
10． 5 ℃，最热月平均气温 23． 5 ～ 24． 0 ℃，最冷月平
均气温 － 6． 5 ～ － 5． 0 ℃，无霜期 160 ～ 165 d，年平
均降水量 450 ～ 573 mm［21］。
1． 2 试验材料
2010 年 9 月 27 日― 10 月 7 日分别从山西不同
地区采集了 8 个自然居群的赖草种子，各居群的地
理位置与生境概况如表 1 所示。
表 1 赖草种子来源及所处生境条件
Table 1 The source and habitat of L． secalinus
居群编号
Population
No．
来源
Origin
经纬度
Longitude
Latitude
海拔
Altitude /
m
降水量
Precipitation /
mm
年均温
Annual average
temperature /℃
无霜期
Frost-free
period /d
Pop 1 朔州市
Shuozhou City
112°25 E，
39°38 N
1 485 421 6． 3 120
Pop 2 浑源县
Hunyuan County
113°33 E，
39°48 N
1 296 425 6． 2 110
Pop 3 古交市
Gujiao City
112°13 E，
37°54 N
1 007 460 9． 5 170
Pop 4 大同县
Datong County
113°26 E，
39°57N
998 389 6． 4 105
Pop 5 方山县
Fangshan County
111°20 E，
37°57 N
1 040 450 7． 3 140
Pop 6 右玉县
Youyu County
112°20 E，
40°11 N
1 327 442 8． 6 104
Pop 7 岚县
Lanxian County
111°30 E，
38°10 N
1 415 510 6． 8 130
Pop 8 原平市
Yuanping City
112°46 E，
38°57 N
842 429 8． 4 150
1． 3 试验设计 采用完全随机区组设计，3 次重复，一共 24 个
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小区，每个小区面积为 3． 6 m × 1． 8 m，小区间间隔
为 100 cm。于 2010 年 4 月中旬播种，播种前后均不
施肥，播种前深翻土地并耙平，人工开沟条播，行距
30 cm，种植 6 行，播深 2． 5 cm，播种量 22． 5 kg·
hm －2。试验于 2013 年 6 月进行。
1． 4 测定项目及方法
1． 4． 1 地上生物量测定 各小区于成熟期刈割，留
茬高度 3 ～ 4 cm。测定时剔除小区两侧边行及两端
50 cm之内的面积，剩余的全部刈割，之后立即称取
鲜草重［22］。将草样 105 ℃杀青 30 min，65 ℃烘干
2 ～ 3 d 之后，称干草重后推算各小区干草产量，同
时对样品进行营养成分的测定。
1． 4． 2 种子繁殖性能测定 测定的指标有穗数、穗
长、单株小穗数、单株小花数、饱满种子数。测定方
法为每小区随机选取 1 m ×1 m样方，数样方内的生
殖枝数，后随机采集 10 株生殖枝条，测定穗长计算
平均值，同时计数每一枝条上的小穗数、小花数、饱
满种子数，计算结实率、千粒重。结实率(%)=(单
株饱满种子数 /单株小花数)× 100%;从成熟种子
中随机测定 200 粒种子的重量，重复 3 次，计算千粒
重［23］。
1． 4． 3 营养成分分析 烘干的样品粉碎后过 40 目
筛(0． 425 mm)用于营养成分测定。按实验室常规
分析方法［24］分析各样品中的粗蛋白质(Crude pro-
tein，CP)、粗灰分(Ash content，Ash)、钙(Calcium，
Ca)、磷(Phosphorus，P)、中性洗涤纤维(Neutral De-
tergent Fiber，NDF)、酸性洗涤纤维(Acid Detergent
Fiber，ADF)、粗脂肪(Ether extract，EE)。
1． 5 数据统计分析
数据采用 SAS 9． 0 软件对所测数据进行单因素
方差分析和主成分分析，用 Duncan法对各数据进行
多重比较，平均值和标准误表示测定结果;采用 Ex-
cel 2007 制图。
2 结果与分析
2． 1 不同居群赖草的干草产量
不同居群赖草干草产量差异明显(图 1)，最高
的是 Pop 2，可达 9． 37 t·hm －2，其次是 Pop 6，为
7． 62 t·hm －2;产量较低的是 Pop 1 和 Pop 5，分别为
5． 39 和 6． 44 t·hm －2。
图 1 不同居群赖草的平均干草产量比较
Fig． 1 Average hay yield of different L． secalinus populations
注:不同字母表示不同居群间差异显著(P ＜ 0． 05)。
Note:Different lower case letters indicate significant difference among different populations at 0． 05 level．
2． 2 不同居群赖草的种子繁殖性状
Pop 2 的穗长明显长于其他居群，长 21． 21 cm，
其次是 Pop 6，长约 19． 86 cm;Pop 5 的赖草平均穗
长最短，只有 15． 39 cm(表 2)。各居群间生殖枝数、
单株小穗数、单株小花数、饱满种子数均无显著差异
(P ＞ 0． 05)。Pop 7 的千粒重最大，为 3． 33 g，显著
高于千粒重最小的 Pop 5(P ＜ 0． 05)，其次为 Pop 2、
Pop 3。不同居群赖草结实率以 Pop 2 最高，达
63． 02%，显著高于结实率最低的 Pop 8。综合来看，
Pop 2 的种子繁殖性状较好。
2． 3 不同居群赖草的营养成分
CP含量最高的是 Pop 1，为 10． 99%，其次是
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Pop 2 和 Pop 6，分别为 9． 93%和 9． 90%;含量最低
的是 Pop 3，只有 6． 64%，Pop 1 显著高于 Pop 3 和
Pop 5(P ＜ 0． 05)。Pop 1 的 Ca 含量也最高，可达
3． 65%，其次是 Pop 2，为 3． 05%，Pop 4 的 Ca含量
最低，只有 1． 70%。但 Pop 4 的 Ash 含量最高，为
7． 70%，其次是 Pop 1、Pop 6 和 Pop 2，含量分别为
7． 52%、7． 29%和 6． 94%。P 含量最高的是 Pop
4，约为0． 19%;最小是 Pop 2，只有 0． 12%(表 3)。
另外，Pop 6 的 NDF、ADF 含量均最小，分别为
62． 01%和 34． 53%;且 Pop 6 的 EE 含量也较高，
为 4． 64%，与最高的 Pop 8 差异不显著(P ＞
0． 05)。从各营养成分综合分析，Pop 6 的营养价
值较高。
2． 4 不同居群赖草种子繁殖性状的主成分分析
主成分分析表明(表 4、表 5)，前 3 个主成分特
征值的累积贡献率达 81． 10%。第 1 主成分的特征
值为 2． 707，贡献率为 38． 68%;其中穗长的特征向
量最大，为 0． 487，其次是饱满种子数(0． 486)、千粒
重(0． 457);因此，可将第 1 主成分称为穗长因子。
第 2 主成分的特征值是 1． 557，贡献率 22． 24%;影
响第 2 主成分的特征向量主要是单株小花数(－ 0．
605)，其次为结实率(0． 463) ;因此，第 2 主成分可
以称为小花数因子。第 3 主成分的特征值为 1．
413，贡献率为 20． 18%;生殖枝数在第 3 主成分中
的特征向量最大，为 0． 666，其次为单株小穗数(0．
515);因此将第 3 主成分称为生殖枝数因子。
表 2 不同居群赖草的种子繁殖性状
Table 2 Seed reproduction traits of different L． secalinus populations
编号
Code
生殖枝数
Fertile stem /
number·m －2
穗长
Spike length
/cm
单株小穗数
Spikelets
per plant
单株小花数
Florets
per plant
饱满种子数
Seed /
number
结实率
Ｒipening
rate /%
千粒重
1 000-seed
weight /g
Pop 1 16． 00 ± 2． 31 17． 79 ± 2． 31ab 50． 33 ± 2． 34 221． 80 ± 6． 85 126． 93 ± 4． 83 53． 55 ± 2． 65ab 2． 42 ± 0． 08ab
Pop 2 36． 00 ± 2． 86 21． 21 ± 0． 17a 99． 33 ± 6． 44 161． 60 ± 4． 62 101． 27 ± 2． 31 63． 02 ± 1． 65a 2． 95 ± 0． 05ab
Pop 3 36． 00 ± 1． 51 18． 67 ± 2． 13ab 117． 00 ± 2． 61 242． 20 ± 3． 74 127． 53 ± 5． 33 50． 20 ± 2． 44ab 2． 75 ± 0． 12ab
Pop 4 38． 67 ± 1． 88 18． 48 ± 2． 35ab 106． 33 ± 4． 08 259． 27 ± 2． 64 134． 73 ± 2． 98 50． 73 ± 1． 17ab 2． 33 ± 0． 11ab
Pop 5 54． 67 ± 2． 36 15． 39 ± 0． 28b 58． 33 ± 3． 07 164． 00 ± 2． 26 82． 33 ± 1． 80 48． 92 ± 1． 67ab 2． 12 ± 0． 22b
Pop 6 34． 67 ± 1． 27 19． 86 ± 1． 71ab 61． 33 ± 1． 96 229． 00 ± 5． 02 122． 87 ± 1． 74 50． 72 ± 2． 56ab 2． 59 ± 0． 12ab
Pop 7 54． 67 ± 2． 07 19． 39 ± 0． 19ab 81． 00 ± 2． 06 256． 07 ± 3． 58 126． 60 ± 7． 32 49． 83 ± 1． 73ab 3． 33 ± 0． 10a
Pop 8 41． 33 ± 1． 54 18． 33 ± 1． 75ab 103． 33 ± 3． 11 180． 80 ± 4． 55 77． 87 ± 2． 22 42． 50 ± 1． 94b 2． 34 ± 0． 12ab
注:同列不同字母表示不同居群间差异显著(P ＜ 0． 05)。下同。
Note:Different lower case letters within the same column indicate significant difference among different populations at 0． 05 level． The same below．
表 3 不同居群赖草的营养成分
Table 3 Nutrients of different L． secalinus populations %
编号 Code CP NDF ADF EE Ash Ca P
Pop 1 10． 99 ± 0． 87a 64． 06 ± 1． 02ab 35． 06 ± 1． 02b 4． 39 ± 0． 32abc 7． 52 ± 0． 56ab 3． 65 ± 0． 35a 0． 15 ± 0． 02bc
Pop 2 9． 93 ± 0． 39ab 64． 51 ± 0． 58ab 38． 32 ± 0． 37a 3． 94 ± 0． 19c 6． 94 ± 0． 33abc 3． 05 ± 0． 56a 0． 12 ± 0． 01c
Pop 3 6． 64 ± 0． 91c 65． 66 ± 1． 39a 38． 12 ± 0． 77a 4． 33 ± 0． 27bc 6． 23 ± 0． 21c 1． 83 ± 0． 14bc 0． 15 ± 0． 01abc
Pop 4 8． 78 ± 0． 27abc65． 63 ± 0． 74a 39． 25 ± 1． 58a 3． 88 ± 0． 10c 7． 70 ± 0． 35a 1． 70 ± 0． 04c 0． 19 ± 0． 02a
Pop 5 7． 31 ± 0． 36bc 66． 07 ± 0． 72a 38． 95 ± 1． 00a 3． 89 ± 0． 17c 6． 31 ± 0． 19c 1． 93 ± 0． 24bc 0． 14 ± 0． 01bc
Pop 6 9． 90 ± 0． 74ab 62． 01 ± 0． 82b 34． 53 ± 0． 86b 4． 64 ± 0． 04ab 7． 29 ± 0． 15abc 2． 39 ± 0． 19bc 0． 15 ± 0． 01bc
Pop 7 9． 00 ± 0． 71abc65． 86 ± 0． 75a 36． 92 ± 0． 20ab 4． 16 ± 0． 10bc 6． 61 ± 0． 16bc 2． 22 ± 0． 21bc 0． 15 ± 0． 01bc
Pop 8 8． 51 ± 0． 88abc66． 08 ± 0． 99a 38． 06 ± 0． 36a 4． 97 ± 0． 10a 6． 56 ± 0． 42bc 2． 52 ± 0． 22bc 0． 18 ± 0． 01ab
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表 4 7 个种子繁殖性状相关矩阵的特征值、
贡献率和累积贡献率
Table 4 Eigenvalue，proportion and cumulative
proportion of the correlation matrix of
7 seed reproduction traits
主成分
Principal
component
特征值
Eigenvalue
贡献率
Proportion /%
累积贡献率
Cumulative
proportion /%
1 2． 707 38． 68 38． 68
2 1． 557 22． 24 60． 91
3 1． 413 20． 18 81． 09
4 0． 833 11． 90 92． 99
5 0． 358 5． 12 98． 11
6 0． 130 1． 86 99． 97
7 0． 002 0． 03 100． 00
表 5 选取的主成分对应的特征向量
Table 5 Eigenvectors of selected principal components
成分
Nutrients
第 1 主成分
Principal
component 1
第 2 主成分
Principal
component 2
第 3 主成分
Principal
component 3
生殖枝数
Fertile stem
－ 0． 195 0． 111 0． 666
穗长
Spike length
0． 487 0． 370 0． 043
单株小穗数
Spikelet
0． 188 0． 151 0． 515
单株小花数
Floret
0． 376 － 0． 605 0． 173
饱满种子数
Seed
0． 486 － 0． 439 － 0． 122
结实率
Ｒipening rate
0． 319 0． 463 － 0． 398
千粒重 1 000-
seed weight
0． 457 0． 233 0． 293
2． 5 不同居群赖草营养成分的主成分分析
主成分分析结果(表 6 和表 7)表明，前 3 个主
成分的特征值都大于 1，累积贡献率达 87． 88%。第
1 主成分的特征值为 3． 568，贡献率为 50． 97%，其
中 CP(0． 484)特征向量最高，其次为 ADF(－ 0．
464)、NDF(－ 0． 445)、Ca(0． 427)，因此可将第 1 主
成分称为 CP因子。第 2主成分的特征值为 1． 455，贡
献率为 20． 78%，特征值较大的有 EE(0． 696)，因此第 2
主成分可以成为EE因子。第3主成分的特征值为
表 6 7 个营养成分相关矩阵的特征值、
贡献率和累积贡献率
Table 6 Eigenvalue，proportion and cumulative
proportion of the correlation matrix of
7 nutritional components
主成分
Principal
component
特征值
Eigenvalue
贡献率
Proportion /%
累积贡献率
Cumulative
proportion /%
1 3． 568 50． 97 50． 97
2 1． 455 20． 78 71． 76
3 1． 130 16． 13 87． 89
4 0． 653 9． 32 97． 21
5 0． 131 1． 88 99． 09
6 0． 062 0． 89 99． 97
7 0． 002 0． 03 100． 00
表 7 选取的主成分对应的特征向量
Table 7 Eigenvectors of selected principal components
成分
Nutrients
第 1 主成分
Principal
component 1
第 2 主成分
Principal
component 2
第 3 主成分
Principal
component 3
CP 0． 484 － 0． 102 0． 230
NDF － 0． 445 0． 058 0． 066
ADF － 0． 464 － 0． 126 0． 272
EE 0． 182 0． 696 － 0． 375
Ash 0． 347 － 0． 008 0． 704
Ca 0． 427 － 0． 039 － 0． 170
P － 0． 130 0． 695 0． 451
1． 130，贡献率为 16． 13%，Ash(0． 704)在第 3 主成
分中的特征向量最大，可将第 3 主成分称为 Ash 因
子。对于特征向量中存在正负的现象，可能是因为
性状之间有着相互制约的关系。
3 讨论与结论
不同居群赖草的干草产量和种子繁殖性能均不
同，这可能是因为不同赖草居群生长环境不同，在进
化过程中为了适应不同的生存环境条件而产生的形
态学多样性。浑源居群(Pop 2)赖草干草产量最大，
单株小穗数、结实率和千粒重也相对较高，与此相反
的是方山居群(Pop 5)，该居群赖草干草产量较小，
单株小穗数、结实率和千粒重也相对较低，这说明赖
草的营养繁殖与种子繁殖有一定的相关性，与武路
广等［23］对白羊草(Bothriochloa ischaemum)主要生产
性能构成因子的研究结果一致。此外，本研究还发
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现 8 个不同居群赖草穗长在 15． 39 ～ 21． 21 cm，变化
幅度不大，这与杨瑞武等［25］对赖草属 11 个物种的
形态学特征比较研究结果相同，表明赖草属物种的
穗长在种内具有相对的稳定性。
新麦草(Psathyrostachys juncea)、羊草(Leymus
chinensis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)等禾本科牧
草的营养成分分析［26］表明，新麦草在成熟期的 CP
含量为 11． 29%，EE 含量为 4． 93%，这两项指标均
高于本研究采集的 8 个赖草居群;Ash 含量为 6．
33%，仅高于本研究中古交和方山居群;Ca 含量只
有 1． 33%，低于本研究的 8 个赖草居群，表明赖草
的矿物质含量要优于新麦草。桂荣等［27］对采集于
内蒙古地区的赖草及羊草的营养动态进行了研究，
发现成熟期赖草 CP 含量只有 7． 19%，ADF 含量为
48． 69%，与本研究相比，CP含量仅高于本研究的古
交居群，但 ADF 含量高于 8 个居群中 ADF 含量最
高的大同居群，可见本研究采集的大部分居群赖草
综合营养品质都要优于内蒙古地区的赖草，且适口
性也要比内蒙古地区的赖草居群好，这可能是因为
赖草生长环境不同而造成的差异;成熟期羊草 CP
含量为 11． 35%，ADF 含量仅 37． 00%，与本研究相
比 CP含量要高于本研究的 8 个赖草居群，ADF 含
量仅高于朔州、右玉和岚县居群，这表明羊草的营养
品质要优于本研究中的大部分赖草居群。马鸣［28］
对垂穗披碱草营养成分分析研究得出，垂穗披碱草
CP、EE、Ash含量分别为 6． 60%、1． 92%、4． 78%，相
比来说，这 3 项营养指标均低于本研究的 8 个赖草
居群，说明赖草综合营养品质要优于垂穗披碱草。
本研究只对成熟期赖草的生产性能和营养成分进行
了研究，之后将对其他不同生育期的赖草作后续分
析。
种子繁殖性状主成分分析表明，前 3 个主成分
因子中特征向量最大的分别为穗长、小花数和生殖
枝数，说明这 3 项指标值越大，种子繁殖性状越优
异。对营养成分进行主成分分析，得到累积贡献率
达 87． 89%的 3 个主成分，这 3 个主成分因子中特
征向量最大的分别是粗蛋白、粗脂肪和粗灰分，粗蛋
白是必不可少的营养物质，粗脂肪是提供热能的主
要原料，粗灰分代表牧草中的矿物质，因此牧草中这
些物质含量越高，牧草品质也就越好。
通过对 8 个不同居群赖草成熟期的生产性能与
营养价值综合分析，右玉居群表现最好，浑源居群较
好，这两个居群可作为今后育种工作的重点选育对
象。
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(责任编辑 王芳
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